Interface zu Windows - Programmen
Datenverbindung mit Microsoft Standards
Die Integration von TwinCAT in Microsoft Betriebssysteme erlaubt die Nutzung der PC-Ressourcen (Festplatte, Netzwerk, Graphik, Schnittstellen, etc..) mit den Methoden und über die Schnittstellen des Betriebssystems.
Der Datenaustausch zwischen Echtzeitsoftware für Automatisierungszwecke muss dabei mehrere Aufgaben erfüllen:
- Synchronisierung mit dem Betriebssystem,
- Anpassung der Datendarstellung (Data Alignement),
- Gewährleistung von Datenkonsistenz bei Zugriffen.
Eine Datenschnittstelle muss vor allem
- den Anforderungen der Automatisierung genügen,
- volle Integration in das Betriebssystem gewähren.
Volle Integration erlaubt Nutzung der Standards
Mit dem Ansatz der vollen Integration in Betriebssystemmethoden ist die Kompatibilität zur Nutzung der Automatisierungssoftware von allen Windows Programmen gewährleistet: Eine typische Windows - Applikation kann direkt mit Automatisierungsprogrammen verbunden werden.
OLE, DCOM+, OCX: Microsoft Standards
Die modernen Methoden zur Nutzung von Softwaretechnologie sind COM, DCOM, OLE, OCX und ActiveX: sie vollständig zu beschreiben, füllt Bücher. Ausgehend von OLE (Object linking and embedding) Technologie wurde mit COM (Component Object Model) ein Mittel eingeführt, um auf einheitliche Weise Datenobjekte zwischen Programmen auszutauschen: OLE erlaubt es einer Word - Anwendung, eine Excel - Tabelle darzustellen. Die Verbesserungen von OLE führten zu einer Lösung der allgemeinen Aufgabe, Daten eines fremden Programms und deren Darstellungsmethoden (hier z.B. Tabellen) von einem anderen Programm zu nutzen (COM). Der COM - basierende Datenaustausch erlaubt den Zugriff auf Objekte und deren Daten über definierte Software- Schnittstellen und -methoden. Mit DCOM (Distributed COM) funktioniert dies auch zwischen Computern in einem Netzwerk.
Zur Nutzung dieser Techniken in Controls (Anwendungen) wurden mit OCX (OLE Controls) und ActiveX (OCX mit Web- Erweiterungen) die bestehenden Konzepte der COM Technologie erweitert und neu benannt. OCX oder ActiveX sind Komponenten, die auf einfachste Weise installiert werden und danach für Programme Daten und Methoden anbieten. Das Schreiben von Treibern entfällt damit.
OCX automatisiert die Verbindung von Programmen
OCX - Software -Schnittstellen ermöglichen eine weitgehende Automatisierung der Verbindung von Software. Es existiert ein großer Software - Markt für OCX- und ActiveX Komponenten, die in eigene Softwareanwendungen eingebunden werden können.
TwinCAT Schnittstelle auch als DLL verfügbar
Für andere Anwendungen sind die TwinCAT Schnittstellen auch in Form einer DLL (Dynamic Link Library) verfügbar und können eingebunden werden.
TwinCAT OCX Interface arbeitet über Message Router
Die Datenverbindung zu TwinCAT Servern erfolgt stets über das Message - System: auf diese Weise können Windows Programme nicht nur mit lokalen Servern arbeiten, sondern Daten mit allen angemeldeten TwinCAT Servern weltweit austauschen. Der Message Router sorgt für Datenaustausch auch zu entfernt angeordneten Servern auf anderen PC oder Feldgeräten.
Windows Programme greifen über den Message Router auf TwinCAT zu.
Schnittstelle für Programmapplikationen
Zur Nutzung der Beckhoff TwinCAT Technologie reicht eine einfache Datenverbindung zu Visualisierungen nicht aus: Ein vollständiges Interface für Programmiersprachen (Visual Basic, Visual C, Delphi, Java...) bietet nicht nur "einfache" Tags zu I/O Daten, sondern zusätzlich den vollen Zugriff auf Methoden der SPS / NC - Laufzeitserver (Start Stop, Programmladen, etc.)
Das Beckhoff ADS OCX bietet Zugriff auf Daten und Methoden der Server.
TwinCAT OCX organisiert den Datenaustausch
Das Beckhoff OCX organisiert den Datenaustausch zwischen TwinCAT und Windows Programmen. Es beinhaltet:
- Zugriff per Variablenname,
- Timing - Synchronisierung mit dem Betriebssystem,
- Anpassung der unterschiedlichen Datentypen,
- Blocken von Daten zu Steigerung der Systemeffektivität (Blocking),
- Anpassung der Datendarstellung (Data Alignement),
- Gewährleistung von Datenkonsistenz bei Zugriffen.
Zugriffsmethoden: - synchron- asynchron- zyklisch
Die Zugriffsmethoden erlauben einen synchronen Zugriff von Windows Programmen auf TwinCAT Server: Windows Programme "warten" das Ergebnis einer Anfrage ab. Alternativ kann asynchron oder zyklisch zugegriffen werden.
Zugriffsmethoden: notify on change ist optimal
Die allgemein vorteilhafteste Methode des Datenaustausches ist die "notify on change" - Methode: sie bildet eine Obermenge der asynchronen und zyklischen Verbindungen und generiert Aktivitäten nur, wenn ein Datum sich wirklich ändert. Zur Begrenzung der Systemlast für Datenaustausch kann eine minimale Zykluszeit für Datenübertragung, die nicht unterschritten wird, eingestellt werden.
Integration in NT: Neue Anwendungen werden möglich
Die Softwareplattform Windows wird durch die Integration und vollständige Nutzung der Microsoft - Datenschnittstellen für die Automatisierungstechnik verfügbar.
Neue Anwendungen werden aus der Verschmelzung der Informationstechnologie mit der Automatisierungstechnik entstehen. Lösungen für Anwender können einfach zusammengestellt werden.
TwinCAT unterstützt diese neuen Anwendungen durch die vollständige Integration der Schnittstellen in das COM Modell und dessen Weiterentwicklungen.