Beckhoff TwinCAT SOFT PLC（1）

■窗口控制和自动化技术
Beckhoff TwinCAT 软件系统将任何兼容的PC转换成具有多PLC系统、NC轴控制、编成环境和操作站的一个实时控制器。TwinCAT 取代了传统的 PLC 和 NC 控制器以及操作设备，并具备：
- 开放式的、兼容的 PC 硬件
- 在 Windows NT/2000/XP, 嵌入式 NT/XP 、 CE 中，内嵌了 IEC 61131-3 软 PLC 和软 NC
- 编程和实时运行系统可选择为在一台 PC 上或分开
- 可连接所有的公共现场总线和用于I/O信号的PC接口卡
- 带用户接口的数据通讯和使用微软开放式标准程序 (OPC, OCX, DLL 等)

■PC 控制技术: PC 中的 PLC 和 NC
Beckhoff 已经实现了用于 PLC 和 NC 轴功能的 PC 控制技术.通过将功能强大的 PLC/NC 软件和现场总线无关的 I/O 接口集成到 Windows NT/2000/XP/CE 中,TwinCAT 可构成完全开放的和通用的自动化系统.

■PC 是控制器
基于 PC 的自动化系统目前已经实现用于:
- PLC, 过程控制计算机或用 PC 组合的 NC 控制系统
- 用于 PLC/NC 任务的带协处理器板的工业 PC

■PC 通常不直接分配处理任务. 它通常由附加的处理器完成.而基于纯软件的解决方案是一种新方法,即在单处理器方式下由一个处理器完成所有的自动化任务. 使用具有 PLC/NC 处理器系统属性的 TwinCAT, 取代了由 PC 软件处理的 PLC 和 NC 任务.

■现在的自动化系统仅由4个组件构成:
- 工业 PC
- 一个用于 I/O 接口的开放式现场总线系统
- 一个用于用户接口(HMI)的标准操作系统 (Windows NT/2000/XP)
- TwinCAT 控制软件: IEC 61131-3 PLC 和 NC

■该种方案的优越性:
- 程序和数据的存储几乎没有限制
- 对自动化任务的性能可连续开发
- 可全部集成到操作系统中
- 需要的组件少
- 系统的可靠性高

■单处理器的解决方案提供了完美的系统性能
软件 PLC 解决方案的性能大大好于硬件 PLC, 并随着新的 PC 处理器的出现,其性能还会进一步提高.

■系统的限制可置之度外
不仅仅是性能, PC 上的系统限制也不复存在: 程序长度, 标志寄存器, 处理器映像大小. 实际上, 这些问题不复存在. 目前的 32 位 PC 技术所遇到的实际限制远比传统的 PLC 设备所受到的限制小. 这种差距正在扩大: 控制器也在发展, 这是因为, 标准 PC 上运行的软件, 随着 PC 性能的增强而增强.

Windows环境下的控制器和自动化技术

Beckhoff公司的TwinCAT软件系统将任何一台兼容PC机变成具有多个PLC系统、NC轴位控制、编程环境和操作站的实时控制器。同时，TwinCAT集成了所有Beckhoff 控制器（从高端的工业PC 控制到嵌入式控制器）的编程环境。TwinCAT代替了传统的可编程控制器和NC控制器，同时又有下列操作平台：
——开放式、兼容的PC硬件
——嵌入在 Windows NT/2000/ XP，NT/ XP Embedded，CE内的符合IEC61131-3标准的软件PLC，软件NC和软件CNC。
编程和实时系统可在一台或多台PC上运行。
可连接各种通用的现场总线。
支持PC接口
与用户界面和其它程序的数据通信采用开放的微软标准(OPC,OCX,DLL等)。

TwinCAT结构
TwinCAT 控制系统包括运行控制程序的实时系统，用于编程的开发环境，诊断及系统组态功能。任何Windows程序，比如可视化程序或Of ce程序，都可以通过　Microsoft的接口存取TwinCAT数据或执行命令。
TwinCAT PLC 自动化软件的支柱
作为一个纯软件PLC，TwinCAT PLC在一台PC上最多可拥有4个虚拟的“PLCCPU”，每个PLC CPU最多可运行4个用户任务。PLC程序可以由IEC61131-3标准提供的一种或多种语言编写：
IL(Instruction List指令表)，
LD(Ladder Diagram梯形图)，
FBD/CFC(Function　Block　Dia¬gram功能块图),
SFC(Sequential Function Chart顺序功能图)及
ST(Structured Text　结构化文本)。
TwinCAT PLC的编程环境和运行系统均在Windows NT/2000/XP操作系统下运行，因而无需添加编程设备。在CE和运行BX和BC控制器的嵌入式操作系统中，只保留 TwinCAT PLC实时系统。修改程序可以通过与运行系统之间强大的网络通讯实现。编程可以通过以下方式实现：

本地
通过 TCP/IP 或 通过现场总线 (BXxxxx 及 BCxxxx)

TwinCAT NC： PC上的运动控制软件NC由以下几部分组成：
定位 (生成设置值及位置控制)
带NC接口的集成化PLC
用于安装调试的运行程序
通过现场总线实现轴的I/O连接
TwinCAT NC的位置控制器通常是在PC上进行运算，它通过现场总线与驱动器和测量系统循环地交换数据。

TwinCAT NC I 三维轴插补
TwinCAT NC I (I=interpolation/插补)是用于控制电机轴组（每个轴组含2到3个驱动器）带插补的直线和循环轨迹运动的NC系统。此系统包括编译器，设置值生成器及位置控制器。它集成了PLC功能，以此实现电机轴与现场总线之间的连接。

TwinCAT CNC 能满足最苛刻需求的软件CNC
TwinCAT CNC在TwinCAT NC I的基础上增加了传统的CNC功能：最多可控制32个插补轴，有综合坐标系，可实现运动学传输。部件编程采用符合DIN 66025标准的高级语言扩展。
TwinCAT　CNC最多可运行分布在10个CNC通道上的32个轨迹运动轴和被控主轴，在一个CNC通道中最多可对32个轴进行同步插补，甚至可以完成最困难的运动任务，除了典型的线性、圆形、螺旋线型插补外，Twin¬CAT CNC还可以提供方便的曲线形插
补（基于Akima或B-splines）。实时传输可以无障碍实现复杂的机械运动。

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