對國外發(fā)達(dá)國家而言，運(yùn)動控制技術(shù)已相對成熟穩(wěn)定，但在國內(nèi)卻發(fā)展較晚，為數(shù)不多的國內(nèi)控制器生產(chǎn)商只有三到五年的技術(shù)儲備。一 些從貿(mào)易公司成功轉(zhuǎn)型為技術(shù)公司的企業(yè)正在這一領(lǐng)域逐步發(fā)展壯大， 成都步進(jìn)機(jī)電有限公司（以下簡稱“成都步進(jìn)”）就是一例。

　　這個來自西部“天府之國”的企業(yè)在運(yùn)動控制領(lǐng)域進(jìn)行著默默的耕耘，并且收獲頗多。這是一個年輕的企業(yè)，注定她有更高遠(yuǎn)的目標(biāo)。

　　國內(nèi)運(yùn)動控制行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢如何？ 國產(chǎn)品牌如何才能在競爭中變被動為住動？ 成都步進(jìn)如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)的夢想？擁有英國謝菲爾德大學(xué)工商行政管理碩士學(xué)位的成都步進(jìn)機(jī)電有限公司總經(jīng)理趙鈞先生（以下簡稱“趙總”）在接受采訪時給了我們完整的答案。

成都步進(jìn)機(jī)電有限公司總經(jīng)理趙鈞先生

在市場競爭中，銳意進(jìn)取

　　成都步進(jìn)自 1997 年成立以來，傾力投入于運(yùn)動控制產(chǎn)品的推廣應(yīng)用及研制開發(fā)。歷經(jīng) 8 年的執(zhí)著使成都步進(jìn)已從一個本地貿(mào)易公司發(fā)展為一家以技術(shù)為依托的全國性專業(yè)運(yùn)動控制器公司；同時，成都步進(jìn)還是在國內(nèi)行業(yè)中最早推廣精密步進(jìn)伺服的公司之一。為客戶提供以運(yùn)動控制器為核心的全套運(yùn)動控制解決方案是成都步進(jìn)不懈努力的方向；成為國內(nèi)外一流的專業(yè)運(yùn)動控制公司是成都步進(jìn)不變的目標(biāo)。

　　據(jù)趙總介紹，成都步進(jìn)的巨大發(fā)展?jié)摿€體現(xiàn)在人員的年齡結(jié)構(gòu)和知識結(jié)構(gòu)上：公司平均年齡僅為 30 歲左右，而 40% 的員工獲得博士或碩士學(xué)位，一個年輕團(tuán)隊強(qiáng)烈的進(jìn)取心和客戶的滿意度共同構(gòu)成了公司發(fā)展的源動力。

把握市場先機(jī) 造就產(chǎn)業(yè)輝煌

　　成都步進(jìn)從 2000 年開始研發(fā) MPC 系列運(yùn)動控制器，到目前為止已經(jīng)開發(fā)出 MPC01 、 MPC02 、 MPC03 、 MPC04 、 MPC05 等產(chǎn)品。其中， MPC03 、 MPC04 、 MPC05 三種產(chǎn)品都基于先進(jìn)的 DSP 、 FPGA 技術(shù)開發(fā)。從接口方式來看，涵蓋了基于 PC 機(jī) ISA 總線、 PCI 總線和獨(dú)立式脫機(jī)控制器等多種形式，從應(yīng)用來看，涵蓋了點(diǎn)位運(yùn)動控制、連續(xù)軌跡運(yùn)動控制和同步運(yùn)動控制等諸多領(lǐng)域。 MPC 系列運(yùn)動控制器已廣泛應(yīng)用于大幅面高速激光雕刻和切割設(shè)備、三坐標(biāo)測量儀、 PCB 數(shù)控鉆銑設(shè)備、 紡織機(jī)械 、包裝機(jī)械等多種自動化設(shè)備。

　　值得一提的是，成都步進(jìn)從 2002 年開始接觸激光加工行業(yè)，在深入了解激光加工行業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，于 2003 年將 MPC03 運(yùn)動控制卡成功應(yīng)用于激光切割、激光雕刻和激光打標(biāo)等行業(yè)。目前在國內(nèi)的市場占有率領(lǐng)先于其它同類產(chǎn)品。主要技術(shù)優(yōu)勢包括：

