BECKHOFF New Automation Technology - 高性能嵌入式解决方 … · 2017-02-21 ·...

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高性能嵌入式解决方案：应用于金属板材加工的 PC 控制技术

技术规格若有变更，恕不另行通知

高度集成，从面板到驱动器：倍福解决方案 ...作为基于 PC 的控制技术专家，倍福可为金属板材加工提供成熟的高性能自动化解决方

案。配备工业主板的高性能 PC、各种多点触控面板、高速 I/O 组件、EtherCAT 超高速

开放式现场总线系统、多样化高动态伺服驱动技术及 TwinCAT 工程和控制软件结合在一

起，构成一个适用于顺序控制、可视化、运动控制、机器人技术、安全及测量技术以

及状态监测的集成式平台。TwinCAT 可以充分利用最前沿处理器的多核及众核能力来计

算复杂的算法，不会影响 PLC 性能。

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... 适用于钣金加工领域中的所有控制和

驱动应用倍福的控制解决方案具有集成度高、系统速度快和可扩展等特点，可以一直为您带来过程优

化和成本优势，并可为金属板材加工的各个方面带来实实在在的好处：除了高性能控制技术

之外，EtherCAT 和 EtherCAT P 还为冲压生产线带来了竞争优势。倍福提供各种针对切割和焊

接系统的 CNC 功能，以及可快速部署的交钥匙解决方案。除此之外，还可以轻松地集成客

户特定的转换和适配。基于 EtherCAT 的高速信号处理支持特殊的冲孔和裁切应用。为了满足

金属板材折弯应用需求，倍福推出了一款全新的 eBend 解决方案，它是一款针对折弯工艺的

高效的交钥匙型 PC 控制解决方案。

压机

切割和焊接

冲孔和裁料

折弯

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可升级、模块化：倍福的硬件和软件

平台 ...全面的倍福产品系列具有性能可升级及采用模块化设计的特点。工业 PC 产品系列，从紧

凑型嵌入式控制器一直延伸到采用多核处理器的高端工业 PC — 辅以提高操作人员效率的

多点触控面板。倍福的 I/O 系统支持 400 多种信号类型，覆盖了所有传感器和执行器系列

以及用于 I/O 和运动控制的 TwinSAFE 集成式安全解决方案。倍福驱动产品范围涵盖了紧凑

型伺服端子模块和高性能 EtherCAT 驱动器，以及采用单电缆技术的高动态性伺服电机。完

整的 TwinCAT 自动化解决方案将工程环境和完整的控制系统集成在同一个软件平台内。

EtherCAT I/O：防护等级为 IP 20 和 IP 67 的各种 I/O

O www.beckhoff.com.cn/EtherCAT

skalierbar und modular

高动态性伺服驱动技术

O www.beckhoff.com.cn/motionEtherCAT P：超高速单电缆解决方案

O www.beckhoff.com.cn/EtherCATP伺服端子模块：紧凑型驱动技术

O www.beckhoff.com.cn/compact-drive-technology

TwinSAFE：针对工程和实时内核的软件

O www.beckhoff.com.cn/TwinSAFE

TwinCAT：针对工程和实时内核的软件

O www.beckhoff.com.cn/TwinCAT3

嵌入式控制器：直接集成 I/O 级的

工业 PC

O www.beckhoff.com.cn/Embedded-PC

控制面板：多点触控显示屏和控制

面板

O www.beckhoff.com.cn/Multitouch

工业 PC：控制面板及面板型 PC

O www.beckhoff.com.cn/IPC

eBend：针对折弯工艺的交钥匙解决方案

O www.beckhoff.com.cn/forming

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... 以及结合深厚的行业知识，优化和

定制控制解决方案倍福的自动化软件通过金属板材加工所有领域中涉及到的广泛的行业知识和特定的工

艺知识来得到完善：这样可以实现具有高投资安全性的控制解决方案，它也可根据具

体的要求精确地量身定制。这样就可以实现复杂的 CNC 应用，满足交钥匙折弯制动解

决方案要求或实施 EtherCAT P。作为 PC 控制技术的先驱以及 EtherCAT 技术发明者，倍

福依靠其在金属板材加工领域拥有的 20 多年丰富经验的支撑，成为具有高水平专业知

识的可靠合作伙伴。

工业 PC：控制面板及面板型 PC

O www.beckhoff.com.cn/IPC

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TwinCAT：涵盖所有功能的统一控制平台 ...基于 PC 的控制系统将所有工程和运行核过程集成在一个中央 TwinCAT 软件平台上。这适用于编程、组态、实时环境和

