Eine Plattform für alle Automatisierungsfunktionen
Die Vorstellung von TwinCAT im Jahr 1996 markiert einen entscheidenden Evolutionsschritt für das Erfolgsmodell von PC-based Control. Mit dem Wechsel von DOS auf Windows, der Programmierung nach IEC 61131-3 und einem beispiellos durchgängigen Engineering schuf Beckhoff eine zukunftssichere Lösung, die Hard- und Software konsequent entkoppelt. Heute vereint TwinCAT als Plattform alle Automatisierungsfunktionen in einer streng deterministischen Echtzeitumgebung – von der SPS und Motion Control über CNC und Messtechnik bis zu Vision, Robotik und zukunftsweisenden KI-Tools.
Mit der Abstraktion der Steuerungsfunktion von proprietärer Gerätehardware vollzog Beckhoff bereits 1986 einen Paradigmenwechsel in der Automatisierung. Darauf aufsetzend komplettierte vor 30 Jahren die Markteinführung von The Windows Control and Automation Technology, kurz TwinCAT, die Basis für den heutigen Erfolg von PC-based Control. Denn so gelang es, IT-Standards in die Automatisierung zu überführen und mit Echtzeiterweiterungen zu einer durchgängigen, hochperformanten und deterministischen Steuerungsplattform zu formen – anfangs mit Fokus auf Windows, mittlerweile auch für Betriebssysteme wie TwinCAT/BSD und Linux®. Zudem vereinte Beckhoff das komplette Engineering in einer Software und unterstützte die sich weltweit etablierende SPS-Programmierung nach IEC 61131-3, aber auch IT-Standards wie C, C++ sowie MATLAB® und Simulink®. Dieser visionäre softwarezentrierte Ansatz befreite den Maschinenbau schon damals nachhaltig von den engen Leistungsgrenzen konventioneller Hardware.
Offenheit und Funktionalität
Ein zentraler Mehrwert der TwinCAT-Architektur resultiert aus ihrer Offenheit, die das komplette Spektrum der Automatisierung in einer Software konsolidiert. Stand anfangs die SPS im Fokus, umfasst die Plattform heute weit über 100 hochspezialisierte Functions. Auf diese Weise lassen sich alle Maschinenfunktionen auf einem zentralen Industrie-PC deterministisch berechnen und über den Highspeed-Feldbus EtherCAT taktgenau auf die I/O-Ebene übertragen – wobei Zykluszeiten von 2 ms, 250 µs und sogar 50 µs realisiert werden können. Das reduziert den Installationsaufwand, den Platzbedarf im Schaltschrank und die Gesamtkosten.
Die Leistungsfähigkeit moderner Industrie-PCs ermöglicht auch eine nahtlose Integration von Highend-Technologien. Die industrielle Bildverarbeitung mit TwinCAT Vision oder die systemintegrierte Robotersteuerung sind als native Laufzeitmodule fest in der Software verankert. Rasant steigenden Stellenwert nimmt die Implementierung von künstlicher Intelligenz ein. Mit TwinCAT Machine Learning Creator lassen sich ohne Vorkenntnisse KI-Modelle für die Analyse von Bilddaten, Zeitreihen oder Prozessdaten generieren. Das ermöglicht lokale Monitoring-Lösungen und Anomalieerkennung direkt in der Steuerungsumgebung. Das Assistenz-Tool TwinCAT CoAgent unterstützt den Anwender über den kompletten Lebenszyklus – vom Engineering bis zum laufenden Maschinenbetrieb.
Gerüstet für die Zukunft
Da die softwarezentrierte Architektur auch drei Jahrzehnte nach der Markteinführung konsequent auf Skalierbarkeit und Konvergenz ausgelegt ist, sind Anwender mit TwinCAT für künftige Herausforderungen gerüstet. PC-based Control bildet ein ideales Fundament für die tiefe IT/OT-Integration und die Anbindung an Cloud- oder Edge-Infrastrukturen. Ob es um Physical AI, neue Kommunikationsstandards oder stringente Cybersecurity-Konzepte geht: TwinCAT adaptiert als modulares Framework alle neuen Marktanforderungen. Gleichzeitig sichern Maschinenbauer damit ihre Innovationskraft durch die Kombination aus Rechenleistung, Verfügbarkeit und Offenheit langfristig ab.