最新版本 TwinCAT 3.1：Build 4026

通过对 PLC 编程环境进行各种细微的修改，以提高其可用性和效率。以下几点能帮助您深入了解技术细节：

• 引用的库
• 客户定制化的 PLC 项目模板
• 用于 PLC 编辑器的书签
• 通用术语介绍
• 高亮显示代码中某个选定变量的所有使用位置
• 集成文本搜索功能，在ST 编辑器中高亮显示所有查找的结果
• SmartTags 用于简化变量的声明
• 智能感知功能可用于使用 FB_init 方法实例化功能块
• 在调用方法和功能时可选择使用初始化输入
• 在线编辑器中允许从方法的使用位置直接跳转到方法的实现位置
• 交叉索引列表中新增context一栏
• 在 Library Manager 中浏览时进行导航
• 在 Library Manager 中导入和导出参数列表的值
• 在库文件属性中显示库的详细信息
• 对监测功能进行了改进，尤其是对指针/指针的监测，以防止在线更改
• ST 和 CFC 离线编辑器可选择使用黑色主题
• 连续功能图（CFC）编辑器的“自动数据流”模式
• 连续功能图（CFC）编辑器中，变量可通过拖拽的方式从变量声明区拖放至使用位置
• 在连续功能图（CFC）编辑器中可重新排布一个功能块的管脚
• 新的梯形图编辑器

C++ 和 MATLAB^®/Simulink^® 编程环境增强了一些重要的属性，包括以下概述中所列的属性：

• 支持/使用 TwinCAT TaskDumps，用于在 C++ 和 Simulink^® 中进行调试
• 使用 TC1700 TwinCAT 3 Usermode Runtime，用于调试 C++ 模块
• 通过 TwinCAT C++ Platform Wizard，可以轻松地把基于 SYS 的 C++ 项目迁移到 TwinCAT Visioned C++项目 上
• 通过 ADS 提供和监控 TwinCAT C++ 模块的成员变量

TwinCAT 3 Usermode Runtime 提供了一种在操作系统的用户模式下而非实时环境中运行 TwinCAT 程序的方式

为此，有三种模式：

• Engineering：TC1700 使运行客户程序成为可能，特别是在软件开发系统中，既不允许安装也不允许操作运行时的情况下，可以为开发目的提供测试运行环境。
• External Control：TC1701 功能选项为外部应用程序提供了一个接口用以周期性地执行程序。这是由客户通过 API 创建的，用来从外部控制程序的执行。
• Fast As Possible：TC1702 功能选项为在硬件允许的范围内以最快的速度运行应用程序提供了一个接口。这同时也模拟了在不同的内核和时钟频率下程序的执行情况。

TE1210 TwinCAT 3 PLC Profiler 可以精确地分析 PLC 项目的运行执行情况。它支持对程序高耗时部分的检测和低效部分的检测，能尽早发现运行时的问题。

TF6105 TwinCAT 3 OPC UA Pub/Sub 扩展了 OPC UA 客户端/服务器架构，支持发布者/订阅者通信模式。该产品提供了实现该协议所需的功能，使这种类型的通信模式可以很容易地集成到 TwinCAT 应用程序中。

TF6230 TwinCAT 3 Parallel Redundancy Protocol (PRP) 提供一个符合 IEC 62439-3 标准的网络连接，可以被应用程序透明地使用。这项功能既可以在实时程序中使用，也可以在操作系统应用程序中使用。为了提高设备的整体可用性，接口在网络连接方面采用了冗余设计。

• 校正的数据集时间戳，例如通过 NTP 协议

在有多台控制器的大型工厂中，通常必须将某些数据存储在中央服务器上，以便随后能够评估收集的数据。难点在于，不同设备上的时间戳不能统一生成。如果这样的数据被汇总到一个中央应用程序（如 TwinCAT Scope），那么中央系统上就不可能有精确的时间基准。在这里，不能简单地通过调整各个控制器上的系统时钟来实现同步，因为这会危害到整个应用程序。剩下的唯一选择是使用一个参考时钟，在为要收集的数据生成时间戳时确定其与本地时钟的偏移量。

