伺服電機如何選擇脈沖、模擬量、通訊這三種控制？伺服電機應用范圍介紹！
伺服電機該如何選擇脈沖、模擬量、通訊三種控制呢？下面進行一下簡單的講述。伺服電機控制方式有脈沖、模擬量和通訊這三種，在不同的應用場景下，我們該如何選擇伺服電機的控制方式呢？
一、伺服電機脈沖控制方式：
在一些小型單機設備，選用脈沖控制實現(xiàn)電機的定位，應該是最常見的應用方式，這種控制方式簡單，易于理解。基本的控制思路：脈沖總量確定電機位移，脈沖頻率確定電機速度。選用了脈沖來實現(xiàn)伺服電機的控制都是脈沖控制，但是實現(xiàn)方式并不一樣：
第一種，驅動器接收兩路(A、B路)高速脈沖，通過兩路脈沖的相位差，確定電機的旋轉方向。如上圖中，如果B相比A相快90度，為正轉；那么B相比A相慢90度，則為反轉。
運行時，這種控制的兩相脈沖為交替狀，因此我們也叫這樣的控制方式為差分控制。具有差分的特點，那也說明了這種控制方式，控制脈沖具有更高的抗干擾能力，在一些干擾較強的應用場景，優(yōu)先選用這種方式。但是這種方式一個電機軸需要占用兩路高速脈沖端口，對高速脈沖口緊張的情況，比較不適用。
第二種，驅動器依然接收兩路高速脈沖，但是兩路高速脈沖并不同時存在，一路脈沖處于輸出狀態(tài)時，另一路必須處于無效狀態(tài)。選用這種控制方式時，一定要確保在同一時刻只有一路脈沖的輸出。兩路脈沖，一路輸出為正方向運行，另一路為負方向運行。和上面的情況一樣，這種方式也是一個電機軸需要占用兩路高速脈沖端口。
第三種，只需要給驅動器一路脈沖信號，電機正反向運行由一路方向IO信號確定。這種控制方式控制更加簡單，高速脈沖口資源占用也最少。在一般的小型系統(tǒng)中，可以優(yōu)先選用這種方式。
二、伺服電機模擬量控制方式:
在需要使用伺服電機實現(xiàn)速度控制的應用場景，我們可以選用模擬量來實現(xiàn)電機的速度控制，模擬量的值決定了電機的運行速度。
模擬量有兩種方式可以選擇，電流或電壓。
電壓方式：只需要在控制信號端加入一定大小的電壓即可，在有些場景甚至使用一個電位器即可實現(xiàn)控制，非常的簡單。但選用電壓作為控制信號，在環(huán)境復雜的場景下，電壓容易被干擾，造成控制不穩(wěn)定。
電流方式：需要對應的電流輸出模塊，但電流信號抗干擾能力強，可以使用在復雜的場景。
三、伺服電機通信控制方式:
采用通信方式實現(xiàn)伺服電機控制的常見方式有CAN、EtherCAT、Modbus、Profibus。使用通信方式來對電機進行控制，是目前一些復雜、大系統(tǒng)應用場景首選的控制方式。在這種方式下，系統(tǒng)的大小、電機軸的多少都易于裁剪，沒有復雜的控制接線。搭建的系統(tǒng)具有極高的靈活性。
四、拓展部分:
1、伺服電機轉矩控制
轉矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對應5Nm的話，當外部模擬量設定為5V時電機軸輸出為2.5Nm。如果電機軸負載低于2.5Nm時電機正轉，外部負載等于2.5Nm時電機不轉，大于2.5Nm時電機反轉(通常在有重力負載情況下產(chǎn)生)。可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。
主要應用在對材質受力有嚴格要求的纏繞和放卷裝置中，例如繞線裝置或拉光纖設備，轉矩的設定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。
2、伺服電機位置控制：
位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應用于定位裝置，數(shù)控機床、印刷機械等等。
3 、伺服電機速度模式：
通過模擬量或脈沖頻率的輸入都可以進行轉動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位機反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號，此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉速，位置信號就由直接的最終負載端的檢測裝置來提供了，這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差，增加了整個系統(tǒng)的定位精度。
4、談談3環(huán)
伺服一般為三個環(huán)控制，所謂三環(huán)就是3個閉環(huán)負反饋PID調節(jié)系統(tǒng)。最內的PID環(huán)就是電流環(huán)，此環(huán)完全在伺服驅動器內部進行，通過霍爾裝置檢測驅動器給電機的各相的輸出電流，負反饋給電流的設定進行PID調節(jié)，從而達到輸出電流盡量接近等于設定電流，電流環(huán)就是控制電機轉矩的，所以在轉矩模式下驅動器的運算最小，動態(tài)響應最快。
