伺服電機(jī)有必要加裝編碼器做反饋嗎？

在設(shè)備設(shè)計(jì)中，當(dāng)選擇伺服電機(jī)作為動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí)，是否還需要額外添加編碼器來(lái)反饋設(shè)備的運(yùn)行距離，以及PLC如何獲取這些數(shù)據(jù)？

圖為內(nèi)置海德漢編碼器的伺服電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)照片

伺服電機(jī)自帶的編碼器功能

內(nèi)置編碼器的作用：伺服電機(jī)通常內(nèi)置有編碼器，用于實(shí)時(shí)測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。通過(guò)編碼器反饋的數(shù)據(jù)，可以精確控制伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。
電子齒輪比的應(yīng)用：用戶可以通過(guò)設(shè)置伺服控制器的電子齒輪比，將PLC發(fā)出的脈沖信號(hào)與電機(jī)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)距離進(jìn)行換算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)運(yùn)行距離的控制。這種方法依賴于伺服電機(jī)自帶的編碼器。

PLC讀取伺服驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)的方式

差分信號(hào)的接收：伺服驅(qū)動(dòng)器通常反饋差分信號(hào)，這種信號(hào)需要專門(mén)的PLC或模塊才能接收。例如，臺(tái)達(dá)的DVP32EH00M2等型號(hào)PLC就支持差分信號(hào)的接收。
通訊方式讀取：如果對(duì)回饋速度響應(yīng)的要求不高，也可以通過(guò)通訊協(xié)議（如Modbus、EtherCAT等）從伺服驅(qū)動(dòng)器讀取數(shù)據(jù)。這種方式不需要額外的硬件支持，但可能受到通訊速率的限制。

全閉環(huán)控制的需求

半閉環(huán)與全閉環(huán)的區(qū)別：伺服電機(jī)在大多數(shù)情況下采用半閉環(huán)控制，即僅通過(guò)電機(jī)自帶的編碼器進(jìn)行反饋。但在要求極高精度的場(chǎng)合，需要實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，以確保電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)距離與機(jī)械位置完全一致。
額外編碼器的必要性：為了實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，通常需要在機(jī)械末端或關(guān)鍵位置額外安裝一個(gè)編碼器（如光柵尺），用于直接測(cè)量機(jī)械位置。這樣，PLC就可以同時(shí)接收電機(jī)編碼器和額外編碼器的數(shù)據(jù)，進(jìn)行更精確的控制和反饋。

綜上所述，是否需要單獨(dú)加編碼器來(lái)反饋設(shè)備旋轉(zhuǎn)的運(yùn)行距離，取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景和控制需求。在大多數(shù)情況下，伺服電機(jī)自帶的編碼器已經(jīng)足夠滿足控制要求；但在需要極高精度的場(chǎng)合，則需要實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制，并額外添加編碼器來(lái)確保控制精度。同時(shí)，PLC讀取伺服驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)的方式也有多種選擇，包括使用專用PLC或模塊接收差分信號(hào)，以及通過(guò)通訊協(xié)議讀取數(shù)據(jù)。

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