用变频电机带动连杆卷布匹，如何保持每次停止的长度不..... (amobbs.com 阿莫电子技术论坛) -

ersha4877 发表于 2015-8-2 18:09:11

用变频电机带动连杆卷布匹，如何保持每次停止的长度不.....

用变频电机带动连杆卷布匹，布匹大概60厘米宽，51米长，开头定死在连杆上，然后一点一点的旋转把布匹卷起来，中间每隔60厘米长停一下，每次停止的长度固定都是60厘米，我现在使用编码器每隔10MS读取数据，判断长度，然后每隔50MS进行一次PID处理，控制电流输出去驱动变频器，用变频器驱动电机，发现跑起来转个10圈左右长度就短一点，跑完51米停止的长度会有四个梯次，每个梯次比上一个梯次要短1厘米左右，不知道那位高手遇到过这种情况，望指点，谢谢

ersha4877 发表于 2015-8-2 18:11:09

本帖最后由 ersha4877 于 2015-8-2 18:17 编辑

这是编码器部分的代码
#include <stdbool.h>
#include "EncoderProcess.h"
#include "encoder.h"
#include"mainprocess.h"
#include "startrun.h"
#include"yout.h"
#include"tlc5615.h"

//
//换向器不吸合延时寄存器
//
unsigned longg_ulCommutatorNoPullTimeDelay=20;
unsigned longg_ulTempCommutatorNoPullTimeDelay=0;

//
//换向器吸合延时寄存器 2s
//
unsigned longg_ulCommutatorPullTimeDelay=20;
unsigned longg_ulTempCommutatorPullTimeDelay=0;

//
//控制板输出雕刻机控制信号时间延时2s
//
unsigned longg_ulEngravingMachineStartRealyOutPutTimeDelay=20;
unsigned longg_ulTempEngravingMachineStartRealyOutPutTimeDelay=0;

//
//用于运行时降低运行速度的TLC5615 数组计数器
//
extern unsigned int g_uiTLC5615RunOut;

//
//系统设置总共的编码器数据,转轮周长300MM，2933是55CM
//
unsigned longg_ulAllEncoderData=2933;//3500;

//
//用于计算100毫秒时间的PID计算的编码器数据的定时器
//
unsigned long g_ulEvery100MSPIDReadEncoderDataTime=0;

//
//通用参数
//
tSaveParametersg_sParameters;

//
//保存用参数
//
tSaveParameters*g_psSaveParameters;

//
extern tRunParameters g_bRunParameters;
//extern tEncoderTimParameters g_sEncoderTimParameters;
extern tRunInputParameters g_bRunInputParameters;

//
//通用参数
//
extern tSpeedBitParametersg_sSpeedParameters;

//系统采集时时数据
extern floatSystemRealData;
//------------------------------------------------
//
//对读取的基准编码器数据平移滤波处理
//
//------------------------------------------------
void DatumEncoderDataProcess(unsigned long ulDatumSpeedReadEncoderData)
{
unsigned long ulDatumEncoderSpeed;

   unsigned char ucCount;

   //
//基准速度编码器数据计算后的平均数据
//
unsigned long ulAverageDatumSpeedEncoderData;

//
//滑动平移，先进先出
//
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
//       g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;

//
         //将最新的数据放入数组最后一位，先进先出
//
         g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=ulDatumSpeedReadEncoderData;

//
//数据相加
//
ulDatumEncoderSpeed=0;
for(ucCount=0;ucCount<4;ucCount++)
{
//
//数据垒加
//
ulDatumEncoderSpeed=ulDatumEncoderSpeed+g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
}

//
//取平均值
//
ulAverageDatumSpeedEncoderData=ulDatumEncoderSpeed/4;

//
//编码器数据计算后得到的数据相加的总数据
//
g_sParameters.g_ulCurrentDatumSpeedEncoderData=g_sParameters.g_ulCurrentDatumSpeedEncoderData + ulAverageDatumSpeedEncoderData;

                  //
                  //读取的编码器数据达到了需要的数据，停止运行
                  //
                  if(g_sParameters.g_ulCurrentDatumSpeedEncoderData>=g_ulAllEncoderData)
   {
   //
   //关定时器5
   //
   TIM_Cmd(TIM5, DISABLE); //关定时器5

   //
   //
   //
// g_sParameters.g_ulDatumQuanData++;

   //
   //本次数据采集完成，计算出这次跑多余的编码器数据
   //
//    g_sParameters.g_ulCurrentDatumSpeedEncoderData= g_sParameters.g_ulCurrentDatumSpeedEncoderData ;//- g_ulAllEncoderData;
                                       //
   //数据直接清除，下次从新开始
   //
   g_sParameters.g_ulCurrentDatumSpeedEncoderData=0;

