运动控制领域中，PLC与PC-Based是两大控制主流，这两者技术发展背景不同，由于PLC发展历史悠久，从1969年美国DEC公司发表第一台产品至今已将近40年，这40年来，控制一直是PLC的唯一设计取向，因此不管是软体程式或硬体架构，都有一定程度的封闭性，要导入其他技术并不容易，而且在稳定考量下，似乎也无此必要。

图一

因此当PC Based技术开始跨入制造自动化时，自动化系统会否全面PC化这个问题在业界引起一阵讨论，经过这几年的发展，情势逐渐底定，PC Based的确攻占了一部分传统自动化市场，但在部份整合需求不高但稳定度要求的领域，传统自动化技术如PLC，仍有PC Based难以撼动的地位，不过不可否认，PC跨入自动化领域后，的确对原有技术与架构产生冲击。

就架构特性来看，PLC拥有在顺序控制方面的优势，但是在运算能力方面，则是PC-Based控制器的优势，而目前相当流行的PAC产品，则是强调将PLC与PC-Based双方面的优势结合在一起的新趋势，PLC在稳定性与顺序控制方面的优势较高，同时对一般操作者也比较容易上手；相对于PC-Based在高速运算时，产生的散热问题，PLC长期应用于特殊环境下，对于面对各种环境的适应力与抵抗性都是相当好的选择。

至于PC-Based的优势，则在功能性与扩充弹性方面，PC-Based可以进行大量快速的运算或是多工的处理，而且随时可以依据需求，插上不同的卡片进行应用调整，而PLC一旦配线完成后，要增加或修正，都需要重新进行配线，无法简单的升级或扩充。

PAC则是以PLC为主要架构，再将PC-Based产品的优点放在PLC的架构上，所创造出来的产品概念。同时，在运动控制方面，除非是应用在极为特殊或大量运算需求，否则一般的RISC处理器就已经游刃有余，也因此，PAC产品相较着重于稳定性及可靠度，进而有效的降低硬体本身的成本。从控制软体与作业平台来讨论，目前PAC产品多采用WinCE作业平台，虽然开发方面需要多花一点时间，但是稳定性确是相对最好的。但是对于原本采用PLC或PC-Based的使用者该如何顺利上手，目前也只能以提供便利性的程式开发工具，作为辅助之用。

运动控制技术发展趋势

运动控制产品及应用，基本上可以将亚洲与欧美视为两块不同的市场，主要是因为两地的使用者对运动控制的概念与看法不尽相同，亚洲部分主要是受到日本的影响，而欧美有一套属于自己的规则以及对运动控制的看法，区域上的分野，造成产品线方面的差异。

日本重视伺服控制方面的技术，强调以脉冲卡搭配伺服马达来达到多颗马达的整合与高精密度的定位控制，完成使用者所需求的多样化控制配合。欧美地区多半是使用直流无刷马达搭配类比讯号输出功能与带有DSP晶片的控制卡，这样的搭配让主要的控制都在卡片端完成闭回路设定上所需要的参数，所以使用者在使用前必须投入较多的时间与精力在参数的调校与测试，才能将这些PID闭回路参数设定到最佳化的地步。

早期基于市场与合作伙伴的关系，台湾业者会以脉冲运动控制卡片为主，至于对DSP运动控制技术的掌握，透过相关产品的研发亦有相当的进展，随着市场的扩展与应用需求的多样变化，推出适用于欧美市场的运动控制卡，目前台湾业者的产品线均相当完整，不论是单轴、多轴、步进或伺服控制都有相关的对应产品。

就技术面来看，目前透过DSP硬体来进行控制，在Real-Time的效能上应该是最快最方便的，不过需要耗费相当长的时间与使用者及合作伙伴共同去了解不同产业中对DSP韧体撰写的需求，开发所需要的技术。例如弯管机、弹簧机等，与其他相似的竞争产品之间，台湾业者的优势多在于提供完善客制化的韧体研发能力。

