1996 年 TwinCAT 的推出標志著基于 PC 的控制技術這一成功模式邁出了決定性的進化步伐。從 DOS 切換到 Windows、遵循 IEC 61131-3 標準進行編程,以及集成式開發環境,倍福基于軟硬件分離的原則打造了一款面向未來的解決方案。如今,TwinCAT 平臺在一個具有嚴格確定性的實時環境中集成了所有自動化功能 — 從 PLC 和運動控制到 CNC 和測量技術,再到機器視覺、機器人乃至前沿的 AI 工具。
早在 1986 年,倍福通過將控制功能從專有設備硬件中抽象出來,就已經在自動化領域實現了一次范式轉變。在此基礎上,三十年前“基于 Windows 的控制和自動化技術”(簡稱 TwinCAT)的上市,為如今基于 PC 的控制技術的成功奠定了堅實基礎。TwinCAT 提供了一種將 IT 標準引入自動化領域的方法,并將其構建為一個集成式、高性能、具有實時擴展能力的高確定性控制平臺 — 最初以 Windows 系統為核心,此后也擴展至支持 TwinCAT/BSD 和Linux? 等操作系統。此外,倍福將所有開發功能整合到一個統一的軟件方案中,既支持全球通用的符合 IEC 61131-3 標準的PLC 編程,也支持 C、C++、MATLAB? 和Simulink? 等 IT 通用技術。
自誕生之初,TwinCAT 就以卓越的性能指標著稱:PLC 周期大幅縮短,最低可達 100 μs,主內存容量也幾乎不再受限。同時,TwinCAT 從一開始就提供了極其強大的運動控制功能,從簡單的標準軸到電子齒輪和凸輪板,再到五軸數控系統。可控制的軸數逐年遞增,從 10 軸、 50 軸、 100 軸,發展到如今超過 1000 軸,而單軸成本則同步下降。借助全電動設備理念,早期便得以實現更強大、更精準、更高效的解決方案。即便在當時,這種富有遠見的、以軟件為核心的方案,便以一種經得起時間考驗的方式,將設備制造商從傳統控制硬件的性能限制中解放出來。
開放性與功能性
TwinCAT 架構的一大價值在于其開放性,它將所有自動化功能整合到一個統一的軟件解決方案中。雖然最初的重點是 PLC、運動控制和 I/O,但如今該平臺已包含遠超 100 項高度專業化的功能,包括高性能測量技術、控制技術和通信等功能。所有設備功能因此都在中央工業 PC 上進行確定性計算,并通過高速 EtherCAT 現場總線以精確的時鐘同步傳輸至 I/O 層。這使得過程控制與調節能夠達到極高的時間分辨率和精度。在實際應用層面,安裝工作量、控制柜所需空間和總體成本都得以降低。
先進工業 PC 的強大性能還為無縫集成許多其它高端技術提供了便利。通過 TwinCAT Vision 實現的機器視覺功能和系統集成的機器人控制器均作為原生 Runtime 模塊固定在軟件中。人工智能的應用正變得日益重要。有了 TwinCAT Machine Learning Creator,無需任何經驗或專業知識,即可生成用于分析圖像數據、時間序列和過程數據的 AI 模型,從而能夠直接在控制環境中實現本地監測解決方案和異常檢測。TwinCAT CoAgent 輔助工具則在整個生命周期內為用戶提供支持 — 從工程設計到設備實際運行。
面向未來
得益于以軟件為核心的架構設計持續貫徹可擴展性與 IT 融合的固有原則,即使在問世三十年后的今天,用戶借助 TwinCAT 仍能從容應對未來挑戰。基于 PC 的控制技術為 IT/OT 深度集成以及接入云或邊緣基礎設施提供了理想基礎。無論是實體 AI、新型通信標準,還是嚴格的網絡安全方案,TwinCAT 都能以模塊化框架適配所有新的市場需求。與此同時,憑借計算能力、可用性與開放性的結合,設備制造商也能夠長期保障自身的創新能力。
新聞圖片 ? Beckhoff

圖片注釋:
三十年來,倍福 TwinCAT 一直為適用于各行業和各類自動化功能、面向未來的基于 PC 的控制技術提供集成化軟件基石。
倍福(Beckhoff)是一家專注于自動化新技術的德資企業,創立于1980年,總部位于德國威爾市。作為全球自動化技術的驅動者,倍福定義了自動化領域的許多標準,是國際標準的制定者和推動者。公司所生產的工業 PC、I/O 和現場總線組件、驅動技術、自動化軟件、無控制柜解決方案以及工業圖像解決方案既可作為獨立的組件使用,也可將它們集成到一個完整的控制系統中,適用于各個行業領域。經過40多年的發展和努力,倍福已在世界各地設立40家分支機構,加上全球的合作伙伴,業務遍及75個國家和地區。
倍福于1997年進入中國市場,中國區總部落戶于上海市北高新產業園區,現有員工370人,辦事處遍及國內30座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用于半導體、光伏太陽能、風力發電、鋰電池制造、電子制造、汽車制造、機器人、數控機床、包裝機械、煙草機械、塑料加工、物流輸送、流程工業以及智能建筑等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網于2014年成為中國國家推薦性標準,并已入編工信部的《國家智能制造標準體系建設指南》。作為一家技術驅動型公司,倍福一直注重在技術上尋求突破創新,在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基于PC的控制技術具有良好的開放性,它支持所有主流的工業通信協議,將IT技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起,為實現工業 4.0 和智能制造奠定了堅實的技術基礎。





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