其實(shí)很多年前剛?cè)胄械臅r(shí)候有被問過“伺服和變頻器的區(qū)別”，這和“PLC 與運(yùn)動(dòng)控制器的區(qū)別”有異曲同工之妙。如果大家討論這個(gè)是為了應(yīng)付老師的考試，那全當(dāng)我沒說，如果是為了能了解一下這兩種產(chǎn)品的有趣內(nèi)涵，倒是一件不錯(cuò)的樂事。

　　PLC 可編程邏輯控制器和運(yùn)動(dòng)控制器都是根據(jù)產(chǎn)品的用途來命名的，但是 PLC 進(jìn)入市場(chǎng)更早，運(yùn)動(dòng)控制器則是更早的使用了 Motion Control 的縮寫 MC 來命名，顯得更洋氣。在硬件產(chǎn)品很貴的年代，由于 PLC 一般是非實(shí)時(shí)系統(tǒng)，而運(yùn)動(dòng)控制器必須使用實(shí)時(shí)系統(tǒng)來保證運(yùn)動(dòng)控制的有效性和動(dòng)態(tài)性能，因此一般硬件開銷比較大，也比較貴，在“貴的就是好的”思維慣性下，顯得比 PLC 更加高端。

　　但是隨時(shí)控制類產(chǎn)品的控制芯片的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)控制器來兼容 PLC 等功能會(huì)相對(duì)比較容易，而且隨著 CODESYS 等軟件平臺(tái)將 CNC、MC、PLC 的功能融合在一起，這種控制類產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)趨同，而區(qū)別主要體現(xiàn)在軟件上的趨勢(shì)，使得要區(qū)分帶有運(yùn)動(dòng)控制的 PLC 與運(yùn)動(dòng)控制器的差別越來越難了，也越來越是紙面上的探討了。而實(shí)際的用戶體驗(yàn)已經(jīng)非常的相似了，主要區(qū)別只體現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境的開發(fā)程度上。一般 PLC 由于都是業(yè)界大佬所推，所以都相對(duì)比較封閉。而運(yùn)動(dòng)控制器很多都是陽春白雪的出身，因此都是小而美的設(shè)計(jì)，更需要與其他產(chǎn)品兼容。

　　未來對(duì)于 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)，一定會(huì)有類似 PC 市場(chǎng)的變化，即軟件和硬件分離的趨勢(shì)。PLC 功能和運(yùn)動(dòng)控制功能只是軟件包的不同選擇，注重差異化的服務(wù)，集中了大大小小多樣性的公司;而硬件平臺(tái)的主要功能是提供高性價(jià)比和可靠性的產(chǎn)品，往往會(huì)被少數(shù)大企業(yè)所把持。因此，談?wù)? PLC 和運(yùn)動(dòng)控制器的差別，就會(huì)和 PC 平臺(tái)里面討論品牌機(jī)和兼容機(jī)一樣，隨著消費(fèi)者的逐漸成熟而消失。未來也許會(huì)出現(xiàn)“魯大師”一樣的產(chǎn)品來評(píng)價(jià)您的 PLC 和運(yùn)動(dòng)控制器，我們還是拋開感性的認(rèn)識(shí)，玩玩這些跑分軟件就好。

　　曹海笑|KEBA 中國

運(yùn)動(dòng)控制器的分類還是有簡(jiǎn)易性和高性能之分，PLC 架構(gòu)適合作簡(jiǎn)易應(yīng)用，也就是精度要求不高、軸數(shù)有限的總線型或脈沖型應(yīng)用;而高性能運(yùn)動(dòng)控制器則主要滿足多軸和高精度、高實(shí)時(shí)響應(yīng)以及復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡的應(yīng)用需求。