第2環(huán)是速度環(huán)，通過檢測的電機編碼器的信號來進行負反饋PID調節(jié)，它的環(huán)內PID輸出直接就是電流環(huán)的設定，所以速度環(huán)控制時就包含了速度環(huán)和電流環(huán)，換句話說任何模式都必須使用電流環(huán)，電流環(huán)是控制的根本，在速度和位置控制的同時系統(tǒng)實際也在進行電流（轉矩）的控制以達到對速度和位置的相應控制。
第3環(huán)是位置環(huán)，它是最外環(huán)，可以在驅動器和電機編碼器間構建也可以在外部控制器和電機編碼器或最終負載間構建要根據(jù)實際情況來定。由于位置控制環(huán)內部輸出就是速度環(huán)的設定，位置控制模式下系統(tǒng)進行了所有3個環(huán)的運算，此時的系統(tǒng)運算量最大，動態(tài)響應速度也最慢。
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伺服電機應用范圍有哪些
伺服電機相信都不陌生，今天帶大家進一步了解一下伺服電機的應用范圍有哪些，讓大家能更深刻的認識他。
伺服電機的使用范圍很多，想要弄清楚伺服電機會在什么地方用？那就的從原理上來說一下電機的功能。 伺服電機，讀著比較拗口的一個詞語：伺服出處來自于英文servo。中文和英文共通的地方就在于這里，server是服務，陪伴的意思，在中文中通伺候有有些類似。 剛入工業(yè)自動化，或者剛剛接觸機械的來說，伺服電機到底是什么意思？
其實非常簡單的理解就是，這個電機是可以被精確地計算轉動多少角度的，并且可以做到實時的位置反饋。這是不是感覺像是電機被什么東西實時的監(jiān)控著？監(jiān)視電機的就是編碼器。
所以伺服電機的特點就非常鮮明了，伺服的特點就決定了伺服電機將會用在哪些設備上面。
1、精度高。精度高就可以對位置進行控制。
2、閉環(huán)控制響應快。響應快就可以對頻率，力度的變化進行控制。
3、電機運動的全程都被控制中，那么整個電機就可以通過數(shù)字信號，或者脈沖信號，實現(xiàn)編程化的控制。也就是復雜運動。
是不是看到這感覺還是看不懂？下面聊聊你就懂了。我們將上面三大特點給翻譯成工業(yè)現(xiàn)場中各種動作。
特點一：閉環(huán)控制相關應用
其實閉環(huán)控制響應快這特點，我們首先就能夠想到各種閥門，開關的應用是不是？
那恭喜你，你確實答對了。
就拿我們現(xiàn)在最火熱的呼吸機來說，呼吸機在進行空氣和氧氣混合的時候，就是使用的伺服閥。
伺服電機用在哪些地方?伺服電機的應用范圍
在相應速度快方面，我們最先找到的的應用領域是：各種機床，你只要看到在頻繁的改變轉速，或者頻繁的更換位置的機床基本上都使用伺服電機提供動力。
例如：5軸機床的所有軸都是伺服驅動的，這里面有幾個主要是提供位置控制的。第二大的應用市場就是工業(yè)機器人市場。一個工業(yè)機器人使用6個伺服電機，其對伺服電機的精度控制和高響應度都非常高。
在快速相應應用的設備例如：車銑刨磨數(shù)控型機床，伺服轉塔沖，折彎機，激光切割機等等。還有各類工業(yè)機器人，協(xié)作機器人，AGV小車都使用伺服電機。
特點二：位置控制
既然能夠做到很精準的對位工作，那么是不是就可以做：貼標簽，做兩個產(chǎn)品的對位貼合，做宣傳臺。是不是就可以同時控制多個產(chǎn)品形成有規(guī)律的運動：例如舞臺上面的燈球。是不是就可以在印花機，橫縱縫紉上面做到很精確，是不是就可以做鋸切。
所以在我們遇到任何一個設備上面，需要做到很精確的時候，首先就要想到可以用伺服。至于最終在設計產(chǎn)品的時候，是采用伺服電機，還是步進電機，就看性價比和精確度的要求程度了。
伺服電機的精度要比步進電機高非常多，17位編碼器的伺服電機，可以達到普通步進電機精度的600倍。
在主要體現(xiàn)伺服位置模式的設備中就有了：
絎縫絎繡機，印花機，點膠機，貼合機，貼標機，疊片機，電子制造領域的檢測輸送臺，各類傳送線體，變位機，各類飛剪追剪的應用。
2020年最火熱的口罩機上面使用的伺服電機，是750W的伺服，通過PLC或者運動控制器控制，主要的就是在拖動口罩原材料條的運動上面，實現(xiàn)的張力控制（你可以簡單理解為高級版本的位置控制模式）。
對于不少剛從事這一行的朋友，如果你看一臺設備要不要用到伺服，你就問問對方這個東西的加工精度，是否需要非常高。如果不需要很高，那就基本上步進電機或許就可以了。
特點三：對連續(xù)運動的精確控制
這個特點主要是前兩個特點的升華版本。比如說：伺服壓力機，一個2000噸的伺服壓力機，可以做到20000N·m的壓力上面，他可以實時控制，這就是伺服可以控制的。
再比如說：線切割設備，這類設備在石材，多晶硅等市場極為常見。這就是在連續(xù)往復運動中能夠做到精確的控制的典型代表。
如果一定要通俗化的解釋伺服電機的應用場景：控制輸出力度（專業(yè)名稱叫扭矩）可大可小，同時可以做到力度變化很均勻的升高和減小。也就是說不單單最后的結果可以控制，還可以控制過程中的沒一點。
以上簡單為大家介紹伺服電機有哪些應用范圍，想了解更多專業(yè)的資訊或產(chǎn)品供需，歡迎關注我們，所有產(chǎn)品現(xiàn)貨供應。希望您能為我們提出寶貴的意見，讓我們更好的完善自己。
