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1.電子齒輪比

1.1 電子齒輪比的作用
電子齒輪比就是對(duì)伺服接收到的上位機(jī)脈沖頻率進(jìn)行放大或者縮小,。其中一個(gè)參數(shù)為分子，為電機(jī)編碼器的分辨率,；一個(gè)為分母,，為電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈所需要的脈沖數(shù)。如果分子大于分母就是放大,，如果分子小于分母就是縮小,。
在 實(shí)際應(yīng)用中，連接不同的機(jī)械結(jié)構(gòu),，移動(dòng)小單位量所需的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)量是不同的,，例如：同樣一個(gè)伺服電機(jī)，如果連接了一個(gè)螺距為10mm的絲杠,，那么電機(jī)轉(zhuǎn)一 圈機(jī)械移動(dòng)10mm,，每移動(dòng)0.001mm就需要電機(jī)轉(zhuǎn)1/10000圈；而如果連接螺距為5mm的絲杠,，每移動(dòng)0.001mm需要電機(jī)轉(zhuǎn)1/5000 圈,。而電機(jī)編碼器的分辨率是相同的，因此可以通過(guò)設(shè)置電子齒輪比來(lái)使電機(jī)脈沖數(shù)和機(jī)械小移動(dòng)量相匹配,，這就是電子齒輪比的作用,。 1.2 相關(guān)概念介紹
（1）編碼器分辨率：伺服電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)編碼器反饋脈沖數(shù)。
 V90的伺服電機(jī)有增量編碼器和值編碼器,，其分辨率如下圖：

圖01. V90伺服電機(jī)編碼器的分辨率
（2）每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)：絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)一圈所需脈沖數(shù),。
（3）小長(zhǎng)度單位(LU)：上位機(jī)發(fā)出一個(gè)脈沖時(shí)，絲杠移動(dòng)的直線距離或旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的度數(shù),，也是控制系統(tǒng)所能控制的小距離,。這個(gè)值越小，經(jīng)各種補(bǔ)償后越容易得到更高的加工精度和表面質(zhì)量,。當(dāng)進(jìn)給速度滿足要求的情況下,，可以設(shè)定較小的長(zhǎng)度單位。也稱作“脈沖當(dāng)量”,。
（4）螺距：螺紋上相鄰兩牙對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的軸向距離,。

西門子NCU573.5B

2.1 V90電子齒輪比的設(shè)置
V90電子齒輪比的設(shè)置方法如圖2所示：

 圖02.  V90的電西門子NCU573.5B子齒輪比設(shè)置

從圖中可以看出V90的電子齒輪比的設(shè)置有兩種方法，這兩種方法的本質(zhì)都是算出編碼器分辨率與期望每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)的比值,。
（1）電子齒輪比=編碼器分辨率 / P29011,。P29011即為期望每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)；
（2）當(dāng)P29011設(shè)定為0時(shí),，電子齒輪比=P29012 / P29013,。
這幾個(gè)參數(shù)的說(shuō)明如圖3所示： 
圖03. 相關(guān)參數(shù)說(shuō)明

四個(gè)電子齒輪比分子可通過(guò)數(shù)字量輸入信號(hào)的組合EGEAR1和EGEAR2來(lái)選擇,，如圖4所示：

圖4. 電子齒輪比分子的選擇

還有兩點(diǎn)需要注意的是：
（1）電子齒輪比的取值范圍是0.02到200；
（2）僅可在伺服關(guān)閉狀態(tài)下設(shè)置電子齒輪比,。

2.2電子齒輪比的計(jì)算及舉例
比如有一套機(jī)械系統(tǒng),，如圖5所示： 
圖05. 機(jī)械系統(tǒng)

其中：a/b為電子齒輪比；
            LU為小長(zhǎng)度單位,；
            r為編碼器分辨率,；
            i= n/m為機(jī)械減速比（n電機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)速，m負(fù)載側(cè)轉(zhuǎn)速）,；
            c為絲杠螺距,。
那么期望每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)d的計(jì)算：

電子齒輪比計(jì)算：

計(jì)算電子齒輪比的實(shí)例：

圖06. 電子齒輪比計(jì)算實(shí)例

再比如：
PLC的大脈沖頻率為200KHz，電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為3000rpm,，伺服電機(jī)編碼器分辨率是524288,；絲杠螺距是10mm（沒(méi)有減速箱）,。
問(wèn)：如果電子齒輪比是1,，伺服電機(jī)的大轉(zhuǎn)速？
答：PLC  控制伺服電機(jī)能達(dá)到的大轉(zhuǎn)速=200×1000×60/524288=22.89rpm
問(wèn)：PLC發(fā)出大脈沖頻率,，如何通過(guò)設(shè)置V90的電子齒輪比才能讓電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行,？
答：電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000rpm=50r/s，50r/s時(shí)的脈沖頻率：50×524288=26214400,，
因此電子齒輪比=26214400/（200×1000）=524288/4000（設(shè)置P29011=4000）,。 附：

圖07. 西門子PLC的大脈沖頻率

S7路由功能示例：

下圖給出了一個(gè)PG通過(guò)以太網(wǎng)路由到PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的例子。

   圖1

S7 路由功能的要求

•  CPU, CM 和 CP 支持路由功能,。
• 所有的設(shè)備都必須能夠通過(guò)網(wǎng)關(guān)獲得哪個(gè)子網(wǎng)可以經(jīng)由哪個(gè)路由進(jìn)行訪問(wèn)的信息,，設(shè)備通過(guò)下載到CPU 的‘硬件組態(tài)獲得路由信息。
  在一個(gè)拓?fù)渲杏卸鄠€(gè)子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中,，下載必須遵循一定的順序,。首先下載硬件組態(tài)信息到CPU中，這個(gè)CPU與用于下載的PG/PC在同一個(gè)子網(wǎng)中,。然后按照由近及遠(yuǎn)的順序下載其它子網(wǎng)中的CPU,。
• 所使用的通過(guò)網(wǎng)關(guān)建立連接的PG/PC必須分配給有相關(guān)物理連接的子網(wǎng)
• 在PROFIBUS子網(wǎng)，CPU必須是主站,，如果配置成DP從站,，那么在DP從站的DP接口屬性中，復(fù)選框 "Test, commissioning and routing"必須勾選,。.
• 對(duì)S7-1500 CPU:第二個(gè)接口必須配置一個(gè)PN/IE子網(wǎng),，這樣CPU可以識(shí)別該接口S7路由被執(zhí)行。

SIMATIC S7 CPU
以下列表中列舉了支持S7路由功能的 SIMATIC S7 CPU,。

SIMATIC S7 FM模塊
下面列表中的SIMATIC S7 FM模塊支持 S7 路由功能,。
 

    表 01 
 

網(wǎng)關(guān)
下面列表中列出了支持 S7 路由功能的網(wǎng)關(guān),。
 

   表02 
 

SIMATIC S7 IM 模塊
下面列表中列出了支持 S7 路由功能的 SIMATIC S7 IM 模塊。
 

    表03 
 

SIMATIC WinAC RTX, WinAC Slot 和 WinAC MP
下面列表中列出了支持 S7 路由功能的 SIMATIC WinAC RTX, WinAC Slot and WinAC MP,。
 

  表04

SINAUT 通訊模塊
下面列表中列出了支持 S7 路由功能的 SINAUT 通訊模塊,。