PLC電氣控制系統中,如何選擇步進電機和伺服電機

步進電機和伺服電機，不同於三相異步電機，它們的主要作用是用作定位。也就是精確的確定工件的位置。步進電機 和伺服電機的選型，必須有電氣人員和結構人員以及工藝人員共同確定。由於伺服電機比步進電機價格、性能都要高，因此，必須根據實際的機械結構，工藝數據以及控制系統，選擇性價比最高的方案。也就是，在滿足需求的前提下，在保證可靠的情況下，降低成本。

根據軸數確定

這是選擇步進還是伺服的最基本原則，也是最容易被忽略的。對於伺服來說，由脈衝和通信兩種控制方式，而步進只有脈衝控制方式。因此，當控制軸數很多時，儘量選擇伺服，採用通信控制，這樣，無論是前期施工，還是後期維護都非常方便。一般四軸，最多六軸以內，都採用脈衝控制。而且現在PLC基本都標配四軸高速輸出，比如三菱FX5U，西門子S7-1200，歐姆龍CP1H等等。

根據節拍確定

該因素是關鍵，由於伺服和步進的自身特點，導致它們在應用上的差異。步進的加速時間在0.3到0.5秒之間，而伺服的加速時間只有幾毫秒。這些時間差異對於人類來說，幾乎沒區別，但對自動化設備來說確實至關重要。它對設備的整體節拍，有著至關重要的影響。小功率的日系伺服，額定轉速3000r/min，中大功率的伺服，額定轉速在1500到2000r/min。而極小慣量的歐系伺服，其額定轉速可以到達5000r/min，甚至9000r/min。而步進一般在500r/min左右。再加上機械結構的影響，所以，選擇步進還是伺服，直接決定了設備的節拍。

根據控制精度確定

步進電機的步距角是重要的因素，它直接決定了步進電機的精度。比如步距角0.18度的步進電機，給定一個脈衝，它就前進0.18度。這就是它所能達到的最低精度。因為不可能有半個脈衝。但是，步進都支持細分，採用各種算法，讓它的精度編程0.018度或是其它數值，但是不能無限制細分。而伺服電機的精度，是由它的編碼器決定的。比如，現在主流的日系伺服，其編碼器是21位，甚至22位。21位，也就是編碼器的精度2^21，把360度等分成2097152份，精度已經相當高了。這些，僅僅是電機能達到的精度，還要考慮機械的精度，比如減速機的反向間隙，絲槓的安裝和加工精度等等。一般說來，無論是步進還是伺服，都能實現0.1毫米的實際精度。

根據使用場合確定

主要是在一些特殊場合，由於步進電機可以做的更小，在一些空間狹窄的場合，需要使用步進電機。伺服電機最小的為200W，個別品牌有100W的產品，雖然體積比較小，但是在相同扭矩輸出下，步進電機可以做的更小。由於步進和伺服的差異，一般說來，伺服電機輸出端都是增加減速機構，而步進電機一般是直接輸出。

根據預算

相對於伺服電機來說，步進電機價格低廉，因此在滿足需求的前提下，應該儘可能使用步進。當然，如果一味追求價格，而忽視需求，那麼，選用步進節省的成本，還不夠現場出問題的各種費用。