越來越多的最終用戶要求使用常用的PLC語言，來實現機器人、運動控制器和PLC的編程，這便于機器設備制造商的編程人員來理解，也便于最終用戶的服務人員進行維護。為了降低復雜性，使三個獨立的平臺從外觀、用戶體驗以及功能上更加協調。負責運動控制的PLCopen工作組已經提出了一系列的標準化工具，允許從類似于PLC的編程環境中直接運行協調運動。

　　傳統上，工業機器人使用復雜的專用語言進行編寫，除了機器人編程人員可以理解外，其它人根本弄不明白。運動控制器的范圍要廣一些，而且變化也比較多，一般使用PC庫或其它專用語言進行編程，而PLC則一般使用梯形圖邏輯進行編程。在當今的自動化環境中，PLC、運動控制器和機器人必須緊密的集成在一起。很多元素被集成到機器設計中，而每個元素的優勢，都需要通過專用語言的編程體現出來。

　　PLC編程

　　1968年，通用公司需要開發一種能夠替代硬接線繼電器的設備，于是PLC就應運而生。自誕生以來，PLC一直使用梯形圖邏輯進行編程。PLC可以輕松的控制使用數字和模擬量設備的過程，但是如果要去控制那些更復雜的、本質上是順序控制的過程，使用PLC比使用BASIC、 C或 C#語言實現要困難的多。經過多年的演化，PLC已經可以使用BASIC或C語言進行編程，但是在大多數情況下，仍然依賴于梯形圖（是IEC61131-3規定的編程語言的一種）。

　　很多低端PLC通過步進或直接輸出來支持運動控制。利用價格更高的專用模塊，則可以實現某些更高級的運動控制，但是必須將這些模塊增加到基本系統中去。即使這樣，大多數設備仍然使用梯形圖邏輯進行編程，這需要對編程環境具有較深入的了解，而編程環境則隨著生產廠家的不同而有所不同，更高級的功能通常由專用的功能塊來實現。

　　運動控制器

　　在通用市場上，典型運動控制器一般包括插值運動（線性和圓形）、協調運動、齒輪、凸輪和事件觸發運動（使用傳感器和位置鎖存器）等。更古老的運動控制器則在每個軸上使用專用的輸入、輸出設備。運動輸入包括啟用、過行程限位器和解碼輸入（每個軸一或兩個）；運動輸出包括伺服指令（一般情況下為+/- 10 V的模擬量）和步進指令（步進或直接）。大多數控制器還包含一些具有基本功能的I/O。新控制器則依賴于諸如EtherCAT或Mechatrolink的網絡來將控制信號傳送給驅動器，并發送和接收數字I/O信號，這些I/O通過硬接線與驅動器直接連接。

　　在處理互聯軸的運動時，典型的運動控制器無法與機器人控制器抗衡。在使用典型的運動控制器時，如果最終結果是要運動到某個特定點，則必須為每個軸計算出正確的位置。機器人和其它帶有機械互聯機制的機械設備，則需要逆向運動學。使用逆向運動學，需要使用公式，將現實空間的特定點轉換為單個位置信息，機器人的每個關節（或軸）利用這些位置信息，將機械互聯的機械設備移動到目的點。由于范圍比較廣，而且變化也比較多，因此應用這些系統時，需要對專門的編程環境有相當深度的了解。

PLCopen運動標準的第四部分，包含運動控制功能塊，將PLC、機器人和運動控制集成到一種易于理解的、并在很多廠商比較常見的語言中。一般情況下，這些轉變功能塊由供應商提供，所以對大多數生產制造商而言，如果運動控制器不支持，則不能添加此功能。該標準支持SCARA 和DELTA，但除此之外，任何編程人員都可以編寫自己的運動轉換功能。

　　機器人控制器

　　機器人控制器已經被用于實現某些復雜機械設備的最優控制。大多數控制器都是為某個特定的設備定制生產，需要使用廠家自有的專門編程語言進行編程，這些編程語言因產品平臺的不同而有很大的差異。如果機器人控制器用于控制其為之定制的對象，效率很高，但是在通訊性能、集成性能以及可編程能力方面則不是最好的。