1 、國內(nèi)領(lǐng)先水平的“位置比較輸出”功能完美解決了困擾激光雕刻機(jī)行業(yè)的高速雕刻錯位的問題。從此提高雕刻速度的瓶頸問題已經(jīng)從控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到機(jī)械結(jié)構(gòu)。目前國產(chǎn)激光雕刻機(jī)的雕刻速度已經(jīng)達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

2 、獨(dú)特的“速度前瞻算法”和“軌跡擬合算法”使切割過程更加平穩(wěn)，運(yùn)動速度更快，大大提高了機(jī)器運(yùn)行效率。進(jìn)一步將激光加工設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域拓展到服裝加工領(lǐng)域。目前國產(chǎn)激光機(jī)的切割速度（曲線）已經(jīng)達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

3 、先進(jìn)的“同步跟蹤控制”功能使激光的輸出功率值同步跟蹤激光頭移動速度，功率值與速度同步變化，保證在變速切割過程中加工效果保持一致。

4 、先進(jìn)的“ PWM 信號控制激光功率”的功能使對激光功率調(diào)整的實(shí)時性大大增強(qiáng)， 360 度坡度雕刻功能輕松實(shí)現(xiàn)。

5 、獨(dú)有的“運(yùn)動軌跡與電機(jī)特性自適應(yīng)”功能成功解決了在機(jī)械系統(tǒng)剛性不高的場合下，高速切割直徑在 3mm 以下的小圓的變形問題，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　2005 年，成都步進(jìn)又基于 DSP 和 FPGA 技術(shù)成功開發(fā)出獨(dú)立式運(yùn)動控制器，并將首先應(yīng)用于激光行業(yè)。成都步進(jìn)將加強(qiáng)和歐美著名運(yùn)動控制公司的緊密合作，推出一些適合國內(nèi)市場特點(diǎn)的運(yùn)動控制產(chǎn)品。如為雕刻、切割等行業(yè)提供高度集成功能模塊的英國 NEE 獨(dú)立式多軸運(yùn)動控制器；具有強(qiáng)大同步控制功能的英國 T rio 運(yùn)動控制器；以及集控制、驅(qū)動和電機(jī)于一體的丹麥 JVL 一體化伺服系統(tǒng)。

抓住核心，做精做尖

　　控制器是運(yùn)動控制系統(tǒng)的核心并直接決定著該系統(tǒng)的功能和性能。運(yùn)動控制器較為直觀的一種分類方式是把它分為基于 PC 的控制器和獨(dú)立式控制器。前者可充分利用計算機(jī)各種通用軟硬件平臺和強(qiáng)大的兼容性，而后者用于許多工作時無需計算機(jī)參與的應(yīng)用場合并可一定程度地提高系統(tǒng)的專用性和可靠性。需要說明的是，幾乎所有的獨(dú)立式控制器是指工作時獨(dú)立于計算機(jī)，而并非完全脫離計算機(jī)的參與。實(shí)際上大多數(shù)獨(dú)立式控制器（特別是用于單機(jī)設(shè)備的控制器）給客戶提供的是一套代碼生成系統(tǒng)和一個代碼執(zhí)行器：這個代碼生成系統(tǒng)一般在計算機(jī)上運(yùn)行以生成代碼并傳輸?shù)娇刂破鞯拇鎯卧?，然后再予以?zhí)行。

　　還有一種觀點(diǎn)是把運(yùn)動控制器按應(yīng)用分為單機(jī)設(shè)備控制器和分布式控制器：前者一般控制軸數(shù)不多，但需要貼近具體行業(yè)的工藝特點(diǎn)并緊密結(jié)合其它領(lǐng)域技術(shù)（如圖像處理等）；后者一般支持多種現(xiàn)場總線，并結(jié)合邏輯控制而實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動形式（典型應(yīng)用于自動化生產(chǎn)線）。在歐美發(fā)達(dá)國家，兩種應(yīng)用的控制器都較為常見；而國內(nèi)絕大部分運(yùn)動控制器用于單機(jī)設(shè)備。這是由于國內(nèi)生產(chǎn)線自動化程度不高所造成的。

