SIEMENS南宁市西门子中国总代理商-西门子变频器伺服电机总代理

在实际应用中，很多场合需要在轴到达固定的位置后输出脉冲信号，或者根据运动的时间输出脉冲信号，工业控制中称之为凸轮输出（Output cam）。

凸轮输出的应用如下图所示。其中数字输出的上升沿与下降沿位置都是可以任意定义的。

凸轮输出的应用

为了加快数字量输出的准确程度，还可以采用快速输出点作快速凸轮输出。

快速测量输入

快速测量输入（Measuring input）是指利用快速输入点来存储轴的当前位置，如下图所示。

快速测量输入

快速测量输入的准确性决定了硬件特性以及数据的传输特性，对于高速的测量输入点，系统需要在一个运算周期内对其位置进行评估。

位置控制器

位置控制是运动控制器的重要功能组成部分，在运动控制器中，有插补周期、伺服周期以及通信周期的概念，通信周期用来实现运动控制器与驱动器之间的数据交换，它制约着插补周期与伺服周期。通常情况下，控制器的Zui高通信周期为1ms，也就是说，插补周期与伺服周期至少为1ms。位置控制器（Positioning controller）的运算是在伺服周期里进行的，因此，伺服周期的长短直接影响着位置控制的精度。

位置控制器通常有以下几种类型。

①KV controller：带预控的比例控制器，如下图所示。

带预控的比例控制器

②PD_controller：比例与微分控制器，如下图所示。

比例与微分控制器

③PID_controller：比例、积分、微分控制器，如下图所示。

比例、积分、微分控制器

由于伺服周期的限制，PID的运算时间较长，因此不利于位置控制精度。一些产品将位置控制器移植到下面的驱动器中，这样，位置环与速度环采用同一采样周期，即125μs或者 250μs。在运动控制器中，偏差与比例系数被一同通过通信的方式发送给驱动器。这就是所谓的DSC功能，即动态伺服控制。西门子运动控制器Simotion与TCPU都为用户提供了此功能，并有与功能相对应的通信报文。 

压力控制器

某些场合下，运动控制器不但需要位置控制的功能，还需要对压力或者力进行控制。这时就需要在原有的位置控制基础上，再扩展一个PID调节通道，用于压力或者力的控制。例如在某些成型的生产机械中，常常用到位置控制与压力控制的切换，如下图所示。

位置控制与压力控制的切换

Simotion也为用户提供了压力控制功能。在对轴进行组态的过程中，选择位置一压力控制模式，可以在轴的控制回路上多出压力控制通道。在设备运行过程中，可以通过相关条件实现位置控制与压力控制的切换，如下图所示。

物件压锻生产过程