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TwinCAT 是德国BECKHOFF公司开发的基于Windows 操作系统的控制软件，它是Windows操作系统下优先级最高的线程。它借助工业PC或者嵌入式PC的强大运算能力，使其变成一个功能强大的PLC及运动控制器，安装在生产现场实时控制各种生产设备。

TwinCAT 于 1995 年首次推出市场，现在有两种版本并存： TwinCAT 2 和 TwinCAT 3，以下简称 TC2 和 TC3。 TC2 是上世纪 90 年代的软件产品，针对单核 CPU 及 32 位操作系统开发设计。 TC3发布于2010年，支持32位或64位操作系统，支持多核CPU可以发挥全部 CPU 的运算能力。TC3和TC2除了开发界面有所不同之外，编程、调试、通讯的原理和操作方法都几乎完全相同。



TC2由PLC Control、System Manager和Scope View 等3种软件实现的编程、配置、电子示波器功能。TC3 把他们都作为插件集成在开发环境 Microsoft Visual Studio中，增加了C/C++和Matlab/Simulink，以及面向对象编程(OOP)的支持。



相对于传统的控制器， TwinCAT 为软控制器，最大的特点是软件与硬件分离。同样的程序可以运行在不同的PC上，也可以用来控制不同厂家的 IO 模块以及驱动器，兼容多种现场总线。



TwinCAT 软PLC与传统的PLC相比，CPU、存储器和内存资源都有了质的提升。运算速度快，尤其是传统 PLC 不擅长的浮点运算，比如多路温控、液压控制以及其它复杂算法时，TwinCAT PLC 可以轻松胜任。数据区和程序区仅受限于存储介质的容量。随着IT技术的发展，用户可以订购的存储介质CF卡、 Cfast卡及硬盘的容量越来越大，CPU的速度越来越快，价格也越来越便宜。因此TwinCAT PLC在需要处理和存储大量数据比如趋势、配方和文件时优势明显。



TwinCAT 软NC和传统的运动控制卡、运动控制模块一样，可以实现单轴定位运动、多轴联动、 3轴插补，也可以执行G代码文件。都是通过调用 IEC61131-3 中定义的标准的运动控制 FB来实现，与所有支持该标准的运动控制器厂商的指令集兼容。 Beckhoff公司开发了几乎所有驱动器接口类型Driver，包括总线通讯（CanOpen、 Sercos、 ProfiDrive 等）、脉冲控制、模拟量+编码器，因此TwinCAT NC 所控制的255个轴可以独立选择或者修改任意接口类型，而运动控制的PLC程序保持不变。由于运动控制器和PLC实际上工作于同一台PC，二者之间的通讯只是两个内存区之间的数据交换，其数量和速度都远非传统的运动控制器可比。这使得凸轮耦合、自定义轨迹运动时数据修改非常灵活，并且响应迅速。此外，Beckhoff公司还开发了基于 winCAT NC的多种扩展功能，包括机器人坐标变换及辅助功能、按位置序列表实现多轴联动的 FIFO 通道，飞剪功能，张力控制功能等等。这些扩展功能还在不断丰富中。



TwinCAT的性能最主要依赖于CPU， Beckhoff公司提供PC控制平台的完整产品线，CPU从单核ARM9 400MHz到12核Intel Xeon 2.4 GHz，多达20几个性能等级。尽管控制器种类繁多，无论是安装在导轨上的EPC，还是安装在电柜内的Cabinet PC，还是集成到显示面板的面板式PC，其控制原理、软件操作都一模一样，同一套程序可以移值到任何一台PC-Based控制器上运行。所以用户在样机开发阶段选择相对高配的控制器以满足功能扩展的需求，而量产阶段功能需求已经稳定，就可以根据实际情况选择最经济合理的控制器。

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