首先我給大家介(jie)紹一(yi)(yi)下(xia)(xia)作為電(dian)氣自動(dong)化(hua)設計者是(shi)如(ru)何實現伺服(fu)的控(kong)制(zhi)的，下(xia)(xia)面(mian)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)實例分析(xi)，只有(you)知(zhi)道控(kong)制(zhi)原(yuan)理(li)，我們才能夠繼(ji)續延伸(shen)更多的知(zhi)識，所謂(wei)“基礎(chu)要(yao)過硬”，好了(le)，大家先理(li)解一(yi)(yi)下(xia)(xia)！深圳(zhen)市(shi)華科星(xing)電(dian)氣有(you)限(xian)公司專注(zhu)伺服(fu)電(dian)機(ji),交流伺服(fu)電(dian)機(ji),伺服(fu)驅動(dong)器(qi),步進(jin)電(dian)機(ji),PLC,伺服(fu)電(dian)機(ji)廠家批發等一(yi)(yi)站式供應,免費(fei)技術支持和終身維護服(fu)務!

一、實戰分析伺服電機如何(he)實現脈(mo)沖(chong)控制，及優缺點

一般我們控制伺服電機正反轉，位置控(kong)制(zhi)(zhi)，或者(zhe)是(shi)位置+速度控(kong)制(zhi)(zhi)，都是(shi)采用控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)發(fa)脈(mo)(mo)沖的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)方式，比如三(san)菱PLC的(de)(de)(de)FX2N和三(san)菱的(de)(de)(de)伺服驅動器(qi)，就可以利用PLC編輯程序(xu)，根據您(nin)所要(yao)的(de)(de)(de)當量換算，計算出要(yao)發(fa)出的(de)(de)(de)脈(mo)(mo)沖數，發(fa)送速度等參數，然(ran)后(hou)驅動設備運行相應的(de)(de)(de)距(ju)離。當然(ran)比如西門(men)子，歐姆龍等控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)和不同品牌(pai)的(de)(de)(de)伺服，萬變不離其中(zhong)，原理都是(shi)類似的(de)(de)(de)。下(xia)面是(shi)三(san)菱程序(xu)的(de)(de)(de)一(yi)部分，參考一(yi)下(xia)哦！

 那(nei)么問(wen)題來了，總線(xian)控制又是什么東東那(nei)，接下(xia)來我給大(da)家介紹一下(xia)：

二(er)、現場(chang)總線控制(zhi)方式(shi)應(ying)用場(chang)合及優缺點(dian)分析

隨著IT產業的(de)(de)(de)蓬勃發展，工(gong)廠(chang)內(nei)設備的(de)(de)(de)自動(dong)化也(ye)全面(mian)進入(ru)了(le)要(yao)以網絡來聯(lian)機的(de)(de)(de)時代(dai)，這也(ye)使得"PC Based"的(de)(de)(de)控制器在工(gong)廠(chang)設備中(zhong)被運用的(de)(de)(de)比(bi)例也(ye)愈(yu)(yu)來愈(yu)(yu)高，在圖(tu)一(yi)中(zhong)所(suo)展現(xian)的(de)(de)(de)是一(yi)個(ge)開(kai)放式(shi)架構(gou) (Open Architecture) 工(gong)廠(chang)自動(dong)化 (Factory Automation) 的(de)(de)(de)網絡結構(gou)，包含(han)了(le)硬件及各式(shi)的(de)(de)(de)通(tong)訊協議。

1. 多軸運動控制
機器設(she)備因自動(dong)(dong)化程度(du)提(ti)高而使得單一機器上(shang)所(suo)需要的軸(zhou)(zhou)數增多(duo)，一臺設(she)備上(shang)十幾(ji)軸(zhou)(zhou)是常見的事情。在(zai)軸(zhou)(zhou)數變多(duo)后(hou)，如何協調(diao)各(ge)軸(zhou)(zhou)動(dong)(dong)作(zuo)就(jiu)是一個重(zhong)要的課題(ti)。

2. 體積要小
由于廠房空間的限制，機器(qi)的體積要(yao)越小越好(hao)，機器(qi)內控制器(qi)的體積也就被要(yao)求愈來愈小，相對地(di)走線空間也愈來愈少。

