运动控制及其相关技术架构V0.4(初级)

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运动控制和相关技术架构V04(初级)

技术手段
控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，
对工业生产过程实现
检测、控制、优化、调度、管理和决策，
达到
研究范围预期目标
增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全
等目的的综合性技术，
主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
工业自动化的发展趋势
一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流二、 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展三、面向测控管一体化设计的DCS系统四、控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方
闭环算法增益调整
MPC6535 MPC6536
MPC6575
运控与驱动集成热设计、集成测试
DSP+FPGA 硬件同步速度前瞻
PCI总线底层驱动
主USB、串口指令协议 G代码
MPC03
MPC6515
点胶
MPC05 嵌入式技术
MPC7410 MPC2810
LT7310
多任务、指令集现场总线
指令硬缓冲 S型速度
……
速度寄存器位移寄存器
……
脉冲/方向模拟电压
……
设计文件加工数据运动指令
微指令信号
数据提取轨迹优化
坐标转换运动规划
速度前瞻插补算法
脉冲序列 I/O逻辑
四、运动控制器产品线和技术线分析
可靠性矢量S型速度
系统集成 MPC6610
机器人机器视觉嵌入PLC ……
示教机器人
从USB
ISA总线专用运控芯片运控基本逻辑运控指令系统
激光 MPC02
通用

运动控制技术课程解析

运动控制技术课程解析运动控制技术课程解析1.引言运动控制技术是现代工业中至关重要的一项技术。

它涉及到机器人、自动化系统、制造过程和许多其他领域中的运动控制。

本篇文章将深入分析运动控制技术课程的各个方面，评估其深度和广度，并提供有价值的高质量内容。

2.运动控制技术的基础概念2.1 运动控制的定义和背景运动控制是通过电气、机械和计算机技术来管理和控制机械系统中的运动。

通过运用传感器、执行器和控制器，运动控制技术可以实现高精度、高效率的动作。

2.2 运动控制系统的组成运动控制系统由三个主要组成部分构成：传感器、执行器和控制器。

传感器感知系统中的物理变量，如位置、速度和加速度。

执行器通过传感器提供的信息，执行操作以实现所需的运动。

控制器接收传感器的反馈信息，并基于预设的算法和规则，生成控制信号来实现期望的运动。

3.运动控制技术的应用领域3.1 工业自动化运动控制技术在工业自动化领域具有广泛的应用。

它可以用于机器人控制、生产线控制和物流系统控制等。

3.2 制造业与加工运动控制技术在制造业中可以提高生产效率和产品质量。

通过精确的运动控制，可以实现高速加工、精密切割和精确定位等操作。

3.3 医疗领域在医疗领域，运动控制技术被广泛应用于手术机器人和康复设备等。

它可以帮助医生完成精确的手术操作，同时提高患者的康复效果。

4.运动控制技术课程的学习内容4.1 控制理论基础学习运动控制技术的第一步是掌握控制理论的基础知识。

包括反馈控制、开环控制、PID控制器和状态空间等。

4.2 传感器与执行器学习运动控制技术需要了解各种传感器和执行器的工作原理和应用。

位置传感器、速度传感器、伺服电机和步进电机等。

4.3 运动控制算法学习运动控制技术还需要了解运动控制算法，如位置控制、速度控制和力控制。

这些算法用于生成控制信号，以实现所需的运动。

5. 运动控制技术的挑战与前景5.1 挑战运动控制技术面临一些挑战，如精度要求高、实时性要求高和对控制系统的性能要求高等。

运动控制技术基础

运动控制系统概述什么是运动控制？简单地讲，运动控制就是通过机械传动装置对运动部件的位置、速度进行实时的控制管理，使运动部件按照预期的轨迹和规定的运动参数（如速度、加速度参数等）完成相应的动作。

运动控制系统的构成部件上位计算机：PC机运动控制器专用运动控制器开放式结构运动控制器驱动器：全数字式驱动器电机步进电机伺服电机：直流伺服电机、交流伺服电机、直线电机反馈元件位置反馈元件：角度、位移速度反馈元件传动机构：齿型带；减速器；齿轮齿条；滚珠丝杠。

