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1、2019/5/23 1,自动化新技术,TwinCAT,2019/5/23 2,The Windows Control and Automation Technology,2019/5/23 3,目录,基于 PC 的自动化技术 TwinCAT 结构 I/O 顺序控制（PLC） 运动控制（NC PTP) 插补运动控制（NC I，CNC） 连接性,2019/5/23 4,发展历程,基于 PC 的自动化技术,硬件 软件 机械部件 电子部件 以硬件插槽/CPU 为导向以软件任务为导向 并行布线 现场总线 通讯 直接访问,传统控制技术 基于 PC 的控制技术的发展历程,2019/5/23 5,不同平台上
2、PLC 的处理时间,基于 PC 的自动化技术,2019/5/23 6,TwinCAT | 基于 PC 的 PLC 和运动控制,TwinCAT 是一个综合的自动控制软件包，包含工程和运行时软件，针对于： 顺序控制 运动控制 技术功能 TwinCAT 在不同的硬件平台上运行 PC 高性能、高精度的控制任务 CX 适用于中大型复杂控制任务 BX 适用于中等规模控制任务 BC 适用于小规模控制任务,2019/5/23 7,Beckhoff 控制设备分 4 个性能等级,性能,BC 系列,BX 系列,CX 系列,工业 PC 高性能、高精度等级 的自动化设备,costs,TwinCAT 一个工具适用于所有平
3、台,2019/5/23 8,基于 PC 平台的 TwinCAT,TwinCAT 结构,TwinCAT 不改变 Windows 无需专业硬件 将标准 Windows 变成实时操作系统 可通过 OCX、Dll、.Net 完全访问 Windows 用户界面 通过 TCP/IP 远程访问 PC 平台 标准硬件，最佳性能 使用 PC 资源 使用主流操作系统（Windows） 易于集成到办公网络 开放的现场总线通讯,2019/5/23 9,Windows NT, 2000, XP,现场总线接口卡驱动程序,ADS 路由器,I/O 服务器,I/O 映射,PLC 服务器,I/O,NC 服务器,其它 例如，凸轮,
4、系统管理器,ADS,PLC 控制,诊断功能 例如示波器,用户 HMI,用户 HMI,ADS,ADS,TCP/IP,内核模式,用户模式,ADS,ADS,OCX/Dll,OPC,ADS,ADS,ADS,ADS,I/O,I/O,TwinCAT 系统,实时服务器,PC 平台,TwinCAT 结构,2019/5/23 10,PC 平台,80 %,20 %,40 %,60 %,80 %,20 %,80 %,20 %,80 %,20 %,60 %,40 %,基时间,基时间,基时间,最大,实际,TwinCAT RT,Windows,TwinCAT on,NT on,TwinCAT 实时性 周期时间短至 50
5、s 空转时间 3 s（Intel CoreTM2 Duo） 可对 Windows 调节实时率 如果空转时间太长则发出信息,TwinCAT 结构,2019/5/23 11,硬实时 抖动 5 s 任务时间最低为 50 s,安全操作 主板诊断 剩余数据,集成 PLC 运动控制功能 事件记录 诊断,连接 ADS OPC,从办公用 PC 转换到带 PLC 和运动控制功能的工业 PC,PC 平台,TwinCAT 结构,2019/5/23 12,CX 平台,TwinCAT 纯软件解决发方案 使用 Windows CE 实时操作系统 CX 嵌入式硬件 操作系统：Windows CE 或 嵌入式 Windows
6、 XP 无旋转介质,无风扇 直接访问 I/O 端子模块 多于一个现场总线 主站和/或从站,TwinCAT 结构,2019/5/23 13,BX/BC 平台,TwinCAT 下载程序 在线调试 远程配置、设置及编程 通过现场总线远程访问 BX/BC 嵌入式硬件 现场总线从站 嵌入式操作系统 直接访问 I/O 端子模块,TwinCAT 结构,2019/5/23 14,TwinCAT 及标准,TwinCAT 结构,TwinCAT 实施并运用针对自动化领域制订的工业标准 操作系统： Windows NT/嵌入式 NT Windows 2000 Windows XP/嵌入式 XP Windows CE
7、编程：符合 IEC 61131-3 标准 运动控制：PLCopen 运动控制功能块 纵向集成：OPC 连接：现场纵向,2019/5/23 15,TwinCAT 及标准,TwinCAT 结构,为客户带来收益 快速定向：相同的外观和感受 低培训成本 低维护成本 软件模块可重复使用 总结 缩短交货时间，降低成本,2019/5/23 16,TwinCAT 结构 | TwinCAT I/O 系统,TwinCAT 过程映像,现场总线 1,现场总线2,现场总线3,映射,TwinCAT 结构,对所有主要现场总线开放 支持 PC 硬件接口 易于安装和诊断 从逻辑映射到物理 I/O,2019/5/23 17,Tw
8、inCAT 控制,模块化结构 一台 PC 上最多 4 个 PLC 定时 一个 PLC 上最多 4 个任务 易于安装和维护 在线程序修改 全面的调试特性： 断点、监测、功率流 示波器 选择您最喜欢的编程语言 支持所有 IEC 61131-3 语言（IL、ST、FBD、LD、SFC）,2019/5/23 18,TwinCAT | 运动控制,从机械系统到电子系统的演变 机械凸轮 电子凸轮 机械齿轮 电子齿轮 机械离合 电子离合 机械凸轮轴 电子凸轮轴 “飞锯”,运动控制,2019/5/23 19,TwinCAT | 运动控制,优点 更具灵活性 提高了机器产量 减少了安装时间 无机械改动 减少库存 无
9、不同的机械部件 总结 缩短交货/开发时间，降低成本,运动控制,2019/5/23 20,TwinCAT NC PTP,运动控制,易于安装和维护 对所有轴类型开放 伺服轴 步进轴 直流电机 开关轴 液压轴 支持多种编码器 数字式编码器：SERCOS，SSI 模拟量：10 V 附加功能： 数字式凸轮开关、飞锯、叠加,2019/5/23 21,TwinCAT NC PTP,运动控制,点到点运动 电子齿轮 数字式凸轮开关 电子凸轮 叠加 飞锯,2019/5/23 22,TwinCAT NC I,插补运动：3 个插补轴+ 5 个辅助轴 采用 DIN 66025 编程语言 技术特征 易于访问 PTP 轴
10、PLC 可通过功能库轻松使用这些功能,插补运动,2019/5/23 23,TwinCAT CNC,插补运动,完整的 CNC 功能 一个通道内用于最多 32 个轴的插补运动 采用 DIN66025 编程语言 不同的转换,2019/5/23 24,ADS 通过 TCP/IP,ADS 通过 HTTP/SOAP,ADS 通过 TCP/IP,ADS 通过串行接口,ADS 通过现场总线,TwinCAT 连通性,易于使用通讯标准： ADS（自动化设备规范） 通过标准的 Windows 机制访问 ADS： ActiveX 控件、DII、.Net、ASP、OPC,2019/5/23 25,Internet,ADS 路由器,ADS Dll,TwinCAT OPC 服务器,VB,C#, VB.Net,Delphi C+,XML,VB, C# Delphi/C+,ASP,OCX,.Net,第三方,Wrapper,Beckhoff ADS 接口 开放、简单、 灵活、 文档齐全 支持多家 Scada软件 标准OPC接口 支持的规范：DA/AE/XML,Explorer 第三方,TwinCAT 通讯,第三方,2019/5/23 26,满足各种控制要求的通用软件平台,TwinCAT,
