PLC和運動控制器都是工業系統、設備上常用的控制方式，在工業領域的人應該都接觸過。在大型的機器人系統上，那種控制方式更適用呢？讓我們先來看一看他們的介紹和主要區別。

什么是PLC（可編程邏輯控制器）？

可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。

PLC主要功能是對開關量進行邏輯控制，并有簡單的運動控制（直線軌跡控制）、運算、數據處理等功能，通常采用觸摸屏作人機界面。具有工作可靠，編程簡單等優點，但其運動控制功能相對簡單。PLC的應用過程中主要通過PLC+HMI，這就導致可視化界面受到極大地限制，實際應用過程中最大的問題就是不能實現導圖功能；現在由于機器視覺大力的發展與應用，PLC與機器視覺的結合難度很大；目前有部分廠商給PLC提供一種機器視覺方案，獨立的PC機處理視覺部分，將處理的結果發送給PLC，PLC來應用所接收數據進行操作。這種方式提高了開發成本，一套控制系統需要兩套軟件來執行。

PLC的特點

（1）可靠性高。由于PLC大都采用單片微型計算機，因而集成度高，再加上相應的保護電路及自診斷功能，提高了系統的可靠性。

（2）編程容易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語句，其數量比微型機指令要少得多，除中、高檔PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。由于梯形圖形象而簡單，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要計算機專業知識，就可進行編程。

（3）組態靈活。由于PLC采用積木式結構，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統的功能和規模，因此，可適用于任何控制系統。

（4）輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優點之一，是針對不同的現場信號（如直流或交流、開關量、數字量或模擬量、電壓或電流等），均有相應的模板可與工業現場的器件（如按鈕、開關、傳感電流變送器、電機啟動器或控制閥等）直接連接，并通過總線與CPU主板連接。

（5）安裝方便。與計算機系統相比，PLC的安裝既不需要專用機房，也不需要嚴格的屏蔽措施。使用時只需把檢測器件與執行機構和PLC的I/O接口端子正確連接，便可正常工作。

（6）運行速度快。由于PLC的控制是由程序控制執行的，因而不論其可靠性還是運行速度，都是繼電器邏輯控制無法相比的。近年來，微處理器的使用，特別是隨著單片機大量采用，大大增強了PLC的能力，并且使PLC與微型機控制系統之間的差別越來越小，特別是高檔PLC更是如此。

什么是運動控制器？

運動控制器就是控制電動機的運行方式專用控制器：比如電動機在由行程開關控制交流接觸器而實現電動機拖動物體向上運行達到指定位置后又向下運行，或者用時間繼電器控制電動機正反轉或轉一會停一會再轉一會再停。運動控制在機器人和數控機床的領域內的應用要比在專用機器中應用更復雜，因為后者運動形式更簡單，通常被稱為通用運動控制（GMC）。

運動控制卡基于PC界面，由于PC機的強大功能，因此與其一起組成的運動控制器功能最強，但其工作穩定性、可靠性較差。運動控制卡通過PCI插槽將控制卡插在PC的主機上；利用高級編程語言C++、C#、VB、VB.NET、labview等編程語言進行開發；編程中使用運動控制卡廠商提供的控制卡API接口函數，來實現對控制卡資源的使用；運動控制卡通過發送脈沖的方式控制伺服或步進驅動器來控制伺服電機或步進電機、通過讀取輸入信號、控制輸出信號來實現對繼電器、傳感器、氣缸等IO的控制；運動控制卡主要的優勢在于利用PC強大的功能，比如CAD功能、機器視覺功能、軟件高級編程等；利用FPGA+DSP/ARM+DSP芯片的功能實現高精度的運動控制（多軸直線、圓弧插補等，運動跟隨，PWM控制等）。

運動控制器的特點

（1）硬件組成簡單，把運動控制器插入PC總線，連接信號線就可組成系統；

（2）可以使用PC機已經具有的豐富軟件進行開發；

（3）運動控制軟件的代碼通用性和可移植性較好；

（4）可以進行開發工作的工程人員較多，不需要太多培訓工作，就可以進行開發。

運動控制器的控制形式

點位運動控制：即僅對終點位置有要求，與運動的中間過程即運動軌跡無關。相應的運動控制器要求具有快速的定位速度，在運動的加速段和減速段，采用不同的加減速控制策略。

在加速運動時，為了使系統能夠快速加速到設定速度，往往進步系統增益和加大加速度，在減速的末段采用s曲線減速的控制策略。為了防止系統到位后震動，規劃到位后，又會適當減小系統的增益。所以，點位運動控制器往往具有在線可變控制參數和可變加減速曲線的能力。

連續軌跡運動控制：該控制又稱為輪廓控制，主要應用在傳統的數控系統、切割系統的運動輪廓控制。相應的運動控制器要解決的題目是如何使系統在高速運動的情況下，既要保證系統加工的輪廓精度，還要保證刀具沿輪廓運動時的切向速度的恒定。對小線段加工時，有多段程序預處理功能。

同步運動控制：是指多個軸之間的運動協調控制，可以是多個軸在運動全程中進行同步，也可以是在運動過程中的局部有速度同步，主要應用在需要有電子齒輪箱和電子凸輪功能的系統控制中。產業上有印染、印刷、造紙、軋鋼、同步剪切等行業。相應的運動控制器的控制算法常采用自適應前饋控制，通過自動調節控制量的幅值和相位，來保證在輸進端加一個與干擾幅值相等、相位相反的控制作用，以抑制周期干擾，保證系統的同步控制。

運動控制器與PLC的區別

運動控制主要涉及步進電機、伺服電機的控制，控制結構模式一般是：控制裝置+驅動器+（步進或伺服）電機。

控制裝置可以是PLC系統，也可以是專用的自動化裝置（如運動控制器、運動控制卡）。PLC系統作為控制裝置時，雖具有PLC系統的靈活性、一定的通用性，但對于精度較高，如-插補控制，反應靈敏的要求時難以做到或編程非常困難，而且成本可能較高。

隨著技術進步和技術積累，運動控制器應運而生了，它把一些普遍性的、特殊的運動控制功能固化在其中—如插補指令，用戶只需組態、調用這些功能塊或指令，這樣減輕了編程難度，性能、成本等方面也有優勢。

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