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全閉環(huán)送料系統(tǒng)是生產(chǎn)企業(yè)必須具備的東西，主要解決打滑，卡料，堵料引起的送料尺寸不良，精度不高的問題。全閉環(huán)有兩種做法，一種是編碼器反饋到伺服做的小全閉環(huán)，這種閉環(huán)配置簡(jiǎn)單，好做，對(duì)于靈活性要求不高的場(chǎng)合比較實(shí)用，這種小閉環(huán)有個(gè)硬傷就是如果編碼器丟脈沖。還有一種是編碼器反饋到PLC的大閉環(huán)，這種閉環(huán)不是那么容易做，今天我就給大家分享一下我做的大閉環(huán)送料系統(tǒng)。以下是本人經(jīng)過多次嘗試總結(jié)出來的一些東西，希望對(duì)大家的工作有所幫助。
先解釋一下什么叫全閉環(huán)送料系統(tǒng)，全閉環(huán)送料是相對(duì)半閉環(huán)來說的，伺服系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng)，但是在送料過程中，它已經(jīng)不能叫全閉環(huán)，應(yīng)該叫半閉環(huán)。全閉環(huán)一定是由物料驅(qū)動(dòng)的外部編碼器反饋回系統(tǒng)。
我做的第一個(gè)版本是受三菱計(jì)數(shù)支持的蠱惑，說是編碼器信號(hào)直接反饋給伺服定位地址，這個(gè)方法我試了，不是最好的方法，主要原因是伺服電機(jī)會(huì)過沖，時(shí)時(shí)反饋的編碼器位置會(huì)形成送料機(jī)反復(fù)震蕩，最后停在設(shè)定值，這個(gè)方法不實(shí)用。實(shí)踐證明時(shí)時(shí)反饋時(shí)時(shí)修正定位地址的方法是錯(cuò)誤的。當(dāng)時(shí)的配置是FX5U配歐姆龍NPN型編碼器。算法是運(yùn)行前先編碼器清零，好像是SD4508，定位值當(dāng)前值減去編碼器反饋再次寫入定位值。
第二個(gè)版本總結(jié)震蕩的原因，把100%時(shí)時(shí)反饋?zhàn)龀?0時(shí)時(shí)反饋，10%定位。這種方式后來又試了很久，發(fā)現(xiàn)如果編碼器抬起就變成了普通定位，缺乏時(shí)時(shí)修正的意義。這算是第二版方案。
第三個(gè)版本是試用計(jì)米器，傳說中的送料神器，編碼器接計(jì)米器，計(jì)米器記到設(shè)定長(zhǎng)度給出脈沖后PLC停止脈沖輸出，這個(gè)方法也不行，受掃描周期影響很厲害，就算中斷輸入也不行。在測(cè)試過程中還發(fā)現(xiàn)另外一個(gè)非常嚴(yán)重的問題就是編碼器反饋信號(hào)丟脈沖，明明2000p，實(shí)際1890到1980左右，誤差不用說，非常大。所以集電極輸出型編碼器讓人差點(diǎn)崩潰。為了解決這個(gè)問題，用了濾波器，不行。最終被逼使用了差分線性編碼器，硬件主要增加了一個(gè)FX3U-2HC的高速計(jì)數(shù)模塊和一個(gè)5v電源。試了發(fā)現(xiàn)反饋脈沖丟失在10以內(nèi)，按照0.01的脈沖當(dāng)量，精度應(yīng)該在0.1左右。
總結(jié)之前的失敗經(jīng)歷又開始了第四個(gè)版本，使用三菱PLC帶有的中斷定長(zhǎng)切割功能，這個(gè)方法看起來很完美，也比較符合實(shí)際生產(chǎn)情況，如果編碼器沒有信號(hào)，馬達(dá)就會(huì)一直跑，直到記到指定長(zhǎng)度的90%再完成10%的定位。這種方式看起來不錯(cuò)，實(shí)際上有長(zhǎng)短，主要是送料長(zhǎng)度和屏幕上數(shù)值總是有差距。主要是受物料狀態(tài)影響，比如物料軟硬，厚薄，送料速度的快慢都會(huì)影響到最后的結(jié)果，為了解決這個(gè)問題，開始了第五版方案，就是把現(xiàn)在的中斷定位做取樣然后取平均值，作為后續(xù)定位標(biāo)準(zhǔn)值，這種方法試了很長(zhǎng)時(shí)間，又發(fā)現(xiàn)一個(gè)硬傷，就是如果取樣不準(zhǔn)，后續(xù)會(huì)有很多不良。掉進(jìn)這個(gè)陷進(jìn)掙扎了很久，終于骨氣勇氣，放棄這種思路，因?yàn)槲易龅乃土舷到y(tǒng)是兩刀切的系統(tǒng)，需要跑兩段合成一個(gè)產(chǎn)品，程序復(fù)雜的不得了。經(jīng)常自己把自己搞暈了。
最后在其他設(shè)備上得到靈感，做成了最終版的送料系統(tǒng)。系統(tǒng)還是原來的硬件5u，2HC，差分輸入，思路上這樣做，按設(shè)定長(zhǎng)度98%跑第一段定位，定位前計(jì)數(shù)器清零，跑完后隔20ms穩(wěn)定時(shí)間讀取高速器的值，再接著低速跑剩余2%加98%的誤差。跑完判斷第一段是否合格。這種思路簡(jiǎn)單可靠，是目前我試過精度比較可靠的方法。希望經(jīng)驗(yàn)傳承給更多企業(yè)幫助。