所有实时内核模块：多 PLC、运动控制和 CNC、可视化、安全技术、机器人技术、测量技术和状态监测，等等。其开放式通

讯接口支持集成到现有的可视化、控制和数据库系统中。种类繁多的功能块和软件库能够帮助创建所有从简单到复杂的

应用。由于支持 IEC 61131-3（包括面向对象的扩展语言）、C/C++ 以及 MATLAB®/Simulink®，TwinCAT 为实时应用提供了所

有常用的编程语言。


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... 在工程阶段就可以提供效率优势针对运动控制的全面的 TwinCAT 软件库简化了工程过程。此外，TwinCAT 中还包含了行业特定的功能，如复杂插补、高速

凸轮控制和灵活的液压控制。全面的耦合和同步机制可以实现最多样化的应用。TwinCAT 与 Microsoft Visual Studio® 的集

成为开发人员提供了生成可复用软件模块的理想基础结构。此外，由于 TwinCAT 支持多核技术，可以使用软件代替附加

控制硬件。这样可显著降低硬件成本，缩短开发和调试时间，以及减少培训工作量。


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PC 控制

I/O现场总线

过程

OPC UA, ADS, EtherCAT Automation Protocol

MQTTAMQPOPC UA

智慧工厂

传感器/执行器传感器/执行器

智慧工厂

TwinCAT Analytics Cloud Storage/Storage Services

TwinCAT Analytics Workbench

MessagingServices

Public/Private Cloud Amazon AWS™ Microsoft Azure™Beckhoff Cloud Services

TwinCAT IoT

压机冲孔和裁料

TwinCAT Analytics 和 TwinCAT IoT 助力实现针对金属板材加工的工业 4.0 方案

TwinCATAnalyticsLogger

能源监测质量数据智能子系统

状态监测

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智慧工厂智慧工厂

传感器/执行器传感器/执行器

切割和焊接折弯

智能子系统

自动化对象识别

RFID …

倍福基于 PC 的控制系统为工业 4.0 和物联网通讯提供了技术基础。除了传

统的控制任务之外，TwinCAT 也能够实现诸如大数据、模式识别和状态或功

率监测等应用，从而能够不断提高机器的生产效率。TwinCAT 有专门的软件

模块用来实现简单的云通讯和数据分析功能：TwinCAT IoT 支持所有用于云

通讯的常用协议，并给智能设备推送消息。TwinCAT IoT 软件配置快速、简

单，它能够与一台用作物联网控制器的工业 PC 或者嵌入式控制器配套使

用，在物联网和服务互联网之间建立无缝连接。TwinCAT Analytics 软件以同

步于过程的周期在本地、服务器或云端保存过程数据。无缝数据采集为综

合分析提供了基础，并能够实现创新方案，如预测性维护。

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CNC 按钮扩展

针对 CNC 应用进行过优化的

按钮扩展单元可简易、方便

地进行机床操作。

用于金属板材加工的控制面

板采用创新的多点触控操作

技术

显示屏尺寸从 7 到 24 英寸不

等。由于具有多种显示格式、

连接技术和处理器性能，多点

触控面板产品系列为用户提供

了最大化的多样性和灵活性，

以满足他们的个性化需求。

高扩展性且高效率：倍福 CNC 解决方案

作为一个全面的软件解决方案，TwinCAT NC I/CNC 包含了所

有传统的 CNC 轨迹控制功能，包括用于复杂运动控制和运

动学要求的高端系统。由于支持多核处理器和 64 位操作系

统，TwinCAT 3 为高精度控制高速激光切割机开辟新的硬件可

能性。各种具有不同显示屏尺寸和规格的多点触控面板满足 HMI 方案的所有要求。作为标配，基于 .NET 的 CNC 用户界面

