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標(biāo)題: PLC控制時(shí)間精度問題---請(qǐng)教 [打印本頁(yè)]
作者: 高飛    時(shí)間: 2007-12-14 13:48
標(biāo)題: PLC控制時(shí)間精度問題---請(qǐng)教
最近,我們?cè)谠囍埔慌_(tái)新的生產(chǎn)線,發(fā)現(xiàn)制造出來的樣品尺寸不是很穩(wěn)定,總是在±2mm,而我們要求在±0.5mm.' B( F+ c  v& o/ ]
與我們的電氣工程師一起分析問題,發(fā)現(xiàn)線速度要求是15mpm,折合0.25mm/ms.' S+ T3 x1 W8 Z, [3 f; a
也就是說4ms的時(shí)間就能跑1mm,而據(jù)他說,! I+ I, p# \1 T( Q, z7 U7 u
我們現(xiàn)在的PLC控制系統(tǒng)的時(shí)間繼電器是采用軟件觸發(fā),時(shí)間控制精度已經(jīng)很高(CPU已經(jīng)運(yùn)行到70%),也就毫秒級(jí).: a5 w) F: {/ ]' _5 X$ y
我想問各位達(dá)人,在PLC控制系統(tǒng)中,怎樣提高它的時(shí)間控制精度,都有那些辦法和措施?5 n8 q+ H" ^* Y7 z! k8 s2 }$ t! m
PLC的時(shí)間控制精度能否做到0.1ms級(jí)?2 t% F" v( l  E, ]& r

& `0 D" Y7 _' R4 D9 u5 z謝謝各位,請(qǐng)指教!
作者: syw開門造車    時(shí)間: 2007-12-14 22:48
高飛友好！
8 W8 d9 |. t% v5 J  u' }5 W- g8 ]6 l$ Y2 w! o" Y9 u. S
你的生產(chǎn)線用的是什么電機(jī)進(jìn)行托動(dòng)的？5 @# N5 @! H% z' o8 v1 P
你給的信息不很充分，在不涉及保密的情況下，最好能盡可能多給一些信息。9 {; M$ E. w7 B# c
如工作的大小、長(zhǎng)短、重量、控制是開環(huán)還是閉環(huán)，檢測(cè)用的是編碼器還是8 C& T' |* W3 o, O
位置定位傳感器，, v8 s; f) \8 n4 [7 I# ?9 n1 e6 S
程序在定位檢測(cè)時(shí)，是單任務(wù)循環(huán)，還是同時(shí)照顧其它任務(wù)……% x$ n. W0 j: b- d/ [
等等。
: H' T9 f% ^+ i
1 R7 v0 `( }+ Y. |7 m7 Qsyw  071214---22.48
作者: gehaitao    時(shí)間: 2007-12-14 23:27
我感覺應(yīng)該是檢測(cè)裝置的問題，PLC的控制精度確實(shí)能達(dá)到你的控制要求。如果不是檢測(cè)裝置的原因，就是電機(jī)拖動(dòng)的問題，傳動(dòng)裝置的精度有問題
作者: 能源員    時(shí)間: 2007-12-16 17:58
采用美國(guó)的AB系列的PLC系列的PLC
/ K2 {  [: H) e3 x他們的位置控制模塊0 k) K! t6 w0 e
PLC-5系列PLC可以實(shí)現(xiàn)該要求/ ^; a: `1 s. k0 {) u: N: H5 O
詳細(xì)請(qǐng)至電PLC供應(yīng)商！
作者: 高飛    時(shí)間: 2007-12-17 15:00
開門造車及各位大俠好,
( V# ^1 i% ~  t- E- @) n$ D' G: [2 h7 x4 j% v
我們采用的是三相異步電機(jī),開環(huán)控制,& D% s- o( E5 W& d. U3 v+ V
用編碼器進(jìn)行位置檢測(cè),是3000線的,采用了4倍頻(請(qǐng)問,這個(gè)是不是應(yīng)該沒問題)- H  D5 o3 z  C; S# T$ ?; V9 d1 D
原先的軟件觸發(fā)時(shí)間周期為2ms,現(xiàn)在改為1.2ms,看出來的樣件還不是很理想,經(jīng)調(diào)整,可做到±1.5mm.
