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。

(1) PLC轴

运动控制库的功能块，其控制对象的接口为特定的类型，比如，在TcMc2.lib中规定所有Motion Control的功能块，被控对象类型都为“Axis_Ref”。这种类型的变量，通常就称之为PLC轴。

必须手动指定PLC轴与NC轴的对应关系，否则操作该PLC轴的Motion Control功能块不会有任何作用。

(2) NC轴

NC轴的功能分为轨迹规划、控制和IO接口处理。

·轨迹规划

是指SetPointGenerator，即NC接收到PLC的运动指令后，根据加减速度特性，计算出每个NC周期（比如：2ms）伺服轴的设定位置、设定速度和设定加速度。轨迹规划与驱动器硬件无关。

·控制（Controller）

是指当伺服驱动器工作在CSV（周期同步速度模式），或者驱动模块没有CSP（周期同步位置模式）时，需要在TwinCAT NC中实现位置环的PID运算。这个功能不是必须的，当伺服本身工作在CSP模式时，NC中的Controller就不调节了。

·IO接口处理

是指根据轴的驱动和反馈类型以及脉冲当量等参数设置，将SetPointGenerator的输出换算成控制驱动器的Process Data。IO接口处理随反馈类型和驱动器的接口不同而不同。

这些运算都在后台进行，用户只需要进行参数设置。这些参数由TwinCAT System Manager配置文件初始化，可以在PLC程序中通过ADS指令修改。

(3) 物理轴

物理轴包含两个部分：反馈（Feedback）和驱动（Drive）。TwinCAT NC支持多种硬件接口类型，不同类型的物理轴，NC在做硬件接口处理时会有一些特定的设置。

物理轴的配置，主是要驱动器的设置。在驱动器中，要配置好正确型号的电机、编码器、电子齿轮比，还要调整位置环、速度环、电流环的PID参数。如果是总线接口，还要设置好接口变量和通讯参数。在本书的第4、7至11章，会讲到各种接口的物理轴配置方法。

实际上，脱离TwinCAT NC，只用TwinCAT PLC也可以控制伺服驱动器和电机。二者的区别在于：