基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)展優(yōu)劣分析

今后基于計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的運(yùn)動(dòng)控制器仍然是市場(chǎng)的主流，但是，基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式運(yùn)動(dòng)控制器會(huì)有較大的發(fā)展。基于計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)總線的通用運(yùn)動(dòng)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(jì)算機(jī)平臺(tái)，從工業(yè)控制的角度分析，這種運(yùn)動(dòng)控制器的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

優(yōu)點(diǎn)：
（1）硬件組成簡(jiǎn)單，把運(yùn)動(dòng)控制器插入PC 總線，連接信號(hào)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(dòng)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(diǎn)：
（1）采用板卡結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(chǎng)（振動(dòng)，粉塵，油污嚴(yán)重），不適宜長(zhǎng)期工作。
（2）PC 資源浪費(fèi)。由于PC 的捆綁方式銷售，用戶實(shí)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(dòng)控制器能保證的。
（4）難以突出行業(yè)特點(diǎn)。不同行業(yè)、不同設(shè)備其控制面板均有不同的特色和個(gè)性。

嵌入式PC 的運(yùn)動(dòng)控制器能夠克服以上缺點(diǎn)。這種產(chǎn)品會(huì)有較好的市場(chǎng)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(dòng)控制器獲得了良好的發(fā)展。嵌入式運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(xiàng)目有關(guān)、相對(duì)獨(dú)立的人機(jī)界面就可以了。由于嵌入式PC 的運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)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(dòng)控制器既提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，有時(shí)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)潔和高度集成化。

隨著工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(guó)的特殊市場(chǎng)需求，一些其它的專用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)也會(huì)越來越多。例如圖象伺服控制的專用運(yùn)動(dòng)控制器，力伺服的專用運(yùn)動(dòng)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(jì)出個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)控制器將成為市場(chǎng)應(yīng)用的一大方向。

一個(gè)典型的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由運(yùn)動(dòng)部件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器和運(yùn)動(dòng)控制器構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)指令有運(yùn)動(dòng)控制器給出，因此運(yùn)動(dòng)控制器是整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的靈魂。用戶必需使用通用運(yùn)動(dòng)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(dòng)控制器的相關(guān)功能，開發(fā)出集成了自己的工特點(diǎn)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用系統(tǒng)。同時(shí)，用戶還需要了解構(gòu)成運(yùn)動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)。從我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況來看，通用運(yùn)動(dòng)控制器的應(yīng)用和市場(chǎng)僅僅是剛剛啟動(dòng)。與美國(guó)和歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在運(yùn)動(dòng)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(dòng)控制器的人才。在市場(chǎng)推廣過程中碰到的最大困難就是國(guó)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(dòng)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(dòng)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。