涵盖了诸如在线语言切换、设置功能、全局信息系统和用户

管理等所有所需的功能。应用特定的参数适配和扩展选项便

于灵活、快速地实施客户需求。可扩展的倍福 CNC 解决方案

能够满足所有性能等级要求：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工业 PC。用户可以在可选功能

和可扩展的硬件平台之间进行选择，以配置一个基于性能的

高效、经济的 CNC 控制系统。所有控制器都采用 TwinCAT 自动化软件进行配置和编程。通过循环传输控制和状态信息数

据，将 CNC 功能嵌入到标准控制系统中，能够实现超高速通

讯，以及最大限度地提高效率。

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TwinCAT 液压定位软件库提供阀控和泵控轴或伺服泵所需的所

有软件功能。通常，解决方案是独立于供应商的，因此机器制造

商可以自由选择他们首选的液压设备供应商。将运动控制技术集

成到 PLC 中后就无需使用额外的硬件控制器，并省去了额外的通

讯工作。同时，基于软件的架构为峰值运动控制性能提供了最大

灵活性。Hydraulics 软件库使用标准化的 PLCopen 接口，从而减少

了工程工作量。任何液压轴的优化操作都可以通过适当的设定

值发生器、自动特性曲线识别、分段运动和在力、压力和位置控

制之间的自由编程切换实现。液压定位软件库方案能够实现具有

匹配的 CPU 性能的任意数量轴的高级运动控制。当使用 TwinCAT NC I 或 TwinCAT CNC 时，液压轴可以在插补模式下运行。当然，液

压驱动系统需要不同的传感器和液压组件接口。因此，TwinCAT 液压定位软件库支持与倍福 I/O 系统配套的所有通用接口。

优化加工过程：借助液压专业知识

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EtherCAT P 超高速单电缆自动化解决方案 ...对于完整的系统和模块化机器方案，倍福可提供针对现场级的创新单电缆解决方案 — EtherCAT P。EtherCAT P 将 EtherCAT 通讯

与系统和外围电压集成在一根电缆中。此外，EtherCAT P 能够通过所连接的设备直接供电。EtherCAT 的所有优点都保留了下来，

包括网络拓扑结构的自由选择、高速度、最佳带宽利用率、动态处理报文、高精度同步和范围宽泛的诊断功能，等等。这使得 EtherCAT P 成为金属板材加工中传感器、执行器和测量技术的理想总线系统。单电缆自动化显著简化了机械设计方面的系统布

线工作，因为组件、端子盒及机器模块只需一根电缆即可连接。

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... 提供 EtherCAT 所具备的所有性能优点，降低连接成本在单电缆自动化中，本地端子盒和各个机器模块都通过一根电缆实现控制数据传输及供电。因此，无需在使用过去所用的大型控制

柜，可以大大减少机器体积。通过 EtherCAT P 可以更轻松、更灵活地实施模块化机器和系统设计，同时大幅减少安装和调试工作量。

材料成本显著降低，设备安装工作量和安装时间也显著缩短，因此安装时的出错可能性也大大降低。由于无需使用单独的电源，传感

器和执行器的体积变得更小，拖缆、控制柜以及机器自身所需的空间也相应减小。换句话说，EtherCAT P 能够同时提高性能和降低连

接成本。


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压机：基于 PC 的控制系统助力提高

整个冲压线性能 ...基于 PC 的集中式控制系统用于整个冲压线的所有过程：倍福的高性能控制解决方案基于最先进的 PC 技术和高速工业以太网系统 EtherCAT，在金属成型和金属板材加工领域获得广泛应用，能够显著提升控制质量，从而提高机器的速度和精度。符合行业标准的开放式控制架构具有广泛的接口，灵活度高，能够简单且经济高效地满足客户要求。倍福的所有硬件和软件组件都具有高扩展性和模块化性，从而能够根据具体的应用要求精确调整控制解决方案的性能和成本。TwinCAT Analytics 可以提高系统效率：全面的状态监测功能能够实现预测性维护，并最大限度地缩短代价高昂的停机时间。

