富士伺服電機上位控制如何實現？

工控行業所說的伺服，一般是交流伺服系統的簡稱，在工程現場，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(ke)分(fen)割的(de)(de)一(yi)套系(xi)(xi)統，聯(lian)系(xi)(xi)它(ta)們的(de)(de)是編碼器線(xian)纜(lan)和動力線(xian)纜(lan)。通(tong)常，伺(si)(si)服(fu)(fu)驅(qu)動器接受控制(zhi)器的(de)(de)控制(zhi)指(zhi)令，然(ran)后通(tong)過動力線(xian)纜(lan)驅(qu)動伺(si)(si)服(fu)(fu)電(dian)機，而伺(si)(si)服(fu)(fu)電(dian)機的(de)(de)實(shi)時位置，通(tong)過編碼器線(xian)纜(lan)反(fan)饋(kui)至伺(si)(si)服(fu)(fu)驅(qu)動器，形(xing)成閉環控制(zhi)。很顯然(ran)，這(zhe)種模式下(xia)，伺(si)(si)服(fu)(fu)驅(qu)動器僅(jin)僅(jin)上充當了放大(da)器的(de)(de)角色，這(zhe)是絕大(da)部分(fen)伺(si)(si)服(fu)(fu)的(de)(de)工(gong)作模式，比如 安川，富士，松下(xia)，三菱，臺達等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

 還有部(bu)分(fen)伺服(fu)驅(qu)(qu)動(dong)器內置控(kong)(kong)制(zhi)器功(gong)能(neng)(neng)，可以在驅(qu)(qu)動(dong)器內部(bu)進(jin)行編程，實現運動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)，能(neng)(neng)實現電子凸輪(lun)，相位同步等(deng)等(deng)高級運動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)功(gong)能(neng)(neng)。主要以倫茨伺服(fu)為(wei)代表，另外 丹佛斯，CT 等(deng)等(deng)變頻(pin)器安裝運動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)卡(ka)件，也能(neng)(neng)實現此功(gong)能(neng)(neng)。

很顯(xian)然，本文討論的(de)伺服電機(ji)(ji)上(shang)位(wei)控(kong)制(zhi)，主要是(shi)第一種(zhong)模(mo)式(shi)(shi)，也就(jiu)是(shi)伺服驅動(dong)器(qi)工作在放大(da)器(qi)模(mo)式(shi)(shi)下，此(ci)時，充當上(shang)位(wei)機(ji)(ji)的(de)就(jiu)是(shi)PLC,運動(dong)控(kong)制(zhi)器(qi)以(yi)及數控(kong)系(xi)統(tong)。如果(guo)把伺服驅動(dong)器(qi)比喻(yu)成發動(dong)機(ji)(ji)，那么(me)上(shang)位(wei)機(ji)(ji)就(jiu)是(shi)一套高級的(de)無人駕駛系(xi)統(tong)。無論采用哪種(zhong)上(shang)位(wei)機(ji)(ji)，上(shang)位(wei)機(ji)(ji)和伺服驅動(dong)器(qi)一般采用脈沖和通(tong)訊兩種(zhong)方(fang)式(shi)(shi)。

1. 脈沖方式(shi)

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，富士伺服電機的位置和(he)速(su)度。

比(bi)如，我(wo)們約定伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)10000個(ge)脈沖旋轉一(yi)圈，那(nei)(nei)么，當上(shang)位機(ji)(ji)發送10000個(ge)脈沖，伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)旋轉一(yi)圈，實現位置控制(zhi)。如果(guo)上(shang)位機(ji)(ji)在一(yi)分鐘內(nei)發完這(zhe)10000個(ge)脈沖，那(nei)(nei)么伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)的(de)速度(du)就(jiu)(jiu)是(shi)1r/min,如果(guo)實在一(yi)秒鐘內(nei)發完，那(nei)(nei)么伺(si)服電(dian)機(ji)(ji)的(de)速度(du)就(jiu)(jiu)是(shi)1r/s，也就(jiu)(jiu)是(shi)60r/min。

低(di)(di)端PLC，數控(kong)(kong)系統，以(yi)及各種單(dan)片機系統一(yi)般都是(shi)采用(yong)這(zhe)種模式(shi)(shi)(shi)，簡單(dan)易(yi)行，成本低(di)(di)廉(lian)。很(hen)顯(xian)然，當(dang)伺服軸數增加，這(zhe)種控(kong)(kong)制(zhi)方式(shi)(shi)(shi)的缺點就會(hui)顯(xian)現出來，上位機硬(ying)件成本會(hui)增加，配線會(hui)很(hen)復雜(za)，而(er)且(qie)現場EMC不好的話，脈沖極(ji)易(yi)丟失。所以(yi)，這(zhe)種模式(shi)(shi)(shi)一(yi)般是(shi)在(zai)四(si)軸一(yi)下，所以(yi)，大部分(fen)(fen)PLC的脈沖控(kong)(kong)制(zhi)軸數都在(zai)兩軸或(huo)是(shi)三軸，極(ji)少部分(fen)(fen)PLC可(ke)以(yi)實(shi)現四(si)軸。 

2. 通訊(xun)方式

通訊方式(shi)就是專門為(wei)(wei)解決脈(mo)沖(chong)方式(shi)的(de)不足而產生的(de)，已經(jing)成為(wei)(wei)一(yi)種(zhong)發展(zhan)趨勢，他把脈(mo)沖(chong)數和脈(mo)沖(chong)頻率通過通訊的(de)方式(shi)，發送給伺(si)(si)服驅動器(qi)，這種(zhong)方式(shi)不但可(ke)以傳(chuan)遞(di)伺(si)(si)服電機的(de)位置信(xin)息(xi)，還(huan)能(neng)傳(chuan)遞(di)各種(zhong)狀態信(xin)息(xi)。

富士伺服電機的電流(liu)，扭矩以(yi)及伺服驅動(dong)器的故障代碼等(deng)等(deng)，很顯然，當(dang)軸數多的時(shi)(shi)候，這種方式的優勢不言(yan)而(er)喻。雖然通訊(xun)的形式繁(fan)多，但他們解決的一般都是實時(shi)(shi)性問題(ti)，因為對(dui)于運動(dong)控制來說，實時(shi)(shi)性是非(fei)常重要(yao)的。

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