第一次跑完隔0.02s，計(jì)算第一次跑98%的編碼器反饋值和定位值的誤差，然后再加上2%的值以低速跑。這樣雖然程序跑兩段看起來還是一段沒有停頓，不耽誤送料時(shí)間。
這種思路程序會(huì)比較簡(jiǎn)單，而且精度有保障。叫立即補(bǔ)償或者動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

這種思路可以保證任意長(zhǎng)度送料基本沒有誤差。
不管打滑，卡料，堵料等因素。

忘了一點(diǎn)很關(guān)鍵的東西，編碼器標(biāo)定
編碼器標(biāo)定就是實(shí)測(cè)編碼器反饋脈沖，按實(shí)際長(zhǎng)度反復(fù)驗(yàn)證得出的編碼器反饋值，一般比銘牌值小一點(diǎn)，比如2000線的，最后可能是1980p，很正常。最后轉(zhuǎn)化為系數(shù)，作用編碼器反饋值轉(zhuǎn)換到伺服脈沖的系數(shù)。
伺服系統(tǒng)和編碼器反饋有固定的倍率關(guān)系，計(jì)算誤差均已伺服系統(tǒng)為準(zhǔn)。這樣誤差比較小。

再給大家分享一下我的項(xiàng)目進(jìn)展。
之前做了6套閉關(guān)思路，我們公司做的是柔性材料，做全閉環(huán)只能做在PLC上，因?yàn)槿绻�直接加在伺服放大器上沒有辦法跑慣量和參數(shù)，因?yàn)榕軈��?shù)的時(shí)候馬達(dá)要正反轉(zhuǎn)，柔性材料反轉(zhuǎn)的時(shí)候肯定帶不動(dòng)編碼器，要么誤差很大，放大器無法確定參數(shù)。所以柔性材料只能把編碼器信號(hào)加在PLC端，做大閉關(guān)。
小閉環(huán)我也做了一套，很簡(jiǎn)單的，直接把編碼器信號(hào)加在放大器上，前提是你選的伺服支持全閉環(huán)接法，而且你這個(gè)物料有一定的剛性，反轉(zhuǎn)的時(shí)候也能帶動(dòng)編碼器，誤差不能太大，不然伺服會(huì)報(bào)警頻繁。