基于网络的嵌入式运动控制器发展优劣分析

今后基于计算机标准总线的运动控制器仍然是市场的主流，但是，基于网络的嵌入式运动控制器会有较大的发展。基于计算机标准总线的通用运动控制器主要是板卡结构，采用的总线大都为ISA、PCI。由于它们的应用依附于通用PC 计算机平台，从工业控制的角度分析，这种运动控制器的优缺点如下：

优点：
（1）硬件组成简单，把运动控制器插入PC 总线，连接信号线就可组成系统；
（2）可以使用PC 机已经具有的丰富软件进行开发；
（3）运动控制软件的代码通用性和可移植性较好；
（4）可以进行开发工作的工程人员较多，不需要太多培训工作，就可以进行开发。

缺点：
（1）采用板卡结构的运动控制器采用金手指连接，单边固定，在多数环境较差的工业现场（振动，粉尘，油污严重），不适宜长期工作。
（2）PC 资源浪费。由于PC 的捆绑方式销售，用户实际上仅使用少部分PC 资源，未使用的PC 资源不但造成闲置和浪费，还带来维护上的麻烦。
（3）整体可靠性难以保证，由于PC 的选择可以是工控机，也可以是商用机。系统集成后，可靠性差异很大。并不是由运动控制器能保证的。
（4）难以突出行业特点。不同行业、不同设备其控制面板均有不同的特色和个性。

嵌入式PC 的运动控制器能够克服以上缺点。这种产品会有较好的市场前景。由于SOM（system on module）和SOC（system on chip）技术的快速发展，嵌入式PC 运动控制器获得了良好的发展。嵌入式运动控制器产品可以很方便地将在PC 上开发的应用系统，不加任何改动就可以很方便地移植过来。作为用户来讲，他们仅仅开发跟其具体项目有关、相对独立的人机界面就可以了。由于嵌入式PC 的运动控制平台具有标准PC 的接口功能，用户不需要再购买工业PC 就能很方便的组成他们自己的系统。这种嵌入式运动控制器既提高了整个系统的可靠性，有时系统更加简洁和高度集成化。

随着工业现场网络总线技术的发展，基于网络的运动控制器获得了极大的发展，并已经开始应用于多轴同步控制中。越来越多的传统的以机械轴同步的系统开始采用网络运动控制器控制的电机轴控制，这样可以减少系统地维护和增加系统的柔性。

由于我国的特殊市场需求，一些其它的专用运动控制系统也会越来越多。例如图象伺服控制的专用运动控制器，力伺服的专用运动控制器等。根据用户的应用要求进行客制化的重构，设计出个性化的运动控制器将成为市场应用的一大方向。

一个典型的运动控制系统主要由运动部件、传动机构、执行机构、驱动器和运动控制器构成，整个系统的运动指令有运动控制器给出，因此运动控制器是整个运动控制系统的灵魂。用户必需使用通用运动控制器提供的标准功能进行二次开发，根据自己的应用系统的工艺条件，应用运动控制器的相关功能，开发出集成了自己的工特点和行业经验的应用系统。同时，用户还需要了解构成运动控制系统的其他部件，必须保证机械系统的完备，才能集成出高质量的运动控制系统。从我国的经济发展的情况来看，通用运动控制器的应用和市场仅仅是刚刚启动。与美国和欧洲发达国家相比，我国在运动控制器技术开发上政府的投入很少，在该领域没有形成统一的产品标准。高等院校的教育还没有跟上，没有培养出一大批能够开发和应用运动控制器的人才。在市场推广过程中碰到的最大困难就是国内的系统集成商和设备制造商缺乏应用工程师。使得运动控制器的应用工作受阻，售后技术支持难度加大。因此，快速培养一大批运动控制器的开发应用人才是加快新的技术革命和新的产业革命的关键。