6ES7515-2AN03-0AB0西门子模块

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由于组成伺服系统的元件及控制方法多样，其分类方法也各不相同。伺服系统主要可按照四种方法分类：按照参数特性分类、按照驱动元件类型分类、按照控制原理分类以及按机床加工系统分类。本节介绍了脉冲伺服系统、相位伺服系统、幅值伺服系统以及全数字伺服系统，讲述了步进伺服系统、直流伺服系统以及交流伺服系统，接着介绍了开环伺服系统、半闭环伺服系统以及闭环伺服系统，Zui后介绍了主轴伺服系统及进给伺服系统。通过对各类伺服系统详细说明，使读者对伺服系统分类有深刻认识。

按参数特性分类

  1. 脉冲伺服系统

  如图3-9所示，脉冲伺服系统也被称为脉冲比较伺服系统，它主要应用在数控机床中，数字脉冲由插补器给出。机床位移量检测装置有磁尺、光栅、光电编码器，都以数字脉冲作为数字信号，并以光栅作为位置反馈装置。

  (图3-9 脉冲伺服系统框图)

  e=R-f

  由于给定量R与反馈量f都为脉冲信号，可对其直接进行比较，得到位置偏差信号e。

  当输入脉冲R为0时，无反馈信号(即f=0),由偏差公式(3-1)可得e=0,工作台静止;当输入脉冲尺为正时，工作台尚未移动(即f=0),由式(3-1)得c>0,工作台正向进给;类似当输入脉冲尺为负时，工作台反向进给。数字量e经数模(D/A)转换后得到的校拟电压信号控制伺服电动机。

  2. 相位伺服系统

  如图3-10所示，相位伺服系统也被称为相位比较伺服系统。相位伺服系统具有载波频率高、响应快、抗干扰性强等特点……适用于连续控制系统，也适用于感应式检测元件(如旋转变压器、感应同步器)。

  (图3-10相位伺服系统框图)

  脉冲调相器将进给指令脉冲R转换成相位信号，即变换成重复频率为f的相位信号PA(θ);感应同步器采用相位工作状态，即用定尺检测相位信号;感应同步器输出经滤波放大后产生

  的位置反馈信号Pg(6),PB(θ)代表机床的实际位置;相位差△反映了信号PA(θ)和Pg(θ)的偏差，偏差信号经放大后驱动机床按指令位置进给，从而实现jingque的位置控制。

3. 幅值伺服系统

  幅值伺服系统也被称为幅值比较伺服系统，其位置检测元件(旋转变压器或感应同步器)采用幅值工作状态输出模拟量信号。幅值伺服系统的特点是幅值大小与机械位移量成正比。位置反馈信号由幅值大小决定，该信号与指令信号比较构成的闭环系统称为幅值比较伺服系统。

  图3- 11给出了幅值比较伺服原理框图。在鉴幅式伺服系统中，数/模转换电路的作用是将比较器输出的数字量转化为直流电压信号。鉴幅系统工作前，插补装置和测量元件的信号处理线路没有脉冲输出，即比较器的输出为零，这时执行元件不能带动工作台移动;出现进给脉冲信号之后，比较器的输出不再为零，执行元件开始带动工作台移动。鉴幅式工作测量元件又将工作台的位移检测出来，经信号处理线路转换成相应的数字脉冲信号。数字脉冲信号与进给脉冲进行比较，若两者相等，则比较器的输出为零，工作台停止;若两者不相等，说明工作台实际移动的距离不等于指令信号要求工作台移动距离，则执行元件继续带动工作台移动，直到比较器输出为零时停止。

  (图3-11 幅值比较伺服系统框图)

   4.全数字伺服系统

  数字伺服系统是指以计算机为控制器的伺服系统，数字计算机具有快速强大的数值计算能力、逻辑判断以及信息加工能力，还能提供更复杂、更全面的控制方案，为现代控制理论的应用提供了功能强大的工具。图3-12给出了一个单机控制的数字伺服系统的硬件框图。数字伺服系统的微处理器将系统信息快速、准确地显示在主机上;可实现打印各部分信息内容;键盘给主机输入信息，使得信息输入更加便捷;通过总线实现主机与各个输出、输入通道的通信。

  (图3-12 数字伺服系统框图)

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