/ ?0 O: X: z3 D8 \6 }8 g  o* v3 q. F關(guān)鍵是樣件的長(zhǎng)度誤差沒有很好的一致性,沒有規(guī)律,為什么?
作者: syw開門造車    時(shí)間: 2007-12-17 23:04
高飛友好！- F1 E) x; t+ _/ y; K( y, |

5 O$ ^# z+ t& U1 ^) f; U) Z: [& |  B! h/ u
1？：你們的生產(chǎn)線上的東西： 長(zhǎng)==       MM.........寬==      MM...........高==      MM; D+ A3 D6 [3 H  }/ m9 v1 r
- x7 E) s- p0 y% d
2？：生產(chǎn)線上是一個(gè)產(chǎn)品還是一個(gè)接一個(gè)的產(chǎn)品鏈？
) x/ c9 M) Y+ a0 q, v% X, K
# o8 t0 ~1 I+ \1 e3？：當(dāng)控制器發(fā)出讓樣件停止指令時(shí)，生產(chǎn)線停的是三相電機(jī)，還是輸送帶。
$ G8 Y4 b* b) [0 ?: B; ^( V8 H+ I" N& J, d3 o3 Q) d5 F
4？：如果，停的是輸送帶，是單純的離合器，還是結(jié)合剎車。
6 H5 b+ W5 b4 C; A
8 c% m$ r) M5 u5？：……. M; _& U, }% P: w* v
" f# X) y+ I8 b9 O
syw   071217---23.04
作者: 高飛    時(shí)間: 2007-12-18 14:21
總工你好，各位大俠好，
" [5 _  A+ W+ E) R0 g$ ^8 I
" S) X7 m7 [1 B( ?4 G6 _9 A: v- H0 E( |有可能我這個(gè)問題這時(shí)候提出來還不是很成熟,
# m* F* Q0 B0 k) b# o9 ~8 o我還沒有完全搞清楚控制系統(tǒng)的問題,可以肯定的是:' E$ h4 `! c6 [9 o; |4 J( O
機(jī)械和液壓系統(tǒng)是沒有什么變化的,唯一發(fā)生變化的是控制系統(tǒng)(是全新設(shè)計(jì)的,以前是單片機(jī),現(xiàn)在是用PLC).
, Z' F  g7 ?6 ?) ?0 r) Z: N, x0 T$ E& b" A7 L% y
我這套設(shè)備是飛剪,編碼器測(cè)長(zhǎng),控制系統(tǒng)來控制定長(zhǎng)剪切,長(zhǎng)度尺寸總是不穩(wěn)定,有偏差.) ~  s! `4 X- ~8 i) A
問題出在那,是PLC的時(shí)間周期問題,還是系統(tǒng)的漂移,抑或是邏輯控制方面？
作者: syw開門造車    時(shí)間: 2007-12-18 19:08
高飛友好！; P! Z1 v6 Y1 R  B/ v
8 k  A) @* w, G2 ]# }
根據(jù)你的介紹，我能大]致想象出控制系統(tǒng)的方式及內(nèi)容。
: S. P, n- p# k1、我可否這樣理解：
, o2 v- k. F! M: A( J以前采用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，長(zhǎng)度尺寸是穩(wěn)定的！" N5 ]' \$ r4 Z. X- A" n* r: m
而采用PLC系統(tǒng)后，才出現(xiàn)長(zhǎng)度尺寸不穩(wěn)定的？
( e: a1 o9 b4 v8 F$ z  G& t* {, j6 y* R7 l! b+ Q" [5 |
//***********************************************************
8 [2 G' e% f' ~3 a; B2、再有，我感到測(cè)長(zhǎng)部分，你用的是“光電脈沖碼盤”，而不象“絕對(duì)值編碼器”，$ Y0 I6 S& s  j7 }% r
這點(diǎn)需確認(rèn)一下。& \& u. o; {  q$ }& q
如果確是“光電脈沖碼盤”的話，我擔(dān)心，PLC是否能夠跟得上？* F2 v* G* p9 t' J8 J1 r3 f
/ N& J0 @" J$ x* D! z' I( V
