伺服驅動器使用方法大體和變頻器一樣，在這裡需要注意的是伺服驅動器的選型不只有功率一個參數，還有低慣量和高慣量。

低慣量類型一般轉矩低，轉速高，適合一些負載輕，運動頻繁的控制。高慣量類型轉矩高，轉速低，適合一些負載較大的控制。所以需要根據現場情況選擇合適的驅動器，否則要不就是轉速跟不上，要不就是電機過熱影響壽命。

今天我們系統的學習一下伺服控制系統！

一伺服控制系統的控制方式

伺服驅動器主要有三種控制方式；

1 轉矩控制：

轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，具體表現為例如10V對應5Nm的話，當外部模擬量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm：如果電機軸負載低於2.5Nm時電機正轉，外部負載等於2.5Nm時電機不轉，大於2.5Nm時電機反轉（通常在有重力負載情況下產生）。可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。

應用主要在對材質的受力有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中，例如饒線裝置或拉光纖設備，轉矩的設定要根據纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。

2 位置控制：

位置控制模式一般是通過外部輸入的脈衝的頻率來確定轉動速度的大小，通過脈衝的個數來確定轉動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由於位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應用於定位裝置。應用領域如數控機床、印刷機械等等。

3 速度模式

通過模擬量的輸入或脈衝的頻率都可以進行轉動速度的控制，在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優點在於可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統的定位精度。

實例講解如何使用PLC進行控制伺服驅動器

PLC控制伺服驅動器的方法主要有兩種；

1 脈衝控制：

這裡我們以松下A5系列伺服驅動器配合西門子S7-200smart為例說明。

第一步，先接線，A5系列伺服驅動器需要接線的端子共有XA（供電電源的控制電源）、XB（電機輸出線）、X4（控制線）和X6（電機編碼器線）。我們看下接線圖。（如果需要使用絕對位置控制，即是使用絕對編碼器的話還需要通訊，絕對位置控制本身照比相對位置控制更加準確，且不受外界因素影響，缺點是絕對位置編碼器不好維護，出現問題後需要手動復位，復位過程較麻煩，而且松下的驅動器為了保證絕對編碼器的精度和安全，通訊使用的是很複雜的多次校驗，對於新手很不友好，需要先學習中斷，本篇文章不做拓展，如果敢興趣的話請在評論區留言）

控制端子上有很多保護端子，需要將這些端子都短接才能正常使用

絕對編碼器通訊數據圖

接完線後我們需要在驅動器上設置控制模式，參數等等。

其中，伺服系統的控制模式分為

一：位置控制模式

二：速度控制模式

三：轉矩控制模式

四：全閉環控制模式

根據需要驅動的設備選擇模式，每個模式的參數設置方法都不相同，但只要熟悉一個其他的調試起來也很快。

這只是試運行參數，並不是所有參數，參數設置請參考驅動器手冊

設置完參數後我們看下程序，以前我們說過，西門子s7-200smart系列對運動控制支持得很好，不僅最大脈衝數足夠，而且運動控制非常方便，不需要拓展庫文件。

打開S7-200smart軟件後添加運動向導（軸的區別只在於輸出的Q點不同）

按照電機參數和機械尺寸填寫實際數據，以便與真實位置對應。

選擇一種模式，這種方式便於直觀輸出。

前後急停限位，安全措施。

手動速度和最大速度，根據電機數據填寫。

清零功能

控制端子，按照接線圖接線即可

程序註釋；第一行為驅動器使能行，沒有的話驅動器無法動作，可以用來做緊急制動。

第二行為編碼器清零，此文中的編碼器為相對式。第三行為控制輸出行，其中START端子應該由上升沿控制，文章中的是一個往復運動的例子。除了以上三個程序指令，運動控制還有其他功能，等著您來探索。

2 通訊控制：

談到伺服驅動器我們就不得不提到西門子的V90系列，西門子V90有以下優點：

低成本

1、集成所有控制模式：外部脈衝位置、內部設定值位置、速度和轉矩控制；2、全功率驅動標配內置制動電阻；3、集成抱閘繼電器。

伺服性能優異

1、自動優化功能使設備獲得更高的動態性能；2、自動抑制機械諧振頻率；3、1 MHz 的高速脈衝輸入；4、20 位分辨率的絕對值編碼器；5、優化的系統性能：3 倍過載能力、電機低扭矩紋波以及驅動與電機的完美整合；

