倍福运动控制技术介绍
科技自动化倍福篇
Beckhoff 自动化新技术
Beckhoff 致力于为用户提供基于 PC 控制技术的开放 式自动化系统，产品范围涵盖工业 PC、现场总线组件、 驱动技术和自动化软件。这些产品线既可作为独立的组 件来使用，也可以集成到一个完整的控制系统，适用于 各个行业。Beckhoff 始终坚持“自动化新技术”的发展 理念，从 CNC 机床控制到智能楼宇领域的自动化解决 方案，已在世界各地得到广泛应用。 自 1980 年成立以来，Beckhoff 始终坚持基于 PC 的 控制技术，研发了大量的创新产品和解决方案，这也 是 Beckhoff 得以持续发展的重要原因。如今，Beckhoff 早期提出的概念业已成为许多自动化技术的标准，并 被成功引入市场：
无缝集成现场总线设备 网关端子模块能将现场总线或工 业以太网总线系统集成到 EtherCAT 端子模块系统中。
7
科技自动化倍福篇
Beckhoff 科技自动化五大支撑技术和产品
随着 IT 技术的发展，个人计算机取得空前成功，已成为日常生活（包括工业界）中坚不可摧的一部分。在工厂自动化 领域，PC 控制技术已经成为新的应用潮流，PC 控制硬件和软件技术发展日新月异，满足设备性能持续提升的要求，完善用 户体验。与相关软件相结合，不同外观和形式的工业 PC 成为各种自动化任务的核心，比如机械控制、过程或物流系统、系 统组件的联网、数据采集或者图像处理等。对于传统的控制任务，基于 PC 的控制技术提供了良好的可升级性和灵活性，因 此，基于 PC 的控制技术也逐渐替代了硬件 PLC，得到广泛应用。 PC 控制使控制系统处理速度快、精度高，整合 PLC、运动控制、HMI 于一体，实现对设备的集中控制。因此，PC 控制技 术能够取代传统的PLC 加多个辅助 CPU 协同控制模式，使用户对设备的编程、调试、诊断维护等更加快速便捷。 Beckhoff 是发展基于 PC 的自动化控制技术的先驱者之一，早在 1986 年，Beckhoff 的第一个 PC 控制系统就已问世。如 今，Beckhoff 已将积累多年的专有技术应用到工业 PC 中，Beckhoff 工业 PC 与 TwinCAT 自动化软件结合，针对 PLC、NC 以及 CNC 功能提供一个高性能的控制系统。
倍福:基于PC的控制技术助力橱柜生产智能化
倍福：基于PC的控制技术助力橱柜生产智能化德国倍福自动化有限公司【期刊名称】《自动化博览》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】3页(P52-54)【作者】德国倍福自动化有限公司【作者单位】【正文语种】中文欧洲最大的橱柜制造商柏丽橱柜公司位于德国威尔市的两家工厂每年能够生产超过58万套橱柜。
这是真正意义上的批量生产，但这里真正的特色是同时还可以完成客户定制订单。
Beckhoff 基于 PC 的控制技术为实现生产部件和生产数据的通用透明性提供了理想的基础，能够在数量为 1 的批量生产中灵活、有效地提供个性化橱柜——完全符合工业 4.0 的理念。
每天有约 2600 套整体橱柜从柏丽的两个生产工厂离开，交付到客户手中。
柏丽技术总监 Martin Henkenjohann 表示：“尽管是批量生产，我们完全根据客户的意愿来制造橱柜，这意味着生产批量数量最小可以为 1。
为了实现这一目标，我们早在 1990 年开始，就保持整个生产过程中所有的部件和生产数据透明性和通用性，包括设计数据和个性化加工步骤，我们始终能够确切地知道哪里有某个特定的厨房家具在加工序列中，从而让我们能够应对日益变化的客户需求。
”实现先进的工业 4.0 理念，以及在生产中获得更高的灵活性的前提是确保所有机器和部件数据的透明性。
Martin Henkenjohann 在解释这对于柏丽的意义时说道：“实时跟踪整个工艺过程的能力是基本要求。
在柏丽这通过贴上一个包含一件家具所有必要信息的条形码标签开始，标签包含关于各种机器上进一步的加工步骤的生产方面的信息与详细的物流信息，如装货时间和卡车信息或送货地址。
每台加工机器扫描条形码并从中央Oracle 数据库或从Web服务检索相关的机器数据。
”实时数据的透明性使得每天生产2600套个性化橱柜成为可能。
88个不同的门板设计构成这一过程的基础，而且每个设计的后面都有250个不同的条目。
根据门板的样式，以及诸如配件和把手或面板型号等，可以打造出各种落地橱柜、壁柜和立式橱柜。
主控系统倍福PLC及其基本控制原理
主控系统倍福PLC及其基本控制原理主控系统是机组可靠运行的核心，主要完成以下工作：采集数据并处理输入、输出信号；判定逻辑功能；对外围执行机构发出控制指令；与机舱柜及变桨控制系统进行通讯，接收机舱柜及变桨控制系统的信号；与中央监控系统通讯、传递信息。
然后本文主要介绍的内容是信号输入、逻辑判断和信号输出三个内容，分别以视频和文字两种方式介绍。
（拓扑结构见图一）图一01视频内容以变桨电机风扇动作为例，介绍风扇动作前是如何完成数据采集，又是如何逻辑判断，最后是怎样控制风扇动作。
02文字内容注意：以下文字中列举信号采集与输出都是以金风机组的国产Vensys变桨系统为例做的举例说明。
信号输入信号输入分数字量信号和模拟量信号，对应倍福模块符号的首个数字分别为1和3。
