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Thema: Beckhoff TwinCAT: E/A-Simulation

  1. #1
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    Hallo,
    was für Möglichkeiten gibt es eigentlich bei TwinCAT Ein- und Ausgangssignale zu simulieren, um ein SPS-Programm auch ohne Hardware zumindest grob durchzutesten?

    Bei Step7 gibt es dazu mehrere Möglichkeiten:
    1) Man schreibt eine Simulation im SPS-Programm, welche die Eingangssignale am Anfang des zyklischen Tasks (OB1) mit den Simulationswerten überschreibt. Funktioniert aber nur bei Adressen im Prozessabbild. Der Test kann dann entweder auf der realen SPS-Hardware oder in Plcsim laufen

    2) Man verwendet Plcsim, und kann über ein externes (Simulations-) Programm die Ausgangssignale einlesen und auf Eingangssignale schreiben. Das SPS-Programm muss dazu nicht angepasst werden.

    Gibt es ähnliche oder bessere Möglichkeiten mit TwinCAT?
    Zitieren Zitieren Beckhoff TwinCAT: E/A-Simulation  

  2. #2
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  3. #3
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    Du kannst in deinem Steuerungsporgramm einen Simulationsbaustein schreiben, der über Pointer auf deine E/A-Signale zugreift und so tut als ob er die Maschine ist. Das würde ich aber nur bis zu einem begrenztem Komplexitätsgrad machen, weil die Simulation schnell mal mehr Code beinhalten kann als die eigentliche Steuerung.....

    Ansonsten halt ein externes Simulationstool verwenden.

  4. #4
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    Zitat Zitat von Thomas_v2.1 Beitrag anzeigen
    Bei Step7 gibt es dazu mehrere Möglichkeiten:
    1) Man schreibt eine Simulation im SPS-Programm, welche die Eingangssignale am Anfang des zyklischen Tasks (OB1) mit den Simulationswerten überschreibt. Funktioniert aber nur bei Adressen im Prozessabbild. Der Test kann dann entweder auf der realen SPS-Hardware oder in Plcsim laufen

    Gibt es ähnliche oder bessere Möglichkeiten mit TwinCAT?
    Genau so würde ich es machen. Du schreibst einfach ein SPS-Programm mit korrespondierenden Ein- und Ausgängen deines eines echten Programms, verknüfts beide Seiten, und lässt beide Programme dann gegeneinander laufen.
    Für die reale Maschine wird dann einfach nicht zum zweiten SPS-Programm, sondern zur physikalischen Hardware verknüpft.

  5. #5
    Avatar von Thomas_v2.1
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    Gibt es eine Möglichkeit von extern die E/A-Signale zu modifizieren, z.B. über ADS?
    Wenn das Überschreiben generell schonmal funktioniert - müsste man wenn es über ADS nicht möglich ist - einen Baustein schreiben der einen über ADS zugreifbaren Speicherbereich auf das Eingangsabbild überschreibt.

    Ich wollte das ganz gerne mit einem externen Programm machen (Scilab/Xcos, bzw. eine 3D-Programm Blender oder der Unreal Engine). Das habe ich mit Plcsim schon laufen, aber wollte es universell auf andere Steuerungen einsetzbar machen.

  6. #6
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    Zitat Zitat von Thomas_v2.1 Beitrag anzeigen
    Hallo,
    was für Möglichkeiten gibt es eigentlich bei TwinCAT Ein- und Ausgangssignale zu simulieren, um ein SPS-Programm auch ohne Hardware zumindest grob durchzutesten?

    Bei Step7 gibt es dazu mehrere Möglichkeiten:
    1) Man schreibt eine Simulation im SPS-Programm, welche die Eingangssignale am Anfang des zyklischen Tasks (OB1) mit den Simulationswerten überschreibt. Funktioniert aber nur bei Adressen im Prozessabbild. Der Test kann dann entweder auf der realen SPS-Hardware oder in Plcsim laufen

    2) Man verwendet Plcsim, und kann über ein externes (Simulations-) Programm die Ausgangssignale einlesen und auf Eingangssignale schreiben. Das SPS-Programm muss dazu nicht angepasst werden.

