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)配置簡單，好做，對于靈活性要求不高的場合比較實用，這種小閉環(huán)有個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)過多次嘗試總結出來的一些東西，希望對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)，應該叫半閉環(huán)。全閉環(huán)一定是由物料驅動的外部編碼器反饋回系統(tǒng)。
我做的第一個版本是受三菱計數(shù)支持的蠱惑，說是編碼器信號直接反饋給伺服定位地址，這個方法我試了，不是最好的方法，主要原因是伺服電機會過沖，時時反饋的編碼器位置會形成送料機反復震蕩，最后停在設定值，這個方法不實用。實踐證明時時反饋時時修正定位地址的方法是錯誤的。當時的配置是FX5U配歐姆龍NPN型編碼器。算法是運行前先編碼器清零，好像是SD4508，定位值當前值減去編碼器反饋再次寫入定位值。
第二個版本總結震蕩的原因，把100%時時反饋做成90時時反饋，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，缺乏時時修正的意義。這算是第二版方案。
第三個版本是試用計米器，傳說中的送料神器，編碼器接計米器，計米器記到設定長度給出脈沖后PLC停止脈沖輸出，這個方法也不行，受掃描周期影響很厲害，就算中斷輸入也不行。在測試過程中還發(fā)現(xiàn)另外一個非常嚴重的問題就是編碼器反饋信號丟脈沖，明明2000p，實際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崩潰。為了解決這個問題，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FX3U-2HC的高速計數(shù)模塊和一個5v電源。試了發(fā)現(xiàn)反饋脈沖丟失在10以內(nèi)，按照0.01的脈沖當量，精度應該在0.1左右。
總結之前的失敗經(jīng)歷又開始了第四個版本，使用三菱PLC帶有的中斷定長切割功能，這個方法看起來很完美，也比較符合實際生產(chǎn)情況，如果編碼器沒有信號，馬達就會一直跑，直到記到指定長度的90%再完成10%的定位。這種方式看起來不錯，實際上有長短，主要是送料長度和屏幕上數(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影響到最后的結果，為了解決這個問題，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)定位標準值，這種方法試了很長時間，又發(fā)現(xiàn)一個硬傷，就是如果取樣不準，后續(xù)會有很多不良。掉進這個陷進掙扎了很久，終于骨氣勇氣，放棄這種思路，因為我做的送料系統(tǒng)是兩刀切的系統(tǒng)，需要跑兩段合成一個產(chǎn)品，程序復雜的不得了。經(jīng)常自己把自己搞暈了。
最后在其他設備上得到靈感，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，按設定長度98%跑第一段定位，定位前計數(shù)器清零，跑完后隔20ms穩(wěn)定時間讀取高速器的值，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。這種思路簡單可靠，是目前我試過精度比較可靠的方法。希望經(jīng)驗傳承給更多企業(yè)幫助。

第一次跑完隔0.02s，計算第一次跑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，不耽誤送料時間。
這種思路程序會比較簡單，而且精度有保障。叫立即補償或者動態(tài)補償。

這種思路可以保證任意長度送料基本沒有誤差。
不管打滑，卡料，堵料等因素。

忘了一點很關鍵的東西，編碼器標定
編碼器標定就是實測編碼器反饋脈沖，按實際長度反復驗證得出的編碼器反饋值，一般比銘牌值小一點，比如2000線的，最后可能是1980p，很正常。最后轉化為系數(shù)，作用編碼器反饋值轉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系，計算誤差均已伺服系統(tǒng)為準。這樣誤差比較小。

再給大家分享一下我的項目進展。
之前做了6套閉關思路，我們公司做的是柔性材料，做全閉環(huán)只能做在PLC上，因為如果直接加在伺服放大器上沒有辦法跑慣量和參數(shù)，因為跑參數(shù)的時候馬達要正反轉，柔性材料反轉的時候肯定帶不動編碼器，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加在PLC端，做大閉關。
小閉環(huán)我也做了一套，很簡單的，直接把編碼器信號加在放大器上，前提是你選的伺服支持全閉環(huán)接法，而且你這個物料有一定的剛性，反轉的時候也能帶動編碼器，誤差不能太大，不然伺服會報警頻繁。