运动控制系统的典型构成运动控制系统的典型构成运动控制系统的典型构成运动控制系统的典型构成电机控制基本知识常见的控制电机步进电机两相三相五相伺服电机直流伺服电机交流伺服电机直线电机步进电机步进电机是一种将数字式电脉冲信号转换为角位移的机电执行元件。

步进电机的工作原理Figure : Rotation in a stepper motor is generated by alternately步进电机的工作原理固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的工作原理(续3）整步运行图固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的工作原理(续4）半步运行模式:A相通 B相通 P点 Q点 H点A、B相同时通Both IA = 1IB = 1PHQIA 1 1 0 -1 -1 -1 0 1 1IB 0 1 1 1 0 -1 -1 -1 0Angle (deg)0 0.9 1.8 2.7 3.6 4.5 5.4 6.3 7.2固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的工作原理(续5）半步运行固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的工作原理(续6）微步运行模式—细分运行模式电机旋转的位置随A相和B相绕组中的电流的比例而变化IA = 1 IB = 1PGQ固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的控制脉冲/正脉冲运动控制器驱动器方向/负脉冲步进电机运动控制器：产生脉冲和方向信号驱动器：脉冲环行分配、电流放大固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的优点低成本控制简单，能直接实现数字控制开环控制，位移与脉冲数成正比，速度与脉冲频率成正比结构简单，无换向器和电刷，坚固耐用抗干扰能力强无累积定位误差（一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积）固高科技有限公司运动控制技术系列讲座步进电机的缺点单步响应中有较大的超调量和振荡承受惯性负载能力差，仅适用于负载惯量与电机转子惯量比低的运行情况（惯量比小于3）转速不够平稳，粗糙的低速特性不适合于高速运行自振效应高速时损耗较大低效率，电机过热（机壳可达90℃）噪音大，特别在高速运行时当出现滞后或超前振荡时，几乎无法消除可选择的电机尺寸有限，输出功率较小位置精度较低固高科技有限公司运动控制技术系列讲座直流伺服电机工作原理• 通电线圈与磁场的相互作用产生了伺服电机的转矩固高科技有限公司运动控制技术系列讲座直流伺服电机工作原理（续1）加于直流电机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电机电枢线圈流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动朝确定的方向连续旋转。

运动控制系统课程教学大纲

运动控制系统课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：201404110课程中文名称：运动控制系统课程英文名称：Motion Control System课程性质：专业核心课程考核方式：考试开课专业：自动化开课学期：6总学时：48（其中理论40学时，实验8学时）总学分：3二、课程目标目标1:掌握运动控制系统的基本工程原理、工程方法和交直流调速系统的专业知识，通过文献分析研究对自动化工程领域、船舶控制工程领域相关的复杂工程问题提出解决方案，获得有效结论。

（对应指标点2-3）目标2:能够运用直流、交流调速系统的原理及专业知识，针对自动化工程领域、船舶控制工程领域相关的调速系统的复杂工程问题进行研究。

（对应指标点4-1）通过本课程的教学，使学生掌握运动控制的基本理论和交直流调速系统的基本调节规律；具备使用闭环系统分析方法分析调速系统的静、动态特性问题，对交直流调速系统有深入理解及实际工程应用能力；具有应用运动控制理论解决交直流调速系统控制问题的能力，并将其用于解决船舶控制及自动化科学技术领域的交直流调速系统功能及指标等问题。

三、教学基本要求1、通过学习运动控制系统的专业知识，能够将电力电子技术、电机及拖动基础、自动控制理论等专业基础知识较好的融合起来，掌握直流电动机转速单闭环控制系统的原理和控制规律，掌握直流电动机转速、电流双闭环控制系统的原理和控制规律，掌握调速系统静态指标和动态指标的意义，能够应用直流电机和交流电机调速的基础理论和闭环控制的分析手段、方法，对船舶控制及自动化工程领域交直流调速系统中的复杂问题进行分析。

（对应目标1）2、通过所学的专业知识，理解交直流调速设备制造和使用过程中不同控制方法对调速系统性能的影响。

理解PWM、SPWM、SVPWM以及矢量控制等技术手段和控制方法对交直流调速系统提高性能指标的价值和意义，具有对船舶控制及自动化工程领域中涉及调速系统的复杂工程问题进行研究的能力。

