技職訓練中的TwinCAT 3、PC-based 控制與展示機架
工業乙太網路與PC-based 控制技術長期以來便是許多廠房必備的一部分。班貝格州立技職學校中心（SBSZ）便將其關注的重點擺在這裡。該學校中，以最新科技傳授進階程式設計方法、運動控制與安全等專業，讓初出茅廬的貿易專家及技術人員們能學習使用Beckhoff的工業PC、TwinCAT 3及驅動器之開放式自動化平台的優勢。
班貝格SBSZ傳授包含電機工程、電腦科學與機電等豐富職業領域所必須的理論與實務知識。為追上科技的進步，包括學習內容與教材都必須要與時俱進。2020年時，電機工程3（機電）科系將其設施重新設計，包括一座全新的控制與驅動技術實驗室。
「我們希望確保未來技術純熟的員工，包括電工與自動化技術人員以及機電技術人員等，能為他們將執行的工作做最好的準備，」與同事Markus Grill（M.Sc.）一同設計了實驗室工作站的資深講師Stefan Felkel說到。因此，在實驗室中學習單元與練習便是訓練中重要的一部分。這些實作練習的目標是讓技職學生能為獨立執行工作與程式設計做好準備。Stefan Felkel對這堂課的說法如下：「每個技職學生與充滿抱負的技術人員都會策劃並打造自己的程式，讓他們能進行模擬並後續在硬體上測試。」 總共六個，每個最多可讓三名學生使用的實驗室工作站用途便是如此。同時也有讓講師使用的工作站，讓其可以遠端控制實驗室工作站與IPC的電源。
安全、運動加上垂直整合
每個工作站都有三個訓練模組，分別針對PLC、安全與運動功能，均可用C6525工業PC彈性的進行增補。
PLC訓練板包含數位與類比I/O端子（EL1895、EL3174、EL4132），加上一個AS-i主端子（EL6201）及EL3214-0090類比輸入端子可連接兩個電位計。除兩個用於控制伺服馬達的EL7221-0090 EtherCAT端子（48 V DC、8 A、OCT）外，運動學習模組也包含一個制動斬波器端子（EL9576）及一個風扇模組（ZB8610）。用於對設定點進行設定的EL5151編碼器界面則讓此模組更完整。
安全訓練板包含一個TwinSAFE輸入端子（EL1918）、一個4通道TwinSAFE輸出端子（EL2904）、一個搭載IO-Link用TwinSAFE SC通訊介面的IO-Link主端子（EL6224-0090）及一個數位EtherCAT端子（EL1859）。「搭配作為程式設計平台的TwinCAT 3及各種TwinCAT 3功能，讓我們可以涵蓋許多以實務為重點的學習情境，」Stefan Felkel強調。
「我們的三大訓練板 – 運動伺服、TwinSAFE與TwinCAT I/O – 是建構這一切的基礎。為確保這一切能與既有訓練配置相容，因此Beckhoff Application的Franco Angelico與Beckhoff Demo Systems的Jens Thorun針對Stefan Felkel與Markus Grill的需求對這些模組做了調整，」Beckhoff位於紐倫堡的銷售團隊的Wolfgang Negele補充道。
對Stefan Felkel而言，重要的是每個人都能有自己的工業PC，並能輕鬆連線至任何硬體。PC-based 控制與EtherCAT在此創造了最大的彈性：透過對應的網路連線工業PC可靈活的連線至實驗室工作站的對應硬體或其他移動式訓練車。
實做與TwinCAT 3訓練
除了使用實體連線設定的邏輯控制器，該實驗室主要用於進行程式設計程控制基礎教學。其中的要角就是作為工程平台的TwinCAT 3。運動與安全學習模組也提供TwinCAT 3 NC PTP與安全編輯器。TwinCAT的優勢在於學生可以利用IPC設定應用程式及作為軟體PLC。而且，學生還可使用自己的電腦，完全不用負擔授權成本。「這通常可以讓他們更專注於PC-based 控制的課題上，」Stefan Felkel說道。根據他的說法，工業電腦相較於傳統重度依賴硬體的控制平台之優勢在於使用上的彈性。「我們也使用不同的擴充功能，利如與連線有關的OPC UA，」他說道。除了TwinCAT 3 Motion Designer（TE5910）與TwinCAT 3 Drive Manager 2（TE5950），還使用了TwinCAT 3 Bode Plot Base（TE1320）進行驅動軸的設計與最佳化。
至於程式語言的部分，技職學生們會從功能方塊圖（FBD）開始學起。接下來便會搭配簡單的工作來介紹PLC程式設計。完成基礎階段後，自動化技術的電工與技術人員接著會特別學習結構式文件（ST）。為了加強實務上現場匯流排與乙太網路及EtherCAT的理論原理，工作中也整合了透過AS介面控制的元件。
從接觸器電路一直學到機器人應用
在驅動技術的領域中，會使用C6525工業PC透過實體連接的邏輯控制器與對應的程式教導基礎的接觸器的電路。「我們藉由安全繼電器進行馬達控制來介紹安全相關課程，接著再以TwinSAFE加深對其的了解，」Stefan Felkel說道。透過EL7221 EtherCAT端子（精簡驅動技術）進行的伺服馬達（AM8132）控制操作以及藉由載入非同步馬達以判斷其特性曲線讓驅動技術的工作內容更加完整。
訓練結束時，會指派程式設計一個機器人系統的作業給學生們：必須要控制兩個機器人與其他五個含基礎自動化元件（感測器技術、電氣動、匯流排系統）的工作站。為此，學生們必須分析各個子工作站的功能，定義其與鄰近工作站的介面並開始通訊。整個作業包含了程式設計、程式編輯以及測試與記錄。「我們希望讓實際應用讓人感到興奮越好，同時還要盡可能涵蓋更多的課程領域，」Stefan Felkel在解釋訓練課程的投入程度時說道。
這系列的訓練課程未來希望能納入伺服馬達控制的內容。對應的AX5000伺服驅動器已可使用，且目前正用於建立新的教學模組。也已計畫好要整合平移馬達與特殊馬達。總結時，Stefan Felkel補充道「總之，我要特別感謝紐倫堡的Beckhoff應用工程師Franco Angelico帶給我們這麼美好的合作關係，以及他在讓更多模組上線運作方面所做出的巨大貢獻。」