TwinCAT NC PTP是Beckhoff公司的运动控制软件的名称，从字面来看，TwinCAT 是“The Windows Control and Automation Technology”的缩写，即基于Windows操作系统的自动化控制技术，而NC PTP是“Numerical Control Point To Point”的缩写，NC（Numerical Control）是自控领域的一个专业术语，类似MC（Motion Control）,也指运动控制，NC PTP就是点对点的运动控制。

TwinCAT NC是基于PC的纯软件的运动控制，它的功能与传统的运动控制模块、运动控制卡类似。由于TwinCAT NC与PLC运行在同一个CPU上，运动控制和逻辑控制之间的数据交换更直接、快速，因此TwinCAT NC比传统的运动控制器更加灵活和强大。TWINCAT NC的另一个特点是完全独立于硬件，用户可以选择不同厂家的驱动器和电机，而控制程序不变。程序的运动控制指令集遵循PLC OPEN组织关于运动控制功能块的定义规范V1.0和V2.0。

TwinCAT NC有PTP和NC I两个级别，PTP即点对点控制方式，可控制单轴定位或者定速，也可以实现两轴之间的电子齿轮、电子凸轮同步。在此基础上，Beckhoff还提供Dancer Control（张力控制）、Flying Saw（飞锯）、FIFO（先入先出）等多轴联动方式。此外，用户还可以在PLC程序中编写位置发生器，每个PLC周期都计算目标位置、速度和加速度，并发送给TwinCAT NC去执行。

而TwinCAT NC I除了能够实现TwinCAT NC PTP的所有功能之外，还可以执行G代码，实现多轴之间的直线、圆弧和空间螺旋插补。在本书中仅讨论TwinCAT NC PTP的原理和应用。

TwinCAT NC的基本特征

TwinCAT NC PTP把一个电机的运动控制分为三层：PLC轴、NC轴和物理轴。

PLC程序中定义的轴变量，叫做PLC轴。在NC配置界面定义的AXIS，叫做NC轴，在IO配置中扫描或者添加的运动执行和位置反馈的硬件，叫做物理轴。它们的关系如图所示：

由图可见，PLC程序直接读写所指示灯、传感器连接的输入模块和输出模块的Input和Output变量, 就可以控制这些普通的IO设备。而PLC程序控制伺服电机时，必须经过运动控制器（即TwinCAT NC）：PLC轴发指令给NC轴；NC经过换算再发指令给伺服驱动器。