（对应目标2）四、教学内容与学时分配1 绪论（2学时）基本要求：了解运动控制系统的发展，掌握负载转矩特性。

运动控制技术

运动控制技术与运用指导教师：***班级：机自112班姓名：***学号：************1.前言运动控制技术的发展是制造自动化前进的旋律，是推动新的产业革命的关键技术。

运动控制器已经从以单片机或微处理器作为核心的运动控制器和以专用芯片（ASIC）作为核心处理器的运动控制器，发展到了基于 PC 总线的以 DSP 和 FPGA 作为核心处理器的开放式运动控制器。

运动控制技术也由面向传统的数控加工行业专用运动控制技术而发展为具有开放结构、能结合具体应用要求而快速重组的先进运动控制技术。

基于网络的开放式结构和嵌入式结构的通用运动控制器逐步成为自动化控制领域里的主导产品之一。

高速、高精度始终是运动控制技术追求的目标。

充分利用 DSP 的计算能力，进行复杂的运动规划、高速实时多轴插补、误差补偿和更复杂的运动学、动力学计算，使得运动控制精度更高、速度更快、运动更加平稳；充分利用 DSP 和 FPGA 技术，使系统的结构更加开放，根据用户的应用要求进行客制化的重组，设计出个性化的运动控制器将成为市场应用的两大方向。

现代运动控制是从早期的伺服控制发展起来的, 简单地说, 运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理, 使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动, 一般认为现代运动控制系统可以定义为以数字式传感器为测量元件, 以计算机控制技术为核心的运动控制系统。

现代运动控制是个系统概念, 总体包括计算机控制、通讯和电气传动、机械传动三大部分。

它主要关注系统的实时控制特性, 具体包括同步传动、准确定位、高动态速度和转矩特性等。

具体的系统着眼点不同, 评价任何一个系统特性时要关注系统的最终特性, 不能简单的以某一部分的特性代表系统特性。

上位控制器和驱动器之间的通讯速率、驱动器的驱动能力和控制参数的合理性、传感器的精度和反馈速度、机械系统的惯量等都会影响到系统性能。

在评定系统性能时, 以系统稳态正弦响应为定义的频响特性可以直观地体现系统的稳定性、快速性, 并能为改善系统的控制特性提供方便直接的数据支持, 因而是最为重要的系统特性之一。

运动控制技术高职教材

运动控制技术高职教材运动控制技术是现代工业自动化领域中不可或缺的重要技术之一。

它通过对运动的控制和调节，实现机械设备的运转，并提高生产效率和产品质量。

本文旨在深入探讨运动控制技术的相关知识，以期为广大读者提供一份全面的高职教材。

一、运动控制技术的概述运动控制技术是指通过对运动物体进行力、位置和速度的控制，实现运动目标的技术。

它主要包括了运动控制系统的硬件组成和软件开发，运动控制器的选择和参数调节等内容。

运动控制技术应用广泛，包括了机械加工、机械装配、自动化生产线等领域。

二、运动控制系统的硬件组成运动控制系统的硬件组成是实现运动控制技术的重要基础。

它一般包括了运动控制器、执行器和传感器等组件。

其中，运动控制器是核心设备，负责控制运动的速度和位置。

执行器作为驱动和控制运动的装置，传感器则负责实时采集运动的状态和位置信息。

三、运动控制系统的软件开发运动控制系统的软件开发是运动控制技术的重要环节之一。

它主要涉及了运动控制算法的设计和实现，以及软件的测试和调试等方面。

其中，运动控制算法的设计需要考虑到不同运动模式下的控制效果和稳定性，实现最佳的运动控制效果。

四、运动控制器的选择和参数调节运动控制器的选择和参数调节对于运动控制技术的实现和性能起着关键作用。

在选择运动控制器时，需要考虑到其控制精度、响应速度和稳定性等指标。

同时，在参数调节时需要根据实际需求和运动特性进行适当的调整，以提高运动控制系统的性能。

五、运动控制技术在机械加工中的应用运动控制技术在机械加工领域中具有重要应用价值。

它可以实现对机床的精确控制，提高加工精度和加工效率。

此外，运动控制技术还能够应用于复杂曲面的加工和自动化装配等工艺，进一步提高生产效率。

六、运动控制技术的发展趋势随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，运动控制技术也在不断发展。