2.1、数字量输入：数字输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如二线式光电开关和接近开关等。
数字量输入模块将从现场传来的外部数字信号的电平转换为PLC内部的信号电平。
输入电路中一般设有RC滤波电路，以防止由于输入触点的抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号，输入电流一般为数毫安。
（图二）图二2.11、KL1104：介绍：KL1104数字量输入端子，从现场设备获得二进制控制信号，并以电隔离的信号形式将数据传输到更高层的自动化单元。
KL1104 带有输入滤波。
每个总线端子含4个通道，每个通道都有一个LED 指示其信号状态。
国产Vensys数字量输入2.2、模拟量输入：模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，主要由A/D转换器组成。
（图三）图三2.21、KL3204：介绍：KL3204 模拟量输入端子可直接连接电阻型传感器。
总线端子电路可使用2 线制连接技术连接传感器。
整个温度范围的线性度由一个微处理器来实现。
温度范围可任意选定。
总线端子的标准设置为：PT100 传感器，分辨率为0.1℃。
故障信号显示灯显示传感器故障（例如断线）。
德国倍福产品的优点
德国倍福产品的优点德国倍福（BECKHOFF）产品特点总结德国倍福产品是基于PC控制技术的开放式控制系统，产品范围包括工业PC、现场总线组件、驱动技术和自动化软件。
这些产品既可以作为独立的组件使用，也可将它集成到一个完整的控制系统中，适用于各行业领域。
倍福产品同一标杆的产品也就是竞争对手主要是欧美系一线品牌的自动化产品，例如西门子、AB等，下面我们通过对比对倍福的产品各组成部分进行一个特点分析：1、倍福的现场总线产品技术在国内有过很多成功项目，支持IE61131-3标准PLC语言，支持LIGHTBUS、ProfiBUS、InterBUS、CANopen、DeviceNet、ControlNet、Modbus、SERCOS、RS485、RS232和Ethernet TCP/IP、USB，还有ProfiNET、CC-Link和EtherCAT等现场总线，并可以将不同的现场总线协议整合到一个控制器中，可以根据要求选择不同的总线系统，各种总线系统都采用统一的编程语言。
产品组态灵活，功能强大，精确配置I/O点数，充分考虑用户整体方案综合成本，节省大量布线和空间，为用户提供完善满意的售前售后服务和技术支持！2、各种I/O通用于所有的现场总线系统，只是由不同协议的现场总线耦合器来提供不同的现场总线类型，方便产品的长期应用和选择。
各种I/O端子，包括2点、4点、8点数字量信号（5VDC\24VDC\48VDC\120VDC\230VDC\NAMUR\高速计数器等），模拟量（0-10V,±10V,0-20mA,4-20mA热电偶、热电阻、电阻桥、可接示波器和直接与5/1A电流互感器相连，它可通过现场总线系统进行网络分析和供电管理，采集电流、电压、有效功率、视在功率和功率因数cosφ，每秒64000次采样计算有效值，其测量精度可达到全刻度值的0.1%，广泛用于对电网参数有要求的供配电系统中；也可以控制5.5KW以下电机，通过现场总线对电机进行控制，可以采集电机的电流、电压、有效功率、视在功率和功率因数cosφ以及通断次数，并进行相关的保护。
（1条消息）倍福beckhoff运动控制相关功能块，百晓生知识处理库发布
（1条消息）倍福beckhoff运动控制相关功能块，百晓生知识处理库发布由百晓生自创知识处理库整理清洗与发布，顶级知识整理加工生产python功能库。
转载请注明出处https:///gkbxs/article/details/116654106FB_MC_FeedTableMC_ GearInMultiMasterMC_Aborting 立即打断前动作，执行后动作MC_AxisParaMC_BlendingHigh 以较高的速度达到前动作的目标位置，然后执行后动作。
MC_BlendingLow 以较低的速度达到前动作的目标位置，然后执行后动作。
MC_BlendingNext 以后动作的速度达到前动作的目标位置，然后执行后动作。
MC_BlendingPrevious 以前动作的速度达到前动作的目标位置，然后执行后动作。
MC_BufferModeMC_Buffered 等前动作执行完成，停稳后再执行后动作。
MC_CAMACTIVATION_ASSOONASPOSSIBLE：考虑加速度和冲击在允许范围MC_CAMACTIVATION_ATMASTERAXISPOS：主轴绝对位置MC_CAMACTIVATION_ATMASTERCAMPOS：凸轮表的主轴位置，即主轴模态MC_CAMACTIVATION_INSTANTANEOUS ：不考虑加速度是否在允许范围MC_CAMACTIVATION_NEXTCYCLE：下一凸轮表周期生效MC_CAM_RefMC_CamAddMC_CamExchange 添加、移除和更换凸轮表MC_CamExchange 添加、移除和更换凸轮表。