3、實(shí)際尺寸照比預(yù)置數(shù)偏大，還是偏?。?font class="jammer">/ y0 U! l1 Z; t* N. x- o, Z
如果偏大的多，則說明PLC檢測(cè)速度跟不上。
& K: ?: V5 S" {* ^0 F: t如果偏小的多，則說明系統(tǒng)存在干擾。
6 t* O  s- E  s; B* S9 O2 p; k  @! S, \( [4 Q0 ?8 n
syw  071218---19.07
作者: 螺旋線    時(shí)間: 2007-12-18 19:41
樓主在改控制部分前控制精度怎么樣?這點(diǎn)很重要,要是為了提高精度才改的控制部分,那基本可以斷定這個(gè)硬件配置是不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的., C* D  y# i+ |3 ]( `) i/ z
三相電機(jī)本身就不可能有那個(gè)精度的. 怎么說也得交流伺服電機(jī),要是高速高精的話還得用直流伺服電機(jī).& \  Z/ w% G8 v3 C! y7 k* Q
PLC的循環(huán)時(shí)間是很重要,可以選專用的高速PLC,要是你懷疑是PLC的速度問題,那可以把生產(chǎn)線的速度降下來剪剪看.就可以有個(gè)結(jié)論.5 U7 g! c$ \, T3 p
至于PLC程序的問題,那可以采用中斷的方式看看.或者把控制部分放在主程序或第一級(jí)程序里.1 s0 G) Y6 d8 t  b5 S
至于編碼器不是大問題,只要高速計(jì)數(shù)單元匹配就可以了./ G4 \. F2 q! y) E' i* p  M6 b2 r
建議樓主看看包米勒的運(yùn)用例子.
作者: syw開門造車    時(shí)間: 2007-12-18 20:56
9樓hawkofsky網(wǎng)友好！8 }2 l' c' V+ d7 h& _

2 r1 L2 h3 u/ e- H2 G5 C我的理解：飛剪設(shè)備中的三相電機(jī)是驅(qū)動(dòng)減速器的，是整個(gè)設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)。
( m9 W& m- G* x8 d' {而不是起伺服作用。1 Q/ E5 }1 _, G$ Y
控制飛剪的應(yīng)該是一個(gè)電磁機(jī)械鎖，當(dāng)檢測(cè)長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)置數(shù)時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，
6 Y0 p( q/ A  b* l# J電磁機(jī)械鎖吸合，飛剪工作。) S- Y: T7 }2 }+ ^* W/ [
1 \* x" f' d# R: Z' }( U
高飛在5樓有這樣一段話：用編碼器進(jìn)行位置檢測(cè),是3000線的,采用了4倍頻，1 X+ f% I% |4 O8 H: R
我感到這個(gè)好象是光柵尺位移時(shí)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，并且進(jìn)行了4倍頻，這么高速
, I- T' j% I' [1 j! K5 {  R的東西讓PLC處理是否有問題。
8 x3 T9 }: a# C
) _* r' m( I; l, [7 m不知我的理解是否對(duì)？! s7 Q1 O6 B% k+ g8 A( T7 S2 O
- D3 s+ i0 f- P$ J$ a; Z9 K
syw  071218---20.56
作者: 螺旋線    時(shí)間: 2007-12-18 21:24
樓主說的是編碼器是圓形編碼器,不然那有什么3000線的說法.而且是方波的,所以是4倍頻.那肯定是裝在旋轉(zhuǎn)軸上的,具體位置樓主沒說.PLC的高速計(jì)數(shù)單元應(yīng)該可以處理,隨便都可以找到20KHZ的計(jì)數(shù)單元,100KHZ也很普通.可以核算一下編碼器在工作時(shí)的傳輸頻寬.關(guān)鍵的關(guān)鍵是編碼器的檢測(cè)值和實(shí)際長(zhǎng)度是不是有穩(wěn)定一至性.因?yàn)橹虚g有傳動(dòng)鏈.
