運動控制領(lǐng)域中，PLC與PC-Based是兩大控制主流，這兩者技術(shù)發(fā)展背景不同，由于PLC發(fā)展歷史悠久，從1969年美國DEC公司發(fā)表第一臺產(chǎn)品至今已將近40年，這40年來，控制一直是PLC的唯一設(shè)計取向，因此不管是軟體程式或硬體架構(gòu)，都有一定程度的封閉性，要導入其他技術(shù)并不容易，而且在穩(wěn)定考量下，似乎也無此必要。
因此當PC Based技術(shù)開始跨入制造自動化時，自動化系統(tǒng)會否全面PC化這個問題在業(yè)界引起一陣討論，經(jīng)過這幾年的發(fā)展，情勢逐漸底定，PC Based的確攻占了一部分傳統(tǒng)自動化市場，但在部份整合需求不高但穩(wěn)定度要求的領(lǐng)域，傳統(tǒng)自動化技術(shù)如PLC，仍有PC Based難以撼動的地位，不過不可否認，PC跨入自動化領(lǐng)域后，的確對原有技術(shù)與架構(gòu)產(chǎn)生沖擊。
就架構(gòu)特性來看，PLC擁有在順序控制方面的優(yōu)勢，但是在運算能力方面，則是PC-Based控制器的優(yōu)勢，而目前相當流行的PAC產(chǎn)品，則是強調(diào)將PLC與PC-Based雙方面的優(yōu)勢結(jié)合在一起的新趨勢，PLC在穩(wěn)定性與順序控制方面的優(yōu)勢較高，同時對一般操作者也比較容易上手；相對于PC-Based在高速運算時，產(chǎn)生的散熱問題，PLC長期應用于特殊環(huán)境下，對于面對各種環(huán)境的適應力與抵抗性都是相當好的選擇。
至于PC-Based的優(yōu)勢，則在功能性與擴充彈性方面，PC-Based可以進行大量快速的運算或是多工的處理，而且隨時可以依據(jù)需求，插上不同的卡片進行應用調(diào)整，而PLC一旦配線完成后，要增加或修正，都需要重新進行配線，無法簡單的升級或擴充。
PAC則是以PLC為主要架構(gòu)，再將PC-Based產(chǎn)品的優(yōu)點放在PLC的架構(gòu)上，所創(chuàng)造出來的產(chǎn)品概念。同時，在運動控制方面，除非是應用在極為特殊或大量運算需求，否則一般的RISC處理器就已經(jīng)游刃有余，也因此，PAC產(chǎn)品相較著重于穩(wěn)定性及可靠度，進而有效的降低硬體本身的成本。從控制軟體與作業(yè)平臺來討論，目前PAC產(chǎn)品多采用WinCE作業(yè)平臺，雖然開發(fā)方面需要多花一點時間，但是穩(wěn)定性確是相對最好的。但是對于原本采用PLC或PC-Based的使用者該如何順利上手，目前也只能以提供便利性的程式開發(fā)工具，作為輔助之用。
運動控制技術(shù)發(fā)展趨勢
運動控制產(chǎn)品及應用，基本上可以將亞洲與歐美視為兩塊不同的市場，主要是因為兩地的使用者對運動控制的概念與看法不盡相同，亞洲部分主要是受到日本的影響，而歐美有一套屬于自己的規(guī)則以及對運動控制的看法，區(qū)域上的分野，造成產(chǎn)品線方面的差異。
日本重視伺服控制方面的技術(shù)，強調(diào)以脈沖卡搭配伺服馬達來達到多顆馬達的整合與高精密度的定位控制，完成使用者所需求的多樣化控制配合。歐美地區(qū)多半是使用直流無刷馬達搭配類比訊號輸出功能與帶有DSP晶片的控制卡，這樣的搭配讓主要的控制都在卡片端完成閉回路設(shè)定上所需要的參數(shù)，所以使用者在使用前必須投入較多的時間與精力在參數(shù)的調(diào)校與測試，才能將這些PID閉回路參數(shù)設(shè)定到最佳化的地步。
早期基于市場與合作伙伴的關(guān)系，臺灣業(yè)者會以脈沖運動控制卡片為主，至于對DSP運動控制技術(shù)的掌握，透過相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)亦有相當?shù)倪M展，隨著市場的擴展與應用需求的多樣變化，推出適用于歐美市場的運動控制卡，目前臺灣業(yè)者的產(chǎn)品線均相當完整，不論是單軸、多軸、步進或伺服控制都有相關(guān)的對應產(chǎn)品。
就技術(shù)面來看，目前透過DSP硬體來進行控制，在Real-Time的效能上應該是最快最方便的，不過需要耗費相當長的時間與使用者及合作伙伴共同去了解不同產(chǎn)業(yè)中對DSP韌體撰寫的需求，開發(fā)所需要的技術(shù)。例如彎管機、彈簧機等，與其他相似的競爭產(chǎn)品之間，臺灣業(yè)者的優(yōu)勢多在于提供完善客制化的韌體研發(fā)能力。