未来，运动控制技术将更加注重智能化和自动化，实现更高精度、更稳定的运动控制效果。

同时，也需要加强运动控制系统的安全性和可靠性，以满足不同行业的需求。

MPC2812E运动控制器用户手册说明书

乐创自动化公司不承担由于使用本手册或本产品不当，所造成直接的、间接的、附带的或相应产生的损失或责任。

乐创自动化公司具有本产品及其软件的专利权、版权和其它知识产权。

未经授权，不得直接或间接地复制、制造、加工、使用本产品及其相关部分。

前言感谢购买MPC2812E 运动控制器！MPC2812E 是从本公司研制的一款高性能通用控制器。

本手册介绍了关于MPC2812E 的规格、使用方法，使用前请充分理解MPC2812E 的使用功能。

安全警告注意以下警告，以免伤害操作人员及其他人员，防止机器损坏。

◆下面的“危险”和“警告”符号是按照其事故危险的程度来标出的。

◆下列符号指示哪些是禁止的，或哪些是必须遵守的。

常规安全概要请查看下列安全防范措施以避免受伤害并防止对本产品或任何与其相指示一个潜在的危险情况，如果不避免，将导致死亡或严重伤害。

危险指示一个潜在的危险情况，如果不避免，将导致轻度或中度伤害，或物质损坏。

这个符号表示禁止操作。

这个符号表示须注意的操作。

警告连接的产品造成损伤。

为避免潜在的危险，请仅按详细说明来使用本产品。

使用正确的电源线。

请使用满足国家标准的电源线。

正确地连接和断开。

先将控制卡输出连接至转接板，再将电机、驱动器连接到转接板，最后开启电源。

断开时先关闭外部电源，再断开电机、驱动器与转接板的连接，最后断开控制卡与转接板的连接。

当有可疑的故障时不要进行操作。

如果您怀疑本产品有损伤，请让有资格的服务人员进行检查。

不要在的湿的/潮湿环境下操作。

不要在爆炸性的空气中操作。

保持产品表面清洁和干燥。

防止静电损伤。

静电释放（ESD）可能会对运动控制器及其附件中的元件造成损伤。

为了防止ESD，请小心处理控制器元件，不要触摸控制器上元器件。

运动控制系统基本架构及控制轨迹要点简述

运动控制系统基本架构及控制轨迹要点简述运动控制起源于早期的伺服控制。

简单地说，运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时的控制管理，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。

早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人技术和工厂自动化技术的发展而发展的。

早期的运动控制器实际上是可以独立运行的专用的控制器，往往无需另外的处理器和操作系统支持，可以独立完成运动控制功能、工艺技术要求的其他功能和人机交互功能。

这类控制器可以成为独立运行的运动控制器。

这类控制器主要针对专门的数控机械和其他自动化设备而设计，往往已根据应用行业的工艺要求设计了相关的功能，用户只需要按照其协议要求编写应用加工代码文件，利用RS232或者DNC方式传输到控制器，控制器即可完成相关的动作。

