伺服系統(tǒng)和步進系統(tǒng)都是運動控制系統(tǒng)中的電氣執(zhí)行機構(gòu),早期的伺服和步進都是通過單片機、PLC或其他控制器通過脈沖對位置、速度進行控制;近幾年,很多的伺服和步進都支持各種通訊總線,即可以通過總線對伺服、步進系統(tǒng)進行控制,同時還可以通過總線將伺服、步進系統(tǒng)中驅(qū)動器、電機的當(dāng)前狀態(tài)進行監(jiān)控。伺服系統(tǒng)和步進系統(tǒng)在控制上沒有什么區(qū)別,其主要區(qū)別是在硬件上。
1. 伺服系統(tǒng)因為在電機上裝有編碼器,可以實時的把電機的轉(zhuǎn)速和位置反饋給伺服驅(qū)動器,再由驅(qū)動器對電機的轉(zhuǎn)速和位置進行PID整定,所以即使是使用半閉環(huán)控制方式(即PLC或其他控制器只對伺服驅(qū)動器發(fā)送控制脈沖,而不采集驅(qū)動器的狀態(tài))通過伺服系統(tǒng)進行位置控制,其定位精度依然很高;而步進系統(tǒng)雖然也是由驅(qū)動器和電機組成,但由于電機上沒有編碼器(目前有些步進電機廠家也生產(chǎn)一些具有反饋功能的電機,即電機上裝有帶有反饋功能的編碼器,通過編碼器把電機的狀態(tài)反饋給驅(qū)動器),所以,當(dāng)電機出現(xiàn)丟步的時候,驅(qū)動器和PLC根本無法判定;
2. 伺服電機是恒轉(zhuǎn)矩電機,即只要電機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),電機的輸出轉(zhuǎn)矩幾乎不變,而目前的伺服電機中轉(zhuǎn)速最高的可達到3000-5000轉(zhuǎn)/分鐘,所以在一些要求高速、高精度的應(yīng)用環(huán)境中,使用的很廣;步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩和我們常用的異步電機類似,即速度越高,其輸出轉(zhuǎn)矩越小,步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩一般在電機達到200-300轉(zhuǎn)/分鐘時為最大,但當(dāng)速度超過這一范圍后,轉(zhuǎn)矩會下降的非常明顯,尤其是直流步進,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過200轉(zhuǎn)/分鐘(約3.5轉(zhuǎn)/秒)時,其輸出轉(zhuǎn)矩會直線下降,因此,在使用步進電機時,無法實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn);
3. 伺服電機位置鎖定時,實際是伺服驅(qū)動器一直在使電機小幅度正反轉(zhuǎn)擺動,由于電機的擺動幅度很。ㄒ话阍10個反饋脈沖范圍內(nèi),即不超過伺服驅(qū)動器中設(shè)定的定位完成判定范圍的脈沖值),所以肉眼根本看不出電機在擺動,僅有在使用了機器視覺定位時,通過工業(yè)相機能夠看出電機在小范圍擺動,如果人為對靜止的伺服電機施加外力,使電機靜止的位置發(fā)生變化,在撤銷施加的外力后,伺服電機會自行恢復(fù)至原來鎖定的位置,而如果使電機偏移的位置較大時,驅(qū)動器會直接發(fā)生報警,同時關(guān)斷對伺服電機的供電,使電機處于脫機狀態(tài);而步進電機位置鎖定,其實是靠驅(qū)動器同時給電機各相序供電,鎖定電機相位角的方式使電機靜止,若此時對步進電機施加外力,使步進電機的靜止位置發(fā)生改變后,步進電機是不會恢復(fù)到原來鎖定的位置。
樓主留言:
非常感謝,回答這么詳細,我還有一點不是特別清楚,就是假設(shè)我現(xiàn)在需要做控制方案,一個用的是司服電機,一個用的是步進電機,我需要用哪些器件,觸摸屏、PLC以外還有哪些,PLC是不是需要高速輸入和高速輸出的模塊。