　　過去，一般只有特定的機器人控制器CONTROL ENGINEERING China版權所有，支持動力學和逆向動力學。現在，提供部分機器人類型指令的運動控制器更為常見，尤其是面向包裝自動化的控制器。機器人控制器和運動控制器之間的界限正在變得模糊，但是仍需要編程人員在這些不同的系統之間進行協調，因為每個系統的編程都使用了為某個目的而專門設計的語言。

　　PLC和運動控制的結合

　　負責運動控制的PLCopen工作組，已經將運動控制程序的各個方面進行了標準化，并從邏輯上對其進行了定義。這是一種將PLC、機器人和運動控制集成到一種易于理解和常見的語言中去的最佳嘗試。

　　其中很多的功能塊都是最基本的，比如：相對和絕對運動，在很多運動控制系統中，都是非常簡單、易懂的功能塊。在所需運動的難度增加的時候，多個控制系統的標準化、統一的外觀以及用戶體驗，就成為一種優勢。

　　例如：當任何一個運動停止，下一個運動還沒有開始的時候，將相對或絕對運動串聯起來，非常簡單。但是設想一組更復雜的運動：在軸的速度沒有變為零的時候，就需要轉向下一個運動，這樣在軸的整個運動路徑中，將單個運動匯合成多個運動。PLCopen運動控制規范制定了標準的混合操作，這樣編程人員利用生產制造商可以利用的、常見的混合和轉變模式，實現混合運動。

　　在移動由數學模型控制的通過機械互聯的多個軸系時，一個最基本的問題是，對于同步移動來講，通常并不清楚哪一個軸是關鍵軸。所以當故障發生時，運動控制器一般不能判斷其它哪些軸受到影響。通過定義運動組，PLCopen對此進行了處理，從而使得當其中一個軸組發生故障時，控制器能夠產生一個適當的故障響應。成組的概念，使編程人員獲得更大的自由度，集中精力處理機器所要求的特定任務，通過實施圖中所示的組狀態機器，由控制器來完成組功能。

　　PLCopen運動控制規范的第四部分包含了可以協調運動控制的功能塊，對其第一和第二部分在三維空間多軸運動控制的協調功能進行了擴展，以滿足在此領域中絕大部分的應用需求。它們定義了一套標準的功能塊，可在三維空間內應用于復雜的運動控制，包括運動轉變功能塊。一般情況下，這些轉變功能塊由供應商提供，所以對大多數生產制造商而言，如果運動控制器不支持，則不能添加此功能。目前獲得支持的主要是SCARA 和DELTA機器人。此外，任何編程人員都可以編程實現自己的運動轉換功能。當需要將實際位置轉換為關節空間，或者將關節空間轉換為實際位置時，專用程序就可以調用這些運動程序。

　　該標準在原先一直相互獨立的PLC、計算機數字控制、機器人控制以及運動控制領域之間架起了一座橋梁。目前，利用一臺類似PLC的系統，就可以實現對一個完整的機械設備控制程序的編程。該標準使機器人控制器和運動控制器，不再是相互獨立的系統，而是集成為控制系統的一部分。將運動控制和邏輯控制在一個軟件包中實現，所帶來的最重要的優勢包括：在邏輯控制器和運動引擎之間無限制的數據交換，而且沒有延遲，在傳統的系統中，延遲會影響設備的性能。事實上，現在利用機械設備控制器就可以在機器人和外設的伺服軸之間實現完美的同步，這在以前CONTROL ENGINEERING China版權所有，只能在機器人控制領域才可以實現。

　　獨立編程

　　最后，PLCopen標準允許獨立編程，完全擺脫對硬件或特定生產制造商的依賴。如果不同的硬件供應商支持同樣的基礎代碼，具有同樣的行為模式，編程人員就不必學習每個生產制造商的專有編程語言了。這樣，就可以在更短的時間內，更快的開發出具有更高精度的復雜機械設備控制系統，并將其投入到市場。通過減少工程復雜性、降低對專門培訓的需求，PLCopen使得這種開發成為可能，這樣對眾多的現有PLC編程人員來講，整個系統就顯得非常熟悉了。