Đồ án Điều khiển vận tốc và moment động cơ AC-Servo bằng PLC kết hợp WinCC-Flexible Siemens

LỜI NÓI ĐẦU T rong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước đang bước thời kỳ công nghiệp hoá-hiện đại hoá với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ, những người chủ tương lai của đất nước những nhiệm vụ nặng nề. Đất nước đang cần sức lực và trí tuệ cũng như lòng nhiệt huyết của những trí thức trẻ, trong đó có những kỹ sư tương lai. Với sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện - điện tử - tự động hóa - tin học nói riêng làm cho bộ mặt của xã hội thay đổi từng ngày. Trong đó Điều khiển chuyển động là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh trong ngành điều khiển và tự động hoá. Trong những hệ thống điều khiển vị trí, tốc độ và moment yêu cầu sự chính xác cao rất cần đến một thiết bị đáp ứng.Đây là thách thức và các nhà khoa học, nhà sản xuất đã chế tạo ra một loại động cơ thể làm được nhiệm vụ này đó là động cơ servo. Ngày nay hệ thống servo được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống, các máy yêu cầu sự chính xác cao. Đối với trường học việc tìm hiểu về động cơ servo là rất hạn chế nên tôi cũng muốn tìm hiểu về nó để có thể hiểu về động cơ này Vì thời gian nghiên cứu và điều kiện thực hiện hạn chế nên chắc chắn không tránh được các sai sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện Biện Quốc Thoại LỜI CẢM ƠN Để đề tài tốt nghiệp“Điều khiển vận tốc và moment động cơ AC-Servo bằng PLC kết hợp WinCC-Flexible Siemens” đạt được một số mục tiêu đặt ra, hoàn thành đúng thời gian, Tôi xin chân thành cảm ơn: TS. Nguyễn Minh Tâm-GVHD -trưởng Bộ môn Tự động hoá công nghiệp-giảng viên Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ về chuyên môn, tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ về tài liệu và thiết bị hướng dẫn trong thời gian thực hiện đề tài để tôi hoàn thành đồ án này. - Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và đóng góp ý kiến của toàn thể Giáo Viên Bộ môn Tự động hoá Công nghiệp, Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh đã đóng góp nhiều ý kiến và tạo mọi điều kiện tốt nhất để để em hoàn thành đề tài này một cách tốt nhất. - Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn sinh viên lớp 05118 đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến và động viên trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của quý thầy cô và các bạn. Người thực hiện Biện Quốc Thoại TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SINH VIÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỰ ĐỘNG HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: Biện Quốc Thoại MSSV: 05118051 TÊN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ VÀ MOMENT ĐỘNG CƠ AC-SERVO BẰNG PLC KẾT HỢP WINCC-FLEXIBLE NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: NGÀY GIAO NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: NGÀY HOÀN THÀNH LUẬN VĂN: HỌ VÀ TÊN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PHẦN HƯỚNG DẪN 1) 1) 2) 2) 3) 3) Nội dung và yêu cầu luận văn tốt nghiệp đã được thông qua. Ngày tháng năm 2010 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ( Ký và ghi rõ họ và tên) ( Ký và ghi rõ họ và tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ( ( ( NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ( ( ( MỤC LỤC Đề mục Trang Lời nói đầu 1 