西門子中國(授權)一級代理 代理商 PLC東北地區

一、伺服控制器與伺服電機的關系

伺服電機與伺服控制器基本上是成對出現的，伺服電機的工作離不開伺服控制器（也有人叫伺服驅動器）。伺服控制器給伺服電機提供電源，并接收伺服電機反饋回來的編碼器信號。我們控制伺服電機，也就是讓伺服電機按照我們的想法旋轉，正轉還是反轉，轉速是多少，這些都是通過給伺服控制器發脈沖來實現的，雖然現在很多伺服控制器可以通過發通訊指令來實現控制，但是Zui終的本質還是脈沖。
伺服系統的構成圖：二、伺服電機的接口
伺服電機一般都有兩股線引出，一股線是電源線，另一股是編碼器線。電源線是伺服控制器提供給伺服電機的已經調制過的電源，編碼器線是伺服電機內部的編碼器反饋的信號給伺服控制器。
三、伺服控制器相關的輸入輸出信號
伺服控制器上的線和接口相對多一些，市面上的伺服控制器結構和原理都差不多，面板與接口也是大同小異。都需要電源、都有面板（包括幾個小按鍵）用于模式設置，有些伺服控制器可以通過USB接口，通過上位機來設置模式和參數，與伺服電機鏈接的編碼器接口和電源接口也是必不可少的。
我們來控制伺服電機能操作的基本上就是控制伺服控制器上的輸入輸出信號端子，就是上圖中的CN1接口。現在很多伺服控制器也可以通過MODBUS總線或者EC總線來控制伺服控制器，但是總線控制不方便了解伺服控制系統的原理。本文以市場上某種伺服驅動器為例來展開一下伺服控制器的輸入輸出信號，其他伺服控制器也是大同小異。
3.1、伺服控制器的數字量輸入信號
IN1（SV-ON）伺服使能，也就是開啟伺服控制器，是伺服控制器處于工作狀態。我們可以通過PLC、運動控制器、或者自己做的PCB控制板來給伺服控制器提供輸入信號，以達到控制伺服電機的目的。這里把PLC、運動控制器、PCB控制板統稱為上位機。
如果上位機為繼電器輸出，那么接線可以如下，當開關合上的時候，伺服控制器就開啟了。
如果上位機為集電極輸出，也就是三極管輸出，三極管也分NPN型和PNP型，接線和繼電器輸出也沒多大差異，上位機通過控制三極管的開關就能實現伺服控制器輸入信號的有效與否。
不管是繼電器、還是NPN、或者PNP，都可以理解成一個開關，Zui終目的都是為了使伺服控制器上對應的光耦開關工作 ，所以Zui終的接線圖可以這么簡化。
3.2、伺服控制器的位置量輸入信號
前面說過，控制伺服電機，就是讓電機轉起來，電機旋轉的兩個主要參數就是旋轉速度和旋轉方向。它們都是通過脈沖來控制的，脈沖的頻率越高旋轉的速度也就越快。至于旋轉方向，可以有多種方式，有AB相的方式，又有專門的方向信號。

給伺服控制器提供脈沖，可以是單端的也可以是差分的，差分脈沖的抗干擾能力更強一些，但也要看伺服控制器是否支持差分脈沖。
單端方式提供脈沖可以如下圖所示，上位裝置可以是PLC、運動控制器、或者自己開發的PCB控制板等，主要目的還是讓伺服控制內部的光耦開關工作。

差分方式提供脈沖如下圖所示
3.3、伺服控制器數字量輸出信號
我們通過控制伺服控制器來實現伺服電機的控制，也就是前面提到的給伺服控制器提供輸入信號，伺服控制器也會對外提供一些狀態信息，方便用戶合理控制電機。

伺服控制器對外輸出的數字信號，一般是OC輸出，上位機可以是光耦輸入，也可以是繼電器輸入。不同的方式接線方式如下所示：
上位裝置為光耦輸入的接線：

上位裝置為繼電器輸入的接線：
3.4、伺服控制器編碼輸出信號
伺服電機本身是有一個編碼器的，用于反饋伺服電機的位置信息，伺服電機區別于其他電機，就是因為有反饋，這個反饋就是編碼器的反饋。伺服電機的編碼器反饋信息也是提供個伺服控制器的，用于實現閉環控制。同時伺服控制器還可以把編碼器信號提供給上位機，以方便上位機用戶的控制，比如機械調零一般都需要用到伺服控制器提供的編碼器信號。

伺服控制器提供編碼器信號給用戶（上位機），有有兩種方式，一種是提供差分的脈沖，一種是單端脈沖，用戶可根據實際的電路結構進行選擇。
伺服控制器編碼集電極輸出接線（單端輸出）
伺服控制器編碼差分輸出輸出接線

3.5、伺服控制器模擬量輸入信號
很多日系的伺服控制器使用模擬輸入來進行伺服電機的控制，現在市面上的伺服驅動器也都兼容模擬接口。

模擬量信號與上位機的連接示意圖如下：