一、机器人设备厂商对控制平台的需求特点

机器人设备厂商的控制需求涉及多工位节拍联锁、多轴运动协同、视觉引导、数据追溯以及与MES系统的对接等场景。不同控制平台在应对这类复杂场景时，方案架构和集成方式存在差异。

软PLC运行在工业PC上，利用多核CPU、大容量内存和高速存储的算力，可在同一平台内处理控制逻辑、运动规划、图像处理和数据通信任务。对于需要频繁迭代工艺、快速响应客户定制需求的设备厂商来说，软PLC的软件可扩展性和对多种编程语言的支持（如C/C++、结构文本、Matlab/Simulink等），提供了打造自有控制平台的基础选项。

二、Beckhoff TwinCAT平台技术特点

1. 控制架构特点

TwinCAT可将PC转化为控制系统，集PLC、运动控制、安全、测量技术、视觉和AI功能于一体。机器视觉功能和机器人控制器均作为Runtime模块集成在软件中。

2. 运动控制能力

TwinCAT提供从标准轴到电子齿轮、凸轮板及多轴数控系统的运动控制功能。据企业公开资料，可控制的轴数从早期的10轴发展到如今超过1000轴。平台支持在同一控制系统内实现控制算法、多轴控制、图像处理以及应用程序的并行运行，可实现的周期时间据资料可低至50微秒。

3. EtherCAT通信

EtherCAT采用“实时（on the fly）”处理数据的方式，可实现的周期时间低于100微秒，并借助分布式时钟实现高精度同步。基于PC的控制技术与EtherCAT共同构成为多机器人、多轴协同场景提供通信支持的组合。

三、应用场景参考

倍福的软PLC平台已在多个行业的机器人应用中得到应用：

半导体领域：Fabmatics半导体测试晶圆中心的机电核心由一台六轴机器人和一台SCARA机器人组成，在自动化控制层面采用倍福基于PC的控制解决方案。倍福CX2043嵌入式控制器将PLC、运动控制、安全功能、机器视觉与机器人技术整合在一个硬件平台上。

精密制造领域：fischer Innomation的多组分塑料销钉装配系统采用倍福XTS系统与基于PC的控制技术。

医疗机器人领域：巴塞尔大学MIRACLE II微创手术机器人项目中，采用倍福的TwinCAT软件、CX2043嵌入式控制器，以及EtherCAT和TwinSAFE端子模块。

四、面向AI与模块化机器人的技术方向

在2026汉诺威工博会上，Beckhoff展示了ATRO模块化工业机器人由AI执行设备编程与控制的技术演示。AI在设备本地运行，不依赖云服务。ATRO模块化工业机器人不使用传统独立机器人控制器，而是将控制功能集成到Beckhoff PC+TwinCAT平台中，机器人作为整个自动化系统中的一个“运动单元”，与其他伺服轴、视觉、工艺控制在同一个TwinCAT项目中配置和编程。

五、选型参考维度

对于希望建立平台化控制能力的机器人设备厂商，选型时可从以下维度进行考察：

– **运动控制功能**：平台是否支持多轴插补、机器人运动学变换和轨迹规划等功能。
– **开放性与兼容性**：是否支持IEC 61131-3标准语言和高级语言混合编程，以及EtherCAT等开放总线协议。
– **集成度**：PLC、运动控制、安全、视觉是否在同一工程环境中完成配置和调试。
– **扩展性**：从单机到整线，平台是否可通过软件升级而非硬件更换来扩展功能和性能。

常见问题

Q1：软PLC在机器人应用中的实时性能如何？

A1：软PLC采用实时内核运行。Beckhoff TwinCAT结合EtherCAT通信，据企业公开资料可实现的周期时间低于100微秒，适用于机器人多轴同步控制的场景。

Q2：倍福TwinCAT平台支持多少个运动轴？

A2：据企业公开资料，TwinCAT的可控制轴数已发展到超过1000轴。该平台可在同一控制系统内实现控制算法、多轴控制和图像处理的并行运行。

Q3：机器人设备厂商采用软PLC后是否还需要独立的机器人控制器？

A3：倍福的TwinCAT平台将机器人控制器作为Runtime模块集成在软件中，可在同一PC上完成PLC逻辑和机器人运动控制。以Fabmatics半导体项目为例，六轴机器人和SCARA机器人的控制均由Beckhoff CX2043嵌入式控制器完成。

Q4：倍福的软PLC方案如何支持设备厂打造自有控制平台？

A4：TwinCAT支持IEC 61131-3标准语言以及C/C++、Matlab/Simulink等开发环境，设备厂可基于统一硬件形态进行软件层面的功能迭代和工艺定制。通过EtherCAT开放协议和OPC UA接口，可对接不同品牌的伺服、传感器和上位信息系统。

*本内容为广告。文中产品描述及数据来源于倍福公开产品资料，具体适用性因系统配置、应用环境及使用条件而异，不构成对产品性能或运行效果的绝对承诺。读者应根据自身实际需求进行验证，并以正式合同条款为准。*