Lời cảm ơn 2 Nhiệm vụ luận văn 3 Nhận xét của GVHD 4 Nhận xét của GVPB 5 Mục lục 6 PHẦN 1 . ĐẶT VẤN ĐỀ 11 I. Lý do chọn đề tài 12 II. Mục tiêu nghiên cứu 12 III. Giới hạn nghiên cứu 13 IV. Nhiệm vụ nghiên cứu 13 V. Đối tượng nghiên cứu 13 VI. Phương pháp nghiên cứu 14 VII. Nội dung của đề tài 14 PHẦN 2 : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 15 CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ LUẬN 16 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA ĐỘNG CƠ .16 1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG 16 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÍ THUYẾT HỆ ĐIỀU KHIỂN SERVO 17 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP: 17 2.1.1 Điều khiển vòng hở (open loop): 17 2.1.2 Điều khiển nửa kín (semi-closed loop): 18 2.1.3 Điều khiển vòng kín(full-closed loop): 18 2.2. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÙNG SERVO: 19 2.2.1 Xu hướng trong điều khiển chuyển động dùng servo: 19 2.2.2 Hệ thống servo: 20 2.2.2.1 Hệ thống servo là gì?: 21 2.2.2.2 Cơ cấu định vị: 21 2.2.2.3 Cơ cấu chuyển động định hướng: 21 2.2.2.4 Backlash và hiệu chỉnh: 22 2.2.3 Sơ đồ khối của hệ thống servo: 23 2.3 CẤU TẠO VÀ ĐẶC TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ SERVO 24 2.3.1 Cấu tạo: 24 2.3.2 Đặc tính của động cơ servo: 25 2.3.2.1 Tăng tốc độ đáp ứng: 25 2.3.2.2 Tăng khả năng đáp ứng: 26 2.3.2.3 Mở rộng vùng điều khiển(control range): 26 2.3.2.1 Khả năng ổn định tốc độ: 27 2.3.2.1 Tăng khả năng chịu đựng của động cơ: 27 2.2.3 Nguyên lý hoạt động của encoder: 28 2.4 TÌM HIỂU VỀ DÒNG SẢN PHẨM SIGMA AC-SEVO CỦA YASKAWA 30 2.4.1 Động cơ Ac-Servo (SGM-******) 30 2.4.1.1 Sơ đồ cấu trúc động cơ Ac-Servo (SGM-******) 30 2.4.1.2 Thông số động cơ 31 2.4.1.3 Nguyên lý hoạt động của động cơ 31 2.4.2 Bộ điều khiển driver của động cơ SERVOPACK (SGD*-***S) 31 2.4.12.1 Thông số bộ điều khiển driver SERVOPACK (SGD*-****) 32 2.4.12.2 Sơ đồ chân của driver SERVOPACK (SGD-02AS) 33 2.4.12.3 Nguyên lý điều khiển của driver trong mod điều khiển tốc độ và moment 35 2.4.3 Màng hình điều khiển DIGITAL OPERATOR (JUSP-OP02A, JUSP-OP03A) 39 2.4.3.1 Thông số của màng hình điều khiển Digital Oprater (JUSP- OP02A, JUSP-OP03A) 40 2.4.3.2 Chức năng và hướng dẫn sử dụng Digital Oprater (JUSP-OP02A) 40 2.4.3.3. Cài đặt thông số cho mod tốc độ và moment với màng hình điều khiển Digital Oprater (JUSP-OP02A, JUSP-OP03A) 46 2.4.4 Kết nối động cơ Ac-Servo (SGM-******) và với màng hình điều khiển Digital Oprater (JUSP-OP02A) với driver SERVOPACK (SGD*-****) 50 CHƯƠNG III: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ S7-200 VÀ OPC 52 TỔNG QUAN VỀ PLC S7_200 3.1.1 Đặc điểm bộ điều khiển loic khả trình (PLC): 52 3.1.2 Cấu trúc phần cứng của S7-200 52 3.1.3 Cấu trúc bộ nhớ S7-200 52 3.1.4 Xử lý chương trình 53 3.1.5 Giao tiếp giữa sensor và cơ cấu chấp hành 54 BỘ ĐẾM XUNG TỐC ĐỘ CAO ( HSC: HIGHT SPEED COUNTER). 