　　未來的運(yùn)動(dòng)控制器，從性能上不但可以滿足更高性能的運(yùn)動(dòng)控制要求，同時(shí)也能夠處理圖像和視覺信號(hào)，完成預(yù)測(cè)性維護(hù)和自適應(yīng)控制等基于數(shù)據(jù)分析的高級(jí)應(yīng)用，同時(shí)一些面向數(shù)字孿生應(yīng)用需求的功能，也可以在高性能大容量的運(yùn)動(dòng)控制器中得以實(shí)現(xiàn)，滿足從單機(jī)到對(duì)整個(gè)工藝的控制、管理和優(yōu)化。另外，關(guān)于運(yùn)動(dòng)控制器和運(yùn)動(dòng)控制型 PLC，兩者的區(qū)別主要在于定位的應(yīng)用場(chǎng)景不同，相對(duì)來說各個(gè)廠家的運(yùn)動(dòng)控制器都比運(yùn)動(dòng)型 PLC 定位要高端些。運(yùn)動(dòng)控制器在設(shè)計(jì)之初，即定位用于伺服軸的控制，主要性能指標(biāo)包括控制的軸數(shù)、掃描時(shí)間、總線類型、特定的伺服系列等等。而運(yùn)動(dòng)型 PLC 設(shè)計(jì)首先考慮的是和 PLC 相關(guān)的參數(shù)，包括 IO 擴(kuò)展能力、通訊擴(kuò)展能力，而后才會(huì)考慮如果要帶軸是走脈沖還是總線，對(duì)應(yīng)的伺服類型范圍比較廣。在功能上，的確目前運(yùn)動(dòng)型 PLC 在伺服的控制功能上，與運(yùn)動(dòng)控制器差距不大了。但是由于在設(shè)計(jì)之初的定位不同，因此控制芯片的選型和總線掃描時(shí)間的快慢上還是差距很大的。這個(gè)會(huì)導(dǎo)致兩者性能和價(jià)格定位上的區(qū)別。所以配置方案的時(shí)候，用戶一般會(huì)根據(jù)機(jī)器性能要求和可接受的價(jià)格來做選型，將幾個(gè)因素做綜合的考慮。另一方面，并非每個(gè)用戶都追求極致的性價(jià)比，很多時(shí)候夠用就行。一般還要考慮包括品牌的影響力、服務(wù)、自身機(jī)器行業(yè)定位...等等。這些因素都會(huì)導(dǎo)致選型配置上的差異。

　　當(dāng)然，我們做這兩者的比較，一般會(huì)限定在同一品牌上。因?yàn)橥黄放撇艜?huì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候做產(chǎn)品系列定位的區(qū)分，面向不同的用戶或者應(yīng)用。而不同品牌間的比較就沒多大意義，因?yàn)橥瑯拥墓δ芸赡艽蠹叶寄軐?shí)現(xiàn)，但是背后的軟實(shí)力卻是各有所長(zhǎng)、見仁見智了。

　　喬锃|施耐德電氣

　　隨著微處理器，工業(yè)以太網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制器與具有運(yùn)動(dòng)控制能力的 PAC 自動(dòng)化控制器之間在應(yīng)用層面的性能表現(xiàn)已沒有明顯差異。雖然在某些需要極高同步性能的場(chǎng)景下，專用運(yùn)動(dòng)控制器仍有一席之地，但在廣泛的工業(yè)伺服應(yīng)用中，具備高速千兆網(wǎng)絡(luò)和高性能處理器的 PAC 或 PC 已經(jīng)能夠勝任大部分用戶的需求。此外，用戶對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制的需求已不僅僅局限于運(yùn)動(dòng)控制性能本身，易于使用的集成開發(fā)環(huán)境、伺服的預(yù)測(cè)性維護(hù)、內(nèi)置機(jī)器學(xué)習(xí)、增強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)安全、以及面向 IOT 的設(shè)計(jì)...等都是未來控制器的發(fā)展方向。比如羅克韋爾自動(dòng)化的 CompactLogix 5480 控制器就是一款具備高擴(kuò)展能力的，面向高性能伺服應(yīng)用的邊緣計(jì)算平臺(tái)，能夠幫助用戶有效提升設(shè)備性能和生產(chǎn)效率。

　　梁琦|羅克韋爾自動(dòng)化

　　當(dāng)初運(yùn)動(dòng)控制器的產(chǎn)生就是為了解決 PLC 在運(yùn)動(dòng)控制上的不足，但隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠同時(shí)完成 PLC 功能(即我們常說的邏輯控制)和運(yùn)動(dòng)控制的控制器也越來越多，PLC 和專用運(yùn)動(dòng)控制器之間的界限也變得越來越模糊。這方面，倍福的控制器其實(shí)一直都在秉持這個(gè)技術(shù)理念 —— 在基于 PC 的控制平臺(tái)上，邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制和其它 HMI、視覺等應(yīng)用都是整個(gè)控制平臺(tái)的一部分，并無縫銜接。

　　蔡敏科|倍福自動(dòng)化

　　運(yùn)動(dòng)控制型 PLC 其實(shí)本身就是運(yùn)動(dòng)控制器和 PLC 的集合，理論上可以代替一臺(tái)單純的 PLC 和一臺(tái)單純的運(yùn)動(dòng)控制器。并且由于二者物理上使用同一套 CPU 和內(nèi)存，它們之間的指令和數(shù)據(jù)傳輸無須受限于任何硬件網(wǎng)絡(luò)，這使得 PLC 對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的干預(yù)更加靈活。甚至 PLC 可以每個(gè)周期，比如 1ms，向運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送目標(biāo)位置;或者在目標(biāo)動(dòng)作執(zhí)行的任何階段進(jìn)行邏輯干預(yù)或者觸發(fā) PLC 輸出。運(yùn)動(dòng)控制型 PLC 加上 EtherCAT 網(wǎng)絡(luò)和伺服驅(qū)動(dòng)器，可以對(duì)超過 200 軸的大型系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜控制。早期的運(yùn)動(dòng)控制型 PLC 偏向于大型、高端應(yīng)用，隨著 CPU 和內(nèi)存等硬件的性能提升和價(jià)格降低，現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)控制型 PLC 已經(jīng)可以覆蓋 10 軸以內(nèi)的中小型應(yīng)用。

