西門子伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動控制系統中,用作執行元件,且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
西門子伺服電機上位控制,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,運動控制器以及數控系統。如果把伺服驅動器比喻成發動機,那么上位機就是一套高級的無人駕駛系統。
一、脈沖方式
上位機通過發送脈沖到伺服驅動器,來實現控制。在這種方式下,用脈沖頻率來控制速度,用脈沖個數來控制位置。同樣,伺服驅動器也會發送脈沖數,來告訴上位機,伺服電機的位置和速度。
比如,我們約定10000個脈沖旋轉一圈,那么,當上位機發送10000個脈沖,旋轉一圈,實現位置控制。如果上位機在一分鐘內發完這10000個脈沖,那么速度就是1r/min,如果實在一秒鐘內發完,那么速度就是1r/s,也就是60r/min。
二、通訊方式
通訊方式就是專門為解決脈沖方式的不足而產生的,已經成為一種發展趨勢,他把脈沖數和脈沖頻率通過通訊的方式,發送給伺服驅動器,這種方式不但可以傳遞西門子伺服電機的位置信息,還能傳遞各種狀態信息,比如電流,扭矩以及伺服驅動器的故障代碼等等,很顯然,當軸數多的時候,這種方式的優勢不言而喻。
雖然西門子伺服電機通訊的形式繁多,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。從應用開發的角度來說,脈沖和通訊是沒有區別的,只是信號傳遞的形式發生了變化。