※ 本文原撰寫於 2014 年，已於 2026 年重新編排整理，並加入最新自動化通訊控制趨勢，提供更易讀的圖文解說。
什麼是開迴路、閉迴路與全閉迴路控制？PLC與馬達控制基礎
在自動化控制系統中，如何確保馬達精準移動到我們想要的位置是一大課題。根據上位控制器（PLC）、驅動器與馬達之間的「回授（Feedback）」機制不同，主要可以分為開迴路、閉迴路以及全閉迴路控制。這篇為大家整理這幾種控制方式的差異與優缺點。
一、 開迴路控制 (Open Loop)
原理：上位控制器（PLC）發出命令給驅動器後，系統不會去確認馬達是否有確實完成動作。
- 常見應用：步進馬達 (Stepper Motor)
- 缺點：如果上位控制器到驅動器，或是驅動器到馬達之間的命令受到外部雜訊干擾，或是發生失步，馬達的位置就會不對，且系統無法自我修正。
二、 半閉迴路控制 / 驅動器閉迴路 (Semi-Closed Loop)
原理：從上位控制器（PLC）的角度來看雖然是單向發命令，但驅動器本身會抓取馬達的編碼器（Encoder）回授位置。如果馬達不到位，驅動器內部會自行計算並再次命令馬達移動補正。
- 常見應用：伺服馬達 (Servo Motor)
- 缺點：如果干擾是發生在「上位控制器到驅動器」這一段的命令傳輸，驅動器依然會照著被干擾的錯誤命令去執行，導致最終馬達位置不對。
💡 產業趨勢補充：通訊總線 (Fieldbus) 逐漸取代脈波/電壓命令
過去常使用電壓命令 (Vcmd) 或脈波命令 (Pcmd)，這類連續訊號一旦受到干擾，位置誤差便無法挽回。現在的自動化趨勢多改採用通訊/總線方式 (如 EtherCAT, Mechatrolink 等)，如果訊號受到干擾導致封包錯誤，系統可以要求重新發送，大幅提升了抗干擾能力。
三、 閉迴路控制 (Closed Loop)
原理：上位控制器（PLC）發出命令後，會主動抓取驅動器的回授位置進行比對。系統會確認馬達是否有確實移動到命令要求的位置；如果不對，PLC 會再次下達命令進行補正，直到完全到位為止。
- 缺點：即使馬達本身確實轉到了指定角度，但馬達的旋轉運動通常需要透過「滾珠螺桿」等機構轉換成直線運動。這中間產生的機械誤差（如螺桿背隙、熱膨脹），閉迴路系統是無法察覺並修正的。
四、 全閉迴路控制 (Fully Closed Loop)
原理：這是最高精度的控制方式。命令發出後，系統不只看馬達的狀態，而是直接從最終機構端（例如安裝光學尺）抓取實際移動的回授訊號，再交由系統去修正下一次的命令。
- 優點：可以直接消除馬達傳動到最終機構之間所有的機械誤差（如螺桿背隙、皮帶延展等），達到極高的定位精度。
