近年來，自動化產(chǎn)品的革新趨勢可以稱之為如火如荼。尤其是之前的兩到三年，在市場熱潮的強力助推下，各種新技術(shù)、新概念不斷脫穎而出。而種種新技術(shù)和基于此開發(fā)的運動控制產(chǎn)品從廠商大張旗鼓的宣傳攻勢上，真正走到用戶的機械產(chǎn)品上，恐怕并不是一個短暫而順利的過程。
種種新技術(shù)和基于此開發(fā)的運動控制產(chǎn)品從廠商大張旗鼓的宣傳攻勢上，真正走到用戶的機械產(chǎn)品上，恐怕并不是一個短暫而順利的過程。盡管廠商研發(fā)的方向都是以需求為導(dǎo)向，但仍存在以上的問題。尤其是在我國機械自動化水平還存在很大差異化的時候，新技術(shù)是否能夠切實解決用戶的問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，運動控制新技術(shù)能否與實際需要很好地契合，是最受人關(guān)注的。


需求呈多元化 更須切合實際
目前，由于用戶的層次較多，市場需求仍然呈現(xiàn)出多元化的特點。用戶的需求，甚至用戶的下游用戶的需求都會對廠商的研發(fā)、設(shè)計方向產(chǎn)生影響。盡管這是再正常不過的現(xiàn)象，但以需求為研發(fā)導(dǎo)向的廠商們，由于主要面對的用戶不同，對于市場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，作為自動化產(chǎn)品的主要執(zhí)行機構(gòu)的控制組件，速度與精度一直是運動控制產(chǎn)品能力的主要衡量指標。隨著自動化能力的提升，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，所以近年來對于單位時間的生產(chǎn)效率的提高是很多設(shè)備商追求的首要指標，而作為執(zhí)行控制機構(gòu)的運動控制器往往是首當其沖被要求提速的，而產(chǎn)品外觀的小型化，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被要求提高的指標。值得一提的是，他將第三個指標定位在了能耗，由于制造業(yè)的能耗成為全球主要的能源消耗，所以節(jié)能的要求也在制造業(yè)被著重指出。為了適應(yīng)這些需求，運動控制開始節(jié)約不必要的中間環(huán)節(jié)，提高內(nèi)部對于輸入和輸出的響應(yīng)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。
由于用戶對綜合需求的關(guān)注越來越高，集成化又日益成為自動化技術(shù)發(fā)展的一個方向，致使很多對不同自動化設(shè)備要求的分野也模糊起來。羅克韋爾自動化的鄭宇銘指出：比較通用的控制平臺、簡單的開發(fā)環(huán)境、信息化和安全性的兼顧等這些本來是非運動控制而是設(shè)備本身的要求，現(xiàn)在也被加到了運動控制領(lǐng)域中。同時，原來比較昂貴的高性能運動產(chǎn)品的普及化，將成為趨勢（如直線電機、直接驅(qū)動、多自由度機械臂等）。他也強調(diào)，各個行業(yè)對運動控制的要求并不一樣，不管是研發(fā)還是選購，還是要從實際情況出發(fā)。
　　丹納赫傳動的高級技術(shù)工程師郭海東同樣強調(diào)實際情況的多樣性，他以位置輪廓指令方式、速度指令方式、電流（轉(zhuǎn)矩）指令方式三種控制方式舉例，說明對于不同層次、不同場合的需求，所選用的方式是不同的。
　　位置輪廓指令方式可以控制步進電機驅(qū)動器或伺服電機驅(qū)動器，不太適合做多軸復(fù)雜的協(xié)調(diào)運動，常見于低端機型的控制，目前用量龐大；速度指令方式，位置環(huán)控制在控制器內(nèi)完成，這種典型的控制方式，適合于大多精度或動態(tài)指標不太高的應(yīng)用，大多數(shù)控制卡都支持這種控制方式；而電流（轉(zhuǎn)矩）指令方式，速度環(huán)和位置環(huán)控制都在控制器內(nèi)完成，精密或高動態(tài)響應(yīng)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。
