伺服接口的演变：从脉冲到总线
序言
在工业自动化领域，伺服电机和驱动器是关键组件，负责实现精确的位置和速度控制。伺服接口协议决定了 CNC（计算机数控）系统与伺服驱动器之间的通信方式。随着技术的进步，伺服接口也经历了从脉冲到总线的演变。
脉冲接口
脉冲接口是早期伺服接口的典型代表。它通过在 CNC 和驱动器之间传输一系列电脉冲来实现通信。每个脉冲代表一个特定的位移增量。驱动器接收脉冲序列并将其转换为增量运动，实现伺服电机的精确定位。
数字增量接口
日系和仿日系泛用伺服中，脉冲进入驱动器后，通常会通过计数量化为数字增量信息。这些增量信息直接参与位置环比较，无需转化为电压。与脉冲接口相比，数字增量接口具有更高的精度和更快的响应速度。
模拟速度接口
欧系和日系的中高端 CNC 早期采用 ±10V 模拟速度接口来控制速度伺服。CNC 在上位机上执行位置闭环控制，而模拟速度接口用于向驱动器提供速度参考信号。这种接口方式具有良好的稳定性，但精度和响应速度受到限制。
总线接口
近年来，专有总线接口已成为中高端 CNC 的主流选择。总线接口通过一根高速电缆或光纤连接 CNC 和所有驱动器。它允许高带宽数据传输，支持复杂的多轴协调和诊断功能。
以下是一些主要的总线接口协议：
西门子 840D：特制的扁平电缆
Fanuc FDDB：光纤环网
海德汉 HSSI：以太环网
三菱 MACHnet：光纤环网
Fagor SERCOS：开放式总线
脉冲接口与总线接口的比较
脉冲接口和总线接口各有优缺点：
| 特性 | 脉冲接口 | 总线接口 |
|---|---|---|
| 精度 | 较低 | 较高 |
| 响应速度 | 较慢 |较快 |
| 带宽 | 窄 | 宽 |
| 成本 | 较低 | 较高 |
| 复杂性 | 较低 | 较高 |
结语
脉冲接口曾是伺服通信的标准协议，但随着技术的发展，它逐渐被数字增量接口和总线接口所取代。总线接口的兴起为高性能多轴机器提供了高效的解决方案，满足了现代工业自动化日益增长的需求。
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