3.2.1 Giới thiệu về HSC 55 3.2.2 Số lượng bộ đếm HSC có trong PLC và tần số tối đa cho phép 3.2.3 Vùng nhớ đặc biệt sử dụng để lập trình cho HSC 55 3.2.4 Các mode đếm của bộ đếm 55 3.2.5 Ý nghĩa các bit của byte trạng thái khi lập trình cho HSC 59 3.2.6 Ý nghĩa các bit của byte điều khiển khi lập trình cho HSC 60 3.2.7 Chọn kiểu Reset, Start và tần số đếm cho HSC 61 3.2.8 Byte trạng thái và byte điều khiển của HSC3,HSC4,HSC5 61 3.2.9 Giá trị tức thời, giá trị đặt 61 3.2.10 Các bước khởi tạo bộ đếm HSC 62 CHƯƠNG TRÌNH NGẮT 63 3.3.1 Giới thiệu về ngắt trong S7 200 63 3.3.2 Các lệnh sử dụng khi lập trình điều khiển ngắt 63 3.3.3 Các sự kiện gây ngắt 64 3.3.4 Các bước lập trình khi sử dụng ngắt 64 MODUL ANALOG ( EM321, EM323) 65 3.4.1 Modul EM231 65 3.4.1.1 Giới thiệu về Modul EM231 65 3.4.1.2 Đọc tín hiệu analog qua modul EM232 66 3.4.2 Modul EM232 67 3.4.1.1 Giới thiệu về Modul EM231 67 3.4.2.2 Xuất tín hiệu analog qua modul EM232 67 TỔNG QUAN VỀ OPC 67 3.5.1 OPC supermarket Analogy 67 3.5.2 OPC Defined 67 3.5.3 Ứng dụng của việc giao tiếp OPC 68 3.5.4 OPC Server 68 3.5.5 OPC Client 68 3.5.6 Cách thức mà Server và Client làm việc với nhau 69 3.5.7 Tên các cấp bậc trong hệ thống 69 CHƯƠNG IV: WINCC FLEXIBLE VÀ HMI 70 4.1 Giới thiệu về SIMATIC HMI 70 4.2 Giới thiệu về WinCC Flexible 71 4.3 Một số thuộc tính nổi bật trong WinCC Flexible 72 4.3.1 Thiết lập giao thức kết nối 72 4.3.2 Tags và Tags Group 74 4.3.3 Thiết kế giao diện cho HMI 74 4.3.4 Một số hàm sử dụng 75 CHƯƠNG V: ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ 77 5.1 Ưu điểm của đề tài 77 5.2 Ưu điểm của đề tài 77 PHẦN 3 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 I. Kết luận 79 II. Kiến nghị 80 PHẦN 4 : TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ THƯ MỤC ĐÍNH KÈM 81 PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI N gày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ trên tất cả các lĩnh vực thì các sản phẩm ngày càng phải có yêu cầu cao hơn về chất lượng sản phẩm, mức độ tự động hoá sản xuất và đặc biệt là độ chính xác gia công về hình dáng hình học. Sự phát triển của nền công nghiêp robot hiện đại cũng gắn liền với việc điều khiển chuyển động và là tiền đề cho phát triển nền công nghiệp.Với hệ thống SCADA, khả năng quản lý từ xa toàn bộ hệ thống và các thiết bị tự động trong hệ thống trở nên rất hiệu quả. Khi có sự cố ở bất kì phân đoạn nào hệ thống sẽ tự động phân tích và gửi về, người vận hành sẽ nhận tín hiệu thông báo qua giao diện người máy( Human Machine Interface, HIM) của các phần mềm điều khiển chuyên dụng như Wincc hay Wincc-Flexible. Người vận hành chỉ cần ngồi tại bàn điều khiển trung tâm, theo dõi và giám sát toàn bộ hệ thống thay vì phải chạy xuống tận chỗ để kiểm tra khi có sự cố xảy ra trong hệ thống. Nhận thấy được sự tiện lợi và hiệu quả của hệ thống điều khiển servo trong quá trình sản xuất cũng như nhu cầu của xã hội về lĩnh vực này,tôi đã thực hiện đề tài: “Điều khiển vận tốc và moment động cơ AC-Servo bằng PLC kết hợp WinCC-Flexible Siemens” để hiểu rõ hơn về bản chất của điều khiển tốc độ và moment, hiểu được quy trình điều khiển một hệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu đặt ra với đề tài “Điều khiển vận tốc và moment động cơ AC-Servo bằng PLC kết hợp WinCC-Flexible Siemens” là cần nắm vững, hiểu rõ cách thức hoạt động điều khiển của AC-Servo, hiểu rõ được driver điều khiển động cơ, cách thức điều khiển từ PLC qua winCC. Từ mô hình thực tế này tạo giao diện, xây dựng các thuật toán điều khiển và lập trình cho bộ động cơ. GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU Vì lý do kinh tế và điều kiện khách quan, đề tài chỉ dừng lại ở việc làm mô hình điều khiển đơn giản để mô tả hoạt động cơ bản của hệ thống servo. Điều khiển tốc độ và moment trên một mô hình nhỏ gồm: PLC Siemens S7-200 của SIEMEN, motor servo của YASKAWA. Điều khiển bằng phần mềm Step 7 MicroWin V4.0. Giao tiếp giữa PLC Siemens S7-200 và phần WinCC Flexible bằng phần PC Access. Tạo giao diện trên WinCC để điều khiển và giám sát bằng phần mềm WinCC Flexible. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Để hoàn thành được mục tiêu đề ra, những nhiệm vụ được đặt ra như sau: Tham khảo tài liệu, tìm hiểu về những lĩnh vực có liên quan đến điều khiển tốc độ và moment của động cơ AC-Servo Tìm hiểu về PLC-S7200 đấu nối phần cứng và cách thức lập trình, WinCC Flexible cách thức sử dụng và cách tạo giao diện cho một chương trình ứng dụng. Tìm hiểu cách kết nối giữa PLC-S7200 và bộ động cơ AC-Servo, cách thức điều khiển tốc độ và moment của bộ động cơ AC-Servo bằng WinCC Flexible qua PLC-S7200. Nghiên cứu và phân tích các công trình liên hệ. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU PLC Siemens S7-200 của SIEMEN, motor servo của YASKAWA. Chương trình điều khiển bằng phần mềm Step 7 MicroWin V4.0. Thiết lập giao tiếp giữa PLC Siemens S7-200 và phần WinCC Flexible bằng phần PC Access. Tạo giao diện điều khiển và giám sát bằng phần mềm WinCC Flexible. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tham khảo, tra cứu thông tin từ các tài liệu khoa học. Tìm hiểu hệ thống điều khiển trong các máy gia công cơ khí. Sử dụng các thiết bị điều khiển tự động của hãng Siemens PLC S7-200,servo của YASKAWA. Làm mô hình. Lập trình và mô phỏng trên máy tính. Kiểm tra và chạy thử tại các phòng thiết bị của nhà trường. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN SERVO CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ S7-200 VÀ OPC CHƯƠNG 4:WINCC FLEXIBLE VÀ HMI PHẦN II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA ĐỘNG CƠ Từ xưa khi chưa có phát minh ra động cơ, lúc đó chủ yếu sử dụng các máy móc chay bằng xăng dầu cấu tạo phức tạp năng nề, cồng kềnh mà lại hiệu suất không, gây tiếng ồn. Từ khi động cơ được phát minh và đưa vào sử dụng thay thế cho các máy móc chạy bằng xăng dầu đã đem lại hiệu quả kinh tế cao. Động cơ cũng không ngừng phát triển đa dạng và nhiều chức năng khác nhau, ví dụ như động cơ một chiều, động cơ xoay chiều, động cơ không đồng bộ, động cơ đồng bộ, động cơ một pha, động cơ ba pha, và trong tất cả các lĩnh vực. Ngày nay về tương lai động cơ được phát theo hướng điều khiển được dễ dàng, chính xác, điều khiển vòng kín (hồi tiếp): động cơ đặc biệt, động cơ bước, động cơ servo… TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG Hiện nay, tất cả các lĩnh vực điều có sử dụng động cơ Servo, do đó sản phẩm động cơ Ac-Servo được sản xuất nhiều, nhiều hãng sản xuất như YASKAWA, PANASONIC, OMRON, FANUC….với rất nhiều loại Ac-servo dung vao nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Các sản phẩm làm ra từ các máy trong đó có sử dụng động cơ servo thường độ chính xác cao và mẫu ma đẹp do đó động cơ servo đuọc sử dụng nhiều đặc biệt trong nghành tự động hoá nói chung và nghành sản xuất khuôn mẫu, sản xuất các máy gia công chinh xác nói riêng. