伺服馬達的控制藝術：從基礎到高級通訊

導言：
伺服馬達是自動化工程中的重要組件，它們能夠提供精確的運動控制和力量。

了解不同的伺服馬達控制方式對於工程師來說是基礎知識，

本文將介紹從基本的脈波控制到複雜的工業通訊協議。

脈波控制模式：
伺服馬達可以透過脈波信號來控制，這是一種開環系統。

控制器會發出一系列脈波，馬達會根據這些脈波的數量和頻率來精確移動到指定位置。

扭力模式：
在扭力控制模式下，伺服馬達的運動取決於其扭力輸出。

這種模式下，驅動器會監測電流（與扭力成正比）來控制馬達運動，

以達到所需的扭力水平。

MODBUS 位址加40001 / 30001，為什麼就可以?不用輸入功能碼?什麼是Modicom Format?

 可能常用MODBUS的新手，可能會有一個疑問?

為什麼我在人機輸入時，只需要輸入位址+40001  或+30001，就可以讀寫MODBUS位址。

但在查MODBUS的協議時，反而找不到+40001/+30001的意義?

功能碼03就是+30001碼?功能碼04就是+40001嗎?    NO, NO,NO

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例：下圖中，是一個

光看這裡並沒有提到功能碼03/04要怎麼讀寫?

從wiki百科裡，可以看到：其實Modbus是由Modicon發表的。

Modbus是一種串行通訊協定，是Modicon公司（現在的施耐德電氣 Schneider Electric）於1979年為使用可程式化邏輯控制器（PLC）通訊而發表。Modbus已經成為工業領域通訊協定事實上的業界標準，並且現在是工業電子裝置之間常用的連接方式。

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下以的資料，是來自modbus組識網站底下：https://www.modbus.org/
https://www.modbus.org/docs/PI_MBUS_300.pdf    (非常非常舊的資料了)

在功能碼03的範例有提到：

要讀40108~40110的地址的暫存器，但實際上，

發生的功能碼是03，位址是6B=107  (相當於+40001=40108)

功能碼06，也是+40001

在功能碼04的範例有提到：

要讀30009的地址的暫存器，但實際上，

發生的功能碼是04，位址是08   (相當於+30001=30009)

從文件的內文及範例可以知道，

+40001=功能碼03+位址

+30001=功能碼04+位址

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從台達DOP人機的通訊規格來看看：

關於MODBUS的通訊格式，有很多，

看了最標準的就屬於以下這兩個

Modbus nW RTU / ASCII (Master)

Modbus RTU / ASCII Hex Address (Master) 

Modbus RTU /ASCII HEX Address(Master)裡可以看到，位址是0-FFFF，

Output Registers：功能碼就是03，在DOP編輯時，選R，就自動帶功能碼03

Input Registers  其實就表示是功能碼03/04

在選擇要顯示時，會出現的是符號格式，這候，R=Input Registers，RW=Output Registers

如果我們把通訊換成Modbus nW RTU / ASCII (Master)

你會發現讀寫的位址變成40001-50000，30001-400000，跟我們的MODBUS不同了。

這時候才能用+300001 跟 +40001的寫法。

總結：

為什麼可以+30001+40001的寫法，是因為你選的Master裝置有支援Modicom Format的格式，

才可以這麼寫。但也不是每個格式都能這麼寫，還要取決於，你選的通訊格式。

因為光Modbus，就有這麼多種。所以通常我選擇最基本的格式Hex Address(Master)，會比較清楚。

深入解析：伺服馬達與步進馬達的區別

導言：

在自動化機械設計中，選擇合適的馬達至關重要。步進馬達和伺服馬達是最常見的兩種類型，它們各有特點和適用場景。了解它們之間的差異有助於我們做出更明智的設計決策。

步進馬達的特點：

步進馬達按固定的步進運行，它們通常用在不需要馬達反饋機制的開環控制系統中。這種馬達簡單、成本低，但在高速或高負載情況下可能會失步。

伺服馬達的特點：

伺服馬達則是高精度的閉環控制系統，它們可以精確地控制位置、速度和加速度。伺服馬達配備有反饋機制，如編碼器，能夠即時調整馬達的表現以符合控制要求。

                      | 步進馬達                           | 伺服馬達

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基本原理          | 按步進運行                         | 連續運行

系統配置          | 開環系統                           | 閉環系統

功耗              | 較高                               | 相對較低

設計              | 簡單                               | 複雜

反應能力          | 高                                 | 相對較低

成本              | 較便宜                             | 較昂貴

可靠性            | 較高                               | 較低

噪音和振動        | 較大                               | 相對較小

運行速度          | 慢                                 | 快

反饋機制          | 不存在                             | 存在

發熱              | 較多                               | 相對較少

極數              | 通常為50到150                      | 大約為4到12

壽命              | 較長                               | 較短

超載損壞          | 較不容易損壞                        | 相對容易損壞

產生扭矩          | 高                                 | 低

效率              | 低                                 | 高

對慣性的容忍度    | 高                                 | 低

應用場景：

步進馬達適用於成本敏感且速度要求不高的場合，如3D打印機和小型CNC機。伺服馬達則用於需要高動態性能和精確控制的場合，如機器人和高速自動化裝配線。

結論：

選擇步進馬達還是伺服馬達，取決於應用的具體需求。通過了解它們各自的特性，工程師可以為特定的應用選擇最合適的馬達類型。