也可以使用MC_CamIn_VMC_CamIn 和 MC_CamIn_V 种电子凸轮耦合功能块：MC_CamIn 的接口和功能比较简单，就是固定个凸轮表MC_CamIn 耦合的，就不能切换凸轮表。
MC_CamInExtMC_CamIn_V 是MC_CamIn 的升级版，功能更强大，支持多个凸轮表的迭加和切换。
倍福控制器-TwinCAT原理介绍共26页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢！Βιβλιοθήκη 36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
倍福科技自动化产品和应用案例
4通道热电偶输入模块, EL3314-0010
高精度, 开路识别
仿真 复杂控制
2011/11/9
EL3602-0010
型号电压-75…+75 mV, 测 量错误< ±0.05 % at 25 °C
全量程、 50 Hz 滤波)
数字万用表模块
EL3681
EL3125
2通道模拟量输入模块 0…20 mA, 超采样差分输
2011/11/9
7
倍福科技自动化技术应用领域---测试测量仪器
测试测量 机器人 仿真 复杂控制
2011/11/9
高级调试诊断 测试测量仪器 图像视觉 运动控制&机器人
仿真
复杂控制
8
倍福科技自动化产品---测试测量状态监测领域
测试测量
机器人
震动
噪声
温度 重量
油体分析 能量监测
仿真
复杂控制
2011/11/9
问题。 § 高效率的软件接口,无需实施CPU之间的复杂通讯。
仿真
复杂控制
2011/11/9
27
倍福科技自动化产品---机器人控制运动学模型
测试测量 机器人 仿真 复杂控制
2011/11/9
Cartesian Portal Roll kinematic (H-Bot)
Scara
Shear kinematic 2D Parallel kinematic
Scalability
Multicore Realtime
Supporting Standards
Supplements
Experience
Connectivity
Openess
倍福科技自动化_技术篇_方案篇
05.07.2012 21
Scientific Automation Technology
倍福科技自动化应用篇－状态监控
状态监控：通过对机械的相关部件的信号 （如：震动、温度。湿度和能量）采集和 信号分析，对设备的故障进行诊断和对设 备的运行作出预测性的维护
能够更快的查找出故障 o 齿轮箱故障 o轴承 o其他机械故障诊断等
Scientific Automation Technology
倍福科技自动化的开发平台－运动控制架构
Layer
+ -
SP
Pos Ctrl Velo Preset Pos Meas.
LIGHTBUS
Limit
+ + Scale & Limit
PLC C/C++
NC PTP NC I CNC
IO
Layer Layer
EtherCAT采用集中帧通讯，可直达 I/O 模块， 无需子网支持
EtherCAT的从站协议完全由硬件芯片实现(on the fly)
基于分布时钟的高级实时特性：同步(1us)、 时间戳、超采样
完全兼容现有以太网，无缝集成现有总线设备
Data n
Ethernet
Scientific Automation Technology
多个工程在不同核中运行 可以任意定义每个核的时基
2. 大容量高速存储(RAM和固态硬盘，内容容量近 乎无限
3. 高性能工业主板 4. 符合工业设计标准的机箱结构 5. 嵌入式PC适于DIN导轨安装，更适于工业应用
6
Scientific Automation Technology
倍福科技自动化的支撑技术（二）：实时多任务内核
走在前沿的自动化,倍福展示新一代PC控制技术
FEATURE展会专题回顾工业发展的历程，人类生产活动从人力时代进入电气化时代之后，生产效率得到了巨大的提升，这其中工业控制技术发挥了重要的作用——自动化运行的机器代替了落后的人工，将工业经济推到了一个全新的高度。
而今天，数字化时代正在驶来，一场新的工业变革催生着前所未有机遇。
数字化时代核心是信息技术和自动化技术的融合，而基于pc的自动化解决方案能够更好地结合人工智、大数据和边缘计算等技术，无疑是新一代工业最理想的控制架构。
在2020年工博会上，德国倍福自动化展示了领先的边缘计算、人工智能、工业5G、磁悬浮输送系统等新型的自动化技术和行业解决方案。
作为全球自动化新技术的驱动者，倍福一直坚持探索基于PC的控制技术，40年来行业深耕，研发出大量创新产品，包括工业PC、现场总线模块、驱动产品和TwinCAT自动化等产品组合，为各个工控领域提供了开放式自动化系统和完整的解决方案。
图1.XPIanar平面磁悬浮输施统XPlanar由传输平面与动子托盘组成，其中传输平面采用模块化布置方式，用户可以根据需求扩展面积。
而动子部分基于六个维度定位能力，可以快速、灵活及高精度定位。
XPlanar可以代替机器人，进行包装，分拣、移动工位等任务，由于使用磁悬浮技术，动子与平面非接触、无噪音、无磨损，进一步提升了输送效率和灵活度。
此外，倍福还展示了XTS磁悬浮输送系统，该系统由直线电机驱动模块组、驱动电源、位置反馈、动子滑块、机械导轨组成，是一种模块化、闭环的机电一体化运动控制系统，完美结合了旋转和直线驱动系统，能满足多批量及多工序的生产。