　　而郭海東進一步指出，一旦引入多軸協(xié)調(diào)控制，在這樣的系統(tǒng)下，因電流指令方式輸出的控制器可以直接協(xié)調(diào)各個軸的轉(zhuǎn)矩，從而提高了協(xié)調(diào)各軸位置的響應(yīng)速度；傳統(tǒng)的模擬量輸出方式因其分辨率的限制而難以再提高運動的精度和響應(yīng)速度，不得不采用運動控制總線；運算速度低的運動控制器也難以完成復(fù)雜算法的解算，這也催生了采用64位雙精度浮點DSP的控制器的誕生。
運動控制尋求開放性
　　上文也曾提及，用戶之間的競爭使他們對于機械設(shè)備的整體性能日益關(guān)注，機械設(shè)備的運動也越來越復(fù)雜。如此一來，運動控制產(chǎn)品的開放性也成為了一個越來越普遍的話題。尤其是多軸協(xié)同控制等進一步的要求紛紛浮現(xiàn)時，就使得運動控制產(chǎn)品不得不尋求與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，以達到更優(yōu)秀的同步效果。與此同時，這也解決了運動控制部件與其他自動化部件無縫集成的問題。
　　對此，西門子的段誠指出，大部分場合都需要運動控制產(chǎn)品有很強的網(wǎng)絡(luò)支持能力，越高端的機械，對運動控制產(chǎn)品間的網(wǎng)絡(luò)速度及傳輸數(shù)據(jù)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(tǒng)的加工精度與加工速度。
　　事實上，盡管低端的應(yīng)用仍然為數(shù)眾多，運動總線、工業(yè)以太網(wǎng)等通訊技術(shù)的成熟卻已經(jīng)開始形成氣候。當解決掉通訊的確定性和高速實時性的兩難問題后，各有所長的工業(yè)以太網(wǎng)標準幾乎同時加入了競爭，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商們的森森陣營。在不久之前，人們還在擔心多標準帶來的封閉性，現(xiàn)在則似乎已不成為大問題，競爭也使不同的廠商開始了廣泛的合作。
　　這無疑為運動控制帶來了福音。而現(xiàn)在，一些廠商也開始考慮運動控制與機器視覺技術(shù)加以結(jié)合，用來滿足更具智能化的應(yīng)用方案。對此，凌華的丁辰龍表示，整體自動化速度與精度的提高是產(chǎn)業(yè)需求，是無法完全依靠運動控制單一完成的，與機器視覺、高速傳感器的結(jié)合是必然之路，這是產(chǎn)業(yè)升級的必然趨勢，而各個組件之間的技術(shù)門檻都是較高的，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(guī)格，也會成為熱門的技術(shù)而受到追捧。
　　而羅克韋爾自動化的鄭宇銘也指出，從設(shè)備發(fā)展看，運動控制作為設(shè)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，甚至過程控制等等。兼顧這些方面的能夠提高整機設(shè)備的各方面性能，降低使用和開發(fā)的整體成本將成為其優(yōu)勢體現(xiàn)的重要方面。
　　而這些，與運動控制技術(shù)的開放性是難以分開的。


　　研發(fā)方向各有千秋 市場針對性強
　　面對如此形勢，運動控制廠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，但其面對市場的針對性都是極強的。
　　西門子面對多元化需求，所展現(xiàn)出的特色之一是產(chǎn)品的種類多，適應(yīng)性強。段誠強調(diào)，多元化需求要求針對不同的硬件平臺，供應(yīng)商都能提供不同的產(chǎn)品與之配套，做到針對不同用戶的不同的全套自動化系統(tǒng)的集成，并做到從用戶角度的性價比合理。
　　其產(chǎn)品的設(shè)置，也充分體現(xiàn)出這一特點：Simotion是西門子集邏輯控制、工藝控制及運動控制于一體的高性能運動控制器，三種不同的硬件平臺Simotion C（基于PLC的運動控制器）、Simotion D（基于驅(qū)動器的運動控制器） 和 Simotion P（基于工業(yè)PC機的運動控制器）以及三種編程語言梯形圖（LAD）運動控制圖表（MCC）和結(jié)構(gòu)文本（ST），能滿足各種生產(chǎn)機械的運動控制要求。
