FPGA的特點是擅長做信號的并行處理和硬件加速。Xilinx亞太區Zynq業務發展經理羅霖認為，在電機方面，由于現在中高端的機器人、數控機床等會用到六軸及以上的電機，這方面基本是FPGA一統天下。而三軸、四軸方案有時會看到x86、DSP和FPGA方案并存。

　　圖1 機器人的智能控制示意圖

　　中國現在四軸方案多一些，但是未來會向中高端去做。因為現在中國的電子元器件加工，食品飲料生產線、汽車生產線還主要靠采購國外設備，未來會逐漸國產化。

　　“針對工廠自動化設備、高端數控機床、機器人等方面，Xilinx主推基于Zynq處理器的解決方案，”Xilinx亞太區Zynq業務發展經理羅霖說，“好處是可以把電機控制和工業以太網結合起來，即用戶可以通過工業以太網(例如EtherCAT, Profinet, Powerlink等)把電機作為伺服從機，工業電腦是主機來控制(圖1)。”對此，Xilinx有相應的參考設計，比如有Zynq開發板，上面可帶4個步進電機/BLDC(無刷電機)，并提供相應的算法，例如FOC(矢量控制)算法，另外，電流環、速度環、位置環等都可以在FPGA上進行硬件實現。這樣的優勢是性能會大大提高，像電流環控制只需要1.6μs，速度環3.2μs，位置環6.4μs，即用戶可以在6.4μs內就能完成4個馬達的實時控制。

　　機器視覺助力精確

　　為了執行器的路線走得準確，還需要機器視覺來判斷物體的位置和大小。傳統的做法是前端會用一個攝像頭，采集的圖像會通過視頻采集卡傳到工業電腦上，比如可以用x86的處理器做后面的圖像處理和分析，即把智能放到后端去了。現在，新的趨勢是把智能移向前端，即把越來越多的圖像采集、處理、實時分析做到攝像頭端，為此，Xilinx專門推出了基于Zynq的開發套件——Smart Vision Dev Kit。

　　PLC革命

　　PLC可以理解成主站。過去PLC可能在工業電腦上，工業電腦運行PLC的功能。現在出現了嵌入式PLC，例如有一些ARM處理器做的PLC。而且一些較高端的PLC希望集成更多的功能，諸如HMI(人機界面)和一些運動控制功能，這時，FPGA和Zynq也是非常好的選擇。因為今天的PLC上會集成工業實時以太網，可以利用FPGA的硬件加速或者Zynq去運行一些協議棧。相比x86通用處理器，由于x86沒有針對具體的應用進行專門的設計(例如多軸的運動控制)，用FPGA做并行的處理、硬件加速更合適。另外，x86上可能會帶有一些標準的以太網口，但是這些并不一定是實時的工業以太網(因為實時的工業以太網的協議跟一般的以太網不同，需要做一些專門的定制和修改。)。因此借助FPGA和Zynq的靈活性和性能，可以實現業界主流的所有工業以太網的標準，還可以把網絡和處理這兩部分整合在一個單芯片的解決方案里。

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