運(yùn)動(dòng)控制卡是控制系統(tǒng)的核心模塊，也是和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的耦合最緊密的，一旦運(yùn)動(dòng)卡選定了，其它的設(shè)計(jì)都要圍繞運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，所以如何選擇運(yùn)動(dòng)控制卡，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是非常重要的。

運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于PC機(jī)及工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。

運(yùn)動(dòng)控制卡基于PC總線，利用高性能微處理器(如DSP)及大規(guī)模可編程器件實(shí)現(xiàn)多個(gè)伺服電機(jī)的多軸協(xié)調(diào)控制的一種高性能的步進(jìn)/伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡，包括脈沖輸出、脈沖計(jì)數(shù)、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、D/A輸出等功能，它可以發(fā)出連續(xù)的、高頻率的脈沖串，通過改變發(fā)出脈沖的頻率來控制電機(jī)的速度，改變發(fā)出脈沖的數(shù)量來控制電機(jī)的位置，它的脈沖輸出模式包括脈沖/方向、脈沖/脈沖方式。脈沖計(jì)數(shù)可用于編碼器的位置反饋，提供機(jī)器準(zhǔn)確的位置，糾正傳動(dòng)過程中產(chǎn)生的誤差。數(shù)字輸入/輸出點(diǎn)可用于限位、原點(diǎn)開關(guān)等。

①為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求;

②在各種工業(yè)設(shè)備(如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等)、國(guó)防裝備(如跟蹤定位系統(tǒng)等)、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊的硬件平臺(tái);

③PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。

運(yùn)動(dòng)控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動(dòng)控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動(dòng)控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動(dòng)控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu):PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面的工作(例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號(hào)的監(jiān)控等等);運(yùn)動(dòng)控制卡完成運(yùn)動(dòng)控制的所有細(xì)節(jié)(包括脈沖和方向信號(hào)的輸出、自動(dòng)升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號(hào)的檢測(cè)等等)。

運(yùn)動(dòng)控制卡一般配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺(tái)下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動(dòng)控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動(dòng)化的各個(gè)領(lǐng)域。

運(yùn)動(dòng)控制卡，控制的是驅(qū)動(dòng)器。一般有2種控制方式：脈沖，模擬量。

脈沖控制:驅(qū)動(dòng)器是工作在位置環(huán)，脈沖的多少代表走的長(zhǎng)度，頻率表示速度。

模擬量控制:驅(qū)動(dòng)器工作在速度環(huán)或者電流環(huán)，模擬量的大小對(duì)應(yīng)電機(jī)的速度，與位置，但這些還是靠電機(jī)的反饋編碼器來衡量。

從功能方面考慮：

運(yùn)動(dòng)控制卡的功能，一般都包括歸零、定速、點(diǎn)位、直線插補(bǔ)、多軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)和圓弧插補(bǔ)等功能。用戶應(yīng)該要根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇，功能的要求符合自己用就可以，不需要的功能反而是累贅。一般的情況下，功能越多，價(jià)格也越高。所以，在運(yùn)動(dòng)控制卡功能的選擇上，以實(shí)用為標(biāo)準(zhǔn)，但也應(yīng)考慮未來的擴(kuò)展。

從性能方面考慮：

運(yùn)動(dòng)控制卡的性能一般包括通信速度、響應(yīng)速度和控制速度(脈沖速度)。建議用戶需要根據(jù)自己的應(yīng)用的最高要求，計(jì)算自己需要的性能指標(biāo)，然后預(yù)留20%左右的余量即可。

從可靠性方面考慮：

使用運(yùn)動(dòng)控制卡，運(yùn)動(dòng)控制卡的穩(wěn)定性是非常重要的。因?yàn)橐粋€(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是由電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、電源、運(yùn)動(dòng)控制卡硬件、軟件組成的。

一般的能經(jīng)過市場(chǎng)檢驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)控制卡，在隔離設(shè)計(jì)(比如電源隔離、光耦隔離等)、濾波和保護(hù)(限位保護(hù)、接口保護(hù))等都是有考慮的，能力上不會(huì)有多大的差別。如果有經(jīng)驗(yàn)的話，可以觀察一下控制卡上的電路，進(jìn)行一下地連線的分析，都可以進(jìn)行判斷;如果明顯連個(gè)光耦(或者磁隔離)都沒有，或者雖然有光耦，但是地還是在一起，根本就沒有隔離開，那可靠性就不太穩(wěn)定。簡(jiǎn)單的說，板卡上的地線如何處理，可以快速的判斷硬件上的可靠性。

從易用性方面考慮：

運(yùn)動(dòng)控制卡易用性包括硬件的易用性和軟件的易用性。硬件的易用性需要連線方便實(shí)用，從用戶方便實(shí)用的角度考慮。軟件的易用性包括文檔的質(zhì)量、例程的質(zhì)量和軟件入手的難度上，重要的是能快速有效的完成自己需要的功能，而不是很復(fù)雜很難用。時(shí)間也是成本。