目前,在控制系統的軟件方面,操作系統、組態、編程等都采用了不同的平臺來分立設計,缺乏公用數據庫導致繁瑣的變量之間的轉換,重復勞動導致人力資源成本升高、生產效率降低。尋求更為統一的工程平臺正是軟件產品設計的大勢所趨。在設計、調試、運行的全生命周期內,用更統一的工程平臺來實現才是最佳的解決之道,TwinCAT3設計理念正是基于以上需求。
倍福中國TwinCAT產品經理 楊煜敏
在兩化融合的背景下,工業軟件在自動化產業鏈中的重要性越來越高,自動化軟件不僅僅只是編程工具和組態管理或是實時控制系統,更應該是一個“海納百川,文化交流的平臺”,目前應用于自動化領域中的各類軟件有很多,有的雖然只是些輔助工具,但依然可以吸收這些軟件的優點,應用于自動化軟件中去,例如Matlab/Simulink、Visual Studio、Labview等等,正是基于這樣的理念,倍福公司打造了獨具特色的一體式軟件平臺——TwinCAT2、TwinCAT3。
一體式軟件平臺
據倍福中國TwinCAT產品經理楊煜敏介紹,倍福研發的軟件均為一體式軟件平臺,始終倡導一個軟件、一個工具完成所有客戶的需求。1996年推出的TwinCAT2便可以實現編程、設計、監控、組態等一體式開發,不但如此,倍福的軟件也是一個軟PLC,可代替傳統硬PLC,充分利用PC平臺上的硬件和軟件資源,使控制系統更具特色。
2012年正式推出的TwinCAT3更是繼承了這一優秀傳統,同時還擴充了編程語言,例如:C/C++,Matlab/Simulink。由于TwinCAT3和微軟合作從而集成在Visual Studio中進行開發,所以還可以選擇VS其他高級語言,例如C#、VB等進行人機界面的開發,這種整合大大方便了客戶項目的開發和移植,被應用于許多行業領域內。
此外,TwinCAT NC I/CNC完全嵌入在整個系統中,涵蓋了所有傳統的運動控制功能NCPTP和復雜的高端CNC軌跡控制功能。TwinCAT運動轉換軟件庫能夠在控制器中完美實現機器人運動控制。這款軟件也支持最新的IEC61131-3(3rd)的面向對象編程,并為復雜的嵌入式應用提供了C/C++ 編程。同時為便于科學研究和復雜控制算法的實現,TwinCAT3還提供了與Matlab/Simulink的鏈接,可支持控制系統的快速原型和硬件在環實時仿真,這將大大加速研發時間、節約相關實驗成本和提高設備的自動化性能。
楊煜敏認為TwinCAT3自動化軟件作為倍福公司自動化軟件的代表,它所具備的前瞻性恰好迎合了當下的工業升級需求:“該軟件推出的初衷是要為業界提供一個統一的軟件平臺。目前,在控制系統的軟件方面,操作系統、組態、編程等都采用了不同的平臺來分立設計,缺乏公用數據庫導致繁瑣的變量之間的轉換,重復勞動導致人力資源成本升高、生產效率降低。尋求更為統一的工程平臺正是軟件產品設計的大勢所趨。在設計、調試、運行的全生命周期內,用更統一的工程平臺來實現才是最佳的解決之道,TwinCAT3設計理念正是基于以上需求。”
助力智能化應用
目前,倍福的TwinCAT3軟件主要應用在包裝、風電、光伏、機器人、樓宇、建材、塑料機械、化工、煙草、造船、金屬加工等行業,尤其是風電、機器人等行業將是TwinCAT3軟件未來重點發展行業。
在風電控制方面,倍福的自動化軟件TwinCAT2已有著廣泛的使用。楊煜敏表示,TwinCAT3目前正在升級這方面的應用,TwinCAT3已可以對網絡管理、仿真、電網控制的算法及常規PLC的控制系統進行編程,將助力風電行業智能控制的發展和進步。
“十二五”期間是中國工業機器人產業發展的關鍵階段,市場需求將呈現井噴式的增長,相應自動化軟件控制方面的需求也將隨之提升。在眾多優勢中,TwinCAT3最突出的就是機器人組件易于被集成到整個控制系統中,從而最大限度地減少添加獨立機器人控制器的需要,無需專用的機器人技術工具和語言即可全面集成到TwinCAT 中,從而顯著降低工程成本。
此外,在激光切割應用領域,通過TwinCAT CNC運動控制軟件及相關運動控制硬件,高速EtherCAT現場總線技術,確保了高動態性能,能夠把激光發生器的潛在能量最大程度地轉換成速度和效率,非常適合用作激光切割設備的控制器。作為TwinCAT軟件家族最頂層的TwinCAT CNC,不僅向下兼容了TwinCAT PLC和TwinCAT NC PTP軟件,還可以同時為激光設備的周邊設備一并提供 PLC和通用運動控制功能,如沖激復合生產線、上下料物流設備等,并配備激光切割控制功能包,具有激光切割設備必需的工藝功能,如隨動控制、光路補償、蛙跳、掃描切割、功率控制、龍門軸控制、樣條曲線及五軸插補等。得益于倍福基于PC控制的特點和開放式架構,以上這些功能只需要一臺裝有TwinCAT軟件的PC即可實現,大大簡化了主控部分的硬件配置,節約了成本和空間,成為一個精益的激光切割控制系統。更重要的是,由于其控制系統的開放性,使得設備開發商能夠把自己特有的工藝經驗融入到控制系統中去,打造個性化的軟件和設備,增強在市場中的競爭力。
自動化軟件未來的發展將具備三個特點:(1)開放性,(2)先進性,(3)對最新的硬件平臺、最新的IT技術、通信技術的高支持性,倍福的軟件平臺也正是遵循這三項原則開發,自動化行業的軟件時代已悄然到來。倍福也將憑借其領先的行業技術優勢,在成為行業引航者的道路上不斷前進。
面向未來的自動化軟件
對于自動化軟件的未來發展趨勢,楊煜敏認為作為體現“智能化”的最佳載體,自動化軟件在未來必然朝著更靈活、更趨多元化的方向發展:“開放的平臺為工控軟件帶來的是更靈活的應用,同時,也讓工業軟件更貼合最終用戶的具體需求。未來,自動化軟件會以載體的形式,直接把由第三方優秀軟件開發的項目拿來使用,只需要做少許相應的定制化修改即可。盡管將來自動化領域的競爭更加激烈,但各個廠家的自動化軟件應該都不是孤立的,在為了自動化更好發展這一前提下,各廠家的自動化軟件會有一個互相融合,互相交互的過程,并最終達到接口的統一化、標準化,形成互利共存的局面。 ”
而倍福正是以此為基點,從全局出發,為客戶提供更具性價比的產品及解決方案,通過高性能的TwinCAT3為制造業帶來更高的收益,提供傳統方式無法達到的控制精度,為客戶帶來更智能化和安全的產品。正如楊煜敏所言:“自動化軟件未來的發展將具備三個特點:(1)開放性,(2)先進性,(3)對最新的硬件平臺、最新的IT技術、通信技術的高支持性,倍福的軟件平臺也正是遵循這三項原則開發,自動化行業的軟件時代已悄然到來。倍福也將憑借其領先的行業技術優勢,在成為行業引航者的道路上不斷前進。”
摘自《自動化博覽》2014年10月