基于網絡的嵌入式運動控制器發展優劣分析

今后基于計算機標準總線的運動控制器仍然是市場的主流，但是，基于網絡的嵌入式運動控制器會有較大的發展。基于計算機標準總線的通用運動控制器主要是板卡結構，采用的總線大都為ISA、PCI。由于它們的應用依附于通用PC 計算機平臺，從工業控制的角度分析，這種運動控制器的優缺點如下：

優點：
（1）硬件組成簡單，把運動控制器插入PC 總線，連接信號線就可組成系統；
（2）可以使用PC 機已經具有的豐富軟件進行開發；
（3）運動控制軟件的代碼通用性和可移植性較好；
（4）可以進行開發工作的工程人員較多，不需要太多培訓工作，就可以進行開發。

缺點：
（1）采用板卡結構的運動控制器采用金手指連接，單邊固定，在多數環境較差的工業現場（振動，粉塵，油污嚴重），不適宜長期工作。
（2）PC 資源浪費。由于PC 的捆綁方式銷售，用戶實際上僅使用少部分PC 資源，未使用的PC 資源不但造成閑置和浪費，還帶來維護上的麻煩。
（3）整體可靠性難以保證，由于PC 的選擇可以是工控機，也可以是商用機。系統集成后，可靠性差異很大。并不是由運動控制器能保證的。
（4）難以突出行業特點。不同行業、不同設備其控制面板均有不同的特色和個性。

嵌入式PC 的運動控制器能夠克服以上缺點。這種產品會有較好的市場前景。由于SOM（system on module）和SOC（system on chip）技術的快速發展，嵌入式PC 運動控制器獲得了良好的發展。嵌入式運動控制器產品可以很方便地將在PC 上開發的應用系統，不加任何改動就可以很方便地移植過來。作為用戶來講，他們僅僅開發跟其具體項目有關、相對獨立的人機界面就可以了。由于嵌入式PC 的運動控制平臺具有標準PC 的接口功能，用戶不需要再購買工業PC 就能很方便的組成他們自己的系統。這種嵌入式運動控制器既提高了整個系統的可靠性，有時系統更加簡潔和高度集成化。

隨著工業現場網絡總線技術的發展，基于網絡的運動控制器獲得了極大的發展，并已經開始應用于多軸同步控制中。越來越多的傳統的以機械軸同步的系統開始采用網絡運動控制器控制的電機軸控制，這樣可以減少系統地維護和增加系統的柔性。

由于我國的特殊市場需求，一些其它的專用運動控制系統也會越來越多。例如圖象伺服控制的專用運動控制器，力伺服的專用運動控制器等。根據用戶的應用要求進行客制化的重構，設計出個性化的運動控制器將成為市場應用的一大方向。

一個典型的運動控制系統主要由運動部件、傳動機構、執行機構、驅動器和運動控制器構成，整個系統的運動指令有運動控制器給出，因此運動控制器是整個運動控制系統的靈魂。用戶必需使用通用運動控制器提供的標準功能進行二次開發，根據自己的應用系統的工藝條件，應用運動控制器的相關功能，開發出集成了自己的工特點和行業經驗的應用系統。同時，用戶還需要了解構成運動控制系統的其他部件，必須保證機械系統的完備，才能集成出高質量的運動控制系統。從我國的經濟發展的情況來看，通用運動控制器的應用和市場僅僅是剛剛啟動。與美國和歐洲發達國家相比，我國在運動控制器技術開發上政府的投入很少，在該領域沒有形成統一的產品標準。高等院校的教育還沒有跟上，沒有培養出一大批能夠開發和應用運動控制器的人才。在市場推廣過程中碰到的最大困難就是國內的系統集成商和設備制造商缺乏應用工程師。使得運動控制器的應用工作受阻，售后技術支持難度加大。因此，快速培養一大批運動控制器的開發應用人才是加快新的技術革命和新的產業革命的關鍵。