｜泛用運動控制平台開發與應用

摘要：本文主要將針對工研院機械所開發之GMC運動控制平台進行加值軟體開發，包含GMC應用開發環境（I.D.E.）。透過GMC應用開發環境可以縮短軟硬體系統建構時程。並且將開發之加值軟體以ActiveX人機元件的方式來建構，方便進行系統整合。 以此加值軟體為基礎，將應用GMC運動控制平台來開發一雙軸檢測設備，並以控制雙軸馬達運動為目標。

Abstract: The project is mainly focused on designing the added-value software for the GMC motion control platform developed by ITRI. The added-value software includes GMC application integrated development environment (IDE). By applying GMC application IDE, it can reduce system development time. Furthermore, the Active-X control technique is applied to develop the added-value software to facilitate the developed application. Based on the developed added-value software, the GMC motion control platform is utilized to build a bi-axis inspection platform and the synchronized control of the bi-axis motors is used as the target object.

關鍵詞：加值軟體、人機介面、GMC運動控制平台應用

Keywords：Added-value Software, Human Machine Interface(H.M.I), GMC Motion Control Platform Applications

前言
根據沈万凱研究報告[1]隨著我國電子半導體、LCD產業的持續發展與日趨成熟，產值已達世界舉足輕重之地位，然而過去此二兆產業相關之製造、測試與工廠自動化等設備多仰賴國外廠商進口，設備自給率偏低，投資於上的龐大金額進口比例卻高達九成以上，不僅嚴重削弱產業競爭力，造成外匯流失，也無法帶動國內機械工業產生技術升級的效應。因此，近幾年在經濟部主導下，積極地規畫推動國內產、學、研界投入此兩大產業所需之關鍵設備與零組件的研究發展，期望可提高產品設備的自製率，協助相關重點產業技術昇級，而其背後所倚靠的自然便是一系列先進自動化控制設備的製造技術。

工業控制器的主要功能範圍很廣，大致可分為運動控制器與程序控制器，早期程序控制器是控制單點的輸出、輸入，如閥門、繼電開關，使其依序接通或斷路以達成控制功能，也就是已發展多年的PLC。而運動控制器則是控制連續單軸或多軸合成的位置移動形成之路徑，通常進行與形狀有關的切削加工機能。

而林家慶研究報告[2]指出，PLC控制器從1960年代問世後，在工業控制領域裡就扮演著重要的角色，由於他的價格便宜，因此直到今天在各個控制的領域裡還是處處可見PLC-BASED控制器。但是伴隨著時代的進步，在處處講究效率的今天，PLC控制器也已漸漸的被PC-Based控制器所取代，主要原因是因為PC-Based是以個人電腦主機為基礎，其開放性的架構，可藉由介面的擴充，例如ISA介面或PCI介面，將各種可能的應用以介面卡的方式整合到PC的硬體架構中，並且運用PC上不斷更新的軟硬體資源，降低系統研發的成本及提高處理速度。雖然PC-Based控制器享有豐富PC上的資源可運用，但是當控制系統要求更精密且更複雜的控制時，控制系統的即時性能就顯得相對重要，這些需求在傳統的PC-BASED控制器已漸漸無法滿足，因此CPU-BASED的控制器因應而生。
而運動控制軸卡在硬體上的發展逐漸朝向更多可控軸數，以及取代傳統運的動控制軸卡、A/D轉換卡、D/A轉換卡結合為一張多功能的運動控制軸卡，致使運動控制軸卡的功能更多，在安裝時所需的硬體空間也大幅減少；而在軟體方面，購買運動控制軸卡的顧客總是希望使用時軟體的建構越精簡、操作的過程越容易，對他們所需耗費的成本相對地就會減少許多。在追求精確、快速、多功能的同時，還要滿足人性化的操作為現在的趨勢，如此才能夠吸引顧客的目光。