- [1 R" y. L( F' J& M- ]! e至于飛剪刃的工作過程,有個(gè)同步問題,就是在剪切過程中要和工件保持相對(duì)靜止,這是機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)還是電氣方法實(shí)現(xiàn),我不清楚.想想看,普通電機(jī)怎么會(huì)同步得好呢?
* e  E) b. Y7 o! ~所以,開始我的疑問非常重要.如果改造是為了提高精度和速度那這個(gè)方案是有問題的.
2 [( f$ S) D7 |0 }, X一切還是請(qǐng)樓主說明吧.
8 l& w! }9 n' W- a' l; @2 ]8 ~另外,相對(duì)和絕對(duì)編碼器在精度上是沒有本質(zhì)不同的." @8 {# j( h2 B( y4 E+ x) N
下網(wǎng)了,明天再關(guān)注.
作者: 高飛    時(shí)間: 2007-12-19 14:23
各位大俠好,
; n, I& f" o6 }現(xiàn)在軟件觸發(fā)時(shí)間周期改為0.8ms,可能基本上差不多了.
# b2 Q9 x* _( K' q0 g+ B" K等待其他調(diào)試結(jié)果.) Q& S% `( E( O

. i8 Q4 S+ T- n, {$ C( B再次謝謝各位
作者: 隨風(fēng)而去    時(shí)間: 2007-12-19 19:16
從目前的情況看來，LZ的設(shè)計(jì)基本是定型的了。其實(shí)除了更改觸發(fā)時(shí)間外，這在現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)沒有什么更好的辦法了~~~~5 U5 I- i. C8 P& o8 l
) u4 F9 Y) N2 M6 r
但！如果觸發(fā)時(shí)間更改后沒有明顯的提升的話，那么該如何進(jìn)一步處理呢？7 \0 `$ k7 }- d3 T0 O9 Q9 D
# I4 i! A3 A; ~+ a1 e. Z# ]3 G
個(gè)人覺得其精度并不是在編碼器或是觸發(fā)時(shí)間的響應(yīng)上。我個(gè)人認(rèn)為，可能問題是在執(zhí)行機(jī)械方面。如果把整機(jī)的速度適當(dāng)放慢，我想精度問題可以立馬解決。
3 {0 D! x, D& O1 A' e# ^: }3 N7 B9 m: k
呵呵~~~
' {$ W) j1 k# N( J5 E5 Y1 {9 f& G  h/ E+ p
靜待LZ的調(diào)試后的好消息了~~~~~
作者: 我在飛    時(shí)間: 2007-12-19 19:51
看來樓主的問題已基本解決。
- `' `2 t( C! |8 G我以前也搞過飛剪線，但都是使用進(jìn)口大功率伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。成本很高。樓主使用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可否簡(jiǎn)單介紹一下控制原理。謝謝！
作者: 螺旋線    時(shí)間: 2007-12-19 20:58
呵呵,版主也感到疑惑了.( Q1 |0 t1 K! ^* a5 l7 P
期待樓主的介紹,如果為難的話把問題最終的原因和解決辦法交代清楚也行.
4 Z8 x% l4 A" D( s' ]% `估計(jì)樓主改的那條線有好多地方是靠機(jī)械和液壓來保證的.要是純電氣實(shí)現(xiàn),普通電機(jī)絕無可能.我天天和伺服電機(jī)打交道,多少還是知道一點(diǎn)滴.
