为了提高你的工业控制能力，最好的方法就是学习别人的技术和技巧。以下是一些你可以尝试的方法。
20世纪五六十年代的物理学家和教育电视频道明星Dan Q. Posin，很喜欢引用牛顿说过的一句话，那就是：“如果我看得更远那是因为我站在巨人的肩膀上。”
我们设计控制系统所做出贡献虽不能与牛顿的贡献相提并论，但是“站在巨人的肩膀上”，也就是学习别人的经验，永远是解决难点问题最快且最可靠的方法。
图1：当前在点6位置的凸轮恢复曲线以及专门的三次曲线恢复路径。
Source: Millennium Control Systems
例如，在20世纪80年代初，当时我遇到了一个问题，怎样才能在生产线上实现自动地把一根塑料柱插入到注射器内。该注射器是一条包装生产线上的一个部分，用于分配和混合一种环氧树脂粘合剂的两个部分。
问题在于，手工方式虽然可以使用气动撞锤将活塞推动到位，但却不可避免的会产生一个大的气泡，致使无法精确分配粘合剂量。我们需要先把气泡抽出注射器，然后再放置活塞，最后在真空状态下推动活塞。
我通过借鉴1898年瑞士军队使用的施密特－鲁宾直拉栓式步枪的设计理念
这个设计是建立在19世纪后期重复步枪动作的基础上，通过接收器上的一个进塞口，嵌入一个塑料活塞，
然后用真空封条密封该进塞口，当泵抽空密闭空间内的空气时，塑料棒就会自动到位。
我取用了这一设计思想，用一个可以双向动作的气动圆筒先将栓柱拉出，然后打开进塞口，进塞口的大小刚好使活塞落下。接下来用气动圆筒推动螺栓向前运动。在螺栓前动的同时，进塞口被关闭，使得真空环境得以保持。
不过，气动锤在推进活塞到注射器的过程中需要暂停一下，直到抽气泵将空气抽出注射器。当真空指数达到标准后，剩下的路程就由电磁阀牵引气动锤推动活塞到注射器中。
今天，我就可以使用一个微处理器，顺序控制这一系列动作，并有可能用电动机来代替气动撞锤，但在当时，它确实是一个完全基于“用同一种方法实现不同目的”思想的良好解决方案。
以下几篇涉及“热点”问题的文章的作者，以及Control Engineering的工作人员，都鼓励大家去“偷”，然后用于自己的工作。
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C.G. Masi是Control Engineering的资深编辑。联系邮箱是charlie.masi@reedbusiness.com.
提高故障恢复水平的运动曲线动态计算
多轴协调运动应用通常需设计运动曲线以控制凸轮运动的一致性。一次非控制的停止会导致从动轴偏离凸轮曲线。如果理想的从动轴位置不能在运动停止后与当前主控轴的位置保持同步，那么从动轴将不能按照凸轮曲线继续运动。
理想的故障恢复方法应该能够重建凸轮曲线，并且当前主控轴的位置应该是该曲线上的一个点。设计者应评估运动以新的凸轮曲线启动后是否会出现速度、加速度的异常，或从动轴颠簸现象。若确实出现以上异常，新的故障恢复凸轮曲线将可能导致错误的运动路径出现。此时需要用附加凸轮曲线点和选择样条曲线（一次曲线或三次曲线）的方法来纠正恢复路径。在示例（右上）中，从动轴在当前位置后的运动不能按照三次样条曲线到达目标位置，因此需要使用一次样条曲线来减缓主控轴的速度以实现正确的恢复。
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Patrick Gallagher是Millennium Control Systems的管理合伙人。Millennium Control Systems是罗克韦尔自动化解决方案的供应商，提供专业的复杂运动控制应用解决方案。www.millenniumcontrols.com
为设计优良的控制程序做准备
我曾观察到硬件开发和软件开发过程的差别。硬件开发中，设计就是给予。图表设计通常先于电路焊接。直方图和CAD图纸先于机械装配，固定和机架安装。对于硬件开发，设计文档必不可少。那么软件开发会有哪些不同呢？
许多软件开发人员都试图直接跳过软件需求规格说明书的编写。然而，事实上，总体规划越详细，编写的代码越完善。
首先要寻找能够加速设计和开发，并对你的编程风格产生积极影响的资源。可以在网上找到相关的产品、参考、案例、驱动、工具箱、同僚和顾问。许多软件工具供应商提供网上论坛，在那里开发人员可以互相帮助，彼此支持，分享文章和展示代码。
也不要忽略了许多现有的线下资源和媒介。例如，软件开发环境LabView，它包含了数百个虚拟工具案例(VIs)。这些例子可以做为开发人员模块应用的出发点。
接下来，对每一个工具，硬件组成和软件模块进行概念验证。严格模拟数据采集，分析算法和程序基准执行速率设计测试方案。然后利用
或者，你可能会发现通过概念验证的东西实际应用的性能并不理想。在这种情况下，你应该以寻找问题所在的态度重新审视你的概念验证过程。如果功能块没有问题，你可以尝试通过隔离影响性能的相关代码和其他代码区域的方法来查找原因。如果概念验证过程突然停止，那么可能是在之前成功运行后进行了硬件、系统配置或其他条件的变动。