         //
//关闭电流输出，变频器停止运行
//
g_bRunParameters.bits.bAmpStop =1;

      //
                                 //电流不输出
                                 //
                     WriteTlc5615Data(0);

      //
            //刹车输出
   //
   g_bRunParameters.bits.bBrakesOutPut=1;

         //
         //刹车输出
         //
         g_YOutPut.bits.YO11=1;

                           //
                           //刹车输出
                           //
                           OutputDataProcess();

      //
      //布匹已经到达指定位置，后面要让雕刻机正常雕刻
      //用于开机时判断当前的雕刻机的运行情况，是停止等待布匹进入，还是在雕刻中
      //
      g_sParameters.g_sSaveBitParameters.bits.bEngravingMachineStatus=1;

      //
      //换向器不在吸合，
      //
                        g_bRunParameters.bits.bCommutatorPullOrNo=0;

   //
   //数据清除
   //
   g_ulEvery100MSPIDReadEncoderDataTime=0;

   //
   //换向器不在吸合延时开始
   //
                        g_bRunParameters.bits.bCommutatorNoPullTimeDelayStart=1;
   //g_ulTempCommutatorNoPullTimeDelay=0;
   }
}

//----------------------------------------------
//
//PID需要的数据进行计算
//
//----------------------------------------------
void PidDataProcess(unsigned long ulPIDDatumSpeedReadEncoderData)
{
unsigned long ulPIDDatumEncoderSpeed;

unsigned char ucCount;

//
//基准速度编码器数据计算后的平均数据
//
// unsigned long ulAveragePIDDatumSpeedEncoderData;

//
//滑动平移，先进先出
//
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
//       g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
// g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulDatumSpeedReadEncoderData;
g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData;
g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData;
g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData=g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData;

//
         //将最新的数据放入数组最后一位，先进先出
//
         g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData=ulPIDDatumSpeedReadEncoderData;

//
//数据相加
//
ulPIDDatumEncoderSpeed=0;
for(ucCount=0;ucCount<4;ucCount++)
{
//
//数据垒加
//
ulPIDDatumEncoderSpeed=ulPIDDatumEncoderSpeed+g_sParameters.g_ulPIDDatumSpeedReadEncoderData;
}

//
//取平均值，将计算出的数据付值给PID计算数据
//
SystemRealData=ulPIDDatumEncoderSpeed/4;

//
//将计算出的数据付值给PID计算数据
//
//SystemRealData=ulAveragePIDDatumSpeedEncoderData;

//
//进行PID计算
//
g_uiTLC5615RunOut = PID_Cal();
}

//-----------------------------------------------
//
//读取编码器的值
//
//-----------------------------------------------
void EncoderReadDataProcess(void)
{
unsigned long ulDatumSpeedReadEncoderDataTemp;
unsigned long ulPIDDatumSpeedReadEncoderDataTemp;
//
         //启动
//
if(g_bRunInputParameters.bits.bStart ==1)
{
                                 //
                                    //编码器数据获取
                                 //
                                    g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData +=TIM5_ENC_Get_Electrical_Angle();

//
//对采集的数据进行处理，数据不相等，还在运行中
//
if(g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData != g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData)
{
//
//数据超出了
//
if(g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData>10000000)
{
   if(g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData>=g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData)
   {
//
//计算这次采集的数据
//
ulDatumSpeedReadEncoderDataTemp=g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData-g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData;

//数据从新开始，以这次的采集数据为开始
g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData=ulDatumSpeedReadEncoderDataTemp;
//上次的数据值初始值1000
g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData=3000;
g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData=g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData+3000;

//
//计算出PID用的编码器数据
//
g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData =10000000 - g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData;
                        g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData =3000 - g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData ;

//
//滤波平滑处理
//
DatumEncoderDataProcess(ulDatumSpeedReadEncoderDataTemp);
}
}
else
{
   if(g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData>=g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData)
   {
//
//计算这次采集的数据
//
ulDatumSpeedReadEncoderDataTemp=g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData-g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData;

//保存这次的采集数据，作为下次使用
g_sParameters.g_ulLastDatumSpeedEncoderData=g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData;

//
//滤波平滑处理
//
DatumEncoderDataProcess(ulDatumSpeedReadEncoderDataTemp);
}
}
}

//
//电流输出，变频器运行
//
if(g_bRunParameters.bits.bAmpStop ==0)
{
//
//定时器计数每10MS进行一次计数，每50MS 进行一次PID处理
//
g_ulEvery100MSPIDReadEncoderDataTime++;
if(g_ulEvery100MSPIDReadEncoderDataTime>=5) //50ms
{
//
//数据清除
//
g_ulEvery100MSPIDReadEncoderDataTime=0;