磁悬浮输送系銃柔性是自动化系统设计考量的一个重要维度，尤其是在个性化生产时代，除了功能和性能的提升，还要保证机器的灵活度。
倍福XPlanar平面磁悬浮输送系统是一款具有革命意义的创新产品，该系统能够在传输平面上以任何路径自由运行，可以说平面有多大，运动空间就有多大。
工业5G技术的应用数字化时代对于工业数据传输提出了更多需求，越来越多的机器设备连接上网，结合云端的数据分析，以实现远程监控和维护等功能。
BECKHOFF基于PLCopen的运动控制解决方案
动态修改
Only segment points needed. The intermediate points are calculated depending on the actual function in the NC
20
TwinCAT NC PTP—电子凸轮指令
• MC_CamScaling的指令的功
优点:该方法曲线的实现方法比较简单,不需要编程者有数学建模能力,在凸轮编辑 中根据工艺描点即可
17
TwinCAT NC PTP-—WriteFunctionPoint
该凸轮表 中定义了4 个点 该凸轮曲 线是通过 凸轮工具 描点法实 现的,比较 简单. 该凸轮表 的每个位 置点都可 以在程序 中修改其 位置,以满 足曲线的 变化
能 1.能够动态的拉伸或收缩X轴和 Y轴大小. 2.能够灵活的修改X轴或Y轴的 起始位置. 3.可以灵活的选择何时生效变化 结果.
•MC_ReadCamTableSlaveDyn amics. 1.通过输入主轴位置,计算出相 应Cam Table表的从轴位置. 2.由以上得到从轴位置,可以在 凸轮表的任一位置去启动凸轮曲 线.
BECKHOFF基于PLCopen的运动控制解决方案
Drive Technology
10.01.2013
1
TwinCAT NC PTP 功能
普通定位运动(Point to Point) 电子齿轮同步 数字凸轮开关
凸轮轴
运动叠加（合成）
飞剪
2
TwinCAT NC PTP--PLCopen 功能块概览
Done MC-Stop
Done
Homing MC_Stop MC_Home Standstill MC_Power
倍福运动控制技术介绍
Beckhoff 运动控制实现方式TwinCAT NC PTP，NCI，CNC
逻辑运算 与处理
PLC NC PTP
位置，速度 加速度控制
路径规划 闭环控制
同步，凸轮 飞剪等
通用插补
PLC NC PTP
NC I
NC PTP
NC I
CNC
TWINCAT –PC Control PLC/NC PTP/CNC
1 D+ SSI data input D+ 4 CL+ Clock output CL+
5 D- SSI data input D8 CL- Clock output CL21
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 编码器----增量式编码器
KL5101
22
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 编码器----增量式编码器
自动化新技术
BECKHOFF运动控制产品介绍
Drive Technology
18.12.20ห้องสมุดไป่ตู้2
1
运动控制器 --基于Windows XP 和CE的IPC EPC
IPC 嵌入式PC
2
运动控制系统基石---现场总线及I/O
3
适用于高动态定位任务的驱动系统
直线伺服电机 ALxxxx
同步伺服电机 AM2000/AM3xxx
Interpolated
…
AccelerationProfile
数字式紧凑型伺服驱 动器 AX5xxx
数字式紧凑型伺服驱 动器 AX20xx
Drive Technology
18.12.2012
4
AX5000 | 数字式紧凑型伺服驱动器
倍福 PC 控制技术解读
优点： • 成本低 • 减少了组件: 可靠性增加, 改善了互换性 • 降低复杂性: 减少工程量, 把较多的时间 用于过程的优化上
新自动化结构: 工业PC 作控制系统
PC 硬件是标准化的和可互换的
独立于硬件供应商
现场总线 I/O 通过现场总线实现标准化，因此可互换
独立于硬件供应商
因特x86 处理器系列和微软操作系统保持了连续性
可视化界面
IEC61131-3 PLC
IPC
I/O
NC 移动控制
NC - 在PC上的运动控制 • 位移闭环控制在PC处理器上执行 • 位置测量和速度控制通过现场总线与 MC 循环时间同步 进行交换
I/O for PLC 伺服, FI, 继电器
v
优点 • 集中的结构提供了较好的灵活性 • 接口少，效率高 • 现场部件通常是非智能型的，不用设置即可被容易地更换
IPC
Leistung 控制 PLC NC
NC - 对PLC的位移控制 • 位移闭环控制在专门的NC硬件协处理器上执行 • 位置测量和速度控制是通过并行电缆处理的
在自动化结构中, PC • 实现操作员界面 • 处理 HMI 程序并完成通信任务 • 在三个系统中它的CPU功能最强
32 \
...