压机

状态监测电力监测大数据应用云连接

用于压机单元的 PC 控制，包括与机器人的通讯

原料进料

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...并集成了包括云连接和全面数据采集等在内的

所有功能由于能够直接接入云端，因此不仅能够实现工业 4.0 解决方案，而且还能够优化所有工艺步骤。提高深冲性能、最

小化公差、提升工件品质、降低废品率、最大化同步精度和提升吞吐量，所有这些都确保了竞争优势。控制解决方

案的集成确保所有组件都能高效交互以及最大的透明度。这有助于避免数据出现如在不同系统之间进行通讯时出现

的不兼容性和延迟问题。用户不仅可以从更高程度的过程同步和工艺优化中获益，而且可以通过降低硬件和工程要

求获得成本优势。

工件搬运单元

输送/搬运

针对输送/搬运的 PC 控制系统，包括拾放机器人

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压机

模块化和可扩展的倍福控制技术非常适合用于所有压机类型，包括液压

深拉和冲压机以及烧结压机或多工位冲压机。同时，倍福还可提供各种

设计结构及性能等级的工业 PC，它们采用的都是最新处理器技术。产品

种类包括：各种性能等级的工业 PC、适用于所有常用现场总线的 I/O、用于实现 PLC 和运动控制的 TwinCAT 自动化软件、EtherCAT 伺服驱动器以

及 TwinSAFE 安全集成解决方案。这些技术都有助于确保完全满足压机生

产线上的所有控制要求。

安全 I/O

工业 PCTwinCAT PLCTwinCAT NCTwinCAT Hydraulics

多点触控控制面板 TwinCAT PLCTwinCAT NC

Ethernet

适合控制柜安装的工业服务器TwinCAT PLC

生产线 PC、可视化、数据服务器

输送机、装载机、卸垛机压机（活塞轴，滑动调节）液压模具缓冲垫

压机光栅

工业 PCTwinCAT PLCTwinCAT NC

工业 PCTwinCAT PLCTwinCAT NCTwinCAT Hydraulics

Cloud Service s Microsoft AzureTM

Amazon AWSTM

SAP HANA CP®

TwinCAT Services

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安全 I/O

TwinCAT NC ITwinCAT CNC

切割和焊接设备

倍福的 CNC 控制器可用于切割和焊接领域中的气割、等离子

切割、激光切割以及水刀切割等加工工艺。TwinCAT NC I/ CNC 自动化软件非常适合用于实现应用特定的功能，包括喷射自

适应控制、反向行程或轨迹曲线重置。EtherCAT 和 XFC 极速控

制技术能够实现高速加工时的高速切换。

冲床和步冲轮廓机

倍福的 CNC 解决方案可以实现金属板材加工中的高动态轴运

动和冲裁机的高速控制功能。无需中断正在进行的操作即可

精确编程机床行程、自动更换刀具以及修改机床的编程和设

置，从而可以显著提高生产效率。

多点触控控制面板

伺服电机、步进电机，直流电机

Ethernet

嵌入式控制器，EtherCAT 端子模块

DVI/USB

安全 I/O

TwinCAT NC ITwinCAT CNC

Ethernet

DVI/USB

工业 PC

EtherCAT 耦合器，EtherCAT 端子模块

PROFIBUSPROFINET

控制面板

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安装臂适配器

坚固的铝质外壳

急停按钮

手柄

. 9 英寸彩色显示器 . 800 × 400 分辨率

. USB 2.0 接口 . 以太网接口

eBend：针对 CNC 液压式折弯机的系统集成

交钥匙解决方案 ...eBend 是一款使用简单的液压式折弯机集成式解决方案，它通过可定制的开放式控制技术为用户带来显著优势。一台采

用 Intel® Atom™ 处理器的 9 英寸面板型 PC CP6616-1007 用作集成式控制和操作界面单元，它通过 EtherCAT 与标准的倍

福 I/O 连接。该 PC 内置了一个网络接口，用于实现远程服务和云通讯。符合人体工程学的用户界面的设计遵循市场标准