   //
   //数据不相等，说明已经在转动
   //
   if(g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData>g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData)
   {
//
//计算出着次PID计算用的编码器数据
//
ulPIDDatumSpeedReadEncoderDataTemp = g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData-g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData;

//
//保存这次的数据
//
g_sParameters.g_ulLastPIDDatumSpeedEncoderData = g_sParameters.g_ulNowDatumSpeedEncoderData;

//
//PID需要的数据进行计算
//
PidDataProcess(ulPIDDatumSpeedReadEncoderDataTemp);
   }
}
}
}
}

kafeiwutang 发表于 2015-8-2 18:27:22

变频器接编码器

ersha4877 发表于 2015-8-2 18:33:12

kafeiwutang 发表于 2015-8-2 18:27
变频器接编码器

外面接的编码器，编码器上有个转盘，是放在布匹上的，跑一圈是300MM，谢谢

Vmao 发表于 2015-8-2 19:02:36

先判断编码器是否丢数，然后在解决

_yuming 发表于 2015-8-2 19:19:47

本帖最后由 _yuming 于 2015-8-2 19:32 编辑

你的编码器是不是装在布匹主轴上了，这样的话那你就不会获得准确的长度，想要获取准确的长度，不但是需要编码器的计数，还要知道布匹每一层的周长，因为每增加一层，每层的周长就会增加，这个是必须要考虑的，

如果你的编码器不是装在主轴上，而是安装在主轴之外单独的一个轴上，此轴只做计数只用，这样就会准确。

给你个草图看一下。。

ersha4877 发表于 2015-8-2 19:30:11

_yuming 发表于 2015-8-2 19:19
你的编码器是不是装在布匹主轴上了，这样的话那你就不会获得准确的长度，想要获取准确的长度，不但是需要编 ...

这个编码器没有装载主轴上，主轴如你说的要考虑布匹厚度，所以没有装，我把编码器装在外面的，压在布匹上，布匹从编码器轮和一个固定的轴中间通过，转动的时候就如我上面说的那样了，会有梯次，但每个梯次中停止的又比较精确，谢谢你的回复

_yuming 发表于 2015-8-2 19:34:55

本帖最后由 _yuming 于 2015-8-2 19:36 编辑

ersha4877 发表于 2015-8-2 19:30
这个编码器没有装载主轴上，主轴如你说的要考虑布匹厚度，所以没有装，我把编码器装在外面的，压在布匹上 ...

你一定要保证计数轴与布匹没有打滑。一定要保证张力足够才可以。。。检测要用中断完成，不能用查询的方法。。还要考虑编码器的溢出计数。。。编码器上要安装一个与布匹等宽的光轴，而不是一个轮，要考虑轴的周长。。

ersha4877 发表于 2015-8-2 19:38:00

_yuming 发表于 2015-8-2 19:34
你一定要保证计数轴与布匹没有打滑。一定要保证张力足够才可以。。。检测要用中断完成，不能用查询的方法 ...

谢谢了，张力还真没有考虑，请问如何保证张力，布匹输出端和布匹输入端都用变频电机吗？

ersha4877 发表于 2015-8-2 19:40:49

编码器上要安装一个与布匹等宽的光轴，而不是一个轮，要考虑轴的周长。。这个什么意思啊，谢谢

bailao99 发表于 2015-8-2 19:45:36

跑一圈是300MM？如果是布匹在轴上连续缠若干圈，那么开头是300MM，后面应该比300MM大，多圈累计下来就产生了明显误差

_yuming 发表于 2015-8-2 19:47:40

本帖最后由 _yuming 于 2015-8-2 19:49 编辑

ersha4877 发表于 2015-8-2 19:40
编码器上要安装一个与布匹等宽的光轴，而不是一个轮，要考虑轴的周长。。这个什么意思啊，谢谢 ...

给你个草图看一下。。所谓的张力就是要保证布与轴要有足够的摩擦力。。所谓的周长就是轴转一圈对应的计数，做除法后得到每一个脉冲的长度。。。

ersha4877 发表于 2015-8-2 20:08:37

bailao99 发表于 2015-8-2 19:45
跑一圈是300MM？如果是布匹在轴上连续缠若干圈，那么开头是300MM，后面应该比300MM大，多圈累计下来就产生 ...

