PLC控制伺服電機可以通過通信的方式,也可以通過脈沖的方式,以前主要是通過脈沖的方式,這幾年高速總線的發展使得通信方式控制伺服電機使用的越來越多。
先說脈沖方式。其實脈沖這種給伺服系統信號的方式并不像步進電機系統那樣跟電機自身特點相契合。但是脈沖這種方式又確實是非常合理的控制方式。要不然還能怎么辦呢?我們定義一個信號,這個信號有,電機就轉,信號沒了電機就停?那電機啟動停止有加減速過程,即便是勻速過程也不是絕對勻速,我要是進行定位,怎么定的準呢?脈沖就是很好的選擇。如果你要走位置,我們把一個單位長度劃分成N個脈沖,正好電機后面的編碼器也把電機旋轉一圈分成了M個信號。這樣,我們通過一個換算就能知道,如果我要走3.758個mm,需要發n個脈沖,伺服驅動器通過換算又知道了每接收到1個外部控制脈沖,對應的編碼器應該接收到幾個信號,就完成了定位控制。你要跑快點,你脈沖就發快點,你要跑慢點,脈沖就發慢點。當需要多個電機配合運動,比如加工中心的XYZA運動時,只要控制系統管理好四個脈沖信號發送時相互之間關系,伺服電機跟著跑就對了。
每個伺服系統作為一個獨立的系統,只是嚴格按照脈沖信號辦事,你脈沖發錯了,撞機了可莫怪我!哦,對了,電機可不是永遠朝著一個方向轉的,怎么辦呢?加一根線就好了。一種是差分方式,兩根線都發脈沖,兩根線脈沖有一個提前滯后的關系,伺服驅動器接受信號時判斷一下就知道該往那邊轉了。還有一種就是一根線就是發脈沖告訴驅動器走多少,另一根線通過0/1信號告訴驅動器往哪個方向轉。
另一種是通信方式,說起來很簡單。就是控制器以通信的方式告訴驅動器要以什么樣的速度,往什么方向旋轉多少角度。這看起來也挺好的。但是仔細想想,如果僅僅是位置模式還好,告你驅動器去哪里,驅動器到達之后再告訴控制器我已經到了。但是當應用場景到了像加工中心一樣的運行場合就難了。多軸聯動,且動作非常頻繁。每一秒鐘每個軸要更新幾十幾百次新的位置信息。傳統的通信方式顯然速度是跟不上了。傳統的串口,CAN總線,USB,以太網肯定是滿足不了這些要求的。沒關系,我們發展出了高速實時以太網,有Profinet ,EtherCAT,PowerLink等。經過特別定制的通信協議,可以實現非常高頻率的控制器與多伺服系統之間的數據交換,同時很好地克服了傳統脈沖信號干擾問題。
所以PLC控制伺服電機原理是,通過脈沖或通信方式作為一種數據信息交互的手段,將控制系統的控制意圖準確實時地傳達給執行系統。