伺服電機是一種可以將電信號轉換為位移，角度變化的高精度執行機構。電機的位移量是靠脈沖信號控制的，每給伺服電機一個脈沖信號，伺服電機都輸出一定的位移。你需要伺服電機定量的位移，只需要給定相應數量的脈沖信號即可。

伺服電機是靠脈沖實現定位的，嚴格來講這個叫位置環控制，就是上位機給多少脈沖伺服電機，伺服就走多少角度，比如一轉對應2500個脈沖，這是常見的。

伺服電機定義??????

伺服電機主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到1個脈沖，就會旋轉1個脈沖對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖，這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到0.001mm。伺服電機在要求精密控制的工業自動化設備中得到了廣泛的應用，他的閉環控制功能，是步進電機無法比擬的。在一些場合，由于步進電機沒有反饋，因此當步進電機卡死或打滑會出現丟步的情況，從而大大影響設備使用精度，因此步進電機一般用于純粹的轉動過程，或者用于對精度要求不高的使用場合。

伺服電機是如何實現精準定位？如何理解它的閉環特性？今天我們就來說說。

首選我們看下交流伺服系列的組成。由伺服驅動器和伺服電機組成。這里我們主要講述伺服驅動的工作原理，電機只是一個執行機構。驅動器的結構簡圖如下，和變頻器的主電路類似，電源經過整流，逆變，實現從AC-DC-AC的轉換。

伺服驅動器結構簡圖

輸入信號/命令可以是位置、速度、扭矩等控制信號，對應伺服電機的三種控制模式，每種控制模式都對應著環的控制，扭矩控制是電流閉環控制，速度模式是速度閉環控制，位置模式則是三閉環控制模式（扭矩、速度、位置）。下面我們對位置模式的三閉環進行分析：

位置模式的三閉環控制

上圖中M表示伺服電機，PG代表編碼器，最外面的藍色的代表位置環，因為我們最終控制的是位置（定位），內環分別是速度環和電流環（扭矩環），位置模式下速度環和電流環作為保護環防止失速控制和過載以確保電機恒速運轉和電機電流恒定。我們重點看下位置環是如何確保電機能夠準確旋轉給定的角度。

假如我們給定脈沖為1個，此時反饋脈沖為，脈沖偏差△p=1，輸入到控制器中，這時候驅動電路控制IPM逆變器產生SPWM波驅動伺服電機旋轉，注意這個SPWM波和我們發脈沖的方波是不一樣的，時電機帶動編碼器旋轉發出反饋脈沖，這個時候△p=0，電機停止輸出，1個脈沖定位完成。整個從發出脈沖到接受反饋脈沖的過程就是一個閉環過程，從而確保電機能夠準確定位，脈沖的數量決定定位的距離，脈沖的頻率決定電機的轉速。

PLC控制伺服電機?

服電機有三種控制模式：速度控制，位置控制，轉矩控制{由伺服電機驅動器的Pr02參數與32（C-MODE）端子狀態選擇}，簡要介紹位置模式的控制方法。?

一、按照伺服電機驅動器說明書上的‘位置控制模式控制信號接線圖’連接導線?

3（PULS1），4（PULS2）為脈沖信號端子，PULS1連接直流電源正極（24V電源需串連2K左右的電阻），PULS2連接控制器（如PLC的輸出端子）。?

5（SIGN1），6（SIGN2）為控制方向信號端子，SIGN1連接直流電源正極（24V電源需串連2K左右的電阻），SIGN2連接控制器（如PLC的輸出端子）。當此端子接收信號變化時，伺服電機的運轉方向改變。實際運轉方向由伺服電機驅動器的P41，P42這兩個參數控制。?????7（com+）與外接24V直流電源的正極相連。?

29（SRV-0N），伺服使能信號，此端子與外接24V直流電源的負極相連，則伺服電機進入使能狀態，通俗地講就是伺服電機已經準備好，接收脈沖即可以運轉。?

上面所述的六根線連接完畢（電源、編碼器、電機線當然不能忘），伺服電機即可根據控制器發出的脈沖與方向信號運轉。其他的信號端子，如伺服報警、偏差計數清零、定位完成等可根據您的要求接入控制器。

二、設置伺服電機驅動器的參數?

1、Pr02－－－－控制模式選擇，設定Pr02參數為0或是3或是4。3與4的區別在于當32（C-MODE）端子為短路時，控制模式相應變為速度模式或是轉矩模式，而設為0，則只為位置控制模式。如果您只要求位置控制的話，Pr02設定為0或是3或是4是一樣的。?

2、Pr10，Pr11，Pr12－－－－增益與積分調整，在運行中根據伺服電機的運行情況相應調整，達到伺服電機運行平穩。當然其他的參數也需要調整（Pr13，Pr14，Pr15，Pr16，Pr20也是很重要的參數），在您不太熟悉前只調整這三個參數也可以滿足基本的要求。??

3、Pr40－－－－指令脈沖輸入選擇，默認為光耦輸入（設為0）即可。也就是選擇3（PULS1），4（PULS2），5（SIGN1），6（SIGN2）這四個端子輸入脈沖與方向信號。???

4、Pr41，Pr42－－－－簡單地說就是控制伺服電機運轉方向。Pr41設為0時，Pr42設為3，則5（SIGN1），6（SIGN2）導通時為正方向（CCW），反之為反方向（CW）。Pr41設為1時，Pr42設為3，則5（SIGN1），6（SIGN2）斷開時為正方向（CCW），反之為反方向（CW）。（正、反方向是相對的，看您如何定義了，正確的說法應該為CCW，CW）。??

5、Pr46，Pr4A，Pr4B－－－－電子齒輪比設定。此為重要參數，其作用就是控制電機的運轉速度與控制器發送一個脈沖時電機的行走長度。????????

其公式為：?

伺服電機每轉一圈所需的脈沖數=編碼器分辨率×?Pr4B／（Pr46?×?2^Pr4A）??

伺服電機所配編碼器如果為：2500p/r?5線制增量式編碼器，則編碼器分辨率為10000p/r??

如您連接伺服電機軸的絲桿間距為20mm，您要做到控制器發送一個脈沖伺服電機行走長度為一個絲（0.01mm）。計算得知：伺服電機轉一圈需要2000個脈沖。（每轉一圈所需脈沖確定了，脈沖頻率與伺服電機的速度的關系也就確定了）??

三個參數可以設定為：Pr4A=0，Pr46=10000，Pr4B=2000，約分一下則為：Pr4A=0，Pr46=100，Pr4B=20。?????

從上面的敘述可知：設定Pr46，Pr4A，Pr4B這三個參數是根據我們控制器所能發送的最大脈沖頻率與工藝所要求的精度。在控制器的最大發送脈沖頻率確定后，工藝精度要求越高，則伺服電機能達到的最大速度越低。?

做好上面的工作，編制好PLC程序，我們就可以控制伺服運轉了。