是的，所以在布匹上面放了个编码器，每隔50MS采集一次进行PID的处理，来降低速度，谢谢回复

ersha4877 发表于 2015-8-2 20:12:04

_yuming 发表于 2015-8-2 19:47
给你个草图看一下。。所谓的张力就是要保证布与轴要有足够的摩擦力。。所谓的周长就是轴转一圈对应的计 ...

谢谢，兄弟辛苦了

Vmao 发表于 2015-8-2 20:29:29

ersha4877 发表于 2015-8-2 20:08
是的，所以在布匹上面放了个编码器，每隔50MS采集一次进行PID的处理，来降低速度，谢谢回复 ...

PID 用于变频器调速，但是距离要用编码器计数才准确啊

ersha4877 发表于 2015-8-2 20:33:19

Vmao 发表于 2015-8-2 20:29
PID 用于变频器调速，但是距离要用编码器计数才准确啊

是的，这个编码器还用于计数的。谢谢

cl1cl1cl1cl1 发表于 2015-8-2 20:48:01

在编码器棍上加条压轮增加计数准确度。

ersha4877 发表于 2015-8-2 21:06:25

cl1cl1cl1cl1 发表于 2015-8-2 20:48
在编码器棍上加条压轮增加计数准确度。

谢谢，到时试试

mtswz.213 发表于 2015-8-2 22:01:13

你这个控制电流恒定，就是电机的输出力矩是恒定的，但是布匹的转经是变化的，这会导致布匹的张力不恒定，正确的方法是把布匹的转经考虑进去，电机的电流是递增的，这样才能保证力矩恒定；你也可以在机械上做改动，好像有一种计米器，自带张紧装置，可以保证力矩恒定。

ersha4877 发表于 2015-8-2 22:46:18

本帖最后由 ersha4877 于 2015-8-2 22:49 编辑

mtswz.213 发表于 2015-8-2 22:01
你这个控制电流恒定，就是电机的输出力矩是恒定的，但是布匹的转经是变化的，这会导致布匹的张力不恒定，正 ...

谢谢了，我这个应该是递减的吧，毕竟布匹越厚，速度越慢，布匹的转经是什么？

iskywolf 发表于 2015-8-2 23:16:44

我看到的复卷机上有张力控制，可以分别调节放卷和收卷的张力，具体怎么实现的不清楚，反正看到很多转轴。你搜一下“复卷机张力控制”。

xuehu5808 发表于 2015-8-2 23:49:44

控制张力可以用磁粉刹车。

elecfun 发表于 2015-8-3 01:38:45

你这变量取的名字真是长

ersha4877 发表于 2015-8-3 06:09:08

xuehu5808 发表于 2015-8-2 23:49
控制张力可以用磁粉刹车。

谢谢到时考虑下

ersha4877 发表于 2015-8-3 06:10:32

iskywolf 发表于 2015-8-2 23:16
我看到的复卷机上有张力控制，可以分别调节放卷和收卷的张力，具体怎么实现的不清楚，反正看到很多转轴。你 ...

谢谢提示，回头找找

Flyback 发表于 2015-8-3 08:36:20

恒张力收卷

RobotRD 发表于 2015-8-3 08:59:01

LZ还是考虑使用复卷系统（收放卷）

mtswz.213 发表于 2015-8-3 12:27:57

你也可以用带收放卷的变频器，类似于拉丝机，我上面说的其实就是你把收放卷的一部分功能自己做进去了

ersha4877 发表于 2015-8-3 16:25:39

谢谢楼上各位，好象是编码器读到的数据进行了平移滤波了，所以这样，今天测试去掉了，好象好了，明天在去试试。

rainbow 发表于 2015-8-3 17:11:31

在帘布上每隔60cm打两排孔（一排一个，一排两个），测到一排一个开始减速，测到一排两个就停。

ersha4877 发表于 2015-8-3 18:29:13

rainbow 发表于 2015-8-3 17:11
在帘布上每隔60cm打两排孔（一排一个，一排两个），测到一排一个开始减速，测到一排两个就停。 ...

谢谢，这个不能打孔的

即墨丰禾 发表于 2015-8-3 20:16:57

你用变频器加编码器，变频器与单片机隔离了？信号线要加屏敝。

ersha4877 发表于 2015-8-3 20:18:31

即墨丰禾发表于 2015-8-3 20:16
你用变频器加编码器，变频器与单片机隔离了？信号线要加屏敝。

编码器用光偶隔离了，变频器没有，直接输出4---20MA的电流

CCS 发表于 2015-8-4 09:21:10

我以前搞纺织设备的时候，卷布和送经轴是用步进电机或伺服电机控制的，比用变频电机好控制一些。布的张力和速度控制起来仍然是很难办的事情，尤其是停车痕问题。

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