PLC、运动控制卡、运动控制器区别和联系

前言

　　最近有不少做PLC开发的小伙伴，在一些咨询运动控制卡、运动控制器相关的问题，很多人不清楚它们之间有什么区别和联系，今天跟大家就PLC、运动控制卡、运动控制器区别及选型做个分享。

背景

　　随着工业技术的发展，工业机器人应用越来越广泛，PLC也不再是简单的可编程逻辑控制器，各个品牌厂家都推出了自己的运动控制型PLC，来实现一些运动控制功能，与此同时，运动控制卡及运动控制器也在如火如荼地发展。

　　对一个电气工程师来说，如果我们的项目涉及到一些运动相关的控制，我们必然会提前选择好电机，如果要求精度比较高，一般会选择伺服电机，否则的话，我们可以选择步进电机来进行运动控制，但是，无论是步进电机还是伺服电机，一般都是和其对应的驱动器是配套的。那么后续的问题在于如何通过步进（伺服）驱动器进行步进（伺服）电机的控制呢？

方案

　　一般来说，我们有以下几种方案：

　　1、 采用PLC进行控制，目前市场上的大部分PLC都是支持运动控制的，大部分PLC可以扩展到32轴，根据驱动器类型可以采用脉冲控制、总线控制或模拟量控制。

　　2、 采用运动控制卡控制，运动控制卡是专门进行运动控制的一种控制器，可以进行多达256轴的控制，运动控制卡需要PC编程。

　　3、 采用运动控制器控制，运动控制器与运动控制卡不同之处在于，可以脱离PC电脑的束缚，编写完程序下载到控制器里，即可直接对驱动器进行控制。

选择

　　那么，我们究竟应该如何进行选择呢？首先我们来看一下他们的区别与联系。

　　首先，要明确一点，无论是PLC，还是运动控制器、运动控制卡，它们的本质都是一种控制器，主要负责自动化系统中运动轴的控制，同时也支持输入输出信号的控制。从区别来看，主要有以下几点：

　　1、 PLC的专长在于逻辑IO控制，实现一些复杂的逻辑控制都很容易。对于运动控制，一般低端的PLC主要是通过高速输出点来进行脉冲控制，中高端PLC一般会通过总线的方式来进行控制，常用的总线包括Profinet、EtherCAT、CC-Link等。

　　2、 运动控制卡通过PCI插槽将控制卡插在PC的主机上，也可以通过以太网连接到PC主机上；利用高级编程语言C++、C#、VB、labview等编程语言进行开发；编程中使用运动控制卡厂商提供的控制卡API接口函数，来实现对控制卡资源的使用；运动控制卡也分为脉冲型和总线型，一般总线型要比脉冲型稍贵一些。

　　3、 PLC具有工作可靠，编程简单等优点，但其运动控制功能相对简单。PLC的应用过程中主要通过PLC+HMI，这就导致可视化界面受到了一定的限制，因此现在基于PLC的上位机应用也越来越广泛；

　　4、 运动控制卡可以利用PC强大的功能，比如CAD功能、机器视觉功能、软件高级编程等；利用FPGA+DSP / ARM + DSP芯片的功能实现高精度的运动控制（多轴直线、圆弧插补等，运动跟随，PWM控制等）。

　　5、 运动控制器和运动控制卡的算法几乎一样，它们之间的主要区别在于运动控制卡需要依赖于PC编程，而运动控制器可以直接写程序并下载，这样就可以脱机运行。

　　6、 随着机器视觉的广泛应用，运动控制与机器视觉得到了良好的结合，相比之下，视觉项目采用运动控制卡能够节约很大的硬件成本。

　　总而言之，PLC相对来说更偏向于逻辑控制，而弱化于运动控制，而运动控制卡、运动控制器更偏向于运动控制，而弱化于逻辑控制，同时，运动控制卡和运动控制器对开发人员的门槛也要相对高一些，因此大家可以根据自己的实际情况，选择合适的解决方案。

直观认识

　　为了让大家更直观认识PLC、运动控制卡和运动控制器，选了一些图片素材。

1、西门子PLC

 2、三菱PLC

 3、欧姆龙PLC

 4、PCI运动控制卡

 5、EtherNET运动控制卡

 6、EtherCAT总线运动控制卡

 7、EtherCAT运动控制器