操作理念，可以有效地缩短操作员的培训时间。eBend 提供二维图形输入，精确映射半径和板材厚度，以便缩短设置时

间，简化产品和刀具几何图形的输入，这样可确保精确显示可能的碰撞点。机器制造商能够根据自己的需要定制用户界

面。在软件方面，屏幕设计和实际操作逻辑的编程是分开的，从而可以实现高灵活性。


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...为机器制造商带来前所未有的灵活性随附的 eBend 技术软件包括柱塞和后挡料的运动控制。此外，折弯过程需要计算折弯顺序 — 检测和显示可能的碰

撞。eBend 自动计算穿透深度和后挡料位置，减轻操作人员的工作，从而缩短安装时间。每个 eBend 系统都可以根据

具体的机器液压系统进行调整，以便实现优化运动控制，其中的半自动调试功能为此过程提供支持。软件设计有开

放接口，使得用户可以轻松地集成各个 PLC 或 HMI 适配和扩展。此外，机器制造商可以访问倍福的整个 I/O 系列，

以集成其它诸如安全技术、电力监测、状态监测等功能以及可选外围设备提供的功能。

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定制设计的液压式压机控制解决方案eBend 是一款应用于 CNC 液压式压机的高性价比和灵活的解决方案，提高了用户在金属板材折

弯方面的竞争优势：符合人体工程学的控制面板可实现快速直观的操作。除了快速精确的运

动控制，eBend 还可以计算折弯参数并确定最佳折弯顺序。它包括一个灵活的、可自由扩展的 I/O 系统和简单集成全面的基于云的服务，以及一个易于扩展的用户界面和 PLC。

Microsoft AzureTM

Amazon AWSTM

SAP HANA CP®

TwinCAT Services

后挡料x 轴r 轴

液压

Cloud Service s

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针对折弯过程的 eBend 用户界面：

易于学习，排列清晰用户界面基于行业标准；二维图形简化操作，有助于避免不正确的输入

显示带碰撞检测的折弯顺序真实的二维产品输入选项：平面折弯、圆弧弯曲和

自由折弯

清晰概览刀具数据库，以及真实显示刀具及其属性通过简单移动折弯点来手动调整建议的折弯顺序

自动测量阀门的特性曲线，简化功能检查和调试简单快速地输入刀具几何形状

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IMMER in dieser Datei die Korrekturen machen!

IMMER daran denken, dass die Korrekturen sowohl auf den deutschen als auch den englischen und französischen Ebenen gemacht werden, sobald es sich um Städ-tenamen oder Positionierungen handelt ((die vierobersten Ebenen: Names_location_ger-man bzw. _english und Names_continents_-german bzw. _english))!

Sobald es Updates gab, die verschiedenen Fassungen unterspeichern (GB und F, dazu müssen nur die sechs oberen Ebenen entspre-chen ein- und ausgeblendet werden)!

ACHTUNG:EUROPA ist hier von den Färbungen NICHT mehr aktuell, da ja immer der Zoom drauf gelegt wird, falls mal nicht, dann muss das hier aktualisiert werden!!!!!!!

In DIESER Datei NIEEEEEE (!!!!) Korrekturen machen!

IMMER die Karte “World” nutzen und entsprechend unterspeichern!!!!!