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN SERVO TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG CÔNG NGHIỆP: Sự phát triển của nền công nghiệp gắn liền với các hệ thống điều khiển.Công nghệ ngày càng hiện đại đòi hỏi các hệ thống điều khiển phải đáp ứng được các yêu cầu khắt khe để đảm bảo quá trình sản xuất. Sự phát triển các hệ thống điều khiển được tóm tắt như sau: Điều khiển vòng hở (open loop) Điều khiển nửa kín (semi-closed loop) Điều khiển vòng kín(full-closed loop) Sau đây giới thiệu sơ lược về các nguyên tắc điều khiển Giả sử như chúng ta đang có nhu cầu điều khiển một thông số X của đối tượng A. Trong trường hợp điều khiển vòng hở thì đối tượng A sẽ được điều khiển mà không cần quan tâm đến thông số X và thực tế thì thông số X sẽ được người điều khiển quan sát và thao tác để điều khiển đối tượng A. Trong trường hợp semi-closed loop thì hệ thống điều khiển sẽ nhận dạng một thông số Y không phải là thông số X nhưng qua nó có thể ước lượng hoặc đại diện cho X. Như vậy tính "quan sát = mắt" được loại bỏ một phần. Tuy nhiên sai số của mô hình khá cao do các sai số về cơ và điện. Mô hình này được áp dụng chủ yếu là lý do về mặc giá thành hoặc đôi khi thông số X không thể đo đạc được. Độ chính xác của nó dĩ nhiên là cao hơn opened loop. Và cái cuối cùng đó là closed loop, dĩ nhiên trong trường hợp này đối tượng X được trực tiếp feedback về hệ thống điều khiển để xử lý. Điều khiển vòng hở (open loop): Bộ điều khiển vị trí chỉ thị lệnh cho động cơ quay, nhưng chỉ quay mà thôi, quay tới quay lùi mà không cần biết quay bao nhiêu vòng cho bàn chạy đến vị trí nào…, nó chỉ dừng khi có tác động từ con người hay từ một hệ thống ra lệnh nào đó bên ngoài nó. / Điều khiển nửa kín (semi-closed loop): Hình này có điểm khác so với hình trên. Đó là số vòng quay của motor được mã hóa và hồi tiếp về bộ điều khiển vị trí. Nghĩa là đến đây thì động cơ chỉ quay một số vòng nhất định tùy thuộc vào “lệnh” của bộ điều khiển, nói cách khác bộ điều khiển có thể ra lệnh cho chạy hoặc dừng động cơ theo một lập trình sẵn có tùy thuộc vào ý đồ của người thiết kế. Tuy nhiên cái mà chúng ta cần điều khiển chính là vị trí của bàn chạy chứ không phải là việc động cơ quay bao nhiêu vòng thì dừng .... Đối tượng là cái bàn / Điều khiển vòng kín (full-closed loop): / Hình này rõ ràng là khác hẳn so với 2 hình kia. Vòng hồi tiếp lúc này không phải hồi tiếp từ trục động cơ về mà vòng hồi tiếp lúc này là hồi tiếp vị trí của bàn chạy thông qua một thướt tuyến tính. Lúc này bộ điều khiển vị trí không điều khiển số vòng quay của motor nữa mà nó điều khiển trực tiếp vị trí của bàn chạy. Nghĩa là các sai số tĩnh do sai khác trong các bánh răng hay hệ thống truyền động được loại bỏ. Vòng điều khiển lệnh và hồi tiếp khép một vòng kín quét lên toàn bộ thiết bị liên quan cho nên nó được gọi là vòng kín. / HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DÙNG ĐỘNG CƠ SERVO: Xu hướng trong điều khiển chuyển động dùng servo: Điều khiển chuyển động (ĐKCĐ) có lẽ là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh nhất trong ngành điều khiển và tự động hoá. Các khái niệm và công nghệ ĐKCĐ đã từ lâu không chỉ gói gọn trong những hệ thống servo chuyên dụng điều khiển bởi các hệ truyền động và thiết bị tạo sẵn thường có giá khá cao. Thay vào đó, ngày nay ta còn thấy các tính năng của ĐKCĐ ứng dụng cả cho tốc độ và vị trí trong truyền động thay đổi tần số xoay chiều, các động cơ bước và truyền động vòng kín cũng như các hệ truyền động và động cơ servo AC và DC thông dụng khác. Hiện nay có một số xu hướng trong điều khiển động cơ. Trong một số trường hợp, vấn đề cần quan tâm chỉ đơn giản là điều khiển tốc độ, gia tốc, mômen hoặc các