工控界的电子齿轮伺服系统位置控制的笑话解密
在工业自动化领域，伺服系统的位置控制就像一把精密的“电子齿轮”，能够以数字信号处理器（DSP）为核心，实现复杂算法和智能化。它采用智能功率模块（IPM）作为驱动电路的心脏部分，不仅具有故障检测保护，还能进行软启动，以减少对驱动器的冲击。在主回路中加入了过电压、过电流、过热、欠压等多重保护机制。
伺服系统由伺服电机、伺服驱动器和上位机构成，上位机通常使用PLC或单片机。伺服电机会根据接收到的脉冲数量和每单位脉冲期间机械部件移动量来完成位移或转角任务。而“电子齿轮”则是指通过调整用户参数中的两个整数，即负载转速/电机转速和负载轴转一周移动量，这两者共同决定了输出的机械位移与输入的脉宽之间的关系。
三菱自动化有限公司将这种功能描述为：“机械可以以任意倍率输入进行移动。”这意味着尽管“电子齿轮”的结构是固定的，但它提供了一种灵活性，使得用户可以通过选择不同的分子和分母值来改变其比值，从而达到类似变速齿轮一样的效果，而不需要更改硬件结构。这也就是为什么人们会称之为“电子齿轮”。
然而，“电子齿轮”的设置并不简单，它涉及到四个主要参数：负载转速/电机转速、负载轴一周移动量、伺服电码分辨率以及每指令脉冲对应的移动量。这些参数都有其特定的意义，对于不同工序要求的机械系统来说，它们各自代表着设备功能决定的一些基本属性，如旋转工作台需要选择余地较小的情况；圆台类旋转的是一周角度；传送类则是负载轴周长等。
其中，编码器分辨率直接影响定位精度，每次编码器发出一个脉冲时，表示伺服电机旋转一定距离，这个距离越小，定位精度越高。但同时，由于这个数值也是与伺服电机会一起安装，因此在选购时必须考虑兼容性。此外，每指令单位对应的一个数据点，也被称作是一个乘数因素，如果取值太大，将限制最高速度；如果取值太小，则可能导致定位不够精确。
因此，在设计过程中，一方面要考虑到速度需求另一方面要保证足够高的地面定位精度，这需要综合考量所有相关因素并做出平衡。总之，“电子齿轮”虽然看起来只是一个简单概念，但实际应用中却包含了许多复杂技术细节，是工业自动化领域中一种极具创新的技术解决方案。