前言

最近有不少做PLC開(kāi)發(fā)的小伙伴，在一些咨詢運(yùn)動(dòng)控制卡、運(yùn)動(dòng)控制器相關(guān)的問(wèn)題，很多人不清楚它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系，今天跟大家就PLC、運(yùn)動(dòng)控制卡、運(yùn)動(dòng)控制器區(qū)別及選型做個(gè)分享。

背景

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用越來(lái)越廣泛，PLC也不再是簡(jiǎn)單的可編程邏輯控制器，各個(gè)品牌廠家都推出了自己的運(yùn)動(dòng)控制型PLC，來(lái)實(shí)現(xiàn)一些運(yùn)動(dòng)控制功能，與此同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制卡及運(yùn)動(dòng)控制器也在如火如荼地發(fā)展。

對(duì)一個(gè)電氣工程師來(lái)說(shuō)，如果我們的項(xiàng)目涉及到一些運(yùn)動(dòng)相關(guān)的控制，我們必然會(huì)提前選擇好電機(jī)，如果要求精度比較高，一般會(huì)選擇伺服電機(jī)，否則的話，我們可以選擇步進(jìn)電機(jī)來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，但是，無(wú)論是步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)，一般都是和其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器是配套的。那么后續(xù)的問(wèn)題在于如何通過(guò)步進(jìn)（伺服）驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行步進(jìn)（伺服）電機(jī)的控制呢？

方案

一般來(lái)說(shuō)，我們有以下幾種方案：

1、 采用PLC進(jìn)行控制，目前市場(chǎng)上的大部分PLC都是支持運(yùn)動(dòng)控制的，大部分PLC可以擴(kuò)展到32軸，根據(jù)驅(qū)動(dòng)器類型可以采用脈沖控制、總線控制或模擬量控制。

2、 采用運(yùn)動(dòng)控制卡控制，運(yùn)動(dòng)控制卡是專門進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的一種控制器，可以進(jìn)行多達(dá)256軸的控制，運(yùn)動(dòng)控制卡需要PC編程。

3、 采用運(yùn)動(dòng)控制器控制，運(yùn)動(dòng)控制器與運(yùn)動(dòng)控制卡不同之處在于，可以脫離PC電腦的束縛，編寫完程序下載到控制器里，即可直接對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制。

選擇

那么，我們究竟應(yīng)該如何進(jìn)行選擇呢？首先我們來(lái)看一下他們的區(qū)別與聯(lián)系。

首先，要明確一點(diǎn)，無(wú)論是PLC，還是運(yùn)動(dòng)控制器、運(yùn)動(dòng)控制卡，它們的本質(zhì)都是一種控制器，主要負(fù)責(zé)自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)軸的控制，同時(shí)也支持輸入輸出信號(hào)的控制。從區(qū)別來(lái)看，主要有以下幾點(diǎn)：

1、 PLC的專長(zhǎng)在于邏輯IO控制，實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的邏輯控制都很容易。對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制，一般低端的PLC主要是通過(guò)高速輸出點(diǎn)來(lái)進(jìn)行脈沖控制，中高端PLC一般會(huì)通過(guò)總線的方式來(lái)進(jìn)行控制，常用的總線包括Profinet、EtherCAT、CC-Link等。

2、 運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)PCI插槽將控制卡插在PC的主機(jī)上，也可以通過(guò)以太網(wǎng)連接到PC主機(jī)上；利用高級(jí)編程語(yǔ)言C++、C#、VB、VB.NET、labview等編程語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)；編程中使用運(yùn)動(dòng)控制卡廠商提供的控制卡API接口函數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制卡資源的使用；運(yùn)動(dòng)控制卡也分為脈沖型和總線型，一般總線型要比脈沖型稍貴一些。

3、 PLC具有工作可靠，編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其運(yùn)動(dòng)控制功能相對(duì)簡(jiǎn)單。PLC的應(yīng)用過(guò)程中主要通過(guò)PLC+HMI，這就導(dǎo)致可視化界面受到了一定的限制，因此現(xiàn)在基于PLC的上位機(jī)應(yīng)用也越來(lái)越廣泛；

4、 運(yùn)動(dòng)控制卡可以利用PC強(qiáng)大的功能，比如CAD功能、機(jī)器視覺(jué)功能、軟件高級(jí)編程等；利用FPGA+DSP / ARM + DSP芯片的功能實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)控制（多軸直線、圓弧插補(bǔ)等，運(yùn)動(dòng)跟隨，PWM控制等）。

5、 運(yùn)動(dòng)控制器和運(yùn)動(dòng)控制卡的算法幾乎一樣，它們之間的主要區(qū)別在于運(yùn)動(dòng)控制卡需要依賴于PC編程，而運(yùn)動(dòng)控制器可以直接寫程序并下載，這樣就可以脫機(jī)運(yùn)行。

6、 隨著機(jī)器視覺(jué)的廣泛應(yīng)用，運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)器視覺(jué)得到了良好的結(jié)合，相比之下，視覺(jué)項(xiàng)目采用運(yùn)動(dòng)控制卡能夠節(jié)約很大的硬件成本。

總而言之，PLC相對(duì)來(lái)說(shuō)更偏向于邏輯控制，而弱化于運(yùn)動(dòng)控制，而運(yùn)動(dòng)控制卡、運(yùn)動(dòng)控制器更偏向于運(yùn)動(dòng)控制，而弱化于邏輯控制，同時(shí)，運(yùn)動(dòng)控制卡和運(yùn)動(dòng)控制器對(duì)開(kāi)發(fā)人員的門檻也要相對(duì)高一些，因此大家可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，選擇合適的解決方案。