但是应该用哪一个参考时钟呢？如果想要简单地达到中等精度，可以使用免费安装在所有倍福设备上的 NTP 服务。当只需要比较数据时，这个方法通常对分散式工厂来说已经足够了。如果想要更高的精度，可以使用一个基于 IEEE 1588 的应用程序。这种方法也被称为 PTP（Precision Time Protocol，精确时间协议），它可以很精确地比较各个不同的 PLC，但需要使用特殊的硬件，如 EL6688 EtherCAT 端子模块。只有使用特殊电缆，即在设备之间使用 EtherCAT 电缆，才能进一步提高精度。

由于新的 TwinCAT Build 中针对其中一种方法引入的接口允许为不同的数据使用校正过的时间戳，也可以在收集的数据集中实现可比较的时间戳。

• 改进了“映射”对话框中的概览
• 使用“Go To Definition”命令，从 PLC 过程映像跳转到 PLC 代码

映射对话框已被修订，以方便用户进行 I/O 配置。同时，还增加了从过程映像跳转到代码中相应位置的功能。

• 交叉引用列表中的功能改进（新过滤器、性能增强）
• 关键词：ABSTRACT 用于抽象功能块/方法/属性定义
• 改进了对接口变量的监控
• 解决方案中的迷你图标显示访问修饰符
• ENUM 可用作 PLC 中的字符串
• 通过 TRY-CATCH 处理异常
• PLC 中简化的注释功能
• 在创建软件库时使用“发布”（Released）标识
• 声明部分提供了条件编译（除实施部分之外）
• 编译指示声明支持多行
• PLC 图形对象可以选择保存为 Base64 格式

在 PLC 方面，已经加入了许多改进，以便更快、更有效地开发和测试 PLC 代码。特别是在面向对象方式编程中，目标是更好、更轻松地维护和重复使用代码。在这种情况下，接口的使用必不可少。以前，使用接口指针时确实可以显示地址，但并不执行取消引用指针的动作。现在，Build 4024 可以做到这一点，而且还导致了工程的改进。

在 C++ 和 C# 高级语言中，用抽象方法和属性来编程抽象类是很普遍的做法。这种可能性现在提供给了 PLC 程序员：抽象类可用于轻松创建功能块或类。在派生抽象类时，可以用代码来填充这些功能块和类。这样，PLC 程序员就可以用接近 C++ 和 C# 的编程方式进行编程。这种情况与异常处理的情况类似。如果出现异常，PLC 程序员也希望对此做出响应。出现除数为零的情况时，比较有用的做法可能是执行一个特定的例行程序以使设备进入安全状态，以防止对其造成任何损坏。

映射对话框已进行了优化，因此不是所有的节点都处于打开状态。这使得滚动区域更小，在创建链接时（例如从 PLC 到 I/O），能够更好地概览。因此，在这个对话框中可以更容易地找到搜索到的设备。有一个允许在旧视图、新视图和自动调整的视图之间切换的选项。用户使用“Go To LinkVariable"变量，可以很容易地在一个 I/O 设备和过程映像之间来回跳转。但直到现在，还没有办法从过程映像跳转到代码。现在，用户可以使用“Go To Definition”命令来实现这一点，这使得故障排除更加容易。此外，它还提高了程序的清晰度，因为有了这个功能，就无需再用仍然经常使用的全局变量列表。

另一个优点是，图形化编程语言中的功能块的程序代码可以保存为 Base64 二进制格式。这样，可以加快用大量图形化语言加载和保存程序的速度。

• PLC-HMI 客户端运行时自动在本地启动
• 动态缩放测量设备类的操作元件
• 元器件的离线旋转
• 打开对话框时的性能改进
• 将 TargetVisu 对象的缩放选项自动传输给 Tc3PlcHmi.ini 文件

PLC-HMI 已经经过了各种优化。范围包括从 Runtime 上 PLC-HMI 客户端的自动启动和测量设备类操作元件的动态缩放，到打开对话框时的性能改进。

• 在设备运行的时候在线更改 C++ 和 MATLAB^®/Simulink^® 封装的 TcCOM 模块
• C++ 版本化项目存储
• TcCOM 模块签名的新方法

