科爾摩根伺服驅(qū)動器與運動控制器之間的區(qū)別是什么？

在自動化領(lǐng)域，運動控制器和基本的伺服驅(qū)動器之間存在著微妙的差異。許多應(yīng)用都需要運動控制器和伺服驅(qū)動器共同組成一個完整的系統(tǒng)，因此，掌握每個設(shè)備的功能和智能水平至關(guān)重要。

伺服系統(tǒng)

伺服驅(qū)動器向電機線圈供應(yīng)電壓和電流，然后通過監(jiān)控反饋來關(guān)閉伺服環(huán)路，從而為伺服電機供電。大多數(shù)情況下，伺服驅(qū)動器含有三個嵌入式伺服環(huán)路，即電流（或扭矩）環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)；三個環(huán)路相互作用以實現(xiàn)精準(zhǔn)的運動控制。需要哪些環(huán)路是由預(yù)期的電機操作來決定的。

扭矩控制應(yīng)用僅需要電流環(huán)就可以實現(xiàn)特定要求的扭矩。由于扭矩和電流成正比，扭矩可通過向伺服驅(qū)動器提供電流反饋的傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在速度控制應(yīng)用中，電流環(huán)和速度環(huán)通常都需要。 速度環(huán)負(fù)責(zé)監(jiān)控向伺服驅(qū)動器提供速度信息的傳感器，并根據(jù)所得數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)電流環(huán)，增大或減小扭矩。

最后，位置環(huán)應(yīng)用利用與電機連接的反饋傳感器，將位置信息發(fā)送至伺服驅(qū)動器或運動控制器，后者又將信號發(fā)送至速度環(huán)，從而增大或減小速度，然后再將信息傳遞給電流環(huán)以實現(xiàn)扭矩調(diào)節(jié)。

定義驅(qū)動器和控制器角色

在無刷直流伺服電機的扭矩控制應(yīng)用中，“設(shè)備”根據(jù)基于電流反饋測量的命令輸入向電機提供電流和電壓。用專業(yè)術(shù)語來說，向電機供電的設(shè)備稱為伺服放大器或伺服驅(qū)動器。電流或扭矩驅(qū)動器只有在接收到特定命令，告訴其應(yīng)該產(chǎn)生的扭矩時，才能發(fā)揮作用。這個命令可以來自本質(zhì)上充當(dāng)“控制器”的各種來源。命令可以簡單到人工根據(jù)期望的輸出扭矩手動調(diào)節(jié)電位計，將 +/- 10 Vdc 信號應(yīng)用于驅(qū)動器，充當(dāng)控制器的作用。

典型的無刷直流伺服系統(tǒng)含有三種嵌入式環(huán)路及各種補償和過濾元件。內(nèi)部環(huán)路（電流環(huán)）受控于速度環(huán)，而速度環(huán)又受控于位置環(huán)。電流環(huán)始終位于驅(qū)動器中，而速度和位置環(huán)則位于驅(qū)動器或控制器中。電流環(huán)使用電機的電流傳感器來測量電機繞組中的電流，而速度環(huán)使用速度傳感器（通常是編碼器）來測量電機速度，后者還提供位置信息來關(guān)閉位置環(huán)。

作為基于微處理器的設(shè)備，運動控制器具有生成脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 波形的復(fù)雜算法 伺服驅(qū)動器內(nèi)的功率晶體管通過傳輸電流和電壓波形為電機供電。 運動控制器通常會處理來自各種伺服回路的反饋信息?？刂破魇褂梅答佇畔﹄姍C進(jìn)行換向，按照微處理器的命令實現(xiàn)精準(zhǔn)運行。本質(zhì)上，微處理器所提供的智能充當(dāng)控制器，而與電源設(shè)備相關(guān)的電子產(chǎn)品充當(dāng)驅(qū)動器。 基本上，控制器是將特定命令應(yīng)用于位置、速度或電流環(huán)的元件，而驅(qū)動器負(fù)責(zé)根據(jù)控制器的命令向電機提供電壓和電流。

控制器通常是一種可編程設(shè)備，用于存儲和運行程序員提供的代碼。編程采用各種語言開發(fā)，如 BASIC、C+/C++、VB和 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的語言?？刂破髋溆写罅堪踩?，用于在組件發(fā)生故障時防止過載或停止運動控制。另一方面，驅(qū)動器往往專注于接收控制器的輸入命令，并負(fù)責(zé)功率晶體管的開關(guān)。 這使產(chǎn)生的電流和電壓能夠滿足命令要求的扭矩和速度。

隨著微處理器和新型開關(guān)設(shè)備不斷得到改進(jìn)，控制器和驅(qū)動器間的聯(lián)系正變得越來越緊密——這主要體現(xiàn)在所有電子產(chǎn)品都位于同一個控制柜的集中系統(tǒng)中。在分布式解決方案中，運動控制器位于機柜中，而驅(qū)動器位于電機附近，然后通過運動控制現(xiàn)場總線與集中運動控制器通信。