3. 要更精準
隨著半導體制(zhi)程(cheng)已經精(jing)密到(dao)100nm以下(xia)，在制(zhi)程(cheng)及檢測相關(guan)設備(bei)所要求(qiu)的運動精(jing)度也(ye)要更精(jing)確。

4. 要更穩定

三、傳統(tong)AC伺服定(ding)位系統(tong)

圖二所示是(shi)一個(ge)傳統「模擬式AC伺服定位系(xi)(xi)統」的方塊圖，驅(qu)動(dong)器的內(nei)層回路是(shi)一個(ge)相量控制(zhi)的電流死(si)循(xun)(xun)環系(xi)(xi)統以控制(zhi)電機的轉矩，外圈是(shi)轉速死(si)循(xun)(xun)環控制(zhi)。運動(dong)控制(zhi)卡(ka)讀(du)回 encoder 位置來(lai)作定位死(si)循(xun)(xun)環控制(zhi)。通(tong)常控制(zhi)卡(ka)會利(li)用DA輸出電壓(ya)到(dao)驅(qu)動(dong)器當成轉速指令。

圖三所示為改良后的「脈沖式AC伺服定位系統」，因為伺服電機、伺服驅動(dong)(dong)器的進步而(er)將定(ding)位死循環控(kong)制(zhi)移入驅動(dong)(dong)器內執行。(也(ye)就是(shi)將速度環移到了驅動(dong)(dong)器內部)。運動(dong)(dong)控(kong)制(zhi)卡輸出脈沖(chong)指令來同時控(kong)制(zhi)馬達的位置(zhi)及轉速，同時讀(du)回encoder位置(zhi)以作定(ding)位修正之用。

不論是傳統或是改良式的控制架構(gou)都一定會遇(yu)到(dao)下列的瓶頸：

3. 偏移(yi)誤差(cha)（Offset）及(ji)噪聲(sheng)。只要是模擬訊號必定會有所謂偏移(yi)誤差(cha)的(de)問題(ti)，造成(cheng)傳送指令(ling)的(de)位準誤差(cha)，此問題(ti)在零(ling)轉速附近會特(te)別(bie)(bie)明顯，必須靠校正來補償(chang)，另外(wai)在高壓(ya)大(da)電流(liu)的(de)ＡＣ伺服(fu)系統必須特(te)別(bie)(bie)注意(yi)噪聲(sheng)帶來的(de)干擾，否則也很容易引起脈沖指令(ling)誤差(cha)。

4. 缺乏自我檢(jian)(jian)測(ce)功能。這(zhe)兩(liang)類驅(qu)動器(qi)(qi)架構都很難(nan)令外界控制器(qi)(qi)讀(du)取(qu)或實時調整伺服參數(shu)(shu),伺服驅(qu)動器(qi)(qi)內的參數(shu)(shu)多達百種(zhong),沒(mei)有辦法(fa)藉由傳統配線方(fang)式就讀(du)取(qu)這(zhe)些(xie)參數(shu)(shu)，如此就沒(mei)有辦法(fa)在控制器(qi)(qi)上完全掌握這(zhe)些(xie)參數(shu)(shu)，也就沒(mei)有辦法(fa)進行自我檢(jian)(jian)測(ce)及調試(shi)。

四、各式串行(xing)式運(yun)動控制通(tong)訊協議

隨著串行(xing)式通訊科技的日(ri)新月(yue)異，如(ru)：Ethernet，運用串行(xing)式通訊來解決傳統(tong)(tong)服務(wu)器驅動問題也有很大的進(jin)展，就(jiu)如(ru)第一節中所述(shu)，串行(xing)式系統(tong)(tong)的不便之處(chu)在(zai)于(yu)沒(mei)有共(gong)同(tong)遵守(shou)的通訊標準(zhun)，就(jiu)連(lian)在(zai)單項的運動控制系統(tong)(tong)目前也沒(mei)有大家遵守(shou)的標準(zhun)，不論是在(zai)硬件或(huo)通訊協議。

雖然沒有標準，但是(shi)技術內涵的需求都是(shi)一(yi)樣的：

1. 要能在固定周期內實時地傳輸控制指令，
2. 此周期是快速到約0.1ms~5ms之間，
3. 非周期性地收集外圍所有I/O資料，
4. 選擇性地、非周期地傳收伺服參數數據，
5. 數據結構上要含數據正(zheng)確性編碼，以防在噪聲干擾時作數據修(xiu)正(zheng)。

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