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营业额增长走势图

倍福 — 自动化新技术

倍福致力于为您实现基于 PC 控制技术的开放式自动化系统。我们的产品范围包括工业 PC、现场总线组件、驱动技术和自动化软件。这些产品线既可作为独立的组件来使用，也

可将它们集成到一个完整的控制系统中，适用于各种行业领域。倍福始终坚持“自动化新

技术”的发展理念，其（通用和开放性控制的）自动化解决方案，从 CNC 机床控制到智能

楼宇领域，已在世界各地得到广泛应用。 O www.beckhoff.com.cn

倍福公司概览 � 总部：威尔（Verl），德国 � 2015 年销售额：6.2 亿欧元（增长 +22 %） � 全球雇员总数：3000 � 在德办事处：14 � 全球分支机构：34 � 全球分销商：遍布超过 75 个国家

（截止到 2016 年 4 月）

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IMMER daran denken, dass die Korrekturen sowohl auf den deutschen als auch den englischen und französischen Ebenen gemacht werden, sobald es sich um Städ-tenamen oder Positionierungen handelt ((die vierobersten Ebenen: Names_location_ger-man bzw. _english und Names_continents_-german bzw. _english))!

Sobald es Updates gab, die verschiedenen Fassungen unterspeichern (GB und F, dazu müssen nur die sechs oberen Ebenen entspre-chen ein- und ausgeblendet werden)!

ACHTUNG:EUROPA ist hier von den Färbungen NICHT mehr aktuell, da ja immer der Zoom drauf gelegt wird, falls mal nicht, dann muss das hier aktualisiert werden!!!!!!!


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AucklandMelbourne

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Wuhan HangzhouChengdu

Qingdao

HefeiNingbo

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E U R O P E

A S I A

S O U T H A M E R I C A


IMMER daran denken, dass die Korrekturen sowohl auf den deutschen als auch den englischen und französischen Ebenen gemacht werden, sobald es sich um Städ-tenamen oder Positionierungen handelt ((die beiden obersten Ebenen: Names_location_-german bzw. _english))!

Sobald es Updates gab, die verschiedenen Fassungen unterspeichern (GB und F, dazu müssen nur die vier oberen Ebenen entspre-chen ein- und ausgeblendet werden)!


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Seinäjoki

Tampere

Hyvinkää

Kaunas

PiasecznoBerlin

MalmöHobro

Kolding

LübeckHanover

VerlMoers

Kottingbrunn

Cluj-Napoca

Sofia

Istanbul

Athens

Bologna

PaduaZagreb

LjubljanaBürsLocarno

Milan

Haarlem

Montagny-près-Yverdon

Barcelona

MadridAveiro

Zurich

Gothenburg

Stockholm

Mosta

AnifInnsbruck

Kortrijk

Budapest

ParisSchaffhausen

Henley on Thames

Metz-Tessy

İzmir

Tønsberg

Brno

MunichLyssach

Bursa

Glasgow

Bras-sur-MeuseBalingen

Orvault

Hagenberg

Solrød

Lummen

Bilbao

FrankfurtNuremberg

Marktheidenfeld

Muenster

Beckhoff®、TwinCAT®、EtherCAT®、EtherCAT P®、Safety over EtherCAT®、TwinSAFE®、XFC® 和 XTS® 是德国倍福自动化有限公司

的注册商标。本手册中所使用的其它名称可能是商标名称，任何第三方为其自身目的而引用，都可能触犯商标所有者的

权利。 © 德国倍福自动化有限公司 10/2016，版权所有。

图片提供：Dieffenbacher GmbH + Co. KG | HAEUSLER AG | Jet Edge Inc. | LST-Laserschneidtechnik GmbH | Prima Power GmbH | Schuler AG

更多信息“PC-based Control for sheet metal working”网页上提供了更多相关信息。

O www.beckhoff.com.cn/sheetmetalworking

倍福样本和宣传手册可在线下载。 O www.beckhoff.com.cn/media

总部分销商

分公司分销商

总部

分公司

倍福机构遍布世界各大洲倍福的业务已遍及全球超过 75 个国家，确保为世

界各地的客户用他们自己国家的语言提供快速、高

效的现场服务和支持。此外，地理位置上的“亲

近”让我们能够更加深入地了解我们的全球客户所

面临的技术挑战。

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