西门子模块代理商-乐山

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3D动画演示西门子伺服系统工作原理

（一）PLC是怎么控制伺服电机的？

在回答这个问题之前，要清楚伺服电机的用途，相对于普通的电机来说，伺服电机主要用于定位，大家通常所说的控制伺服，其实就是对伺服电机的位置控制。其实，伺服电机还用两种工作模式，那就是速度控制和转矩控制，应用比较少而已。

速度控制一般都是有变频器实现，用伺服电机做速度控制，一般是用于快速加减速或是速度控制的场合，因为相对于变频器，伺服电机可以在几毫米内达到几千转，由于伺服都是闭环的，速度非常稳定。转矩控制主要是控制伺服电机的输出转矩，同样是因为伺服电机的响应快。应用以上两种控制，可以把伺服驱动器当成变频器，一般都是用模拟量控制。

伺服电机主要的应用还是定位控制，

位置控制有两个物理量需要控制，那就是速度和位置，确切的说，就是控制伺服电机以多快的速度到达什么地方，并准确的停下。

伺服驱动器通过接收的脉冲频率和数量来控制伺服电机运行的距离和速度。比如，我们约定伺服电机每10000个脉冲转一圈。如果PLC在一分钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以1r/min的速度走完一圈，如果在一秒钟内发送10000个脉冲，那么伺服电机就以60r/min的速度走完一圈。

PLC是通过控制发送的脉冲来控制伺服电机的，用物理方式发送脉冲，也就是使用PLC的晶体管输出是常用的方式，一般是低端PLC采用这种方式。而中高端PLC是通过通讯的方式把脉冲的个数和频率传递给伺服驱动器，比如Profibus-DPCANopen,MECHATROLINK-II,EtherCAT等等。这两种方式只是实现的渠道不一样，实质是一样的，对我们编程来说，也是一样的。这也就是我想跟大家说的，要学习原理，触类旁通，而不是为了学习而学习。

对于程序编写，这个差别很大，日系PLC是采用指令的方式，而欧系PLC是采用功能块的形式。但实质是一样的，比如要控制伺服走一个定位，我们就需要控制PLC的输出通道，脉冲数，脉冲频率，加减速时间，以及需要知道伺服驱动器什么时候定位完成，是否碰到限位等等。无论哪种PLC，无非就是对这几个物理量的控制和运动参数的读取，只是不同PLC实现方法不一样。

通过“设备对象组态”实现可全面可组态的应用

使用 STEP 7 中的“设备对象组态”功能，无需编程即可将数据传输到控制中心。

与控制中心相关的 CPU 数据可通过 STEP 7中用户友好的内容浏览功能来选择。随后即可在布局清晰的菜单中，向以这种方式选择的设备对象分配数据传输参数。只需少数几步操作，即可循环传输或在发生特定事件时传输测量值、设定值或报警，无需进行任何编程。

数据后备

产品中集成的数据缓冲机制可防止数据丢失。

连接失败时，可以缓冲存储多 64000 个带时间标记的值。重新建立连接后，缓冲的值将按正确顺序自动传输到控制中心。

DNP3 协议

与控制中心的通信基于 DNP3 规范 2 (2007/2009) 的成熟标准。

由于支持规范中定义的对象和传输机制，可确保与PCS7、WinCC（使用相应的远程控制包）以及市场上的所有其它控制中心系统兼容。

全面支持 DNP3 标准中定义的通过主干网进行安全数据传输的安全机制。

IEC 60870 标准

与控制中心之间的通信基于符合 IEC 60870-5-104标准的成熟通信标准。这确保了无需进行任何基础性的调整开发，即可实现来自西门子或其它供应商的远程控制、仪表与控制设备和系统可以相互之间进行通信。此标准提供的变化形式允许采用不同的厂商相关标准（如，使用的框架类型和功能）。借助互操作性表，各种配置文件可以相互协调地工作。此标准已得到广泛采用，尤其在欧洲和亚洲。IEC 60870-5-104远程控制协议也适合用于现场总线或站总线。用于站总线时，可以使得各个设备之间直接进行通信。

电邮发送提醒

为了及时向服务或维护人员提供站的状态信息，可以组态电子邮件提醒。如果发生事先定义的事件（如违反了阈值），则会通过电子邮件自动发送与相关的信息。

通过 CP 1243-1 (Security Integrated) 实现 SIMATIC S7-1200单元保护，例如，安全访问 S7-1200 以进行工程组态

使用 TeleControl Server Basic 连接到控制中心

借助于 CP 1243-1，服务应用中基于 S7-1200 的远程站点可经由基于 IP 的网络直接连接到 TeleControlServer Basic。.使用附加路由器（例如，用于通过移动无线方式或 DSL 进行通信的 SCALANCEM），可通过其它介质进行连接。

以 S7-1200 作为 RTU 的服务应用，通过移动无线方式 (CP 1242-7) 和 DSL（使用 CP 1243-1 和SCALANCE M812-1）进行连接

连接到基于 WinCC 的控制中心或第三方控制中心

通过 CP1243-1，只需几步即可将远程站 S7-1200 连接到基于 DNP3 或 IEC 60870-5-104的控制中心（如 WinCC 或 PCS7）。

以 S7-1200 作为 RTU 的服务应用，通过 DSL 连接到含有 Telecontrol Add On 的 PCS7控制中心