这类控制器往往不能离开其特定的工艺要求而跨行业应用，控制器的开放性仅仅依赖于控制器的加工代码协议，用户不能根据应用要求而重组自己的运动控制系统。

运动控制的定义运动控制（MC）是自动化的一个分支，它使用通称为伺服机构的一些设备如液压泵，线性执行机或者是电机来控制机器的位置和/或速度。

运动控制在机器人和数控机床的领域内的应用要比在专用机器中的应用更复杂，因为后者运动形式更简单，通常被称为通用运动控制（GMC）。

运动控制被广泛应用在包装、印刷、纺织和装配工业中。

运动控制系统的基本架构组成一个运动控制器用以生成轨迹点（期望输出）和闭合位置反馈环。

许多控制器也可以在内部闭合一个速度环。

一个驱动或放大器用以将来自运动控制器的控制信号（通常是速度或扭矩信号）转换为更高功率的电流或电压信号。

更为先进的智能化驱动可以自身闭合位置环和速度环，以获得更精确的控制。

一个执行器如液压泵、气缸、线性执行机或电机用以输出运动。

一个反馈传感器如光电编码器，旋转变压器或霍尔效应设备等用以反馈执行器的位置到位置控制器，以实现和位置控制环的闭合。

众多机械部件用以将执行器的运动形式转换为期望的运动形式，它包括齿轮箱、轴、滚珠丝杠、齿形带、联轴器以及线性和旋转轴承。

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运动控制及其相关技术架构
内容提纲
• 一、工业自动化与运动控制 • 二、运动控制类型、应用和系统组成 • 三、运动控制目标参数与数据流程 • 四、运动控制器产品线和技术线分析
• 五、运动控制器的硬件架构
• 六、运动控制器的软件架构
一、工业自动化与运动控制
工业自动化的概念
工业控制自动化技术是一种运用
运动控制
数据采集
运动控制的范畴
狭义的运动控制：电机的控制
普通电机+变频器步进电机+驱动器伺服电机+驱动器 ……
广义的运动控制：控制器驱动电机传动机构
运动控制的概念
运动控制技术是一门结合了电机学、自动控制学、电气技术、机电一体化技术、计算机控制技术的综合技术。在生产实际中，使用运动控制技术/设备，能够解决各种复杂的定位控制问题，因此它在设备自动化领域得到了广泛的应用。
USB、 RS232
指令体系与协议
闭环算法
DSP+FPGA平台速度前瞻 PCI总线底层驱动技术插补算法运控基础技术 ISA总线总线技术 PC平台平台与架构技术专用运控芯片运动控制算法集成技术接口保护可靠性技术电磁兼容工艺集成
运动控制器技术路线示意图
运动控制器技术的层次
硬件层： CPU（单片机、DSP、FPGA等）存储（FLASH、SRAM等）接口技术驱动层：固件（单片机、DSP、FPGA等）设备驱动（DRV）动态连接库（DLL）应用层：系统集成（设备工艺）
状态缓冲器 R00 R0 R1 R2 R3 R4
D_IN
硬缓冲DW3 硬缓冲DW4 硬缓冲DW5 硬缓冲DW6
10、硬件微指令FIFO
11、硬缓冲寄存器
12、运动寄存器
R 启动控制电路（ADCC）变频分配电路（VFDC）
CP1_IO 倍率因子分频电路（MFFDC）
CP2_IO 预置计数器（R0_PC）
6、DSP 缓冲处理部分
批指令缓冲处理模块
批指令缓冲区
DSP 固件架构
指令处理过程控制模块
7 、指令处理部分 8 、微指令处理部分
批指令指令解析模块批处理方式微指令缓冲区管理模块
立即指令
微指令缓冲区
立即方式
微指令输出模块微指令寄存器读写模块 DSP 端 DSP 读写 FPGA 接口 FPGA 端
函数库参数检查及指令编码模块
1、接口处理部分
PC 驱动架构
2、 PC 指令缓冲处理部分
加工指令编码数据指令编码数据缓冲链表指令缓冲区管理模块加工指令编码数据
状态查询处理模块
指令编码数据包缓冲区加工指令编码数据包
立即指令编码数据
内部指令处理线程管理模块
微指令FIFO
FPGA运动寄存器
FIFO_STATUS rFIFO_CS
D_IN(31-0) FIFO_CS
LOAD_CS
与顶层设计接口和控制电路部分 D_IN、CS D_IN、CS
A4-A0
RESET
CS
WR
FPGA 固件架构
命令缓冲器硬缓冲DW1 硬缓冲DW2
FIFO
RD
LOAD_TRIG
加工数据
坐标转换运动规划
运动指令
速度前瞻插补算法
微指令
脉冲序列 I/O逻辑
信号
四、运动控制器产品线和技术线分析
系统集成
可靠性矢量S型速度闭环算法增益调整从USB DSP+FPGA 硬件同步速度前瞻主USB、串口指令协议 G代码 MPC05 PCI总线底层驱动 ISA总线专用运控芯片运控基本逻辑运控指令系统 MPC2810 嵌入式技术 MPC03 激光 MPC07/08 指令硬缓冲 S型速度 MPC6515 MPC6610 MPC6535 MPC6536 MPC6575 点胶 LT7310 示教机器人
五、运动控制器的硬件架构
CPU
