Le système TwinCAT de Beckhoff transforme tout PC compatible en une unité de commande temps réel, déterministe, multi PLC, permettant la gestion d’axe NC, et dans un environnement de programmation standardisé. TwinCAT vient se substituer aux automates conventionnel et gestionnaires d’axes CN/CNC en apportant les possibilités suivantes :
Le système TwinCAT est constitué de runtime qui exécutent des programmes en temps réel et des environnements de développement destinés à la programmation, aux diagnostics et à la configuration. N'importe quels programmes Windows, par exemple, des programmes de visualisation destinés aux logiciels Office, peuvent accéder aux données TwinCAT par l'intermédiaire d'interfaces Microsoft, ou peuvent exécuter des commandes.
TwinCAT offre une base de temps précise dans laquelle les programmes sont exécutés de manière déterministes, indépendamment des autres tâches du processeur. La charge en temps réel sur un PC est définie avec TwinCAT ; le comportement opérationnel défini est obtenu de cette façon. TwinCAT indique la charge du système pour les programmes en cours d'exécution. Un seuil de charge peut être paramétré afin de garantir une capacité de traitement définie pour les programmes d'exploitations, ainsi que pour Windows NT/2000/XP/Vista ou Windows 7. En cas de dépassement de ce seuil, un message système est généré.
L'utilisation générale de matériel et de logiciels issus de la technologie PC ouverte nécessite certains contrôles : des composants inappropriés peuvent perturber le système PC. Beckhoff a intégré un indicateur pratique des fluctuations de signal en temps réel, permettant aux administrateurs d'évaluer aisément le matériel et le logiciel. Un message système pendant l'utilisation peut attirer l'attention sur des états incorrects.
En fonction du réglage, TwinCAT démarre et s'arrête manuellement ou automatiquement. TwinCAT s'intégrant à Windows NT/2000/XP/Vista et Windows 7 sous forme de service, le démarrage du système ne nécessite pas d'opérateur : une mise sous tension est suffisante.
Lorsqu'un programme est démarré ou redémarré, TwinCAT charge les programmes et les données rémanentes. Pour sauvegarder les données et arrêter correctement Windows NT/2000/XP/Vista et Windows 7, un onduleur est nécessaire.
Le système TwinCAT peut être configuré pour que la capacité temps réel soit maintenue en cas de bug du système d'exploitation donnant lieu à un écran bleu (BSOD). Les tâches temps réel telles qu'un automate programmable et une commande numérique peuvent pour cette raison se poursuivre et amener le process commandé dans un état sûr. En fin de compte, il appartient au programmeur d'utiliser ou non cette caractéristique, en gardant à l'esprit que les données ou les programmes peuvent déjà avoir été détruits par l'écran bleu.
Selon les exigences d'exploitation des ressources, les logiciels TwinCAT peuvent être répartis : les programmes de PLC TwinCAT peuvent s'exécuter sur les PC ou sur des contrôleurs de bornes d'E/S Beckhoff. Un « routeur de messages » gère et distribue tous les messages, tant dans le système que par l'intermédiaire de connexions TCP/IP. Les systèmes PC peuvent être interconnectés par l'intermédiaire de TCP/IP ; les contrôleurs de bornes d'E/S sont intégrés par l'intermédiaire d'interfaces en série et de bus de terrain (EtherCAT, Lightbus, PROFIBUS DP, CANopen, RS232, RS485, Ethernet TCP/IP).
Étant donné qu'il est possible d'utiliser les services TCP/IP de NT/2000/XP/Vista/CE et de Windows 7, ces données peuvent être échangées partout dans le monde. Le système assure un système modulable de communication et des périodes de temporisation pour la supervision des communications. OPC offre un moyen normalisé pour accéder à de nombreux paquets SCADA/MES/ERP différents.