除了純粹的類比帶DSP的運動控制產(chǎn)品外，業(yè)者表示，現(xiàn)在也有許多利用脈沖卡的使用者，有進一步對高階運動控制的需求，處理時間短與準確精度高的需求，透過硬體執(zhí)行的方式會比軟體方式更能達到較佳的周期運動控制表現(xiàn)與穩(wěn)定性，而不會因為作業(yè)系統(tǒng)當機而停擺。
另外，產(chǎn)品趨勢中，串列式控制（分散式控制）也在機械自動化中成為一股不可輕忽的力量，由于目前的機臺朝向兩極化發(fā)展，不論是越來越小或越來越大的機臺，采用串列式控制技術(shù)皆可為設(shè)備制造商節(jié)省極多的系統(tǒng)資源。
對于目前通訊協(xié)定仍是百家爭鳴的局面，多數(shù)業(yè)者認為，如果有共同的標準與規(guī)范，對使用者而言將不再被局限使用固定廠牌的產(chǎn)品，可擁有不同選擇。，由于封閉的系統(tǒng)具有較佳的穩(wěn)定性，同時兼具快速、相容性保證及效益強等優(yōu)勢，雖然這些特性的確是使用者最關(guān)切的，可是如果選擇特定廠牌，以現(xiàn)今的環(huán)境而言，等于就被限制住，由于市場在通訊協(xié)定方面并沒有「大一統(tǒng)」的情況出現(xiàn)，各家都不斷的在攻占山頭，面對各家廠商透過封閉的通訊協(xié)定，達成更快速的運動控制，同時整合更多的I/O，達到更好效能的目的。
整合機器視覺趨勢
運動控制從早期發(fā)展迄今，已有相當深厚的技術(shù)基礎(chǔ)，因此與其單純討論技術(shù)發(fā)展，不如探討運動控制在自動化產(chǎn)業(yè)中扮演的角色，以及與其他周邊次系統(tǒng)之間整合與應用的情形，在技術(shù)日臻成熟時，運動控制產(chǎn)品要想再提升附加價值，必須從系統(tǒng)整合的方向著手。
早期透過PLC進行的一般整合性控制系統(tǒng)，在PC-Based這兩年發(fā)展逐步成熟的情況下，越來越多PLC的系統(tǒng)，慢慢轉(zhuǎn)移到PC-Based的領(lǐng)域中，而過去在PLC上不容易解決的整合問題，例如影像辨識在PC-Based上多半都能輕易的找到解決的Solution，主要是因為PC-Based本身是開放的標準介面，開放架構(gòu)讓使用者有更多的選擇性，更容易在同一平臺上整合更多不同的資源，這些基于PC-Based架構(gòu)所帶來的好處，是PLC所欠缺的。
目前在自動化控制中，視覺影像與運動控制的整合越來越深，如何在最短的時間處理最多的影像資訊，將結(jié)果傳輸回控制器進行后續(xù)動作的研判，與運動控??制相互搭配整合，需要相當技術(shù)，如果說視覺系統(tǒng)如同人的眼睛，運動控制則是人的手腳，怎樣透過控制器去協(xié)調(diào)出最適當?shù)拇钆?，將是技術(shù)重點。
機器視覺技術(shù)在1980年代早期首先被引進，并且預期將取代人工對零件和產(chǎn)品的檢查，借此增進品質(zhì)和生產(chǎn)力。這個技術(shù)在機器視覺系統(tǒng)廠商提供廣泛的支持和使用者親和性機器設(shè)備的需要之后開始被大量使用。
機器視覺與運動控制一樣，都被廣泛用在各種自動化系統(tǒng)，尤其主要的是用在半導體中和電子業(yè)，其他的產(chǎn)業(yè)使用機器視覺者如制藥、汽車業(yè)、航太業(yè)、金屬制造、食品處理和印刷業(yè)。
早期在工業(yè)自動化的流程中，最常看見的景象就是一批檢視人員站在傳輸帶的兩側(cè)，對產(chǎn)品進行檢測。這種人工檢驗作業(yè)雖然適應力大、知覺度高；但是人工作業(yè)往往隨著作業(yè)人員的身體、精神狀況影響，而有相當出入；檢驗的準確性更容易因設(shè)備的復雜度、工作時間、工作壓力而下降。
機器視覺升級快速
在這樣的情況下，以機器視覺自動檢驗系統(tǒng)取代人工作業(yè)，似乎是更佳的解決方案，基本上，機械視覺系統(tǒng)包括了攝影機、影像處理器及計算機三大部份，透過攝影機拍攝檢視物，將畫面送至影像處理器處理，再由電腦執(zhí)行計算、分析、識別、判斷等工作，更進一步將辨識結(jié)果或控制后續(xù)動作的指令傳送至周邊設(shè)備，以控制自動化生產(chǎn)流程，或進行自動化管理??或品質(zhì)管制。
