富士伺服電機上位控制如何實現(xiàn)?
工控行業(yè)所說的伺服,一般是交流伺服系統(tǒng)的簡稱,在工程現(xiàn)場,我們所指的伺服是指伺服驅動器。但是,富士伺服驅動器,富士伺服電機是不可分割的一套系統(tǒng),聯(lián)系它們的是編碼器線纜和動力線纜。通常,伺服驅動器接受控制器的控制指令,然后通過動力線纜驅動伺服電機,而伺服電機的實時位置,通過編碼器線纜反饋至伺服驅動器,形成閉環(huán)控制。很顯然,這種模式下,伺服驅動器僅僅上充當了放大器的角色,這是絕大部分伺服的工作模式,比如 安川,富士,松下,三菱,臺達等等。
還有部分伺服驅動器內(nèi)置控制器功能,可以在驅動器內(nèi)部進行編程,實現(xiàn)運動控制,能實現(xiàn)電子凸輪,相位同步等等高級運動控制功能。主要以倫茨伺服為代表,另外 丹佛斯,CT 等等變頻器安裝運動控制卡件,也能實現(xiàn)此功能。
很顯然,本文討論的伺服電機上位控制,主要是第一種模式,也就是伺服驅動器工作在放大器模式下,此時,充當上位機的就是PLC,運動控制器以及數(shù)控系統(tǒng)。如果把伺服驅動器比喻成發(fā)動機,那么上位機就是一套高級的無人駕駛系統(tǒng)。無論采用哪種上位機,上位機和伺服驅動器一般采用脈沖和通訊兩種方式。
1. 脈沖方式
上位機通過發(fā)送脈沖到伺服驅動器,來實現(xiàn)控制。在這種方式下,用脈沖頻率來控制速度,用脈沖個數(shù)來控制位置。同樣,伺服驅動器也會發(fā)送脈沖數(shù),來告訴上位機,富士伺服電機的位置和速度。
比如,我們約定伺服電機10000個脈沖旋轉一圈,那么,當上位機發(fā)送10000個脈沖,伺服電機旋轉一圈,實現(xiàn)位置控制。如果上位機在一分鐘內(nèi)發(fā)完這10000個脈沖,那么伺服電機的速度就是1r/min,如果實在一秒鐘內(nèi)發(fā)完,那么伺服電機的速度就是1r/s,也就是60r/min。
低端PLC,數(shù)控系統(tǒng),以及各種單片機系統(tǒng)一般都是采用這種模式,簡單易行,成本低廉。很顯然,當伺服軸數(shù)增加,這種控制方式的缺點就會顯現(xiàn)出來,上位機硬件成本會增加,配線會很復雜,而且現(xiàn)場EMC不好的話,脈沖極易丟失。所以,這種模式一般是在四軸一下,所以,大部分PLC的脈沖控制軸數(shù)都在兩軸或是三軸,極少部分PLC可以實現(xiàn)四軸。
2. 通訊方式
通訊方式就是專門為解決脈沖方式的不足而產(chǎn)生的,已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢,他把脈沖數(shù)和脈沖頻率通過通訊的方式,發(fā)送給伺服驅動器,這種方式不但可以傳遞伺服電機的位置信息,還能傳遞各種狀態(tài)信息。
富士伺服電機的電流,扭矩以及伺服驅動器的故障代碼等等,很顯然,當軸數(shù)多的時候,這種方式的優(yōu)勢不言而喻。雖然通訊的形式繁多,但他們解決的一般都是實時性問題,因為對于運動控制來說,實時性是非常重要的。
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