PC 控制与传统控制的比较
传统控制组成 • 硬件: 可视化 PC, PLC, NC/CNC 模块, 微处理器系 统 • 软件: 多个操作系统, 编程语言, 编程系统 • 接口: 在硬件设备之间, 在软件系统之间, 集中式配 电柜
系统比较
降低 - 40% 100% 降低 - 60% 100%
60% 40% 传统 PCC 传统 PCC
对软件和专项技术的投资得到长期保护
倍福运动控制技术介绍解析
Drive Technology 26.10.2020 5
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 AX5000
支持第三方nager
7
AX20xx
功能特点
”Beckhoff 现场总线连接” – 各种现场总线接口，可以 轻松地集成到各种控制系统中
直接连接旋转变压器 紧凑的结构
方便进行系统整合
20
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 编码器----SSI
KL5001
KL5051
1 D+ SSI data input D+ 4 CL+ Clock output CL+
5 D- SSI data input D8 CL- Clock output CL-
Drive Technology 26.10.2020 11
AL38xx | 直线伺服电机
Drive Technology 26.10.2020 12
Beckhoff支持的运动控制方式
DVI/USB
驱动: 伺服电机(总线,模拟量,脉冲), 步进电机(KL2531/41,EL7031/7041
K/EL2521) 直流电机(KL2532/42, EL7332/7342) 直线电机(AX5000/2000) 液压轴
EL4132 EM7004 EL5101
EL2521/ EL2521/ KL2521 KL2521
EL7041/ KL2541
13
Beckhoff运动控制应用—脉冲量控制伺服系统
KL2521 脉冲输出模块 控制伺服电机方法
CX1020 NC 控制器
KL2521模块
伺服驱动器 动力电缆
编码器反馈电缆
Beckhoff-运动控制简介
面板型 PC C33xx = 19-英寸面板型 PC C36xx =嵌入式面板型 PC
1. 标准/定制 0 = 标准 1 = 定制 (剩余的 3 位数字分别由 IPC Marketing 部门指定) 2. (不用) 0 3. 键盘接口 1 = 前置键盘接口 (只是不带前薄膜面 板)
4. 显示屏 0 = 仅显示 1 = 触摸屏 2 = 触摸板
可能是，例如: CP6202-0000 CP6202-0001 CP6202-0002 CP6202-0010 CP6202-0011
工业PC 21.04.2020 11
CP6xxx | 面板型 PC – 前面板防护等级 IP 65
控制面板
+
PC =
面板型 PC
控制面板均在面板型 PC 的前端
配备最高性能组件的 面板型 P源自 CP6xxx，组件 ▪ 客制化生产，灵活地满足您细致入微的要求 ▪ 多种工业 PC 附件，增强和扩展工业 PC 的应用范围和实际能
力
工业PC 21.04.2020 7
工业PC
Beckhoff 工业 PC 种类划分
面板型 PC ▪ 专为安装在控制柜前部，或安装臂式系统而设计 ▪ 各种控制面板配以不同型号的叠加式 PC，即可组成多种面板型 PC 单纯的工业 PC （控制柜式工业 PC） ▪ 与相关的软件相结合，不同外观和形式的 PC，是范围广泛的各种自动
示器
TFT 显示器
Intel® Core™ Duo 或 Core™2 Duo
Intel® Core™ Duo 或 Core™2 Duo
无源背板
3.5 英寸
4
1 Mini PCI 插槽
1 PCI
1 Mini PCI 插槽
倍福基于 PC 的 CNC 加工控制方案
运动控制自动化软件I/O 工业PCBeckhoff 基于 PC 和 EtherCAT 的 CNC 解决方案将所有设备功能集成到一个统一的硬件和软件平台中，它的功能非常强大，具有良好的开放性和极大的灵活性。
通用的 TwinCAT 自动化软件与高速 EtherCAT现场总线系统、工业 PC、控制面板、I/O 端子模块和驱动产品配套使用，构成了一个完整的 CNC 系统解决方案，从而大大提高了生产设备的效率，使得控制器的设计变得更加精益，同时还能够显著降低硬件、工程、调试和维护成本。
Beckhoff CNC 平台适合用于所有行业、加工工艺及各种机床运动：从小型义齿加工中心和木材加工机械，到复杂的等离子切割和焊接设备。
Beckhoff 的 CNC 解决方案具有可扩展性和模块化性，可满足模块化设计和多功能机床设计的严格要求。
/CNCBeckhoff CNC 解决方案满足各种性能需求的 PC 控制平台Beckhoff 可提供各种性能等级的 CNC 解决方案：从集成有 I/O 接口的紧凑型嵌入式控制器到采用多核处理器的高性能工业 PC。
用户可以在可选功能与可升级的硬件平台之间选择，根据具体的性能要求选择一款最合适、最经济高效的 CNC 控制器。
同时，Beckhoff 还可提供各种操作设备：从多点触控面板到针对通用机床的 CNC 面板和客户定制面板。
所有 Beckhoff 控制器都采用 TwinCAT 自动化软件进行配置和编程。
坚持使用现场总线技术EtherCAT 超高速实时以太网系统是一个用于 I/O、驱动和安全技术的集成式通讯系统。
EtherCAT 的更新和响应时间小于 1 毫秒，非常适合用于高速加工中的快速切换功能，这些功能是切割和焊接设备所必需的。