　　但是對(duì)于軸數(shù)較少動(dòng)作簡(jiǎn)單的應(yīng)用，傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器由于集成了多路脈沖、編碼器接口，配合模擬量或者高速脈沖接口的伺服驅(qū)動(dòng)器，即使再加上一個(gè) PLC，整套系統(tǒng)也會(huì)非常經(jīng)濟(jì)。此外，如果運(yùn)動(dòng)控制器內(nèi)集成一些特殊的工藝算法，這些算法直接輸出到集成的 DO 或者 AO 點(diǎn)，其響應(yīng)速度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何 PLC。

　　所以總的來說，運(yùn)動(dòng)控制型 PLC 和傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器還是各有其適合的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　陳利君|倍福自動(dòng)化

　　運(yùn)動(dòng)控制器本身是一個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物，即：傳統(tǒng) PLC 無法處理 Motion 任務(wù)，就有專門采用 DSP/CPLD/FPGA 來開發(fā)了運(yùn)動(dòng)控制器來輔助 PLC 構(gòu)成整個(gè)機(jī)器的控制。而今天主處理器的硬件能力，以及實(shí)時(shí)通信技術(shù) —— 將電子齒輪、電子凸輪同步、插補(bǔ)算法…這些需要“低粒度”時(shí)間的問題解決了，加之 RTOS 的調(diào)度，以及在這上面所支持的豐富而靈活的開發(fā)工具(如：C/C++)則使得運(yùn)動(dòng)控制更為經(jīng)濟(jì)而靈活。而且，PLCopen 的 Part IV 的協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制使得其完全可以基于 PLC 來實(shí)現(xiàn)，編程更為規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。因此，基于 PC/PLC 的運(yùn)動(dòng)控制自然成為大勢(shì)所趨。

　　但對(duì)于一些非常高要求的應(yīng)用場(chǎng)景，如：電子半導(dǎo)體中的很多應(yīng)用(比如像光刻機(jī)這類核心設(shè)備)以通用運(yùn)動(dòng)控制還是難以解決。這不僅是運(yùn)動(dòng)控制的問題，還有測(cè)量系統(tǒng)的問題，包括智能算法的問題，這些一般都是由非常專業(yè)的領(lǐng)域的人來完成的 —— 相當(dāng)于過去運(yùn)動(dòng)控制器作為專用的處理器。因此像光刻、晶圓加工方面的一些運(yùn)動(dòng)控制都是由極其牛逼的專業(yè)公司在做，通用運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的自動(dòng)化玩家不大介入的。

　　所以，需要全景的看待運(yùn)動(dòng)控制，包括軟件能力(算法的效率)、測(cè)量系統(tǒng)的精度和信號(hào)處理能力、軟硬件架構(gòu)、時(shí)鐘機(jī)制…等各個(gè)方面。

　　宋華振|貝加萊工業(yè)自動(dòng)化

　　PLC 和運(yùn)動(dòng)控制器此前的區(qū)別主要在于應(yīng)用場(chǎng)景不一樣。PLC 主要是邏輯控制為主，軸控制為輔，按照應(yīng)用側(cè)重分為大、中、小型。小型 PLC 主要用于單機(jī)控制，中、大 型 PLC 則是以產(chǎn)線控制為主。運(yùn)動(dòng)控制器(如：安川電機(jī)的 MP3300)主要用來實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)軸的控制，例如：定位、同步、凸輪…，同時(shí)也具備一定的邏輯處理能力，但如果設(shè)備運(yùn)行的工藝流程和邏輯比較復(fù)雜，還是需要使用專門 PLC 的。

　　劉曉楠|安川電機(jī)

　　一般來說，PLC 加運(yùn)動(dòng)控制器的雙 CPU 控制的優(yōu)勢(shì)主要還是在于自動(dòng)化應(yīng)用的分散控制，各司其職，PLC 主要用于邏輯和網(wǎng)絡(luò)等控制，運(yùn)動(dòng)控制器則更加專精于運(yùn)動(dòng)控制方面。

　　如果對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用要求不高的話，用戶的確可以從總體成本的角度去考慮使用帶有運(yùn)動(dòng)控制功能的 PLC 作為自動(dòng)化設(shè)備的統(tǒng)一的系統(tǒng)控制平臺(tái)。但總的來說，PLC 的運(yùn)動(dòng)控制功能還是有一定的局限性的，在某些有著比較高的運(yùn)動(dòng)控制性能要求的自動(dòng)化應(yīng)用，單獨(dú)的運(yùn)動(dòng)控制器還是十分有必要的。

　　三菱電機(jī)自動(dòng)化(中國)