近年來(lái)，自動(dòng)化產(chǎn)品的革新趨勢可以稱(chēng)之為如火如荼。尤其是之前的兩到三年，在市場(chǎng)熱潮的強力助推下，各種新技術(shù)、新概念不斷脫穎而出。而種種新技術(shù)和基于此開(kāi)發(fā)的運動(dòng)控制產(chǎn)品從廠(chǎng)商大張旗鼓的宣傳攻勢上，真正走到用戶(hù)的機械產(chǎn)品上，恐怕并不是一個(gè)短暫而順利的過(guò)程。

　　種種新技術(shù)和基于此開(kāi)發(fā)的運動(dòng)控制產(chǎn)品從廠(chǎng)商大張旗鼓的宣傳攻勢上，真正走到用戶(hù)的機械產(chǎn)品上，恐怕并不是一個(gè)短暫而順利的過(guò)程。盡管廠(chǎng)商研發(fā)的方向都是以需求為導向，但仍存在以上的問(wèn)題。尤其是在我國機械自動(dòng)化水平還存在很大差異化的時(shí)候，新技術(shù)是否能夠切實(shí)解決用戶(hù)的問(wèn)題才是決定其能否盡快跳下紙面的因素。尤其是在當前的情境下，運動(dòng)控制新技術(shù)能否與實(shí)際需要很好地契合，是最受人關(guān)注的。

　　需求呈多元化 更須切合實(shí)際

　　目前，由于用戶(hù)的層次較多，市場(chǎng)需求仍然呈現出多元化的特點(diǎn)。用戶(hù)的需求，甚至用戶(hù)的下游用戶(hù)的需求都會(huì )對廠(chǎng)商的研發(fā)、設計方向產(chǎn)生影響。盡管這是再正常不過(guò)的現象，但以需求為研發(fā)導向的廠(chǎng)商們，由于主要面對的用戶(hù)不同，對于市場(chǎng)需求的理解角度和研發(fā)方向也各有千秋。

　　凌華科技的丁辰龍認為，作為自動(dòng)化產(chǎn)品的主要執行機構的控制組件，速度與精度一直是運動(dòng)控制產(chǎn)品能力的主要衡量指標。隨著(zhù)自動(dòng)化能力的提升，生產(chǎn)制造速度的提高一直是追求生產(chǎn)成本最小化的最直接的手段，所以近年來(lái)對于單位時(shí)間的生產(chǎn)效率的提高是很多設備商追求的首要指標，而作為執行控制機構的運動(dòng)控制器往往是首當其沖被要求提速的，而產(chǎn)品外觀(guān)的小型化，要求產(chǎn)品所有組件的小型化，因此制造精度成為另外一個(gè)被要求提高的指標。值得一提的是，他將第三個(gè)指標定位在了能耗，由于制造業(yè)的能耗成為全球主要的能源消耗，所以節能的要求也在制造業(yè)被著(zhù)重指出。為了適應這些需求，運動(dòng)控制開(kāi)始節約不必要的中間環(huán)節，提高內部對于輸入和輸出的響應速度，講求多軸之間高速協(xié)同控制，將原先需要軟件擬合的算法，更多改由獨立的并行處理器完成。

　　由于用戶(hù)對綜合需求的關(guān)注越來(lái)越高，集成化又日益成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向，致使很多對不同自動(dòng)化設備要求的分野也模糊起來(lái)。羅克韋爾自動(dòng)化的鄭宇銘指出：比較通用的控制平臺、簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)環(huán)境、信息化和安全性的兼顧等這些本來(lái)是非運動(dòng)控制而是設備本身的要求，現在也被加到了運動(dòng)控制領(lǐng)域中。同時(shí)，原來(lái)比較昂貴的高性能運動(dòng)產(chǎn)品的普及化，將成為趨勢（如直線(xiàn)電機、直接驅動(dòng)、多自由度機械臂等）。他也強調，各個(gè)行業(yè)對運動(dòng)控制的要求并不一樣，不管是研發(fā)還是選購，還是要從實(shí)際情況出發(fā)。

　　丹納赫傳動(dòng)的高級技術(shù)工程師郭海東同樣強調實(shí)際情況的多樣性，他以位置輪廓指令方式、速度指令方式、電流（轉矩）指令方式三種控制方式舉例，說(shuō)明對于不同層次、不同場(chǎng)合的需求，所選用的方式是不同的。

　　位置輪廓指令方式可以控制步進(jìn)電機驅動(dòng)器或伺服電機驅動(dòng)器，不太適合做多軸復雜的協(xié)調運動(dòng)，常見(jiàn)于低端機型的控制，目前用量龐大；速度指令方式，位置環(huán)控制在控制器內完成，這種典型的控制方式，適合于大多精度或動(dòng)態(tài)指標不太高的應用，大多數控制卡都支持這種控制方式；而電流（轉矩）指令方式，速度環(huán)和位置環(huán)控制都在控制器內完成，精密或高動(dòng)態(tài)響應一般使用此方式，對控制器中央處理器運算能力要求最高，主流控制卡大都支持這種控制方式。更進(jìn)一步的是將電流控制器也納入控制卡中，輸出直接控制功率變換器。

