一、前言

圖1 伺服電機與控制器

伺服總線控制是自動化項目里應(yīng)用很廣的控制方案。

目前比較主流的有以太貓，以太網(wǎng)等基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開發(fā)的方案。

總線本身只是一套硬件系統(tǒng)，控制方法和編程邏輯跟直接通過脈沖口控制區(qū)別也不大，成本來說的話，10個伺服以上走總線更加經(jīng)濟。

要詳細了解總線伺服控制的優(yōu)勢要清楚以下幾個問題。

二、伺服系統(tǒng)是什么？

圖2 伺服電機

1、伺服系統(tǒng)又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。

伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。

2、伺服系統(tǒng)主要由控制器，功率驅(qū)動裝置，反饋裝置和電動機組成。

三、伺服驅(qū)動器的作用是什么？

圖3 伺服驅(qū)動器

伺服驅(qū)動器又叫“伺服控制器”，顧名思義，就是用來控制伺服電機的裝置。

可控制伺服電機的起動、停機、轉(zhuǎn)速，對電機進行各種保護（過載，短路，欠壓）等等，是伺服系統(tǒng)的核心組成部分。

四、總線式伺服PK傳統(tǒng)脈沖/模擬量伺服，哪個更好？

圖4 伺服驅(qū)動器脈沖控制伺服接線圖

伺服驅(qū)動系統(tǒng)中，脈沖的方式一般是一些簡單伺服應(yīng)用，要求不高的場合。

而對于高端設(shè)備和軸數(shù)較多的應(yīng)用來說，因為總線通訊的速度更快，可以直接發(fā)送速度或位置設(shè)定值。所以高端的伺服應(yīng)用都是走的總線控制方式。

五、EtherCAT總線伺服具體有哪些優(yōu)勢？

圖5 總線控制伺服示意圖

1、接線簡化。節(jié)約線材成本，減少布線時間，減小出錯機率。
傳統(tǒng)脈沖/模擬量伺服，每軸接線約13~16根，若有反饋，需增加6~8根，以4軸點膠機為例，僅伺服部分的接線就要100根！
總線式伺服，運動控制器的一個總線通訊口可以連接多臺伺服，伺服之間用簡單的網(wǎng)線插接即可，接線工作量銳減。
2、具備故障自診斷特性，可以準確定位錯誤點，可在人機界面中顯示，維護、檢修更便捷。
EtherCAT 在其系統(tǒng)內(nèi)部擁有多種不同的診斷功能。可以實時監(jiān)控各軸的工作狀態(tài)，實時獲取錯誤點信息，直接報告錯誤代碼給用戶使用的應(yīng)用軟件。
物理層診斷：比如線纜和接頭，存在接觸不良、不足或者線纜損壞。
數(shù)據(jù)鏈路層的診斷：例如由于鏈接丟失或者內(nèi)部硬件中斷，導(dǎo)致一個從站不能進行數(shù)據(jù)交換的情況，可快速檢出故障區(qū)域
應(yīng)用層的診斷：比如檢測伺服驅(qū)動在初始化階段出現(xiàn)的配置錯誤或電機運行時出現(xiàn)的錯誤，并在人機界面中報告錯誤代碼。

3、方便調(diào)試，可通過主控界面直接調(diào)整伺服參數(shù)。
EtherCAT總線驅(qū)動，可以監(jiān)視伺服電機實際位置、實際速度等信息，也可以根據(jù)需要由程序自動調(diào)整伺服參數(shù)。可實現(xiàn)在人機界面中設(shè)定伺服參數(shù)，而不用到伺服面板修改，簡潔直觀不易出錯。

4、可靈活實現(xiàn)遠距離控制：在生產(chǎn)線設(shè)備很長，或伺服數(shù)量較多時十分方便、安裝成本低。

拓撲靈活，幾乎支持任何形式網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)；線纜長度最大1000米，節(jié)點之間的線纜長度無需規(guī)劃。

5、傳輸精度高、可靠性高，抗干擾能力更強：數(shù)字式通訊方式，無信號漂移問題，指令和反饋數(shù)據(jù)精度可達32bit。

伺服之間網(wǎng)線連接，整個電氣系統(tǒng)的EMC特性好，不會出現(xiàn)丟脈沖現(xiàn)象。

用脈沖/模擬量存在丟脈沖和電壓波動的現(xiàn)象，會影響加工精度。

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