作者: syw開門造車    時(shí)間: 2007-12-20 07:30
幾位網(wǎng)友好！
3 c' b" B; ]2 b% q: t& a& j. d
$ ^+ D  S8 D' E) i所謂“飛剪”其實(shí)就是運(yùn)動(dòng)中的“剪刀”。這把剪刀平時(shí)是靜止的。* g( c) W' e: N* b) I
當(dāng)測(cè)長(zhǎng)傳感器，測(cè)得運(yùn)動(dòng)中的“被裁料”達(dá)到預(yù)置數(shù)時(shí)，$ J% f' Q. n7 S* W# o) X5 k+ ]
計(jì)算機(jī)通知靜止?fàn)顟B(tài)中的“剪刀”快速的動(dòng)起來，并與“被裁料”同步，
1 O8 ?8 q8 z0 a1 l8 ~5 M并在同步運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)中完成剪切任務(wù)。
; `4 O) [) }! K+ _//*********************************************4 G1 i* y) u: H7 G# B
要想完成“與“被裁料”同步”的功能，有很多種辦法：+ U3 o) _& @7 m  ^6 s6 m: v
1、伺服電機(jī)方式。' j( ?% O2 z/ V2 k/ ~
2、電磁鎖釋放+機(jī)械夾緊+機(jī)械同步方式（齒輪、液壓缸等）% t) H, y) N( Y4 V2 ^( {
.+ V7 j. {% ~7 F# e7 o  n
對(duì)于動(dòng)量大的場(chǎng)合，采用伺服電機(jī)方案，成本會(huì)非常高。
6 r( y  T2 ?/ }7 i.所以，從高飛友介紹的情況看，他采用的很可能是第2種方式。
5 X' z# c5 N+ S  C+ X+ M//**********************************************/ A, U: Q& ?* s' t9 ?4 o# o8 J
PLC照比單片機(jī)在“檢測(cè)、控制鏈”方面，多了兩個(gè)傳遞環(huán)節(jié)，
; }/ g( ], e/ a% C7 T1 S( E5 T所以，在高速，高精度場(chǎng)合，PLC沒有單片機(jī)精準(zhǔn)。0 y) v$ S" w7 l7 x4 ^2 i! v
  M$ Y) K- w+ d% t( Q; }  o
syw  071220---07.30
作者: 高飛    時(shí)間: 2007-12-20 12:27
標(biāo)題: 答謝各位大俠的關(guān)注!
謝謝各位!- r: W, t" ^* a' G9 ]
: n2 x  A9 T9 v6 F6 w6 r
經(jīng)過一番控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的匹配調(diào)試,現(xiàn)在可以說達(dá)到了預(yù)期精度.3 j, F7 F, D" y, Q
這樣,我們這條線基本上實(shí)現(xiàn)了全部國(guó)產(chǎn)化,沒要鬼子提供任何技術(shù)支持 .
; |7 w. m+ e& n1 e7 k, e5 w8 P% f7 ^* U4 X2 k! c
由于這條線還沒有完全推向市場(chǎng),出于公司的保密規(guī)定,在此我就不能多講了,請(qǐng)各位大俠見諒!
