為什麼運動控制卡的普及性和穩定性不如PLC?

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因為PLC發展了接近50年,並且plc的功能特點是,低端的運動控制,做點到點的控制。當然有沒有高端plc,在一些鍊鋼,石化領域用到過程控制領域的中大型PLC也是非常複雜的。

如果用通俗的解釋,PLC相當於一個火車,對外部的抗干擾能力很強,走自己的路,可以實現點到點。

運動控制卡相當於一個汽車,操控性更高,可以做到各種路徑迴旋,全程的路徑事實監控,運動形態可探索的程度更高。

單純的割裂形式的看PLC與運動控制卡的區別,很容易給人誤區。下面詳細介紹一下工業領域的運動控制。

運動控制領域的控制方式發展:

整個運動控制領域,從1973年西門子製造第一個PLC開始,後續不斷髮展,20世紀80年代,在歐美國家尤其是在汽車製造業,已經開始普及化使用。

運動控制卡出現在最早可以追溯到倍福,1986年製造的基於PC的運動控制。倍福在1988年推出基於PC的軟PLC/NC(DOS),開始了高端運動控制時代。如果真的可以簡單的做類比的話,運動控制就相當於高端的plc(當然這個表述,不完全準確,不過如果按照火車早於汽車出現,我們也可以這麼類比)。

發展至今半個世紀,運動控制領域形成了,PLC,運動控制卡,運動控制器,PC-base 構成的整個運動控制家族。

那麼應用領域有什麼區別,以及各自的優勢又是哪些呢?

PLC的控制形式

PLC的特點:最早的PLC基本都是脈衝的通訊方式,現在PLC也有總線形式了。

1、PLC在做點到點的控制的時候,非常成熟。怎麼理解點到點?

大家都熟悉PPT中的自定義動畫吧,就這麼多方式。可以做到緩慢近,緩慢飛出,可以做到簡單的固定的圓弧。

以點到點的控制,以直線為主,在圓弧控制領域較為繁瑣。

2、PLC的方案:觸摸屏顯示程序,調用程序——PLC控制——驅動器——電機。

PLC是可以直接控制電機的存在,這裡需要上位機,如果非要加上位機,也可以,那是你比較有錢。

(圖片引用:工控交流)

3、PLC在溫度控制領域,具有無可比擬的優勢。

這主要來源於PLC本身的特性造成,抗干擾以及靈敏性。主要還是抗干擾的能力。

我們手機的蓋板,2.5D,3D玻璃,都是通過熱彎機來做成的,整個熱彎機就是PLC控制的,最大的熱彎機受益企業,是歐姆龍(日本運動控制企業)。

因此PLC在包裝封口、塑料加溫、高低溫實驗箱、中央空調類、電子BGA返修、電子迴流焊等場景中使用非常廣泛,也有運動控制卡搭配溫控儀表進行的,但是難度比較大。至少國內市場暫時還沒有這種成熟的案例。

4、PLC控制的軸數量比較少,一般標配是2-4個軸,需要更多的軸,就加擴展。也就是需要加錢。

在運動控制方面可以歸納為:

(圖片來自:工控交流)

5、PLC採用的編程方式是:梯形圖,以及STL,屬於比較容易上手的低端語言。PLC能不能寫出牛逼的程序,答案肯定是可以的,但是這玩意需要你對PLC以及應用場景的工藝熟悉程度,達到一個登峰造極的程度。

因此,可以歸納為PLC屬於一個非常成熟的應用,並且會使用PLC的人比價多,因此在PLC應用領域推廣起來比較容易。最早一批做自動化的,可能就是中專水平,很多都沒學過C語言,C++,甚至更高的高級語言。

這屬於教育市場比較早,並且已經成為工控行業的習慣。這就是典型的工業領域的先發優勢。

PLC市場的主要玩家,全球以西門子,三菱,歐姆龍,歐西和日系為主。中國這幾年崛起的匯川,信捷都算是不錯的plc企業。


運動控制卡

運動控制卡相比於PLC屬於更為高級的運動控制器,不封裝的,經濟版本的需要插到PC上面,就是我們簡單的運動控制卡,封裝好的就是我們見到的運動控制器。

1、運動控制卡的方案:顯示器——上位機(說白了就是電腦)——運動控制卡——驅動器——電機

運動控制卡可以支持的運動形式,例如電子凸輪,圓弧插補,多軸運動,飛剪,追剪等等。這個功能就非常強大。但是,我們要知道,想要實現這麼複雜的運動控制形式,這是需要高級語言來編譯程序的。說白了,這玩意是有一個控制系統的。

這個就是一個典型的運動控制器控制兩臺scara機器人,外部軸實現飛剪等等。累計控制13個軸。就通過一個控制器。

2、可控制的軸數:運動控制卡/運動控制器(就是價格高,性能好點的控制卡),理論上控制卡可以控制的軸數是可以無限擴展的。但是畢竟這這玩意需要CPU進行數據結算。就跟我們電腦一樣,不能運行太多的程序。目前來說,已知的最高可控制128個軸的是TRIO運動控制器,64個實際軸,64個虛軸。

3、運動控制器的優點在於,使用的是高級語言,例如C語言,C++,VB,VC,LABVIEW、DELPHl等高級語言。所以在運控控制器搭配視覺是非常方便,可以實現比較好的開發和數據解讀。PLC就非常困難。

4、為什麼運動控制器的使用推廣還沒有普及開來?

1、運動控制器,在中國市場推廣的時間比較短。運動控制在中大型以及複雜,精度高的自動化領域使用較多。例如電子,紡織行業,鋰電行業,光伏行業設備等。這些行業實話實話,也是近15年中國才發展起來的。

2、運動控制器的開發有一定難度。畢竟會高級編輯語言的朋友,工業領域的薪資,要遠低於互聯網領域。工業領域有個1.3-1.5萬/月已經非常不錯了。並且這種工作強度和出差非常多。但是互聯網領域價格要比這高太多了。

3、中國運動控制企業的格局才剛剛形成。目前國內高端運動控制領域,以trio,固高,倍福,歐姆龍等把持。


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