    Gibt es ähnliche oder bessere Möglichkeiten mit TwinCAT?
    Die gibt es

    Es gibt z.B. das TE1111 TwinCAT3 EtherCAT Simulation: Du hast eine Konfiguration inklusive Bussystem .. dann kannst du die Konfiguration exportieren. Auf einem anderen PC, welcher ebenfalls eine Intel-Netzwerkkarte haben sollte, legst du ein Device "EtherCAT Simulation" an. Dort kannst du die Konfiguration importieren. Du erhältst dort dann ein gespiegeltes Prozessabbild, was du entsprechend mit Werten belegen kannst. SOE, COE werden an die SPS durchgeschleift. Auch Distrubuted Clocks kann man mit simulieren. Der Task auf dem "Simulations"-PC der den EtherCAT dort treibt, muss doppelt so schnell laufen (Abtasttheorem). Großer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass der Original PC nicht mitbekommt, dass er gegen eine Simulation läuft. Man muss also das Original-Projekt NICHT ändern. Einfach EtherCAT-Kabel von der realen Anlage abziehen .. an den Simulations- PC stecken, fertig. Falls man sowieso ein Modell der Strecke hat (z.B. in Maltab) kann man so sehr schnell eine Simulationsumgebung aufbauen. Anderenfalls muss man den Gegenpart halt in der SPS oder mittels C++ ausprogrammieren ( so genau wie man das Verhalten eben haben will).

  7. Folgender Benutzer sagt Danke zu KGU für den nützlichen Beitrag:

    Thomas_v2.1 (20.04.2014)

  8. #7
    Avatar von Thomas_v2.1
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    Das Simulationssystem sieht ja prinzipiell nicht schlecht aus. Aber 3. Quartal 2014 heißt bei Beckhoff ja leider, vielleicht kommts dann in 2015...oder auch überhaupt nicht
    Auf einem Standard-PC wird das mit Ethercat wohl auch nicht laufen.

    Mir würde es eigentlich reichen, wenn ich von extern aus wie auch immer die Ausgangssignale lesen und auf Eingangssignale schreiben kann. Am besten natürlich ohne das SPS-Programm anfassen zu müssen.

  9. #8
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    Auf einem PC kann man mehrere Runtimes für Testzwecke laufen lassen. Die EA Signale der einzelnen Programm-/ Runtimeteile kann man untereinander verknüpfen.
    So kann man in einer Runtime das orginal SPS Programm laufen lassen und testen und später unangetastet verwenden, in einer 2. Runtime das Simulationsprogramm betreiben.
    So hat es Beckhoff auch in dem für Twincat 3 erstellten Beispielprojekt gemacht. Nach ein bisschen recherche in dem Beispielprojekt hat man das sschnell begriffen welche Handgriffe in einem Projekt nötig sind. Dies geht auch bei Twincat 2. Jedoch habe ich hierfür keine Anleitungen/ Erfahrungen oder ähnliches gefunden. Ich weis hier nur dass dies machbar ist und manche so in der Proaxis machen.
    Geändert von georg28 (22.04.2014 um 09:59 Uhr)

  10. #9
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    Zitat Zitat von Thomas_v2.1 Beitrag anzeigen
    Das Simulationssystem sieht ja prinzipiell nicht schlecht aus. Aber 3. Quartal 2014 heißt bei Beckhoff ja leider, vielleicht kommts dann in 2015...oder auch überhaupt nicht
    Auf einem Standard-PC wird das mit Ethercat wohl auch nicht laufen.

    Mir würde es eigentlich reichen, wenn ich von extern aus wie auch immer die Ausgangssignale lesen und auf Eingangssignale schreiben kann. Am besten natürlich ohne das SPS-Programm anfassen zu müssen.
    Die Functionalität ist fertig, nur die Doku fehlt noch. Es ist aber bereits in den TwinCAT 3.1 >= 4014 Builds drinnen und kann im Demo-Mode getestet werden.

  11. #10
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    Zitat Zitat von georg28 Beitrag anzeigen
    Auf einem PC kann man mehrere Runtimes für Testzwecke laufen lassen. Die EA Signale der einzelnen Programm-/ Runtimeteile kann man untereinander verknüpfen.
    So kann man in einer Runtime das orginal SPS Programm laufen lassen und testen und später unangetastet verwenden, in einer 2. Runtime das Simulationsprogramm betreiben.
    So hat es Beckhoff auch in dem für Twincat 3 erstellten Beispielprojekt gemacht. Nach ein bisschen recherche in dem Beispielprojekt hat man das sschnell begriffen welche Handgriffe in einem Projekt nötig sind. Dies geht auch bei Twincat 2. Jedoch habe ich hierfür keine Anleitungen/ Erfahrungen oder ähnliches gefunden. Ich weis hier nur dass dies machbar ist und manche so in der Proaxis machen.
    Du hast Recht, so kann man es auch machen, hat aber den großen Nachteil, dass man das "original"-projekt und damit das Gesamtverhalten ändert. Wenn Du Wissen willst, in wie weiß deine gewählte Hardware ausgelastet ist, bekommst du diese Aussage nicht in dem du auf dem Steuerungsrechner selber auch noch die Simulation fährst. Ist halt immer eine Frage was genau man machen möchte und wie detailiert eine Simulation sein muss

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