作者: 螺旋線    時(shí)間: 2007-12-20 22:48
呵呵，樓主已經(jīng)解答了大家的疑問了。. x" g  h/ K' O% j
有一點(diǎn)不太同意，既然用了鬼子的東西那就當(dāng)然要求他的技術(shù)支持，不然豈不便宜他了。
* J( a# u- Q$ o7 m7 b: }, K7 o對(duì)于產(chǎn)品來講，用戶要的就是精度，穩(wěn)定，效率，維護(hù)維修方便簡(jiǎn)單成本低。至于國(guó)不國(guó)產(chǎn)化根本不是值得宣揚(yáng)的點(diǎn)。想想看，那些最關(guān)鍵的東西是國(guó)產(chǎn)的嗎？
% J4 s1 S5 e* Y4 o6 ~6 M, U$ E2 V用單片機(jī)開發(fā)是很靈活的，可以針對(duì)特殊應(yīng)用加以特殊開發(fā)，比如針對(duì)高速信號(hào)處理可以用專門的一塊芯片來做，但開發(fā)起來比較困難。而PLC的功能和性能已經(jīng)固化了，但用起來簡(jiǎn)單可靠。
作者: 隨風(fēng)而去    時(shí)間: 2007-12-21 14:14
“PLC的功能和性能已經(jīng)固化了，但用起來簡(jiǎn)單可靠”( |9 h9 G4 N3 l: Y
  b0 S  \* @9 ~. P. H  ~$ x* }
用PLC來做飛剪其實(shí)早已經(jīng)沒有技術(shù)難題了，成熟的方案和案例都很多。8 K% |. J- [2 ^' x; }/ e1 q
3 A2 z8 |/ a6 U5 R) ^% A
里面的難點(diǎn)也誠(chéng)如樓主所說的，各方面調(diào)配好就OK了~~~~
6 W* j' \; \6 k  w* j
1 J4 p2 w- g# ?, s9 |0 MPS：0 Z0 H6 ]4 b& c5 K  d
我沒有任何想非議單片機(jī)的地方哦，曾經(jīng)看過鬼子用單片機(jī)來做的數(shù)控的，其性能和精度10年后的今天都能保證，嘆服！
作者: syw開門造車    時(shí)間: 2007-12-21 17:59
隨風(fēng)而去友好！, z# M. v2 f4 F" r5 F

4 B/ [: f0 l2 M- j. O正如你所說：用PLC來做飛剪其實(shí)早已經(jīng)沒有技術(shù)難題了，成熟的方案和案例都很多。5 D& K- d2 W% v: a( J

; M* g( F) o' {. P//*************************************************************7 Z! g9 s! ~8 x" i; l& V- S
問題出在高飛友所要求的“精度”升上去了，為±0.5mm！而且飛剪的動(dòng)量還很大。
4 @. t# _! Y, f3 O* R, e8 v4 ~6 X2 ?  b, e
假如，“精度”再上升半個(gè)數(shù)量級(jí)，為±0.1mm，這在機(jī)加工屬于粗精度，' W) Q/ J- ?% {$ I
但對(duì)于飛剪來說，別說PLC，就是讓單片機(jī)來做，可能也是無能為力了。7 o, i4 V9 o: I3 ]
% b0 N) ]5 k9 F( _) l
//*************************************************************** T# d1 u$ }, W
高飛友這個(gè)項(xiàng)目，用不著什么“高速信號(hào)處理專門芯片”，% m9 i7 q& c3 N, ^. D
兩個(gè)單片機(jī)組成的模塊就能輕松完成任務(wù)。
9 n& X2 o* @3 q: n# M
; K- K% A; G9 m3 \syw  071221---17.59
作者: 少睡派    時(shí)間: 2007-12-21 23:02
標(biāo)題: 高飛友好！
要求在±0.5mm很容易.( K& T$ z5 ~! b( q
我這邊有切管機(jī)管長(zhǎng)要求也是±0.5mm.用的三菱伺服電機(jī).可以達(dá)到±0.1mm.前提是其他部件的精度也要有保證
作者: 螺旋線    時(shí)間: 2007-12-23 18:14
討論討論就離題了。光談精度是沒什么意義了。在精度的前提下，效率和穩(wěn)定性誰(shuí)做得好誰(shuí)就有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然還要考慮成本。
作者: 高飛    時(shí)間: 2007-12-24 12:12
謝謝大家熱情支持,正如鷹俠及各位大俠所說,我們的這條線.4 V) [: `( b5 d) C1 e
無論從精度和控制的復(fù)雜程度來說,都不屬于先進(jìn)的,0 M( y) e0 b6 `, R+ X) Z- ~
但在這樣的精度下，綜合考慮效率,穩(wěn)定性和成本,卻還是有不少優(yōu)勢(shì)的., J# s4 d0 f8 l- B# a
所以買我們?cè)O(shè)備的,其中"回頭客"不少,有的都是十幾年的老客戶了.



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