Arquitectura modular preparada para el futuro y apta para multinúcleo y multitarea

TwinCAT MC3 es una generación completamente nueva de control de movimiento, desarrollada por Beckhoff y caracterizada por su amplia compatibilidad con multinúcleo y multitarea. Basado en una arquitectura modular, permite la integración perfecta de ejes ya implementados con la acreditada solución TwinCAT NC2, al tiempo que facilita la integración directa de futuros requisitos de movimiento.

El control de movimiento ha sido un componente esencial de la plataforma de automatización desde el lanzamiento de TwinCAT en 1996. El prolongado éxito de la solución TwinCAT NC2 es testimonio del concepto bien pensado y práctico que subyace a su creación. Con los ejes abstraídos en objetos de eje, los usuarios pueden simular y programar ejes independientemente del hardware. Además, también pueden acceder a una amplia gama de funcionalidades que van desde los movimientos básicos de un solo eje hasta los complejos acoplamientos de ejes y la posterior planificación de trayectorias, atendiendo a las diversas necesidades de las aplicaciones.

Las características clave de la anterior solución de control de movimiento de Beckhoff también están presentes en TwinCAT MC3, lo que permite una integración perfecta en el sistema TwinCAT y facilita la abstracción de ejes. TwinCAT MC3 también ofrece una serie de ventajas adicionales a través de una arquitectura nueva y modular. Entre ellas, cabe destacar la compatibilidad completa con multinúcleo y multitarea, que permite movimientos sincronizados en todos los núcleos del procesador en uso, y la ausencia de la antigua restricción de número de ejes.

Gracias a la perfecta integración de TwinCAT MC3 en el sistema TwinCAT, la solución de control de movimiento no solo puede funcionar en paralelo con las demás funciones de TwinCAT en un sistema, sino que también puede interactuar con el resto de las funciones de TwinCAT. Los aspectos más destacados son los siguientes:

• TwinCAT MC3 puede funcionar en paralelo con la anterior solución de control de movimiento NC2, y los ejes MC3 también pueden acoplarse con ejes NC2 existentes. Esto permite aplicar nuevos componentes de máquina con TwinCAT MC3 sin tener que modificar los componentes de máquina ya existentes que utilizan NC2.
• TwinCAT Drive Manager permite la puesta en marcha de soluciones de accionamiento de Beckhoff y, como es habitual en NC2, también puede crear automáticamente configuraciones MC3 y ejes MC3 con parámetros estándar.
• TwinCAT Scope es una potente herramienta de diagnóstico que puede utilizarse para grabar movimientos y dinámicas a fin de canalizarlos luego manualmente utilizando varias cajas de herramientas.

TwinCAT MC3 maximiza el aprovechamiento de la potencia de la CPU del ordenador de control gracias a su total compatibilidad con multinúcleo y multitarea. De este modo, el número potencial de ejes y la complejidad de la aplicación se adaptan al nivel de la plataforma TwinCAT elegida:

• En este contexto, gracias a la compatibilidad con multinúcleo, TwinCAT MC3 puede distribuirse entre varios núcleos de CPU según sea necesario. Los movimientos pueden sincronizarse en todos los núcleos de CPU en uso.
• Gracias al soporte multitarea, los ejes con diferentes tiempos de ciclo pueden funcionar en un solo núcleo de CPU, ajustándose con precisión a las velocidades y tareas de los ejes respectivos. Esto permite un aprovechamiento óptimo del núcleo de CPU, ya que el eje ‘más rápido’ no dicta necesariamente la velocidad de reloj para todos los ejes.

De este modo, los ejes de una cinta transportadora con un recogedor delta pueden funcionar con un tiempo de ciclo de 1 ms para garantizar la rápida recogida de las piezas, mientras que los ejes de ajuste de anchura de la cinta transportadora funcionan con un tiempo de ciclo de 4 ms en el mismo núcleo de CPU.

Al igual que con la solución de control de movimiento anterior, TwinCAT MC3 abstrae los ejes en objetos de eje que separan el hardware del proceso de programación. Esto hace posible la independencia respecto al hardware, con unas ventajas que se aprecian en las siguientes características:

• Los ejes pueden simularse, lo que permite combinar ejes reales y simulados dentro de un mismo proyecto. El cambio entre el eje real y el eje simulado se puede llevar a cabo en la configuración con un solo clic, tanto para un eje individual como para un grupo de ejes. Esto permite programar los ejes sin conexión al el hardware y reduce el tiempo de puesta en marcha en la máquina real.
• TwinCAT es una plataforma de control abierta compatible con sistema de comunicación de alto rendimiento EtherCAT, así como con el resto de los sistemas de bus de campo habituales.
• Una amplia variedad de sistemas de accionamiento, como servomotores, motores paso a paso y motores CC, además del sistema de transporte de productos XTS, se pueden abstraer también en objetos de eje y, por tanto, programarse de manera uniforme. La programación cuenta con el apoyo de la biblioteca TwinCAT Tc3_Mc3, que ofrece bloques de función compatibles con PLCopen, que los usuarios conocen gracias a NC2.
• Con TwinCAT MC3, ahora también se admiten e integran plenamente los ejes hidráulicos. La programación general se realiza mediante los mismos bloques de función compatibles con PLCopen que se utilizan para los ejes eléctricos.

TwinCAT MC3 se basa en una arquitectura modular que proporciona una base preparada para el futuro. Sobre esta nueva arquitectura se asientan funciones como la compatibilidad con multinúcleo y multitarea. Esta arquitectura también facilitará o permitirá la implantación de nuevas capacidades en el futuro, como la personalización de generadores de perfiles, controladores o filtros para satisfacer requisitos específicos del cliente. TwinCAT MC3 también incorpora las conocidas y probadas funcionalidades de NC2. La primera versión de la solución de control de movimiento de nueva generación comenzará con movimientos y acoplamientos punto a punto (PTP), con un amplio espectro que abarca desde simples acoplamientos lineales de ejes hasta acoplamientos no lineales en movimiento.