　　Sinamics S120是新一代的高性能驅(qū)動系統(tǒng)，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機，又能控制高動態(tài)高性能的同步伺服、力矩及直線電機，既能實現(xiàn)高精度的閉環(huán)速度控制，又能實現(xiàn)位置控制，能滿足各種生產(chǎn)機械的驅(qū)動控制要求。
　　而Sinamics V80 伺服驅(qū)動系統(tǒng)是西門子專為小型簡易機械開發(fā)的經(jīng)濟型伺服驅(qū)動產(chǎn)品，其經(jīng)濟的價格、簡易便捷的設(shè)定、無需參數(shù)化的配置方式為人稱道，配以Sinamics S7-200 PLC，則充分體現(xiàn)出經(jīng)濟實用的特點。
　　而同樣作為以集成化整體解決方案見長的羅克韋爾自動化，也盡早提出了集成運動控制解決方案Kinematix。鄭宇銘認為，由于制造信息化的需求，這將仍然是運動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向和趨勢。羅克韋爾自動化的Kinematix在繼續(xù)不斷完善IA集成架構(gòu)平臺本身的同時，還將不斷增添更多模塊化的運動控制功能和組件（如Kinematix等），以滿足各行業(yè)不斷增長的各種應(yīng)用需求。
　　集成運動控制也包含了運動控制系統(tǒng)和機械設(shè)備的有機融合——MECHATRONICS(機電一體化)，這種系統(tǒng)設(shè)計方法將有助于大大優(yōu)化設(shè)備設(shè)計、制造，提高生產(chǎn)效率，減少設(shè)計調(diào)試、時間和維護費用，降低整體使用成本和風險。通過全新的運動分析軟件MOTION ANALYZER將幫助改善運動控制系統(tǒng)的機電一體化設(shè)計。
　　從設(shè)備安全方面考慮，羅克韋爾自動化很早就提出了安全型運動控制的方案，作為整體設(shè)備安全的重要部分，從而在不同的場合滿足不同級別的設(shè)備安全需求。另外，一些新的技術(shù)也會應(yīng)用到羅克韋爾的新產(chǎn)品中，如直接驅(qū)動產(chǎn)品、單軸多軸直線驅(qū)動平臺、電動缸直線驅(qū)動、直線電機系統(tǒng)等等。
　　而凌華對于運動控制發(fā)展的趨勢，則有著自己的一套看法。丁辰龍認為，完整可用的運動控制解決方案在廣義上來說是不存在的，但在各個廠商所熟悉的行業(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，而幾個類似或者衍生的行業(yè)也會有相類似的技術(shù)需求，可以整合為整體的方案，這是大而全的需求。而目前高性價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(diào)與統(tǒng)一，即構(gòu)成每個企業(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商不同，凌華科技尋求形成一套完整的基于PC的行業(yè)應(yīng)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(tǒng)。最近凌華也在研究基于以太網(wǎng)的接口的IO控制、運動控制和機器視覺模組，其應(yīng)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，業(yè)內(nèi)人士對新技術(shù)的態(tài)度不盡相同。一種觀點認為，對于特定的行業(yè)來說，經(jīng)濟危機為新技術(shù)帶來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，在價格上無優(yōu)勢可言；相反的觀點則認為，在經(jīng)濟危機的影響下，用戶反而有可能通過尋求更高端的自動化產(chǎn)品提高競爭力，縮減綜合成本，而且價格高并不等于性價比就一定低，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)濟形勢高歌猛進的情況下也是一種冒險，然而停滯不前則注定無法避免山重水復(fù)的一天。