使用方便

1、快速便捷的伺服優化和機械優化；2、簡單易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 調試工具；3、兼容 PLC 和運動控制器的雙通道脈衝設定值；4、通用 SD 卡參數複製；5、電機電纜連接器可旋轉，支持多角度旋轉，可快速鎖緊/釋放；

運行可靠

1、更大的電壓範圍：380 V ~ 480 V，-15% / +10%；2、PCB 塗層保證驅動器在嚴苛環境中的穩定性；3、高品質的電機軸承；4、電機保護等級 IP 65，軸端標配油封；5、集成安全扭矩停止(STO)功能；

功率範圍 0.4至7KW；電壓範圍 3AC380V…480V(+10%/-15%)；控制方式 外部脈衝位置、內部設定值位置、速度控制和扭矩控制；

這裡我們以S7-1500與西門子V90伺服系統為例講解通訊運動控制！

1、在TIA軟件裡組態PLC和V90PN硬件

在“網絡視圖”中，右邊的“硬件目錄”中選擇“其他現場設備-Drives-SIEMENSAG-SINAMIS",下拉找到V90硬件，拖拽到左邊。

左鍵按住綠色網口圖標，移動到對應設備進行網絡連接

在網絡視圖中雙擊V90PN圖標，配置V90PN的報文，位置控制選擇111報文。

左鍵選中V90PN設備，在“屬性”欄，命名設備的名稱，要和V90驅動的名稱一致

驅動的控制模式選擇“基本定位器控制”

驅動報文選擇“111報文”

斜坡函數發生器選擇“生效”

調用SINA_POS對軸進行位置控制，在全局庫中選擇，打開右邊“庫”，選擇“全局庫”

SINA_POS指令說明，注意該指令必須使用“111報文”

ModePos:控制模式選擇

1、相對定位

2、絕對定位

5、直接設定零點

6、主動回原點

7、點動模式

Off1:軸使能，RejTrvTsk,IntMStop默認，AckFlt故障復位，Execute啟動定位（上升沿），Position設置定 位距離（LU），Velocity定位時的速度（LU/min），OverV設定速度百分比輸出，OverAcc設定加速度百分比輸

出，OverDec設定減速度百分比輸出，LAddrSP和LAddrAV報文地址，VeloAct實際速度，PosAct實際位置（LU） 例：實際設定速度=Velocity*OverV%

例：實際設定速度=Velocity*OverV%

注意：點動的速度在驅動裡面設定，也可以通過調用SINA_PARA_S修改，VeloAct選擇Lreal數據類型，防止數據溢出。

Velocity的設定值和驅動的單圈對應長度（LU）有關，默認設定是10000LU。

實 際 速 度 =NIST_B*P2000/40000000H(1073741824) 實際轉矩=PZD12*P2003/4000H(16384)

Velocity=目標軸轉速*單圈LU/1000

實際轉速=VeloAct*額定轉速/1073741824 實際位置=PosAct/單圈LU

註釋：P2000為額定轉速，P2003為額定轉矩

例子：想設定軸轉速為300r/min,單圈LU=10000，則Velocity=300*10000/1000。

參數讀寫功能

注意：AxisNo無論配置多少軸都設定為16#02

Start——上升沿啟動

ReadWrite——0： 參 數 讀 ，1： 參 數 寫

LAddr—— 配 置 的 報 文

Parameter——參數編號，如P1120參數，則Parameter=1120

Index——參數下標，如P25467[1]，則Index=1

ValueWrite——待寫入參數的設定數值AxisNo——16#02

ValueRead——讀入參數的存放數值

速度模式

驅動的控制模式選擇“速度控制”

選擇標準報文1，

Execute——速度啟動/停止，

Velocity——軸轉速（RPM）

LAddrSP,LAddrAV——組態報文FactRPM——額定轉速

AckFlt——故障復位

VeloAct——實際轉速（RPM）

好吧！其實工控的學習最重要的就是去動手實際操作了！

你們覺得西門子伺服系統怎麼樣？