到目前为止，只有 PLC开发的程序能够在机器运行过程中更改控制代码。这是一个非常必要的功能，因为在实际应用中，许多机器或工厂很少能够具备停止设备以便更新代码的条件。如果使用 C++ 或 MATLAB^®/Simulink^® 开发的代码，到目前为止，只有在机器重新启动的情况下才有可能更改。然而，这在许多应用场景中这是不被允许的。特别是在设备测试过程中，通常不能中断运行过程。尽管如此，程序修改往往又是必要的。作为这一挑战的解决方案，倍福已经在新版 TwinCAT Build 中添加了在操作过程中也可以替换 C++ 和 MATLAB^®/Simulink^® 代码的功能。为此，相应的代码被赋予了一个特殊的版本，现有的版本被较新的版本取代，同时保留了数据。

• 基于 AutomationML 格式
• 使用 ECAD 工具实现 I/O 拓扑的双向交换
• I/O 拓扑的增量导入
• 完全集成在 TwinCAT 中

基于 AutomationML 格式，I/O 拓扑结构的双向交换集成到 TwinCAT 开发环境中。这可用于与 ECAD 工具交互，也支持 I/O 拓扑结构的增量更新。

• 可以根据需要创建和实例化用户自定义的功能块（包括 GoToDefinition、Online View、最多嵌套 2 个级别）
• 多次使用变量
• 全局变量

除了安全性之外，安全功能在 TwinCAT 系统中也扮演着重要的角色。出于这个原因，增加了许多属性以简化安全领域的工作。最重要的创新之一是变量的多次使用。因此，变量不再需要是唯一的，而是可以在整个安全项目的本地和全局层面上声明和使用。这样可以更加轻松高效地实现安全相关的工作。此外，基于现有的和已认证的功能块，可以多次定义并实例化特殊功能块。这意味着针对安全门的功能只需创建一次。在一个应用中有多个安全门的情况下，则可以简单地在多个实例中重复使用该功能块，并分配不同的 I/O 或参数。

• “安全 ADS”扩展（使用 TCP 端口 8016）：加密的 ADS 通信

倍福的 ADS 协议早在第一版的 TwinCAT 中就已经被引入，并且从此基本上没有改变。然而，它当然也被一次又一次地用新的特性进行了扩展。TwinCAT Build 4024 的一个新属性就是可以通过 ADS 进行安全通信。两个设备之间建立了一个加密的连接，然后可以像往常一样交换 ADS 报文。

当在两台 ADS 设备之间创建新连接时，可以通过证书确保它们通过身份验证。在过程中，所有报文都自动加密。倍福已经决定使用 TLS 身份验证和加密过程来实现这一目的。程序员不需要担心证书及其管理问题。TwinCAT 系统会在后台独立处理这个问题。与 TwinCAT 中央通信组件（TwinCAT router）的集成还使得使用 ADS 的现有应用程序能够通过重新配置加密连接的方式来使用它们，而不需要重新编写或只是重新编译实际的应用程序。

• 项目向导功能可以很方便地实现 Scope 配置
• 新的条形图和数字图表
• 动态显示切换的动态样式，具体取决于变量
• 形状：在 XY 图中显示几何形状
• 视觉触发：将带有时间戳的图像插入 Scope 数据流中
• Headless模式：允许视图与服务器在数据记录期间断开连接
• 标记：X 轴上的对接功能和指定标签
• 集成带物理单位的字典
• 清除显示选项，以便在显示时间过后清除图表

有了新的 TwinCAT Scope 新项目向导，就可以简单地通过 Scope 视图引导项目启动。这样不仅可以配置以前的 YT、XY 和数组条形图，还可以配置新的单条形图和数字图表。此外，现在可以用动态样式功能在运行时改变图形的外观。例如，可以在达到阈值时改变一个通道的颜色。几何图形现在也可以安装在 XY 图中。视觉触发构成一个全新的功能组。它们让带时间戳的相机图像能够直接显示在图表中。