EtherCAT 网关端子模块能够连接各种外围设备和现场总线。
昂贵的专用硬件由防护等级为 IP 20 和 IP 67 的 BeckhoffEtherCAT I/O 取代，从而大大降低了系统成本。
倍福Beckhoff在步进电机控制中的应用研究汇总
倍福Beckhoff在步进电机控制中的应用研究倍福Beckhoff在步进电机控制中的应用研究类别：传感与控制该系统为某主机电控系统，完成对光束的准直过程中的参数诊断、数据采集、闭环控制等实时控制功能以及与主控系统的通信功能。
步进电机以性价比高，实时效果好，不需要昂贵的反馈系统著称，该系统中采用了一千多个步进电机来实现对光束的准直。
神光原型采用控制卡控制大量步进电机，控制卡控制步进电机没有负载位置的反馈信号，实时效果差，故障定位非常困难；试验中采用西门子PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制这些电机可靠性好，但控制少量步进电机时比较简单，控制大量步进电机时时序复杂，接线复杂，成本高，调试困难。
最终方案采用德国Beckhoff公司的自动化产品，如嵌入式控制器，现场总线端子、步进电机总线端子等设备控制电机，该方案具有成本较低、操作简便、占用空间小等优点，也提高了系统的性能和可靠性，现已通过试验和审进入调试阶段。
1 步进电机运动控制系统总体设计思想电控系统的总体设计思想为：控制系统设计应分别满足现场独立控制与远程集中控制，各子系统具备对系统各类设备的状态进行实时监测的功能，包括故障定位检测和报警；具备对系统各设备进行参数设置、参数采集、存储、处理等功能。
主控计算机位于主控制室内，通过1 000 Mb／s光纤网络与分控计算机通信，分控计算机通过光纤交换机与控制设备采用工业以太网通信，其网络拓扑图如图1所示。
2 步进电机运动控制系统设计方案 2.1 倍福步进电机总体控制架构设计采用基于嵌入式PC的模块化运动控制器，型号为CX1020，运动控制器本身集成双Ethernet 接口，其中一个向上连接到现场工业以太网，接受运动控制的调用指令，另一个可以作为本地调试的网络接口。
运动控制器、运动控制网络接口部件、步进电机驱动器通过硬实时的超高速以太网EtherCAT(Ethernet for Controland Automation Technology)构成运动控制网络系统，采用EtherCAT取代以往的现场总线传输技术，可以显著减少控制系统CPU的负荷，而且无需任何智能主站卡，适合集中式与分布式控制体系。
倍福的高动态伺服驱动技术助力优化紧固件成型机
倍福的高动态伺服驱动技术助力优化紧固
件成型机
自从换成使用倍福的伺服驱动技术后，比利时公司NedschroefMachinery大大缩短了生产高精度紧固件的金属成型机的调整和设置所需的时间，每分钟可以生产240颗螺钉，但这对伺服驱动器和电机的动态性和性能也提出了相当高的要求。
EtherCAT伺服驱动技术可提供精确的同步运动控制
Nedschroef的金属成型机以前都是由一台电机提供动力。
带有减速机和凸轮轴的复杂机械系统能够实现机器的所有功能，包括在各个加工步骤之间输送产品的夹爪，以便同步运行。
“夹爪托架是第一个配备独立伺服驱动器的组件。
”Nedschroef公司自动化部门的协调员/开发人员IvoVanGorp解释道。
“过去，一旦我们更换产品规格，这些凸轮就必须随之改变，而凸轮的改变不但耗费时间而且还有局限性。
在为每个夹爪及托架配备自己的伺服电机后，所有的位置限制都不复存在。
”
“现在，倍福的TwinCAT软件可以执行运动同步。
”Nedschroef公司程序员TomVanWeert说道。
“我们使用了一个周期时间为500μs的EtherCAT网络。
这让我们能够精确地同步各种机器运动与模具。
”TwinCATNCCamming完全取代了机械凸轮控制器，可以实现更快、更安全和无差错的转换，同时提供更多设置选项。
每个产品的参数都保存在控制器中，并可以通过图形用户界面进行调整或检索，这样可以帮助即使经验较少的机器操作员成功进行快速切换。
BECKHOFF技术原理
BECKHOFF技术原理BECKHOFF技术原理（Beckhoff Technology）是一种基于PC控制技术的开放式自动化技术平台，由德国BECKHOFF公司开发。
该技术通过将传感器、执行器和控制器整合在一起，实现了高性能、高可靠性的自动化系统。
BECKHOFF技术原理的核心原理是基于实时以太网（EtherCAT）通信技术的分布式控制。
实时以太网是一种高速、可靠的通信协议，可以确保数据的实时传输，因此非常适合用于工业自动化。
分布式控制的思想是将控制任务分散到系统的各个节点上，每个节点都有独立的处理器和输入/输出（I/O）模块，通过实时以太网相互通信，实现分布式控制。
BECKHOFF技术原理的另一个关键点是采用面向对象的编程概念。
面向对象编程通过定义对象的属性和方法来描述系统的功能和行为，同时提供了良好的模块化和重用性。
每个节点都可以看作一个对象，通过面向对象编程的思想，可以更加灵活地配置和组织控制系统。
在BECKHOFF技术原理中，硬件部分由PC、EtherCAT总线和I/O模块组成。
PC是整个系统的核心，负责控制和管理各个节点。
EtherCAT总线连接了各个节点，实现数据的高速传输和同步。
I/O模块负责与传感器和执行器进行数据交换，包括模拟量输入输出、数字量输入输出等。
软件部分由工程界面和运行时系统组成。
工程界面用于系统的配置和编程，可以通过图形化界面直观地进行参数设置和逻辑设计。
