伺服电机有必要加装编码器做反馈吗？

伺服电机有必要加装编码器做反馈吗？

在自动化控制领域，伺服电机的精确控制至关重要。那么，伺服电机是否需要额外加装编码器来反馈设备的运行距离？本文将为您详细解析伺服电机自带编码器的功能、PLC读取数据的方式以及全闭环控制的需求。

图1：内置海德汉编码器的伺服电机内部结构照片

伺服电机自带的编码器功能

内置编码器的作用：伺服电机通常内置有编码器，用于实时测量电机的转角和转速。通过编码器反馈的数据，可以精确控制伺服电机的运动。

电子齿轮比的应用：用户可以通过设置伺服控制器的电子齿轮比，将PLC发出的脉冲信号与电机的实际运动距离进行换算，从而实现对伺服电机运行距离的控制。这种方法依赖于伺服电机自带的编码器。

PLC读取伺服驱动器数据的方式

差分信号的接收：伺服驱动器通常反馈差分信号，这种信号需要专门的PLC或模块才能接收。例如，台达的DVP32EH00M2等型号PLC就支持差分信号的接收。

通讯方式读取：如果对回馈速度响应的要求不高，也可以通过通讯协议（如Modbus、EtherCAT等）从伺服驱动器读取数据。这种方式不需要额外的硬件支持，但可能受到通讯速率的限制。

全闭环控制的需求

半闭环与全闭环的区别：伺服电机在大多数情况下采用半闭环控制，即仅通过电机自带的编码器进行反馈。但在要求极高精度的场合，需要实现全闭环控制，以确保电机运转距离与机械位置完全一致。

额外编码器的必要性：为了实现全闭环控制，通常需要在机械末端或关键位置额外安装一个编码器（如光栅尺），用于直接测量机械位置。这样，PLC就可以同时接收电机编码器和额外编码器的数据，进行更精确的控制和反馈。

综上所述，是否需要单独加编码器来反馈设备旋转的运行距离，取决于具体的应用场景和控制需求。在大多数情况下，伺服电机自带的编码器已经足够满足控制要求；但在需要极高精度的场合，则需要实现全闭环控制，并额外添加编码器来确保控制精度。同时，PLC读取伺服驱动器数据的方式也有多种选择，包括使用专用PLC或模块接收差分信号，以及通过通讯协议读取数据。