嵌入式運(yùn)動控制器發(fā)展中的優(yōu)缺點分析

今后基于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的運(yùn)動控制器仍然是市場的主流，但是，基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式運(yùn)動控制器會有較大的發(fā)展?；谟嬎銠C(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的通用運(yùn)動控制器主要是板卡結(jié)構(gòu)，采用的總線大都為ISA、PCI。由于它們的應(yīng)用依附于通用PC 計算機(jī)平臺，從工業(yè)控制的角度分析，這種運(yùn)動控制器的優(yōu)缺點如下：

優(yōu)點：

（1）硬件組成簡單，把運(yùn)動控制器插入PC 總線，連接信號線就可組成系統(tǒng)；

（2）可以使用PC 機(jī)已經(jīng)具有的豐富軟件進(jìn)行開發(fā)；

（3）運(yùn)動控制軟件的代碼通用性和可移植性較好；

（4）可以進(jìn)行開發(fā)工作的工程人員較多，不需要太多培訓(xùn)工作，就可以進(jìn)行開發(fā)。

缺點：

（1）采用板卡結(jié)構(gòu)的運(yùn)動控制器采用金手指連接，單邊固定，在多數(shù)環(huán)境較差的工業(yè)現(xiàn)場（振動，粉塵，油污嚴(yán)重），不適宜長期工作。

（2）PC 資源浪費(fèi)。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(fèi)，還帶來維護(hù)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(jī)，也可以是商用機(jī)。系統(tǒng)集成后，可靠性差異很大。并不是由運(yùn)動控制器能保證的。

（4）難以突出行業(yè)特點。不同行業(yè)、不同設(shè)備其控制面板均有不同的特色和個性。

嵌入式PC 的運(yùn)動控制器能夠克服以上缺點。這種產(chǎn)品會有較好的市場前景。由于SOM（system on module）和SOC（system on chip）技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式PC 運(yùn)動控制器獲得了良好的發(fā)展。嵌入式運(yùn)動控制器產(chǎn)品可以很方便地將在PC 上開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)，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(fā)跟其具體項目有關(guān)、相對獨(dú)立的人機(jī)界面就可以了。由于嵌入式PC 的運(yùn)動控制平臺具有標(biāo)準(zhǔn)PC 的接口功能，用戶不需要再購買工業(yè)PC 就能很方便的組成他們自己的系統(tǒng)。這種嵌入式運(yùn)動控制器既提高了整個系統(tǒng)的可靠性，有時系統(tǒng)更加簡潔和高度集成化。

隨著工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動控制器獲得了極大的發(fā)展，并已經(jīng)開始應(yīng)用于多軸同步控制中。越來越多的傳統(tǒng)的以機(jī)械軸同步的系統(tǒng)開始采用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動控制器控制的電機(jī)軸控制，這樣可以減少系統(tǒng)地維護(hù)和增加系統(tǒng)的柔性。

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

一個典型的運(yùn)動控制系統(tǒng)主要由運(yùn)動部件、傳動機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動器和運(yùn)動控制器構(gòu)成，整個系統(tǒng)的運(yùn)動指令有運(yùn)動控制器給出，因此運(yùn)動控制器是整個運(yùn)動控制系統(tǒng)的靈魂。用戶必需使用通用運(yùn)動控制器提供的標(biāo)準(zhǔn)功能進(jìn)行二次開發(fā)，根據(jù)自己的應(yīng)用系統(tǒng)的工藝條件，應(yīng)用運(yùn)動控制器的相關(guān)功能，開發(fā)出集成了自己的工特點和行業(yè)經(jīng)驗的應(yīng)用系統(tǒng)。同時，用戶還需要了解構(gòu)成運(yùn)動控制系統(tǒng)的其他部件，必須保證機(jī)械系統(tǒng)的完備，才能集成出高質(zhì)量的運(yùn)動控制系統(tǒng)。從我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況來看，通用運(yùn)動控制器的應(yīng)用和市場僅僅是剛剛啟動。與美國和歐洲發(fā)達(dá)國家相比，我國在運(yùn)動控制器技術(shù)開發(fā)上政府的投入很少，在該領(lǐng)域沒有形成統(tǒng)一的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。高等院校的教育還沒有跟上，沒有培養(yǎng)出一大批能夠開發(fā)和應(yīng)用運(yùn)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(nèi)的系統(tǒng)集成商和設(shè)備制造商缺乏應(yīng)用工程師。使得運(yùn)動控制器的應(yīng)用工作受阻，售后技術(shù)支持難度加大。因此，快速培養(yǎng)一大批運(yùn)動控制器的開發(fā)應(yīng)用人才是加快新的技術(shù)革命和新的產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵。

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