除了纯粹的类比带DSP的运动控制产品外，业者表示，现在也有许多利用脉冲卡的使用者，有进一步对高阶运动控制的需求，处理时间短与准确精度高的需求，透过硬体执行的方式会比软体方式更能达到较佳的周期运动控制表现与稳定性，而不会因为作业系统当机而停摆。

另外，产品趋势中，串列式控制（分散式控制）也在机械自动化中成为一股不可轻忽的力量，由于目前的机台朝向两极化发展，不论是越来越小或越来越大的机台，采用串列式控制技术皆可为设备制造商节省极多的系统资源。

对于目前通讯协定仍是百家争鸣的局面，多数业者认为，如果有共同的标准与规范，对使用者而言将不再被局限使用固定厂牌的产品，可拥有不同选择。，由于封闭的系统具有较佳的稳定性，同时兼具快速、相容性保证及效益强等优势，虽然这些特性的确是使用者最关切的，可是如果选择特定厂牌，以现今的环境而言，等于就被限制住，由于市场在通讯协定方面并没有「大一统」的情况出现，各家都不断的在攻占山头，面对各家厂商透过封闭的通讯协定，达成更快速的运动控制，同时整合更多的I/O，达到更好效能的目的。

整合机器视觉趋势

运动控制从早期发展迄今，已有相当深厚的技术基础，因此与其单纯讨论技术发展，不如探讨运动控制在自动化产业中扮演的角色，以及与其他周边次系统之间整合与应用的情形，在技术日臻成熟时，运动控制产品要想再提升附加价值，必须从系统整合的方向着手。

早期透过PLC进行的一般整合性控制系统，在PC-Based这两年发展逐步成熟的情况下，越来越多PLC的系统，慢慢转移到PC-Based的领域中，而过去在PLC上不容易解决的整合问题，例如影像辨识在PC-Based上多半都能轻易的找到解决的Solution，主要是因为PC-Based本身是开放的标准介面，开放架构让使用者有更多的选择性，更容易在同一平台上整合更多不同的资源，这些基于PC-Based架构所带来的好处，是PLC所欠缺的。

目前在自动化控制中，视觉影像与运动控制的整合越来越深，如何在最短的时间处理最多的影像资讯，将结果传输回控制器进行后续动作的研判，与运动控​​制相互搭配整合，需要相当技术，如果说视觉系统如同人的眼睛，运动控制则是人的手脚，怎样透过控制器去协调出最适当的搭配，将是技术重点。

机器视觉技术在1980年代早期首先被引进，并且预期将取代人工对零件和产品的检查，借此增进品质和生产力。这个技术在机器视觉系统厂商提供广泛的支持和使用者亲和性机器设备的需要之后开始被大量使用。

机器视觉与运动控制一样，都被广泛用在各种自动化系统，尤其主要的是用在半导体中和电子业，其他的产业使用机器视觉者如制药、汽车业、航太业、金属制造、食品处理和印刷业。

早期在工业自动化的流程中，最常看见的景象就是一批检视人员站在传输带的两侧，对产品进行检测。这种人工检验作业虽然适应力大、知觉度高；但是人工作业往往随著作业人员的身体、精神状况影响，而有相当出入；检验的准确性更容易因设备的复杂度、工作时间、工作压力而下降。

机器视觉升级快速

在这样的情况下，以机器视觉自动检验系统取代人工作业，似乎是更佳的解决方案，基本上，机械视觉系统包括了摄影机、影像处理器及计算机三大部份，透过摄影机拍摄检视物，将画面送至影像处理器处理，再由电脑执行计算、分析、识别、判断等工作，更进一步将辨识结果或控制后续动作的指令传送至周边设备，以控制自动化生产流程，或进行自动化管理​​或品质管制。

