一、硬件方案
随着工业技术的发展,运动控制应用越来越广泛,各个PLC品牌厂家都推出了运动控制型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持续发展。当我们涉及到运动控制需求的项目时,首先要确定运动控制控制器的选择。一般来说,我们会有以下几种方案:1、采用PLC进行控制,目前很多PLC都支持运动控制的,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。
二、区别联系
无论PLC、运动控制卡还是运动控制器,它们的本质都是一种可以同时支持运动控制及输入输出的控制器,不同之处在于:
1、PLC以逻辑控制为核心,适用于工业自动化中的顺序控制、信号处理等场景,对于运动控制,中低端PLC主要通过高速脉冲控制,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,编程方式主要采用梯形图、ST/SCL等编程语言,适合电气工程师快速开发。
2、运动控制卡分为脉冲型和总线型,通过PCI/PCIE/以太网连接到PC主机上,利用高级编程语言C++、C#等调用厂家API进行开发。支持多轴协同(256轴)、高速脉冲(MHz级)、直线插补、圆弧插补、螺旋插补、电子凸轮等复杂运动控制场景,适合具备软件开发能力的团队。

3、运动控制器与运动运动卡算法功能几乎一致,主要区别在于运动控制卡需要依赖于PC编程,而运动控制器可以独立运行,一般会有专门的IDE,使用偏底层的语言编程,如Basic,适合有一定编程和学习能力的工程师。

总而言之,PLC相对来说更偏向于逻辑控制,运动控制功能相对弱一些,而运动控制卡、运动控制器更偏向于运动控制,逻辑控制处理相对弱一些。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,没有绝对的好与坏,大家可以根据自己的实际情况,选择合适的解决方案。
下面是从不同角度对三者进行了对比:

三、选型建议
1、从需求角度来看:
如果项目以逻辑控制为主,运动控制要求不高,建议选择PLC,成本低且易维护。
- 如果高精度运动+PC集成:选运动控制卡,适合需要个性化界面的场景。
- 如果需要独立高性能控制:选运动控制器,保障复杂运动稳定性。
2、从开发资源角度来看:
如果团队擅长电气工程:优先PLC。
- 如果具备软件编程能力:可考虑运动控制卡。
- 需要专用算法:选运动控制器。
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3、从环境要求角度来看:
- 恶劣工业环境:独立PLC或运动控制器更可靠。
- 空间受限:运动控制卡适合紧凑型设备。
- 项目本身有视觉需求,优先选择运动控制卡。
- PLC是逻辑控制基石,适合中小型运动控制项目。运动控制卡可利用PC驱动的灵活高精度方案,适合定制化需求。运动控制器基于独立高性能核心,应对复杂运动挑战。
- 三者也可协同使用(如PLC处理逻辑+运动控制器执行动作),构建高效自动化系统。