thuộc tính khác của động cơ trên cơ sở tín hiệu điều khiển đầu vào là từ phía con người, chẳng hạn như qua bảng điều khiển. Việc điều khiển bằng tay như vậy thuộc về phạm trù điều khiển vòng hở. Trong một số trường hợp khác, động cơ phải tự động đưa ra các đáp ứng với các tác động thời gian thực. Các đáp ứng đối với các tác động này được quan sát và các điều chỉnh cần thiết được tự động tạo ra. Vì vậy, nó tạo ra một môi trường điều khiển kín. Các điều khiển vòng lặp kín như vậy được gọi là hệ tùy động servo, hay chỉ đơn giản là servo. Điều khiển servo là một quá trình xử lý tín hiệu liên quan đến điều khiển động cơ trên cơ sở động học của các tín hiệu vào như vị trí, tốc độ hay mômen. Trong quá khứ người ta sử dụng các mạch tương tự để thực hiện điều khiển servo, nhưng khả năng thích nghi của các bộ vi xử lý tín hiệu số đã tạo ra một công nghệ mới cho sự lựa chọn trong nhiều ứng dụng. Hệ thống servo: / Hệ thống servo là gì? Servo bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp là Servus (servant), nghĩa là nô lệ, đày tớ. Một hệ thống được gọi là servo khi hệ thống đó chấp hành một cách chính xác mệnh lệnh của chủ nhân (tức là người điều khiển.Hệ thống servo là hệ thống điều khiển các thiết bị cơ học với các biến là biến vị trí và tốc độ (giá trị đặt và giá trị thực). Sau đây là một ví dụ minh họa. / Cơ cấu định vị: Hệ thống servo không đơn giản chỉ là một phương pháp thay thế điều khiển vị trí và tốc độ của các cơ cấu cơ học, ngoài những thiết bị cơ khí đơn giản, hệ thống servo bây giờ đã trở thành một hệ thống điều khiển chính trong phương pháp điều khiển vị trí và tốc độ. Cơ cấu định vị điều khiển bởi servo motor / Ưu điểm của cơ cấu này đó là độ chính xác và đáp ứng tốc độ cao, có thể dễ dàng thay đổi vị trí đích và tốc độ của cơ cấu chấp hành. Cơ cấu chuyển động định hướng: Cơ cấu này chuyển động theo hướng nhất định được chỉ định từ bộ điều khiển. Chuyển động có thể là chuyển động tịnh tiến hay quay.  / Ưu điểm là cơ cấu chấp hành đơn giản và nâng cao tuổi thọ hộp số truyền động (do truyền động khá êm). Backlash và hiệu chỉnh: Backlash hiểu nôm na đó là giới hạn chuyển động của một hệ thống servo.Tất cả các thiết bị cơ khí đều có một điểm trung tính giữa chuyển động hoặc quay theo chiều dương và âm (cũng giống như động cơ trước khi đảo chiều thì vận tốc phải giảm về 0). Xét một chuyển động tịnh tiến lùi và tới như trong hình sau:  / Chuyển động tính tiến này được điều khiển bởi một động cơ servo. Chuyển động tới và lùi được giới hạn bởi một khoản trống như trong hình. Như vậy động cơ sẽ quay theo chiều dương hoặc chiều âm theo một số vòng nhất định để chuyển động của thanh quét lên toàn bộ khoản trống đó nhưng không được vượt quá khoản trống (đây là một trong những điều kiện cốt lõi của việc điều khiển động cơ servo). Giới hạn này được gọi là backlash, từ nay hễ gặp từ backlash thì chắc các bạn đã hiểu nó là cái gì rồi đúng không. Tuy nhiên trong thực tế độ động cơ quay những vòng chính xác để con trượt trựơt chính xác và quét lên toàn bộ khoản trống trên là rất khó thực hiện nếu không có một sự bù trừ cho nó. Và trong hệ thống servo nhất thiết có những hàm lệnh thực hiện việc bù trừ, hiệu chỉnh này. Như trong hình vẽ trên, hệ thống servo gởi xung lệnh hiệu chỉnh cộng/trừ số lượng xung lệnh điều khiển và các xung lệnh hiệu chỉnh này sẽ không được tính đến trong bộ đếm xung.