通用和专用伺服的比较

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：通用伺服是独立的控制部件，其参数设定、监控等操作，可通过驱动器配套的操作/显示面板实现，因此，它可以和任何普及型CNC配套使用。通用伺服的编码器位置检测信号可以输出到外部，故也可以用于全功能CNC。目前，专用伺服的驱动器和CNC间一般通过专用总线连接，它需要采用专用的通信协议，对外无开放性，因此，驱动器不能独立使用，也不需要配套参数设定、监控等操作的操作/显示单元。

1.通用伺服

通用伺服是指驱动器本身具有闭环位置控制功能，可直接通过外部指令控制速度和位置的伺服驱动器及其配套电动机，其伺服驱动系统组成如图1.2-9所示。

图1.2-9 通用伺服系统的组成

通用伺服的驱动器具有闭环位置、速度、转矩控制功能，它可以通过伺服电动机内置编码器，组成独立的闭环位置、速度、转矩系统。日本安川、三菱、松下等公司生产的驱动器是目前国内使用较多的通用伺服产品。

驱动器用于闭环位置控制时，位置指令一般以脉冲的形式输入，指令脉冲的频率和数量直接决定电动机的转速和转角。驱动器对指令脉冲的来源无要求，它既可与普及型CNC配套，也可与PLC配套构成PLC定位控制系统。脉冲输入接口一般可接收差分输出或集电极开路输出的标准信号，指令脉冲既可是90°相位差的正/反脉冲，也可以是脉冲“+”方向信号。

通用伺服是独立的控制部件，其参数设定、监控等操作，可通过驱动器配套的操作/显示面板实现，因此，它可以和任何普及型CNC配套使用。配套通用伺服的普及型CNC结构非常简单，CNC不需要进行闭环位置控制和监控，也不需要进行编码器反馈信号的处理；但出于回参考点等动作的需要，编码器的零位脉冲需要输入到CNC。

配套通用伺服的普及型CNC，无法通过CNC监控实际坐标轴的运动，也不能通过CNC进行驱动器的参数设定与优化，因此，机床的定位精度和轮廓加工精度完全决定于驱动器本身，这样的系统很难满足高速、高精度的加工需要。

通用伺服的编码器位置检测信号可以输出到外部，故也可以用于全功能CNC。这时，驱动器只作速度控制装置使用，其位置检测信号应连接到全功能CNC上，通过CNC实现坐标轴的闭环位置控制。但是，这样将增加系统成本，故实际较少使用。

2.专用伺服

全功能CNC所使用的专用伺服驱动器本身不具备位置控制功能，坐标轴的闭环位置控制需要通过CNC实现，驱动器实质只起到功率放大的作用，故又称伺服放大器。

使用专用伺服的驱动系统组成如图1.2-10所示，驱动器必须与CNC配套使用。

图1.2-10 专用伺服系统的组成

专用伺服的位置控制通过CNC实现，因此，驱动系统的参数设定、状态监控、调试与优化等均可直接在CNC上实现。CNC不但能实时监控运动部件的位置和速度，而且所有坐标轴都进行统一控制，确保刀具运动轨迹的准确无误。在先进的CNC上，还可通过“插补前加减速”、“AI先行控制（Advanced Preview Control）”等前瞻控制功能，进一步提高轮廓加工精度，因此，其定位精度、加工精度要远远高于普及型CNC。

目前，专用伺服的驱动器和CNC间一般通过专用总线连接，它需要采用专用的通信协议，对外无开放性，因此，驱动器不能独立使用，也不需要配套参数设定、监控等操作的操作/显示单元。

通用和专用伺服的比较

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