运行时系统则负责实际的控制运行，将编程的逻辑转化为对硬件的控制命令。
1.高性能：BECKHOFF技术原理基于PC控制平台，通过充分利用PC 的计算能力和存储能力，可以实现复杂的控制算法和数据处理任务。
2.高可靠性：BECKHOFF技术原理采用分布式控制的思想，将控制任务分散到各个节点上，避免单一故障点。
同时，实时以太网的通信机制可以确保数据的可靠传输和同步。
3.灵活可扩展：BECKHOFF技术原理的硬件部分可以通过模块化的方式进行配置，可以根据实际需求自由选择所需的I/O模块和功能模块。
倍福推出针对大批量生产应用的高效I／O和运动控制解决方案
倍福推出针对大批量生产应用的高效I／O和运动控制解决方
案
佚名
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2016(35)6
【摘要】EJ系列EtherCAT插拔式模块是一款针对中等规模及大批量机器生产的高效布线解决方案。
通过全新的运动控制模块，倍福能够实现完美满足客户要求的超紧凑型I／O和运动控制解决方案。
EJ系列插拔式模块可以在不牺牲客户定制功能的情况下轻松实现针对大批量生产的平台方案。
该模块基于深受欢迎的EtherCAT I/O系统，可以直接插入到专用信号分配板上，信号分配板将信号和电源传输给各个连接器上。
【总页数】2页(P157-158)
【关键词】运动控制模块;大批量生产;I/O;应用;信号分配;客户要求;I/O系统;定制功能
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
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5.保证最大精度和速度——采用倍福的集成式PLC和运动控制解决方案的小零件输送线优化煤气设备生产 [J],
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24 V DC 辅助电源电压 电源接口，用于连接外部平稳 电阻
电机和制动器接口
直流中间电路
Drive Technology
18.12.2012
8
AM30xx | 同步伺服电机
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18.12.2012
9
AM308x | 电机达到 150Nm
Drive Technology
PLC 任务 和 NC 任务定时地以多任务多线程独立运行 周期性地获取CPU的计算时间
在PC 上 一个 PLC 程序和 NC 控制的实时运行 PLC 服务 Windows NT 和 HMI程序 NC 服务
例如. 1ms
2ms
3ms
4ms
5ms
t NC 周期 (例如. 1ms) NC 周期 PLC 周期 (例如. 2ms) NC 周期 PLC 周期 NC 周期 t
KL5111 KL5121
23
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 编码器----增量式编码器
EL5151 KL5151 KL5152
24
控制软件---TwinCAT Totol Windows Control Automation Technology
TwinCAT 系统
用户模式 诊断功能 如示波器 ADS 系统管理器 ADS PLC 控制 ADS 用户 HMI OCX/Dll 用户 HMI OPC
17
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 直流电机系统
KL2532 KL2552
18
Beckhoff运动控制— EL7201 – EtherCAT 伺服电机驱动模块 50 V DC, 4 A
完备的伺服解决方案
集成旋转变压器反馈接口
Resolver Exc. + (R1) Resolver Sin + (S2) Resolver Cos + (S1) Power contact +24 V Motor phase U Motor phase W Power contact 0 V Motor brake + Load voltage 50 V Load voltage 50 V Motor brake GND Load voltage GND Load voltage GND Resolver Exc. - (R2) Resolver Sin - (S4) Resolver Cos - (S3) Motor phase V
可以连接带制动电机
最高驱动 200 W 电机
19
Beckhoff运动控制— EL7201 – EtherCAT 伺服电机驱动模块 50 V DC, 4 A
一体化的伺服驱动器
直接连接电机
直接连接旋转变压器
紧凑的结构
方便进行系统整合
20
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 编码器----SSI
KL5001 KL5051
Single Axes
Power
Motion
Single Axes
MoveAbsolute
Multiple Axes
CamTableSelect
Multiple Axes Non-Interpolated
CamIn CamOut GearIn GearOut Phasing
Reset ReadStatus
DVI/USB
EL4132
EM7004
EL5101
EL2521/ EL2521/ KL2521 KL2521
EL7041/ KL2541
13
Beckhoff运动控制应用—脉冲量控制伺服系统