设计阶段完成，并且重要的需求也已经过概念验证，下面回顾一下需求规格说明书。改动是在所难免的。多种需求之间可能会有冲突，权衡和调整是必要的。需求规格说明书是一个活动的文件。确保定期回顾，并做出必要修改。
最后，在现代编程环境中代码重用是一项非常重要的技术。相对于从零开始研发，它可以帮助开发人员节约数天的时间。每一个开发人员都应该有一个包含有用代码模块的软件重用库。此外，每一个雇佣多个开发人员的机构都应该拥有一个重用代码网络仓库，并掌握最终控制权。代码重用的潜在优势
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Peter Blume是Bloomy Controls的总裁。Bloomy Controls是美国国家仪器公司（NI）挑选的整合伙伴，NI认证培训中心和控制系统集成商协会（CSIA）的会员。这篇文章摘自Prentice Hall出版社出版的Blume的新书The LabView Style Book一书。本文提供了良好的编程方法经验，并不受限于你所用的编程语言。www.bloomy.com
最终用户有时是最好的信息来源，有时不是
有时，一个自动化机械应用是全新的东西——从来没有人做过。然而，大部分情况下，客户已经制造出了产品或是实现了过程，现在他们只是需要降低造价，提高产量，缩短生产周期；或者，大多数时候只是从人工操作转变为自动控制。
最终用户很可能已经有了一个彻底解决问题的好的设想，这使得最终用户能够为系统集成商提供最好的信息来源。
虽然我们做为外部系统集成商对客户流程也了解一些，但客户自己对此却比我们熟悉的多。他们的产品也许已经生产了20年甚至50年。他们知道什么是难于实现的，什么是易于实现的，也知道什么是应该注意的。
所以，要非常仔细地聆听用户的诉求，了解他们的问题所在。当你在设计一个自动化解决方案时，应该意识到对用户多年积累的经验这笔巨大财富的运用。
对于用户，可能他们并不知道怎么用自动化的方式去实现原有的生产过程。这就带来了一些挑战，因为他们已经习惯了原有的手工操作方式，他们只会以原来的方式工作。实际上，如果用机械化的方式去从事这些工作，需要考虑的因素并不相同。所以有时候你只需要告诉他们：“一切都将变的不同。”
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Roger Richardson是Delta Sigma Corp公司的总裁，该公司从1990年开始致力于支持低可观测（隐身技术）领域的研究和开发工作。他们对相关技术进行再利用，并注意吸取其他工业应用的经验和教训。尽管还涉及到许多雷达散射截面的应用，该公司也已经为其他工厂开发了该技术的装配和检测设备。www.deltasigmacompany.com
寻找开放式的模块化结构
避免产生“黑盒”现象或使用专有的硬件包或软件包有多方面的原因。最重要的归因于服务和技术支持的问题，使用专有的硬件和软件通常会将你限定于提供单一的技术支持和升级。
大部分的专业控制硬件厂商支持模块化、开放式体系结构的软件包，这些软件能够为当今社会大部分的应用需求提供高速和先进的运动控制功能。因为这些规模较大的厂家的存在，你相当于是继承了一个较大的网络支持能力。这为技术支持和升级需求提供了更广泛的选择。
在今天的自动化领域，需要使用某种类型的特定控制器的例子少之又少。作为一个自动化方案的客户，应该要求供应商提供一个可以获得本地支持的开放式系统。同样的，供应商的客户也可以要求拷贝源代码，以便他们维护系统并解决系统中出现的问题。供应商可以通过软件许可的方式保护自己的代码，但不能影响购买系统的客户对系统进行监视，维护和处理问题。
每年我们都要涉足到许多需要更换特定硬件或软件的伺服改造项目，这些硬件或软件或是不被支持，或是难于维护，或是已经老化。这些专有的系统使维修部门面临着巨大的压力。光是找到零件就很困难，更不用说找有这方面能力的人来解决这些遗留系统的问题。
用户在不经意间就被这些系统束缚住了。在许多情况下，仅仅失去一个单一的个体就意味着整个网络支持的失去。另外，如果有人能够支持这一系统，用户最终往往需为这“专业”知识支付高昂的费用。
对于上述情况，我们都可
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Michael Gurney是Concept Systems的合伙人和首席工程师。Concept Systems是一个独立的系统集成商，该公司专注于先进的运动控制应用，包括液压，气动和电动伺服系统。服务包括系统设计，开发，并由此向外扩展，包罗万象——从机械设计、改造分析，到硬件选型、安装、编程和验收测试。www.conceptsystemsinc.com
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