西门子6ES7231-7PF22-0XA0参数详细

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伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统。在中，伺服系统主要指各坐标轴进给驱动的位置控制系统。伺服系统接受来自cnc装置的进给脉冲，经变换和放大，再驱动各加工坐标轴按指令脉冲运动。这些轴有的带动工作台，有的带动架，通过及个坐标轴的综合联动，使相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出所要求的复杂形状工件。

进给伺服系统是数控装置和机床机械传部件间的联系环节，是数控机床的重要组成部分。它包括机械、、电机（早期产品还包括液压）等各种部件，并涉及到强电与控制，是一个比较复杂的控制系统。要使它成为一个既能使各部件互相配合协调工作，又能满足相当高的技术性能指标的控制系统，的确是一个相当复杂的任务。再现有技术条件下，cnc装置的性能已相当优异，并正在迅速向更高水平发展，而数控机床的*高运动速度、跟踪及精度、加工表面质量、生产率及工作可靠性等技术指标，往往又主要决定于伺服系统的动态和静态性能。数控机床的故障也主要出现在伺服系统上。可见提高伺服系统的技术性能和可靠性，对于数控机床具有重大意义，研究与开发高

直线感应同步器结构。定尺和滑尺由一系列开口线圈串联而成，其中一尺产生分布的交变磁场，另一尺则作为读出装置。由图可见，当两个线圈的轴线重合时，读出的信号尽大；而当两个线圈的轴线错开时τ／2，输出为零。同理，当滑尺继续移动τ ／2时，输出信号*大，但相位相反。

2.绝对值脉冲编码器：

绝对值编码器通过读取编码盘上的图案来表示轴的位置。它由一组二元信号(“0”和“1”)按一定规律组成代码，每一个代码对应于编码器的一个确定位置。

编码器由编码模具和读码装置两部分组成。编码模具由若干个二进制码元按一定编码规律组成。 图表示一个二进制编码的码盘，其中4个码道分别相应于二进制的20、21、22和23各位，阴影部分表示为“1”，而空白部分表示为零，共16个代码。读码装置是多种多样的，依编码模具的二元信号形成原理而定。例如，以导电一不导电作为“1”和“0”，读码装置就需要采用电刷，而当以透光一不透光表示“1”和“0”时，读码装置相应地采用光电方法。

3.光删：

计量光栅是用于的精密检测元件，是闭环系统中另一种用得较多的测量装置，用作位移或转角的测量，测量精度可达几微米。

在玻璃的表面上制成透明与不透明间隔相等的线纹，称透射光栅；在金属的镜面上制成全反射与漫反射间隔相等的线纹，称反射光栅，也可以把线纹做成具有一定衍射角度的定向光栅。

计量光栅分为长光栅(测量直线位移)和圆光栅(测量角位移)，而每一种又根据其用途和材质的不同分为多种。

栅位置检测装置由光源、长光栅(标尺光栅)、短光栅(指示光栅)和光电元件等组成，如图所示。根据光栅的工作原理分透射直线式和莫尔条纹式光栅两类。

１、分类与结构

脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器。它把机械转角变成电脉冲，是一种常用的角位移。脉冲编码器分光电式、接触式和电磁感应式三种。光电式的精度与可靠性都优于其他两种，因此上只使用光电式脉冲编码器。由霍耳效应构成的电磁感 应或脉冲发生器也有用作速度的。光电脉冲编码器按每转发出的脉冲数的多少来分，又有多种型号。根据机床滚珠丝杠螺距来选用相应的脉冲编码器。

增量式光电脉冲编码器*初的结构就是一种光电盘。在一个圆盘的圆周成相等的透明与不透明部分，圆盘与工作轴一起旋转。此外还有一个固定不动的扇形薄片与圆盘平行放置，并制作有辨向狭缝(或狭缝群)，当光线通过这两个作相对运动 的透光与不透光部分时，使光电元件接受到的光通量也时大时小地连续变化(近似于正弦信号)，经放大、整形电路的变换后变成脉冲信号。通过计量脉冲的数目和频率即可测出工作轴的转角和转速。

该编码器通过十字连接头与伺服连接，它的法兰盘固定在电动机的端面上，罩上防护罩，构成完整的驱动部件

(a) 信号处理线路 (b)光电输出波形图

z相是一转脉冲，它是用来产生机床的基准点的。通常，数控机床的机械参考点与各轴的脉冲编码器发z相脉冲的位置是一致的。在应用时，从脉冲编码器输出的，四个方波被引入位置控制回路，经辨向和乘以倍率后，变成代表位移的测量脉冲。经频率一电压变换器变成正比于频率的电压，作为速度反馈信号，供给速度控制单元进行速度调节。

图 (ａ)为光电脉冲编码器的信号处理线路图。其中施密特触发器作为放大整形用。它将相差90o的二组正弦波电流信号ａ与b，放大整形为方波。若a相超前ｂ相90o(图 (ｂ)右)则输出正转脉冲列ｇ；若ａ相落后b相90o，如图 (ｂ)左，则输出反转脉冲列f。若门电路如图 (ｂ)所示由与或门 组成，则在输入信号一周期内有4个脉冲输出，即把与位移(转角)成正比的栅距角或莫尔条纹宽度细分成四等分了。

1.步进的主要特性参数

（1）步距角a 每输入一个电脉冲信号，转子所转过的角度称为步距角。步进电动机的步距角可按下式计算：

a = 360°/mkz

（2）静态步距角误差△a 步进电动机的实际步距角与理论步距角之差称为静态步距角误差。

（3）*大静转矩tmax 使转子刚刚离开平衡位置的极限转矩值称为*大静转矩。

（4）空载起动频率 fq 电动机在空载情况下，不失步起动所能允许的*高频率称为空载起动频率。

（5）连续运行*高工作频率（矩频特性） 步进电动机起动后，电动机速度能跟随控制脉冲频率连续上升而不失步运行的频率称为连续运行频率。

2.步进电动机的选择

（1）必须保证步进电动机的输出转矩大于负载转矩，使电动机的矩频特性有一定裕量，以保运行可靠；

（2）要求计算的机械系统负载转动惯量与步进电动机转子的转动惯量相匹配，并有一定裕量；

（3）使*高连续工作频率能满足产品快速移动的要求；

（4）使步进电动机的步距角a与机械系统相匹配，以得到机床所要求的脉冲当量