随着科技的发展，机器视觉的技术不断被研发与提升，近10年来，机器视觉已经大量的运用在​​遥测、医工、地质探测、图形识别以及家电用品等不同的领域之中；同时，这些应用的技术实例正在快速的累积成长，也由于电子硬体，电脑、微处理机的大幅进步，机器视觉正以惊人的变革速度在更新它们的面貌。

机械视觉应用层面包罗万象，透过科技发展所产生的识别系统及应用领域，不断推陈出新，尤其是在自动化检测方面，在目前一切要求自动化、精准化以及高速化的前题下，除了许多非接触性的自动化检测工作都开始利用这些数位信号处理系统来完成。因为这样的方式不但能配合自动化机械高速生产作业，降低生产成本；同时，利用电脑统计分析还能提供测试资讯及管理记录，提高校正、诊断的功能。除此之外，许多在过去属于艰困或危险的监测环境，透过视觉影像数位化处理的程序来处理，亦会是最经济有效的方式。

除了在产业应用方面的拓展外，就技术面而言，机器视觉系统是一项集光学、电子、机械及材料技术整合的科技，透过机器视觉技术的提升，连带的能让自动化产业获得更进一步的发展，朝向无人化控制的阶段前进。

如何将机械视觉及数位信号处理技术与产业界升级的需求相结合，以及在机器视觉本身发展型态的演变，是我们较为关心的问题。

影像处理这门技术往往是随着案例需求的不同，即须有不同的程序来运作，但是结合视觉及运动控制方面的大方向是众人亟欲建立的领域，不论是透过软体的控制或平台的提供，藉由受访者的眼中，我们看到了机器视觉未来发展的无限可能。

整合风带动市场成长

从应用面来看机器视觉与运动控制的主要使用者有四大领域，工业制造、航太／国防业、研究发展、制药和生医产业，这些领域中会与运动控制重叠的部份，则以工业制造为多，工业制造包含半导体产业、电子制造、汽车、化学、通讯、石化和其他制造业在机器视觉系统市场收入约占总市场的50%以上，半导体产业是机器视觉产业成长的主要因素，航太和国防产业，由于军事威胁降低预算降低而有需求下滑的趋势，研究发展、制药和生医产业在机器视觉与运动控制的需求，这几年都有稳定成长。

机器视觉与运动控制在自动化系统中，提供线上高速率制造的检验处理，由于市场竞争激烈，效率更高的自动化系统需求日殷，以机器视觉为例，每分钟1800个影像是目前的产业标准，快速的视觉检验加上与快速微处理器的整合，即成为新一代自动化系统标准，高速率处理的涵意是制造生产线上每秒可以处理更多的零件，每一零件可以检视更多特征且提供更多详细影像分析，这些都需要机器视觉与运动控制的更强力整合。

综观来看，目前运动控制的发展趋势可分为两方面，一是架构本身的改变，近三十年被广泛应用大型PLC运动控制系统，对已经习惯PLC的客户来说，虽发展环境不用重新学习，上手快速，但也因而受限于PLC功能及HMI​​可以变化的自由度不大，因此PC Based乃至于PAC正快速窜起。

而PC Based运动控制系统则受惠于台湾PC之强大设计制造基础，发展迅速结合ISABUS、PCIBUS等标准介面，使得应用日益广泛，选择性高，开发自由度大为其主要特色，不过其系统安装繁琐，硬碟当机问题，风扇故障，高热问题等，还是有许多改善空间。

至于PAC运动控制系统，因针对RTOS、IO、Motion、通讯、开发环境及客户运用灵活度、可发展及保护公司技术，也提供多重之开发解决方案从VC低阶开发语言及高阶VB、C语言，到整合SoftPLC、SCADA的套装软体，但这种新的架构使用者还需一些学习曲线时间。

对外整合方面，机器视觉则被视为运动控制的最佳整合对象，目前系统整合业者也戮力进行此类系统架构，未来发展值得业界注意。