电子凸轮概述

电子凸轮又称Electronic CAM，是模拟机械凸轮的一种智能控制器。它通过旋转变压器Resolver或编码器Encoder将位置信息反馈给CPU，CPU将接收到的位置信号进行解码、运算处理，并按设定要求在指定位置将电平信号进行设置并输出。电子凸轮信号输出采用并行（PIO）和串行（SIO）两种方式，输出信号可以直接用来控制电机的驱动器，也可控制变频器，实现运动控制的目的。

电子凸轮的输出是以DOG为单位进行设置。一个DOG分为DOG WIDTH和DOG INTERVAL两部分，DOGWIDTH相当于机械凸轮中开关被压下并保持的时间或角度范围，需设置一个起始角度（Start position）ON（比如0°）和一个终止角度（End position）OFF（比如30°）。相应的DOG INTERVAL就是相当于开关松开的角度范围。对于一个凸轮来讲，可以有多个DOG，通常只需设置DOG WIDTH，而DOG Interval就是在两个DOG WIDTH中间的角度范围，不再需另外设置。

一般可以设定的DOG数和SENSOR的转速有关，转速越高，可以设定的DOG就越少，相反转速越低，可设定DOG数就越多。

凸轮信息的输出有两种方式：PIO和SIO。PIO也就是并行输出，共40个通道（CHANEL），其中32个可以用做输出凸轮(CAM)、位置(Position)、速度(Speed)信息，8个CHANEL用做错误信息等的输出。32个CAM可以是32个CAM输出，也可以是16个CAM+Position，或者16个CAM+Speed,或者Speed+Position。用户可根据具体需要进行合理的设置。SIO也就是串行输出，其输出信息的内容与PIO 相同，只是接口形式不同而已，比较适合慢速系统使用。位置和速度信息的输出编码形式主要是BCD码、PureBinary、Gray码。

32个通道都用做凸轮输出时，各通道凸轮之间彼此独立，互不影响，用户可以根据自己的需要单独设置各点的输出来实现组合控制。如果32个输出通道全部设为CAM输出时，因为每个CAM可以控制一组马达和驱动器，因此最多可以控制32组。

由DOG的参数设置控制轴间协作运动。通过选定各个DOG的参数，可以轻易的实现各个轴之间的同步和联动。

在印刷行业，电子凸轮也已经获得了广泛应用。将旋变安装在传动马达轴上，旋变将马达的位置和速度信息反馈给电子凸轮，电子凸轮输出传动马达的速度和凸轮信号给送纸马达驱动器，实现送纸和传动之间的的同步，此外，由于电子凸轮

有速度感应的功能，所以它可以象伺服一样实现恒速送纸。

电子凸轮之伺服实现，相对于机械凸轮，电子凸轮的优点远远超过机械凸轮。用伺服电机实现电子凸轮功能分两种情况（伺服控制最好采用运转+方向控制方式）

第一：不在跟随情况下（没有辅助编码器或者说伺服电机不跟随辅助编码器运转，用控制器直接控制伺服）。这种情况下相对来说比较简单，可以通过调周期给伺服驱动器发送命令使伺服电机运行各种曲线，在你的控制系统中定义一个定时器，再根据不同的曲线计算出凸轮表，凸轮表中的数据是每次定时器中断填充计时值，这样在中断时发送一次命令，同时根据内部计数索引在凸轮表中取出定时值修改定时器。这里关键时如何产生凸轮表，建立虚拟主轴。同时不要忘记在掉电时记录凸轮表索引。

第二：在跟随情况下（有辅助编码器，主轴跟随从轴运转）。这种情况相对上面的来说较复杂一点，主要思路就是，根据你的曲线产生凸轮表，你的控制系统收到从轴编码器信号后通过硬件或软件方法判断正反转，再根据内部计数通过查凸轮表得出这一次脉冲命令对应要向伺服控制器发送多少个脉冲命令。当你的从轴匀速运动时与第一种情况几乎一样，但当从轴在变速运动时就会出现伺服电机噪声过大，发热严重问题。可以通过调整伺服驱动器参数优化。当然也可以用线数高的编码器，同时在程序上倍频。同时不要忘记在掉电时记录凸轮表索引，或者用绝对编码器（更好）。