PLC和運動控制器都是工業(yè)系統(tǒng)、設備上常用的控制方式，在工業(yè)領域的人應該都接觸過。在大型的機器人系統(tǒng)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(qū)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(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，通過數(shù)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(chǎn)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(shù)據(jù)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(yōu)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(xiàn)導圖功能；現(xiàn)在由于機器視覺大力的發(fā)展與應用，PLC與機器視覺的結(jié)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(jié)果發(fā)送給PLC，PLC來應用所接收數(shù)據(jù)進行操作。這種方式提高了開發(fā)成本，一套控制系統(tǒng)需要兩套軟件來執(zhí)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(tǒng)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(shù)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(yè)知識，就可進行編程。

（3）組態(tài)靈活。由于PLC采用積木式結(jié)構(gòu)，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模，因此，可適用于任何控制系統(tǒng)。

（4）輸入/輸出功能模塊齊全。PLC的最大優(yōu)點之一，是針對不同的現(xiàn)場信號（如直流或交流、開關量、數(shù)字量或模擬量、電壓或電流等），均有相應的模板可與工業(yè)現(xiàn)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(tǒng)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(zhí)行機構(gòu)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(zhí)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(tǒng)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(xiàn)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(zhuǎn)或轉(zhuǎn)一會停一會再轉(zhuǎn)一會再停。運動控制在機器人和數(shù)控機床的領域內(nèi)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(wěn)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(fā)；編程中使用運動控制卡廠商提供的控制卡API接口函數(shù)，來實現(xiàn)對控制卡資源的使用；運動控制卡通過發(fā)送脈沖的方式控制伺服或步進驅(qū)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(xiàn)對繼電器、傳感器、氣缸等IO的控制；運動控制卡主要的優(yōu)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(xiàn)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(tǒng)；

（2）可以使用PC機已經(jīng)具有的豐富軟件進行開發(fā)；

（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(fā)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(fā)。

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(tǒng)能夠快速加速到設定速度，往往進步系統(tǒng)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(tǒng)到位后震動，規(guī)劃到位后，又會適當減小系統(tǒng)的增益。所以，點位運動控制器往往具有在線可變控制參數(shù)和可變加減速曲線的能力。

連續(xù)軌跡運動控制：該控制又稱為輪廓控制，主要應用在傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)、切割系統(tǒng)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(tǒng)在高速運動的情況下，既要保證系統(tǒng)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(xié)調(diào)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(tǒng)控制中。產(chǎn)業(yè)上有印染、印刷、造紙、軋鋼、同步剪切等行業(yè)。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(diào)節(jié)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(tǒng)的同步控制。

運動控制器與PLC的區(qū)別

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

控制裝置可以是PLC系統(tǒng)，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(tǒng)作為控制裝置時，雖具有PLC系統(tǒng)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(tài)、調(diào)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(yōu)勢。

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