　　趙總說，運(yùn)動控制器可從三個技術(shù)層面來剖析：應(yīng)用軟件層面，硬件層面和底層軟件層面。

　　一般而言，大多數(shù)控制器為客戶提供的是一個開發(fā)平臺而應(yīng)用軟件正是基于這個平臺上來開發(fā)。對不同特點(diǎn)的控制器，開發(fā)應(yīng)用軟件的難易程度有著很大的區(qū)別。對在一個技術(shù)水準(zhǔn)上的控制器而言，柔性越強(qiáng)，開發(fā)應(yīng)用軟件的難度越大但開放性越好，反之亦然。比如有些控制器商甚至向客戶開放 DSP 的源代碼，這種超強(qiáng)柔性帶來的負(fù)面影響是較長的二次開發(fā)周期和對開發(fā)人員技術(shù)能力的較高要求；而還有一些控制器商的產(chǎn)品可簡單地用鼠標(biāo)拖放 屬性設(shè)置等簡單操作來完成二次開發(fā)，當(dāng)然這是以犧牲控制器的柔性作為代價。

　　控制器的硬件決定了它的運(yùn)算處理速度，數(shù)據(jù)儲存能力等因素。在這個環(huán)節(jié)上，除了適應(yīng)具體市場要求還需要協(xié)調(diào)產(chǎn)品柔性和器件成本的矛盾。國內(nèi)外行業(yè)較先進(jìn)的硬件方案都是以 DSP 和 FPGA 作為核心技術(shù)。在這一環(huán)節(jié)上，國內(nèi)外沒有明顯差別。

　　底層軟件為控制器的核心，它除了完成插補(bǔ)、軌跡擬合等核心算法外，還會包含許多針對各種應(yīng)用行業(yè)的專用功能模塊。

　　隨著國內(nèi)工業(yè)自動化程度的提高，各種形式的運(yùn)動控制器在國內(nèi)各種應(yīng)用場合無所不在：簡單的單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)，基于國外專用控制芯片的控制卡，利用 PC 的 IO 發(fā)脈沖的純軟件控制系統(tǒng)等等。但大多數(shù)控制器不是由專業(yè)運(yùn)動控制器制造商提供。其主要原因有以下兩點(diǎn)：

1 、在國內(nèi)運(yùn)動控制技術(shù)發(fā)展較晚，為數(shù)不多的國內(nèi)控制器生產(chǎn)商只有三到五年的技術(shù)儲備。這就造成了許多不同應(yīng)用行業(yè)的技術(shù)人員涉足研制開發(fā)該行業(yè)的運(yùn)動控制器；

2 、運(yùn)動控制器的研制開發(fā)是一個和客戶競爭的行業(yè)。一般機(jī)器設(shè)備制造商很少會自行

　　生產(chǎn)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，但控制器是他們產(chǎn)品中的核心部分，所以他們會趨向于自行開發(fā)，從而將核心控制技術(shù)掌握在自己手中。這樣，如果控制器廠商的產(chǎn)品沒有一定的技術(shù)高度，就很可能被客戶和市場遺棄。

　　但成都步進(jìn)相信，隨著專業(yè)運(yùn)動控制器廠商在各種不同應(yīng)用行業(yè)的持續(xù)積累，專業(yè)控制器廠商能夠組合不同應(yīng)用領(lǐng)域的各種技術(shù)特點(diǎn)以滿足新的市場需求，從而幫助他們的客戶縮短開發(fā)周期，增大產(chǎn)品競爭優(yōu)勢，最終大大增加自身的市場占有率。另外，整個運(yùn)動控制行業(yè)的市場也將隨中國制造業(yè)的飛速發(fā)展而持續(xù)增長。

技術(shù)上的差距讓成都步進(jìn)目標(biāo)更清晰

　　國內(nèi)運(yùn)動控制器和進(jìn)口產(chǎn)品相比，差距主要體現(xiàn)在兩個方面：首先是底層軟件的核心算法方面，其次是二次開發(fā)平臺的易用性方面。

　　趙總介紹，運(yùn)動控制器的技術(shù)分為三個層面：應(yīng)用軟件層面、硬件層面和底層軟件層面。其中，控制器的硬件和底層軟件由控制器的開發(fā)商為客戶提供。 國內(nèi)運(yùn)動控制器所采用的硬件平臺和國外產(chǎn)品相比基本上沒有什么差距，有的甚至更加先進(jìn)。但在對底層軟件核心算法的研究方面，許多國外運(yùn)動控制器制造商歷盡多年的不斷積累，提供許多先進(jìn)的算法，如 伺服調(diào)節(jié)、樣條插補(bǔ)、 PVT算法、 速度前瞻 和軌跡擬合，以及電子齒輪、電子凸輪、虛擬軸控制、高速色標(biāo)采集、位置比較輸出等同步控制算法。國內(nèi)控制器在這些方面和國外產(chǎn)品相比還存在一些差距，有的甚至還處于起步階段。