隨著科技的發(fā)展，機器視覺的技術(shù)不斷被研發(fā)與提升，近10年來，機器視覺已經(jīng)大量的運用在??遙測、醫(yī)工、地質(zhì)探測、圖形識別以及家電用品等不同的領(lǐng)域之中；同時，這些應用的技術(shù)實例正在快速的累積成長，也由于電子硬體，電腦、微處理機的大幅進步，機器視覺正以驚人的變革速度在更新它們的面貌。
機械視覺應用層面包羅萬象，透過科技發(fā)展所產(chǎn)生的識別系統(tǒng)及應用領(lǐng)域，不斷推陳出新，尤其是在自動化檢測方面，在目前一切要求自動化、精準化以及高速化的前題下，除了許多非接觸性的自動化檢測工作都開始利用這些數(shù)位信號處理系統(tǒng)來完成。因為這樣的方式不但能配合自動化機械高速生產(chǎn)作業(yè)，降低生產(chǎn)成本；同時，利用電腦統(tǒng)計分析還能提供測試資訊及管理記錄，提高校正、診斷的功能。除此之外，許多在過去屬于艱困或危險的監(jiān)測環(huán)境，透過視覺影像數(shù)位化處理的程序來處理，亦會是最經(jīng)濟有效的方式。
除了在產(chǎn)業(yè)應用方面的拓展外，就技術(shù)面而言，機器視覺系統(tǒng)是一項集光學、電子、機械及材料技術(shù)整合的科技，透過機器視覺技術(shù)的提升，連帶的能讓自動化產(chǎn)業(yè)獲得更進一步的發(fā)展，朝向無人化控制的階段前進。
如何將機械視覺及數(shù)位信號處理技術(shù)與產(chǎn)業(yè)界升級的需求相結(jié)合，以及在機器視覺本身發(fā)展型態(tài)的演變，是我們較為關(guān)心的問題。
影像處理這門技術(shù)往往是隨著案例需求的不同，即須有不同的程序來運作，但是結(jié)合視覺及運動控制方面的大方向是眾人亟欲建立的領(lǐng)域，不論是透過軟體的控制或平臺的提供，藉由受訪者的眼中，我們看到了機器視覺未來發(fā)展的無限可能。
整合風帶動市場成長
從應用面來看機器視覺與運動控制的主要使用者有四大領(lǐng)域，工業(yè)制造、航太／國防業(yè)、研究發(fā)展、制藥和生醫(yī)產(chǎn)業(yè)，這些領(lǐng)域中會與運動控制重疊的部份，則以工業(yè)制造為多，工業(yè)制造包含半導體產(chǎn)業(yè)、電子制造、汽車、化學、通訊、石化和其他制造業(yè)在機器視覺系統(tǒng)市場收入約占總市場的50%以上，半導體產(chǎn)業(yè)是機器視覺產(chǎn)業(yè)成長的主要因素，航太和國防產(chǎn)業(yè)，由于軍事威脅降低預算降低而有需求下滑的趨勢，研究發(fā)展、制藥和生醫(yī)產(chǎn)業(yè)在機器視覺與運動控制的需求，這幾年都有穩(wěn)定成長。
機器視覺與運動控制在自動化系統(tǒng)中，提供線上高速率制造的檢驗處理，由于市場競爭激烈，效率更高的自動化系統(tǒng)需求日殷，以機器視覺為例，每分鐘1800個影像是目前的產(chǎn)業(yè)標準，快速的視覺檢驗加上與快速微處理器的整合，即成為新一代自動化系統(tǒng)標準，高速率處理的涵意是制造生產(chǎn)線上每秒可以處理更多的零件，每一零件可以檢視更多特征且提供更多詳細影像分析，這些都需要機器視覺與運動控制的更強力整合。
綜觀來看，目前運動控制的發(fā)展趨勢可分為兩方面，一是架構(gòu)本身的改變，近三十年被廣泛應用大型PLC運動控制系統(tǒng)，對已經(jīng)習慣PLC的客戶來說，雖發(fā)展環(huán)境不用重新學習，上手快速，但也因而受限于PLC功能及HMI??可以變化的自由度不大，因此PC Based乃至于PAC正快速竄起。
而PC Based運動控制系統(tǒng)則受惠于臺灣PC之強大設(shè)計制造基礎(chǔ)，發(fā)展迅速結(jié)合ISABUS、PCIBUS等標準介面，使得應用日益廣泛，選擇性高，開發(fā)自由度大為其主要特色，不過其系統(tǒng)安裝繁瑣，硬碟當機問題，風扇故障，高熱問題等，還是有許多改善空間。
至于PAC運動控制系統(tǒng)，因針對RTOS、IO、Motion、通訊、開發(fā)環(huán)境及客戶運用靈活度、可發(fā)展及保護公司技術(shù)，也提供多重之開發(fā)解決方案從VC低階開發(fā)語言及高階VB、C語言，到整合SoftPLC、SCADA的套裝軟體，但這種新的架構(gòu)使用者還需一些學習曲線時間。
對外整合方面，機器視覺則被視為運動控制的最佳整合對象，目前系統(tǒng)整合業(yè)者也戮力進行此類系統(tǒng)架構(gòu)，未來發(fā)展值得業(yè)界注意。
