升级至 PC-Based 运动控制的未来

PC-based 的运动控制系统因为不断提升的扩展性和生产效率而日益普及,逐渐取代独立型控制器。原本控制器上的所有功能,现在都转移到安装在电脑ISA/PCI插槽的控制卡上。这些控制卡负责处理来自极限开关和编码器的数据,并产生马达驱动所需的运动轨迹。过去,专用硬件和可程序逻辑控制器(PLC)曾是运动控制系统的唯一选择。然而,设备制造商已转向使用现成的设计组件,利用PC架构进行数值和运动控制,不过这类设备仍需搭配客制化软件才能有效运作。幸好,随着对易用软件需求的增加,PC-based 的设备控制也越来越简单。

为什么要转换到 PC-based运动控制?

采用 PC-based 运动控制的原因包括:降低系统成本、容易与其他 PC 组件集成、更高的灵活性,以及 PC 技术的持续进步。以灵活的现成硬件取代专用与客制化组件,有助于降低系统成本。另一方面,专用且封闭架构的硬件很难依据不同需求进行调整。在光纤等快速成长的产业中,现有封闭架构的设备虽然符合目前的产业要求,但却可能无法满足未来的灵活需求。因此采用开放式架构的设备组件就很理想,能有效克服这类问题。

PC-based 运动控制也能轻松集成数据撷取与 PC-based 机器视觉等其他系统组件。值得一提的是,单一平台可以同步所有组件,开启新的自动化检测可能性。此外,随着成本降低,PC 的运算能力和速度不断提升,当市面上出现更高效能、更具效益的选项时,也能依照需求升级特定的组件。而在封闭式架构系统中,若要提升效能,可能就要更换整台设备。

总结

PC-based 运动控制的效能取决于各项组件,例如:致动器或马达、控制器、机械夹具、控制接口软件,以及放大器或驱动器。值得注意的是,组件选择的顺序是从机械夹具开始,到控制器结束,因为设备的功能会决定所需的致动器与夹具,同时限制马达的选择范围。现代市售的 PC 运动控制器以微控制器、DSP 和固件取代了低阶和客制化程序设计。这类设备通常使用高级语言、图形化和可视化程序语言。高级语言能加快开发速度,并聚焦于应用层面的实际需求。