　　國外很多運(yùn)動控制器都提供方便易用的二次開發(fā)平臺。都面向應(yīng)用行業(yè)提供了豐富的功能模塊，將復(fù)雜的算法“打包”后提供給客戶，降低對應(yīng)用軟件開發(fā)人員的要求；另外，國外許多運(yùn)動控制器都提供易學(xué)易用的“代碼編輯和生成系統(tǒng)”，提供簡單明了的指令集，讓使用者可以“望文生意”，在較短時間內(nèi)掌握開發(fā)調(diào)試方法。

　　而國內(nèi)大多數(shù)運(yùn)動控制器，提供的開發(fā)工具都是一系列“動態(tài)鏈接庫”的形式的運(yùn)動函數(shù)，也缺乏專門的程序編譯調(diào)試環(huán)境。都需要開發(fā)人員在 VB 、 VC 等高級語言中調(diào)用這些函數(shù)庫，針對具體的應(yīng)用要求進(jìn)行二次開發(fā)，這需要開發(fā)人員首先要掌握這些編程工具，而且還需要具備一些 Windows 下的編程技巧，在一定程度上限制了產(chǎn)品推廣。

　　面對這些差距，趙總表示 成都步進(jìn)應(yīng)該繼續(xù)扎根應(yīng)用行業(yè)，在不斷解決各種行業(yè)應(yīng)用問題的同時，發(fā)現(xiàn)一些共性的問題，對一些底層核心算法進(jìn)行深入研究，不斷積累；另外，成都步進(jìn)還應(yīng)該通過和國外運(yùn)動控制公司的緊密合作，借鑒他們多年積累的經(jīng)驗(yàn)，特別是在產(chǎn)品易用性方面的經(jīng)驗(yàn)，逐步縮小同國外先進(jìn)運(yùn)動控制器在控制功能方面的差距，讓更多的設(shè)備制造商用上功能強(qiáng)大、簡單易用的 國產(chǎn) 運(yùn)動控制器。

在運(yùn)動中成都步進(jìn)走的更高

　　對國外發(fā)達(dá)國家而言，運(yùn)動控制技術(shù)已相對成熟穩(wěn)定。這個領(lǐng)域的發(fā)展也許更多意義上取決于它和其它領(lǐng)域技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。和很多行業(yè)類似，運(yùn)動控制行業(yè)的發(fā)展可能會應(yīng)驗(yàn)“分久必合，合久必分”這句中國老話。隨著各種單一技術(shù)，單一產(chǎn)品的穩(wěn)定成熟，必然有公司會將它們組合到一起去服務(wù)一個個應(yīng)用領(lǐng)域從而提高其競爭優(yōu)勢。經(jīng)歷一段時間后，隨著新的技術(shù)突破，這種組合又將妨礙生產(chǎn)力的發(fā)展，導(dǎo)致由合到分。

　　就全球運(yùn)動控制行業(yè)而言，現(xiàn)在大的趨勢是整合：做驅(qū)動的公司會考慮在驅(qū)動器上增加控制功能，而做控制器的公司又會考慮和驅(qū)動器公司配套合作，甚至 有些 被其收購。更值得一提的是，運(yùn)動控制技術(shù)越來越多地被整合在自動化控制這個更大的平臺上發(fā)展。美國 MEI, 英國 NEE 和德國 Berger Lahr 等運(yùn)動控制公司相繼被全球性自動化公司收購就又是一些整合的例證。

　　趙總表示，為客戶提供以運(yùn)動控制器為核心的全套運(yùn)動控制解決方案是成都步進(jìn)不懈努力的方向；成為國內(nèi)外一流的專業(yè)運(yùn)動控制公司是成都步進(jìn)不變的目標(biāo)。成都步進(jìn)將繼續(xù)扎根一個個運(yùn)動控制應(yīng)用行業(yè)并充分和國外同行在市場技術(shù)等方面緊密合作，為行業(yè)客戶提供最優(yōu)的方案和性價比最高的產(chǎn)品