　　而郭海東進(jìn)一步指出，一旦引入多軸協(xié)調控制，在這樣的系統下，因電流指令方式輸出的控制器可以直接協(xié)調各個(gè)軸的轉矩，從而提高了協(xié)調各軸位置的響應速度；傳統的模擬量輸出方式因其分辨率的限制而難以再提高運動(dòng)的精度和響應速度，不得不采用運動(dòng)控制總線(xiàn)；運算速度低的運動(dòng)控制器也難以完成復雜算法的解算，這也催生了采用64位雙精度浮點(diǎn)DSP的控制器的誕生。

　　運動(dòng)控制尋求開(kāi)放性

　　上文也曾提及，用戶(hù)之間的競爭使他們對于機械設備的整體性能日益關(guān)注，機械設備的運動(dòng)也越來(lái)越復雜。如此一來(lái)，運動(dòng)控制產(chǎn)品的開(kāi)放性也成為了一個(gè)越來(lái)越普遍的話(huà)題。尤其是多軸協(xié)同控制等進(jìn)一步的要求紛紛浮現時(shí)，就使得運動(dòng)控制產(chǎn)品不得不尋求與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的結合，以達到更優(yōu)秀的同步效果。與此同時(shí)，這也解決了運動(dòng)控制部件與其他自動(dòng)化部件無(wú)縫集成的問(wèn)題。

　　對此，西門(mén)子的段誠指出，大部分場(chǎng)合都需要運動(dòng)控制產(chǎn)品有很強的網(wǎng)絡(luò )支持能力，越高端的機械，對運動(dòng)控制產(chǎn)品間的網(wǎng)絡(luò )速度及傳輸數據的能力要求越高。網(wǎng)絡(luò )支持能力的高低決定了機械系統的加工精度與加工速度。

　　事實(shí)上，盡管低端的應用仍然為數眾多，運動(dòng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)等通訊技術(shù)的成熟卻已經(jīng)開(kāi)始形成氣候。當解決掉通訊的確定性和高速實(shí)時(shí)性的兩難問(wèn)題后，各有所長(cháng)的工業(yè)以太網(wǎng)標準幾乎同時(shí)加入了競爭，最具代表性的包括EtherCAT、EtherNet/IP (CIP motion)、POWERLINK、PROFINET等，而在這些標準背后則是大廠(chǎng)商們的森森陣營(yíng)。在不久之前，人們還在擔心多標準帶來(lái)的封閉性，現在則似乎已不成為大問(wèn)題，競爭也使不同的廠(chǎng)商開(kāi)始了廣泛的合作。

　　這無(wú)疑為運動(dòng)控制帶來(lái)了福音。而現在，一些廠(chǎng)商也開(kāi)始考慮運動(dòng)控制與機器視覺(jué)技術(shù)加以結合，用來(lái)滿(mǎn)足更具智能化的應用方案。對此，凌華的丁辰龍表示，整體自動(dòng)化速度與精度的提高是產(chǎn)業(yè)需求，是無(wú)法完全依靠運動(dòng)控制單一完成的，與機器視覺(jué)、高速傳感器的結合是必然之路，這是產(chǎn)業(yè)升級的必然趨勢，而各個(gè)組件之間的技術(shù)門(mén)檻都是較高的，因此融合必然首先發(fā)生在彼此間的接口上，而具備長(cháng)距離和高速的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，自然成為各家都能承認的共同規格，也會(huì )成為熱門(mén)的技術(shù)而受到追捧。

　　而羅克韋爾自動(dòng)化的鄭宇銘也指出，從設備發(fā)展看，運動(dòng)控制作為設備控制的一部分，勢必需要與各種技術(shù)融合。例如，信息、安全、視覺(jué)，甚至過(guò)程控制等等。兼顧這些方面的能夠提高整機設備的各方面性能，降低使用和開(kāi)發(fā)的整體成本將成為其優(yōu)勢體現的重要方面。

　　而這些，與運動(dòng)控制技術(shù)的開(kāi)放性是難以分開(kāi)的。

　　研發(fā)方向各有千秋 市場(chǎng)針對性強

　　面對如此形勢，運動(dòng)控制廠(chǎng)商們自然也選擇了各自的特色。我們也注意到，這些技術(shù)和概念雖然方向不同，但其面對市場(chǎng)的針對性都是極強的。

　　西門(mén)子面對多元化需求，所展現出的特色之一是產(chǎn)品的種類(lèi)多，適應性強。段誠強調，多元化需求要求針對不同的硬件平臺，供應商都能提供不同的產(chǎn)品與之配套，做到針對不同用戶(hù)的不同的全套自動(dòng)化系統的集成，并做到從用戶(hù)角度的性?xún)r(jià)比合理。

　　其產(chǎn)品的設置，也充分體現出這一特點(diǎn)：Simotion是西門(mén)子集邏輯控制、工藝控制及運動(dòng)控制于一體的高性能運動(dòng)控制器，三種不同的硬件平臺Simotion C（基于PLC的運動(dòng)控制器）、Simotion D（基于驅動(dòng)器的運動(dòng)控制器） 和 Simotion P（基于工業(yè)PC機的運動(dòng)控制器）以及三種編程語(yǔ)言梯形圖（LAD）運動(dòng)控制圖表（MCC）和結構文本（ST），能滿(mǎn)足各種生產(chǎn)機械的運動(dòng)控制要求。

