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凸輪輸出

在實際應用中，很多場合需要在軸到達固定的位置后輸出脈沖信號，或者根據運動的時間輸出脈沖信號，工業控制中稱之為凸輪輸出（Output cam）。

凸輪輸出的應用如下圖所示。其中數字輸出的上升沿與下降沿位置都是可以任意定義的。

凸輪輸出的應用

為了加快數字量輸出的準確程度，還可以采用快速輸出點作快速凸輪輸出。

快速測量輸入

快速測量輸入（Measuring input）是指利用快速輸入點來存儲軸的當前位置，如下圖所示。

快速測量輸入

快速測量輸入的準確性決定了硬件特性以及數據的傳輸特性，對于高速的測量輸入點，系統需要在一個運算周期內對其位置進行評估。

位置控制器

位置控制是運動控制器的重要功能組成部分，在運動控制器中，有插補周期、伺服周期以及通信周期的概念，通信周期用來實現運動控制器與驅動器之間的數據交換，它制約著插補周期與伺服周期。通常情況下，控制器的Zui高通信周期為1ms，也就是說，插補周期與伺服周期至少為1ms。位置控制器（Positioning controller）的運算是在伺服周期里進行的，因此，伺服周期的長短直接影響著位置控制的精度。

位置控制器通常有以下幾種類型。

①KV controller：帶預控的比例控制器，如下圖所示。

帶預控的比例控制器

②PD_controller：比例與微分控制器，如下圖所示。

比例與微分控制器

③PID_controller：比例、積分、微分控制器，如下圖所示。

比例、積分、微分控制器

由于伺服周期的限制，PID的運算時間較長，因此不利于位置控制精度。一些產品將位置控制器移植到下面的驅動器中，這樣，位置環與速度環采用同一采樣周期，即125μs或者 250μs。在運動控制器中，偏差與比例系數被一同通過通信的方式發送給驅動器。這就是所謂的DSC功能，即動態伺服控制。西門子運動控制器Simotion與TCPU都為用戶提供了此功能，并有與功能相對應的通信報文。 

壓力控制器

某些場合下，運動控制器不但需要位置控制的功能，還需要對壓力或者力進行控制。這時就需要在原有的位置控制基礎上，再擴展一個PID調節通道，用于壓力或者力的控制。例如在某些成型的生產機械中，常常用到位置控制與壓力控制的切換，如下圖所示。

位置控制與壓力控制的切換

Simotion也為用戶提供了壓力控制功能。在對軸進行組態的過程中，選擇位置一壓力控制模式，可以在軸的控制回路上多出壓力控制通道。在設備運行過程中，可以通過相關條件實現位置控制與壓力控制的切換，如下圖所示。

物件壓鍛生產過程