西門子（授權）中國瑞金市一級代理商-SIEMENS工業自動化產品總代理

首先我給大家介紹一下作為電氣自動化設計者是如何實現伺服的控制的，下面是一個實例分析，只有知道控制原理，我們才能夠繼續延伸更多的知識，所謂“基礎要過硬”，好了，大家先理解一下！

一、實戰分析 伺服如何實現脈沖控制，及優缺點

一般我們控制伺服電機正反轉，位置控制，或者是位置+速度控制，都是采用控制器發脈沖的控制方式，比如三菱PLC的FX2N和三菱的伺服驅動器，就可以利用PLC編輯程序，根據您所要的當量換算，計算出要發出的脈沖數，發送速度等參數，然后驅動設備運行相應的距離。當然比如西門子，歐姆龍等控制器和不同品牌的伺服，萬變不離其中，原理都是類似的。下面是三菱程序的一部分，參考一下哦！

 那么問題來了，總線控制又是什么東東那，接下來我給大家介紹一下：

二、現場總線控制方式應用場合及優缺點分析

隨著IT產業的蓬勃發展，工廠內設備的自動化也全面進入了要以網絡來聯機的時代，這也使得"PC Based"的控制器在工廠設備中被運用的比例也愈來愈高，在圖一中所展現的是一個開放式架構 (Open Architecture) 工廠自動化 (Factory Automation) 的網絡結構，包含了硬件及各式的通訊協議。

1. 多軸運動控制
機器設備因自動化程度提高而使得單一機器上所需要的軸數增多，一臺設備上十幾軸是常見的事情。在軸數變多后，如何協調各軸動作就是一個重要的課題。

2. 體積要小
由于廠房空間的限制，機器的體積要越小越好，機器內控制器的體積也就被要求愈來愈小，相對地走線空間也愈來愈少。

3. 要更精準
隨著半導體制程已經精密到100nm以下，在制程及檢測相關設備所要求的運動精度也要更jingque。

4. 要更穩定

三、傳統AC伺服定位系統

圖二所示是一個傳統「模擬式AC伺服定位系統」的方塊圖，驅動器的內層回路是一個相量控制的電流死循環系統以控制電機的轉矩，外圈是轉速死循環控制。運動控制卡讀回 encoder 位置來作定位死循環控制。通常控制卡會利用DA輸出電壓到驅動器當成轉速指令。

圖三所示為改良后的「脈沖式AC伺服定位系統」，因為伺服驅動器的進步而將定位死循環控制移入驅動器內執行。(也就是將速度環移到了驅動器內部)。運動控制卡輸出脈沖指令來同時控制馬達的位置及轉速，同時讀回encoder位置以作定位修正之用。

不論是傳統或是改良式的控制架構都一定會遇到下列的瓶頸：

3. 偏移誤差（Offset）及噪聲。只要是模擬訊號必定會有所謂偏移誤差的問題，造成傳送指令的位準誤差，此問題在零轉速附近會特別明顯，必須靠校正來補償，另外在高壓大電流的AC伺服系統必須特別注意噪聲帶來的干擾，否則也很容易引起脈沖指令誤差。

4. 缺乏自我檢測功能。這兩類驅動器架構都很難令外界控制器讀取或實時調整伺服參數,伺服驅動器內的參數多達百種,沒有辦法藉由傳統配線方式就讀取這些參數，如此就沒有辦法在控制器上完全掌握這些參數，也就沒有辦法進行自我檢測及調試。

四、各式串行式運動控制通訊協議

隨著串行式通訊科技的日新月異，如：Ethernet，運用串行式通訊來解決傳統服務器驅動問題也有很大的進展，就如第一節中所述，串行式系統的不便之處在于沒有共同遵守的通訊標準，就連在單項的運動控制系統目前也沒有大家遵守的標準，不論是在硬件或通訊協議。

雖然沒有標準，但是技術內涵的需求都是一樣的：

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確性編碼，以防在噪聲干擾時作數據修正。