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(guò)多次嘗試總結(jié)出來(lái)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(lái)說(shuō)的,伺服系統(tǒng)是閉環(huán)系統(tǒng),但是在送料過(guò)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(shuō)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(guò)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(lái)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(shuō)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(guò)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(shuō),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(lái)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(lái)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(lái)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(guò)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。