运动与自动化控制器
一种运动控制器或自动化控制器是运动控制系统中的主要智能或大脑。它负责计算和生成所需运动路径或轨迹的输出命令。运动控制器的复杂性各不相同;复杂的运动控制器通常包括一个轨迹发生器(路径规划器)，插补器，和伺服电机控制的控制回路。
工业运动控制系统是控制某些机器的位置、速度、力或压力的系统。例如，基于机电的运动控制系统包括:
- 工业运动控制器(系统的大脑)。
- 一种驱动器(从运动控制器获取低功率的命令信号，并将其转换为高功率的电流/电压到电机)。
- 电动机（将电能转换为机械能）。
- 一种反馈装置(它向运动控制器发送信号以作出调整，直到系统产生期望的结果)。
- 一种机械系统(包括致动器，它在物理上产生期望的最终结果)。
运动控制系统类型-开环vs闭环:
一个开环系统是一种不使用反馈来验证所期望的结果或输出，已经达到。大多数步进电机系统是开环操作的。
一个闭环系统是一种使用反馈来验证所期望的结果或输出的方法。例如，编码器之类的反馈设备通常用于向运动控制器提供位置或速度信息。伺服电机系统需要使用反馈装置。
运动控制器拓扑:
基于PLC的运动控制器通常利用诸如计数器模块的数字输出设备，其驻留在PLC系统内以将命令信号生成电动机驱动器。当需要简单的低成本运动控制时通常选择它们，但通常限于几轴并且具有有限的协调能力。
基于PC的运动控制器通常由实时操作系统运行的专用硬件组成。它们使用标准计算机总线，如PCI，以太网，串行，USB等，用于在运动控制器和主机系统之间进行通信。基于PC的控制器为伺服控制和数字命令信号产生±10V模拟输出电压命令，通常称为步进和方向，用于步进控制。当需要高轴计数和/或紧密协调时，基于PC的运动控制器通常使用。该拓扑的缺点包括在驱动器和电动机之间的复杂电缆和潜在的长布线距离。
一种基于现场总线的运动控制器拓扑由通信接口设备和智能驱动器组成。通信接口设备通常驻留在PLC或PC系统中，并连接到单个或多个智能驱动器。驱动器包含运动控制器的所有功能，并作为一个完整的单轴系统。通常，驱动器可以菊花链到其他智能驱动器在同一现场总线。
其优点包括所有数字通信，详细的诊断，减少布线，高轴数和短的布线距离之间的驱动器和电机。这种拓扑具有较高的成本，特别是在较低的轴数时，并且在为多轴提供紧密的协调方面存在局限性。
这种拓扑结构的例子包括Profibus、DeviceNet、RS-232/485等。
异步与确定性拓扑:
异步通信通常是数据传输，通常在不使用外部时钟信号，其中数据可以间歇地而不是源源地传输。异步字面意思是不同步，含义，数据不是定期传输的，从而使变量比特率变得可能，并且发射器和接收器时钟发生器不必一直完全同步。
确定性传播是在特定的可预定时间内到达目的地的数据传输。必须在短期和精确的可配置周期内保证时间关键数据传输，而可以在异步时隙中传输不太关键的数据。以保证时间到达目的地的数据对于运动控制至关重要。
基于确定的总线的运动控制器拓扑通过确定性数字网络跨通信接口设备和智能驱动器分割运动控制器功能。通信接口设备通常驻留在PLC或PC系统内并包含轨迹发生器。智能驱动器通常包含控制循环和插值器，并且可以将菊花链接到同一网络上的其他智能驱动器。数字网络是用低抖动确定的，以允许在多轴应用中进行紧密协调。
其优点包括所有数字通信，详细的诊断，减少布线，高轴数，紧密的协调，以及驱动器和电机之间的接线距离短。这种拓扑具有较高的成本，特别是在较低的轴数。这种拓扑结构的例子包括EtherCAT、SERCOS、Ethernet Powerlink、PROFINET IRT、SynqNet、CANopen等。