KL2521 脉冲输出模块 控制伺服电机方法 KL2521模块
CX1020 NC 控制器
编码器反馈电缆 伺服驱动器
7
Beckhoff运动控制概览 I/O, PLC, NC PTP, NCI/CNC高度集成在一个平台中
实时性：
• 硬实时能力：周期最小至50微秒，以及 Beckhoff 拥有专利的 对CPU利用率的动态调整 •XFC 100微秒的刷新周期（包含100个伺服轴） 基于 EtherCAT总线 • 几乎运行于任何一个PC • 纯软件解决方案 (无需硬件扩展)
28
TwinCAT NC PTP 功能
普通定位运动(Point to Point)
电子齿轮同步
数字凸轮开关
凸轮轴
运动叠加（合成） 飞剪
29
TwinCAT NC I 功能
Properties
Max. number of controlled axes Max. number of simultaneously interpolating per channel
26
Beckhoff 运动控制实现方式TwinCAT NC PTP，NCI，CNC
逻辑运算 与处理
PLC NC PTP
位置，速度 加速度控制
路径规划 闭环控制
同步，凸轮 飞剪等
通用插补
PLC NC PTP
NC I
NC PTP
NC I
CNC
TWINCAT –PC Control PLC/NC PTP/CNC
数字式紧凑型伺服驱 动器 AX5xxx
数字式紧凑型伺服驱 动器 AX20xx
Drive Technology
18.12.2012Fra bibliotek4AX5000 | 数字式紧凑型伺服驱动器
功能特点
电机反馈： Sin/Cos 1Vss、TTL、单圈或多 圈、EnDat、Hiperface、BiSS 可选的接口板用插槽， 例如附加反馈 可选的重启锁定用插槽或可选的 TwinSAFE 安全卡
18.12.2012
11
AL38xx | 直线伺服电机
Drive Technology
18.12.2012
12
Beckhoff支持的运动控制方式
驱动: 伺服电机(总线,模拟量,脉冲), 步进电机(KL2531/41,EL7031/7041 K/EL2521) 直流电机(KL2532/42, EL7332/7342) 直线电机(AX5000/2000) 液压轴
Navigationstasten
电机动力电路
Drive Technology 18.12.2012 5
Beckhoff运动控制—驱动解决方案 AX5000
支持第三方的伺 服电机
6
Beckhoff伺服调试---TcDriveManager
7
AX20xx
功能特点
”Beckhoff 现场总线连接” – 各种现场总线接口，可以 轻松地集成到各种控制系统中 用于高分辨率正余弦编码器或 绝对值编码器等反馈装置的输 入接口
Interpolation functions
32
TwinCAT CNC
完整的 CNC 功能
一个通道内最多可达 32 个轴的插补运 动 采用 DIN66025 编程语言
N00 #KIN ID [1] N10 #RTCP ON N20 G01 G18 X0 Y0 Z0 B90 F500 N30 X-4 N40 G02 X-20 I-40 B-90 F2000 N50 ................. ........................
电机反馈：旋转变压器 晶体管电路 8 点数字量 I/O，例如启用、限位开 关、捕获输入、故障信息 状态显示，例如轴轴标识符或故障信息 EtherCAT 系统总线 直流电源/直流母线 电源 100 V AC…480 V AC 制动控制/电机温度监控
导航键（Enter, Up/Down） 执行材质鉴定 24 V DC 控制和制动电压
Interpolation functions
30
TwinCAT NCI 功能
31
TwinCAT CNC 功能
Properties
Max. number of controlled axes/spindles Max. number of controlled spindles Max. number of independent channels Max. number of simultaneously interpolating per channel
ADS
ADS
TCP/IP
Windows NT, 2000, XP
ADS ADS ADS ADS 实时服务器 I/O 服务器 I/O I/O I/O 映射 现场总线接口卡驱动程序 I/O 内核模式 PLC 服务器 NC 服务器 其它 例如，凸轮等
ADS 路由器
25
Beckhoff 运动控制系统机制
在 PC 上运行 PLC 和 NC
坐标轴转换
Path of rotation point of rotatory axis
Z
Path of tool centre point
X 0
TwinCAT CNC
2012-12-18
33
TwinCAT CNC 功能
34
TwinCAT NC PTP--PLCopen 功能块概览
Administrative
自动化新技术
BECKHOFF运动控制产品介绍
Drive Technology
18.12.2012
1
运动控制器 --基于Windows XP 和CE的IPC EPC
IPC 嵌入式PC
2
运动控制系统基石---现场总线及I/O
3
适用于高动态定位任务的驱动系统
直线伺服电机 ALxxxx
同步伺服电机 AM2000/AM3xxx
Interpolated
…
AccelerationProfile