目前，在控制系统的软件方面，操作系统、组态、编程等都采用了不同的平台来分立设计，缺乏公用数据库导致繁琐的变量之间的转换，重复劳动导致人力资源成本升高、生产效率降低。寻求更为统一的工程平台正是软件产品设计的大势所趋。在设计、调试、运行的全生命周期内，用更统一的工程平台来实现才是最佳的解决之道，TwinCAT3设计理念正是基于以上需求。
 

倍福中国TwinCAT产品经理 杨煜敏

    在两化融合的背景下，工业软件在自动化产业链中的重要性越来越高，自动化软件不仅仅只是编程工具和组态管理或是实时控制系统，更应该是一个“海纳百川，文化交流的平台”，目前应用于自动化领域中的各类软件有很多，有的虽然只是些辅助工具，但依然可以吸收这些软件的优点，应用于自动化软件中去，例如Matlab/Simulink、Visual Studio、Labview等等，正是基于这样的理念，倍福公司打造了独具特色的一体式软件平台——TwinCAT2、TwinCAT3。

    一体式软件平台

    据倍福中国TwinCAT产品经理杨煜敏介绍，倍福研发的软件均为一体式软件平台，始终倡导一个软件、一个工具完成所有客户的需求。1996年推出的TwinCAT2便可以实现编程、设计、监控、组态等一体式开发，不但如此，倍福的软件也是一个软PLC，可代替传统硬PLC，充分利用PC平台上的硬件和软件资源，使控制系统更具特色。

    2012年正式推出的TwinCAT3更是继承了这一优秀传统，同时还扩充了编程语言，例如：C/C++，Matlab/Simulink。由于TwinCAT3和微软合作从而集成在Visual Studio中进行开发，所以还可以选择VS其他高级语言，例如C#、VB等进行人机界面的开发，这种整合大大方便了客户项目的开发和移植，被应用于许多行业领域内。

    此外，TwinCAT NC I/CNC完全嵌入在整个系统中，涵盖了所有传统的运动控制功能NCPTP和复杂的高端CNC轨迹控制功能。TwinCAT运动转换软件库能够在控制器中完美实现机器人运动控制。这款软件也支持最新的IEC61131-3(3rd)的面向对象编程，并为复杂的嵌入式应用提供了C/C++ 编程。同时为便于科学研究和复杂控制算法的实现，TwinCAT3还提供了与Matlab/Simulink的链接，可支持控制系统的快速原型和硬件在环实时仿真，这将大大加速研发时间、节约相关实验成本和提高设备的自动化性能。

    杨煜敏认为TwinCAT3自动化软件作为倍福公司自动化软件的代表，它所具备的前瞻性恰好迎合了当下的工业升级需求：“该软件推出的初衷是要为业界提供一个统一的软件平台。目前，在控制系统的软件方面，操作系统、组态、编程等都采用了不同的平台来分立设计，缺乏公用数据库导致繁琐的变量之间的转换，重复劳动导致人力资源成本升高、生产效率降低。寻求更为统一的工程平台正是软件产品设计的大势所趋。在设计、调试、运行的全生命周期内，用更统一的工程平台来实现才是最佳的解决之道，TwinCAT3设计理念正是基于以上需求。”

    助力智能化应用

    目前，倍福的TwinCAT3软件主要应用在包装、风电、光伏、机器人、楼宇、建材、塑料机械、化工、烟草、造船、金属加工等行业，尤其是风电、机器人等行业将是TwinCAT3软件未来重点发展行业。

    在风电控制方面，倍福的自动化软件TwinCAT2已有着广泛的使用。杨煜敏表示，TwinCAT3目前正在升级这方面的应用，TwinCAT3已可以对网络管理、仿真、电网控制的算法及常规PLC的控制系统进行编程，将助力风电行业智能控制的发展和进步。

    “十二五”期间是中国工业机器人产业发展的关键阶段，市场需求将呈现井喷式的增长，相应自动化软件控制方面的需求也将随之提升。在众多优势中，TwinCAT3最突出的就是机器人组件易于被集成到整个控制系统中，从而最大限度地减少添加独立机器人控制器的需要，无需专用的机器人技术工具和语言即可全面集成到TwinCAT 中，从而显著降低工程成本。

    此外，在激光切割应用领域，通过TwinCAT CNC运动控制软件及相关运动控制硬件，高速EtherCAT现场总线技术，确保了高动态性能，能够把激光发生器的潜在能量最大程度地转换成速度和效率，非常适合用作激光切割设备的控制器。作为TwinCAT软件家族最顶层的TwinCAT CNC，不仅向下兼容了TwinCAT PLC和TwinCAT NC PTP软件，还可以同时为激光设备的周边设备一并提供 PLC和通用运动控制功能，如冲激复合生产线、上下料物流设备等，并配备激光切割控制功能包，具有激光切割设备必需的工艺功能，如随动控制、光路补偿、蛙跳、扫描切割、功率控制、龙门轴控制、样条曲线及五轴插补等。得益于倍福基于PC控制的特点和开放式架构，以上这些功能只需要一台装有TwinCAT软件的PC即可实现，大大简化了主控部分的硬件配置，节约了成本和空间，成为一个精益的激光切割控制系统。更重要的是，由于其控制系统的开放性，使得设备开发商能够把自己特有的工艺经验融入到控制系统中去，打造个性化的软件和设备，增强在市场中的竞争力。

    自动化软件未来的发展将具备三个特点：（1）开放性，（2）先进性，（3）对最新的硬件平台、最新的IT技术、通信技术的高支持性，倍福的软件平台也正是遵循这三项原则开发，自动化行业的软件时代已悄然到来。倍福也将凭借其领先的行业技术优势，在成为行业引航者的道路上不断前进。

    面向未来的自动化软件

    对于自动化软件的未来发展趋势，杨煜敏认为作为体现“智能化”的最佳载体，自动化软件在未来必然朝着更灵活、更趋多元化的方向发展：“开放的平台为工控软件带来的是更灵活的应用，同时，也让工业软件更贴合最终用户的具体需求。未来，自动化软件会以载体的形式，直接把由第三方优秀软件开发的项目拿来使用，只需要做少许相应的定制化修改即可。尽管将来自动化领域的竞争更加激烈，但各个厂家的自动化软件应该都不是孤立的，在为了自动化更好发展这一前提下，各厂家的自动化软件会有一个互相融合，互相交互的过程，并最终达到接口的统一化、标准化，形成互利共存的局面。 ”

    而倍福正是以此为基点，从全局出发，为客户提供更具性价比的产品及解决方案，通过高性能的TwinCAT3为制造业带来更高的收益，提供传统方式无法达到的控制精度，为客户带来更智能化和安全的产品。正如杨煜敏所言：“自动化软件未来的发展将具备三个特点：（1）开放性，（2）先进性，（3）对最新的硬件平台、最新的IT技术、通信技术的高支持性，倍福的软件平台也正是遵循这三项原则开发，自动化行业的软件时代已悄然到来。倍福也将凭借其领先的行业技术优势，在成为行业引航者的道路上不断前进。”

    摘自《自动化博览》2014年10月