　　Sinamics S120是新一代的高性能驅動(dòng)系統，集V/F、矢量、伺服控制于一體，既能控制普通的三相異步電動(dòng)機，又能控制高動(dòng)態(tài)高性能的同步伺服、力矩及直線(xiàn)電機，既能實(shí)現高精度的閉環(huán)速度控制，又能實(shí)現位置控制，能滿(mǎn)足各種生產(chǎn)機械的驅動(dòng)控制要求。

　　而Sinamics V80 伺服驅動(dòng)系統是西門(mén)子專(zhuān)為小型簡(jiǎn)易機械開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟型伺服驅動(dòng)產(chǎn)品，其經(jīng)濟的價(jià)格、簡(jiǎn)易便捷的設定、無(wú)需參數化的配置方式為人稱(chēng)道，配以Sinamics S7-200 PLC，則充分體現出經(jīng)濟實(shí)用的特點(diǎn)。

　　而同樣作為以集成化整體解決方案見(jiàn)長(cháng)的羅克韋爾自動(dòng)化，也盡早提出了集成運動(dòng)控制解決方案Kinematix。鄭宇銘認為，由于制造信息化的需求，這將仍然是運動(dòng)控制系統的發(fā)展方向和趨勢。羅克韋爾自動(dòng)化的Kinematix在繼續不斷完善IA集成架構平臺本身的同時(shí)，還將不斷增添更多模塊化的運動(dòng)控制功能和組件（如Kinematix等），以滿(mǎn)足各行業(yè)不斷增長(cháng)的各種應用需求。

　　集成運動(dòng)控制也包含了運動(dòng)控制系統和機械設備的有機融合——MECHATRONICS(機電一體化)，這種系統設計方法將有助于大大優(yōu)化設備設計、制造，提高生產(chǎn)效率，減少設計調試、時(shí)間和維護費用，降低整體使用成本和風(fēng)險。通過(guò)全新的運動(dòng)分析軟件MOTION ANALYZER將幫助改善運動(dòng)控制系統的機電一體化設計。

　　從設備安全方面考慮，羅克韋爾自動(dòng)化很早就提出了安全型運動(dòng)控制的方案，作為整體設備安全的重要部分，從而在不同的場(chǎng)合滿(mǎn)足不同級別的設備安全需求。另外，一些新的技術(shù)也會(huì )應用到羅克韋爾的新產(chǎn)品中，如直接驅動(dòng)產(chǎn)品、單軸多軸直線(xiàn)驅動(dòng)平臺、電動(dòng)缸直線(xiàn)驅動(dòng)、直線(xiàn)電機系統等等。

　　而凌華對于運動(dòng)控制發(fā)展的趨勢，則有著(zhù)自己的一套看法。丁辰龍認為，完整可用的運動(dòng)控制解決方案在廣義上來(lái)說(shuō)是不存在的，但在各個(gè)廠(chǎng)商所熟悉的行業(yè)往往具備很多有共性的技術(shù)需求，就能形成通用性的解決方案，而幾個(gè)類(lèi)似或者衍生的行業(yè)也會(huì )有相類(lèi)似的技術(shù)需求，可以整合為整體的方案，這是大而全的需求。而目前高性?xún)r(jià)比的需求要求靈活配置，按需生成方案，這又是小而精的需求。這兩者的協(xié)調與統一，即構成每個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)策略。

　　他介紹，與在多種硬件平臺上都傾瀉火力的廠(chǎng)商不同，凌華科技尋求形成一套完整的基于PC的行業(yè)應用與產(chǎn)品解決方案，既存在脈沖控制，也存在模擬量控制；既存在集中式，也存在分散式的系統。最近凌華也在研究基于以太網(wǎng)的接口的IO控制、運動(dòng)控制和機器視覺(jué)模組，其應用也向其他行業(yè)做了很多拓展。

　　當面對經(jīng)濟震蕩的沖擊時(shí)，業(yè)內人士對新技術(shù)的態(tài)度不盡相同。一種觀(guān)點(diǎn)認為，對于特定的行業(yè)來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟危機為新技術(shù)帶來(lái)的影響勢必是負面的，尤其是對于附加值相對較高的新技術(shù)產(chǎn)品而言，在價(jià)格上無(wú)優(yōu)勢可言；相反的觀(guān)點(diǎn)則認為，在經(jīng)濟危機的影響下，用戶(hù)反而有可能通過(guò)尋求更高端的自動(dòng)化產(chǎn)品提高競爭力，縮減綜合成本，而且價(jià)格高并不等于性?xún)r(jià)比就一定低，認為新技術(shù)在險惡的經(jīng)濟環(huán)境中還是有機遇的。

　　也許，技術(shù)的革新即便在經(jīng)濟形勢高歌猛進(jìn)的情況下也是一種冒險，然而停滯不前則注定無(wú)法避免山重水復的一天。