PLC 控制伺服电机是工业自动化中非常常见的应用，核心是PLC 通过脉冲 / 总线方式向伺服驱动器发送运动指令，驱动器驱动伺服电机执行精准的位置、速度、转矩控制，整体分为硬件接线和软件编程两大核心环节，主流有脉冲 + 方向（经济型、通用）和总线通信（高精度、多轴联动）两种控制方式，下面以三菱 PLC（FX/Q 系列）+ 三菱伺服（MR-JE/MR-J4）为例，讲清核心原理、接线、编程和关键设置，适配绝大多数工业场景。
一、核心控制逻辑（通用）
PLC 是控制核心，负责发出运动指令（走多少距离、以多快速度、什么时候动）；伺服驱动器是执行放大器，接收 PLC 指令并将其转化为电机的电信号，同时通过编码器实现电机的闭环反馈（修正偏差，保证精准）；伺服电机是执行机构，完成精准的旋转 / 直线运动。
简单来说：PLC 发指令→驱动器解析 + 闭环调节→电机精准执行。
二、两种主流控制方式（三菱 PLC 为例）
方式 1：脉冲 + 方向控制（最常用，FX 系列主打，经济型）
适用于单轴 / 少轴、对通信要求不高的场景（如送料、定位、搬运），PLC 通过高速脉冲输出口（Y0/Y1/Y2） 发脉冲，脉冲数对应位置，脉冲频率对应速度，另一个端子发方向信号（正 / 反转），属于开环指令 + 闭环执行。
1. 核心硬件
PLC：选带高速脉冲输出的型号（如 FX3U/FX5U，FX3U 最大 2 轴 100kHz、FX5U 最大 4 轴 200kHz）；
伺服：三菱 MR-JE/J3/J4 系列（带脉冲输入口），配套伺服电机 + 编码器（增量式 / 绝对式）；
配件：屏蔽线（脉冲 / 方向用）、动力线、急停开关、断路器（防过流）。
2. 关键接线（三菱 FX3U+MR-JE 为例）
分三部分，必须接屏蔽线且单端接地（防干扰，脉冲控制的核心）：
动力回路：驱动器 L1/L2/L3 接三相 AC220V，U/V/W 接伺服电机，接地端（PE）可靠接地；
控制回路（脉冲 + 方向）：PLC Y0（脉冲）→驱动器 PULS-，PLC COM→PULS+；PLC Y1（方向）→DIR-，PLC COM→DIR+（驱动器默认差分输入，需接成漏型 / 源型匹配 PLC 输出）；
反馈 / 辅助：驱动器编码器接口接电机编码器；接伺服就绪（SON）、定位完成（COIN）、急停（EMG） 等信号（PLC 输入口），用于程序中做互锁 / 判断。
3. 驱动器关键参数设置
需先匹配 PLC 信号和电机参数，核心参数（MR-JE 为例）：
Pr001：控制模式→设1（位置控制，脉冲 + 方向）；
Pr003：脉冲输入形式→设0（差分输入，匹配三菱 PLC）；
Pr004：电子齿轮比分子，Pr005：电子齿轮比分母→核心！ 换算公式：
电子齿轮比 = 电机每转脉冲数 × 减速比 / 实际每转移动量（目的是让PLC 发 1 个脉冲，电机走预设的最小单位，如 0.01mm）；Pr006：脉冲频率上限→匹配 PLC 最大输出频率。
方式 2：总线通信控制（高精度，多轴联动，Q/FX5U 系列主打）
适用于多轴联动、高速响应、远程控制场景（如机械手、数控设备），PLC 和伺服驱动器通过工业总线（三菱专用 CC-link IE Field/MECHATROlink，或通用 EtherNet/IP/Profinet）通信，替代脉冲线，一根总线实现所有指令和反馈的传输，优势是接线简单、抗干扰强、可实时读取伺服状态（转速、转矩、位置偏差）。
1. 核心硬件
PLC：带总线主站模块（如 Q 系列 + QJ71GF11-T2，FX5U 自带 EtherNet/IP）；
伺服：带总线从站接口的型号（如 MR-J4-B 系列，支持 MECHATROlink）；
配件：总线电缆、终端电阻（总线两端接）。
2. 核心要点
接线：仅需接总线电缆和动力线，无需脉冲 / 方向线，大幅减少接线量；
配置：先通过三菱软件（GX Works2/3）做总线组态，分配伺服站号，设置通信参数；
控制：PLC 通过专用指令 / 数据寄存器发送运动指令（如位置、速度），无需高速脉冲口，程序更简洁，可实现多轴同步、插补（直线 / 圆弧）。
三、三菱 PLC 核心编程（脉冲 + 方向为例，FX3U/FX5U）
无需复杂逻辑，核心用三菱专用定位指令，替代普通的脉冲输出，指令自带加减速、定位完成判断，常用指令：
DRVI（相对定位指令）：
DRVI S1 S2 D1 D2S1：脉冲数（正 / 负对应正 / 反转，如走 10000 个脉冲）；
S2：脉冲频率（如 50000Hz，即速度）；
D1：脉冲输出口（Y0）；
D2：方向输出口（Y1）；作用：从当前位置走指定脉冲数，适合连续送料、步进定位。
DRVA（绝对定位指令）：
DRVA S1 S2 D1 D2核心区别：以预设的原点为基准走指定脉冲数，适合精准定位置（如工位 1 / 工位 2 / 工位 3 的固定定位）。
原点回归指令（ZRN）：
ZRN S1 S2 D1 D2作用：开机后电机回到机械原点 / 电子原点，是定位控制的前提（必须先回零，否则定位不准），需接原点近点信号（DOG）、零点信号（Z）。
辅助指令：
PLSY：纯脉冲输出指令（简单速度控制，无定位完成）；
DSZR：带减速的原点回归（更平稳）。
简易编程逻辑（定位控制）
plaintext
开机→急停复位→伺服就绪（SON）→执行ZRN原点回归→回归完成（COIN）→触发DRVA/DRVI→定位完成（COIN）→下一步动作
关键：程序中必须加入伺服就绪、定位完成、急停的互锁，防止误动作。
四、实操关键注意事项（避坑核心）
干扰问题：脉冲 / 方向线必须用双绞屏蔽线，和动力线分开布线（间距≥30cm），屏蔽层单端接地（驱动器侧），否则会出现脉冲丢失、定位不准；
电子齿轮比：换算错误是定位不准的最常见原因，必须根据电机参数（每转脉冲数）、减速比、丝杆导程（直线运动）精准计算；
原点回归：绝对必要，尤其是增量式编码器（断电后丢失位置），绝对式编码器可设电池记忆，无需每次回零；
急停与保护：必须接硬件急停（驱动器 EMG 端子），程序中加入软件急停，防止电机飞车；驱动器需设置过流、过载、超程保护；
加减速设置：PLC 定位指令中可设置加减速时间，避免电机启动 / 停止时冲击（如丝杆抖动、工件移位）；
接地：PLC、驱动器、电机的接地端必须可靠共地（接地电阻≤4Ω），是闭环控制稳定的基础。
五、不同 PLC 系列的适配性
| PLC 系列 | 控制方式 | 最大轴数 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| FX3U | 脉冲 + 方向 | 2 轴 | 单轴 / 双轴，经济型 |
| FX5U | 脉冲 + 方向 / 总线 | 4 轴 | 中小规模，多轴联动 |
| Q 系列 | 脉冲 + 方向 / 总线 | 多轴 | 大型设备，高精度联动 |