CPLD
DSP
A通道
通讯
PC机
B通道
存储
NAND Flash FLASH
RS232
人机界面
SRAM
局部总线
Host USB
U盘
FPGA 限位原点
光电隔离
I/O
电机控制
激光控制
脱机式运动控制器硬件架构示意图
脱机式运动控制器
PC PCI/ISA
PCI/ISA芯片
PC-DRV 端 PCI 总线物理层 DSP 端
DSP 端数据包发送和接收模块加工指令编码数据包
DSP 端状态缓冲区刷新模块立即指令编码数据 DSP 核心处理部分状态查询数据
DSP 端固件升级模块固件升级及效验数据
9、定时位置更新模块
加工指令编码数据包
启动停止暂停恢复立即指令立即指令缓冲处理模块立即指令缓冲区状态查询数据固件升级及效验数据
DSP
FLASH
局部总线
FPGA
光电隔离
限位原点
可选
电机控制
激光控制
PC-base运动控制卡硬件架构示意图
PB-Base运动控制卡
六、运动控制器的软件架构
应用程序指令指令序列磁盘文件调试调试模块状态查询指令及结果
PC-APP 端应用编程接口 API 错误代码处理模块 4、主框架部分 PC-DLL 端
Exlar电动缸 JVL电机
机械传动
导轨、滑台、丝杠传动等
减速器
执行电机及驱动器
步进电机其驱动器
伺服电机其驱动器
直线电机运动台
运动控制器
PLC
数控系统
脱机式运动控制器 PC-Base控制卡
集成化产品
电动缸
JVL一体化电机
三、运动控制目标参数与数据流
运动控制目标与理论基础
控制目标参数精度效率稳定性
技术手段
控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现研究范围检测、控制、优化、调度、管理和决策，预期目标达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。
工业自动化的发展趋势
一、以工业PC为基础的低成本工业控制自动化将成为主流二、 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展三、面向测控管一体化设计的DCS系统四、控制系统正在向现场总线（FCS）方向发展五、仪器仪表技术在向数字化、智能化、网络化、微型化方向发展六、数控技术向智能化、开放性、网络化、信息化发展七、工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展
X位置计数器（R5_PC）
CPX_IO
X轴电子齿轮电路
Pul_flow
Y位置计数器（R6_PC）
13、运动控制输出模块
CPY_IO
X轴电子齿轮电路
结束语
• 运动控制技术是设备自动化的关键核心技术之一； • 运动控制技术是一门多学科的综合性技术；
• 欢迎访问：
谢谢！
二、运动控制类型、应用和系统组成
运动控制的类型
• 单机点位运动控制 • 轨迹运动控制（轮廓控制）
• 生产线同步运动控制
单机点位运动控制
轨迹运动控制
生产线同步运动控制
运动控制的应用行业
• 1）传统机床行业车床、铣床、磨床、冲床、钻床等等 • 2）电子设备行业 PCB钻铣、SMT设备等等 • 3）医疗设备行业血浆机、超声聚焦刀等等 • 4）激光加工行业激光雕刻、激光切割等等 • 5）印刷包装行业 • 6）办公自动化行业 • ……
中国工业自动化的难关
我国装备落后的原因主要存在以下几个技术难点：一、自动化技术应用较少；二、缺少光机电一体化技术人才；三、先进的传感器技术应用匮乏，难以生产先进高档装备；四、信息技术应用较少，在新一代技术标准和开放技术面前缺少集成能力。
工业自动化与运动控制的关系
PLC 设备自动化工业自动化管理自动化
运动学参数位移速度加速度
微积分量化误差 ……
牛顿力学弹性力学工程力学机械振动牛顿第二定律学 …… 动量守恒定律动能守恒定律 ……
力学参数刚度阻尼惯性
数据流与数据处理
AutoCAD CorelDraw ……
设计文件
数据提取轨迹优化
G-code 协议 ……
速度设置直线/圆弧 …… 速度寄存器位移寄存器 …… 脉冲/方向模拟电压 ……
机器人机器视觉嵌入PLC ……
运控与驱动集成热设计、集成测试
MPC7410
多任务、指令集现场总线
通用
MPC02
FPGA
MPC01
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
运动控制器产品线与技术发展示意图
工业现场总线
多任务与指令集自适应控制嵌入式ARM平台运控与驱动集成
状态查询数据
固件升级模块
PC 端数据包发送和接收模块
PC 端数据传输通讯协议模块 3、数据通讯部分
5、固件固件升升级数据级及效验部数据 PC-DLL 端分 DLL 与 DRV 接口 PC-DRV 端
PCI 总线数据读写模块（驱动程序）
DSP 端数据传输通讯协议模块
状态缓冲区
国工业自动化的现状