编码器的使用

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 00:03:00

哪个大侠做个用PLC做过PID的项目，如图，保持电机在一定的行程内保持一定，它是怎么根据编码器判断的

csca1 · 发表于 2013-8-28 02:13:06

按照你的图来看，应该是定长控制，即控制送料滚筒运行，送料XX毫米后停下。。。

这样的定长控制不用PID，而是用PTO/PWM脉冲输出功能。

至于PID，一般用来做张力系统，控制变频电机/伺服电机的矢量，让纸膜类材料保持一定的张力。

用PID算法控制电机，常见的应用场合是纸膜张力控制，螺杆挤出，温度控制，恒压供水等。

我常用三菱和西门子的PLC做PID控制。

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 07:21:04

谢了楼上的，我做的东西和上图的类似，但是不是送料滚筒运行，
它是用在油田的抽油机上的，连接思路和上图差不多，但是电机控制的是抽油机，比如上去是2秒，下去是3秒，如果误差大了就通过PID调节，是怎么利用编码器的呢
手上还是俩个开关，抽油杆到上段，和下段有个触发开关，
不知有谁编码器和PLC相关的例程，最好的西门子的，我是刚接触PLC

zb05022005 · 发表于 2013-8-28 07:34:23

歪个楼

这么做的目的是用于开采稠油？

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 07:41:10

具体什么油不清楚，实现的功能就是，上下行程的时间自己设定，比如下是2s，上是3S, 如果电机的转速不够的话，就用PLC调节回来

netawater · 发表于 2013-8-28 07:45:14

搜索PID算法 PLC梯形图

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 07:54:19

那个先放下吧，关键编码器在一定的行程内，怎么实现计数的进行调节的（行程俩端有个触发开发）

mvpgpz · 发表于 2013-8-28 08:36:02

想了想你应该是想用编码器来做电机的速度反馈吧？
直接采集编码器的输出再根据编码器跟电机的连接方式(一般会有减速机)来计算瞬时速度
建议采集编码器输出尽量提高采集速度
编码器一般有232/485/SPI输出的，建议使用近距离(越短越好)SPI输出模式连接，采集速度越快精度越高。
当然整体精度还得看你如何控制电机

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 09:08:57

这是公司前个人弄的，没整出来就走人了，老板叫我做做看，我是做单片机方面的，PLC就知道一点，问的RZ问题不要见笑
是的编码器的作用就是检测电机的转速的，
买到编码器是欧姆龙的2000p/r A,B.Z三项的，是不是 A,B相，用来判断电机方向的计数脉冲，用不上了啊，
只用Z相，自己根据实际的行程或计算脉冲的个数，然后根据规定的时间了解电机的转速
要是用上A,B项PLC编程的思路是什么，我查了些资料正转A超前B90度，反转B超前A90度，90度真的没法判断啊，只能是A高电平，B低电平？

楼上所说的232/485/SPI，好像用不上那复杂吧，编码器5条线直接连PLC了啊

laujc · 发表于 2013-8-28 09:32:08

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 09:08
这是公司前个人弄的，没整出来就走人了，老板叫我做做看，我是做单片机方面的，PLC就知道一点，问的RZ问 ...

我感觉不是这样子的。
具体可以拿个示波器，转到电机，看波形。

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 10:22:08

大师指点下，A,B项PLC编程的思路，怎么判断在某时刻是正转A超前B90度，反转B超前A90度，中的90度就可以

elsonx · 发表于 2013-8-28 10:38:37

判断A上升沿的时候B是高还是低~~~

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 11:28:01

这个倒是明白它的意思，A相上升沿时候B相低电平时候是正转，高电平是反转，
但是A相是上升沿时候，B相的电平的判断是用什么思路实现的呢，
也就是当A上升沿触发时候B是高或低电平是怎么方法判断的

ywl0409 · 发表于 2013-8-28 11:57:17

PLC应该有编码器输入的接口吧,那样直接读值就可以了.

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 13:23:20

哦，那就好好问问西门子的技术支持吧

mylinger · 发表于 2013-8-28 16:32:12

看前边有个“裁剪长度设定”，你这个是自动裁剪吧，到设定长度就开始裁剪。PLC脉冲计数，根据编码器的参数转换成长度，到固定长度相应的切割部分动作。

mylinger · 发表于 2013-8-28 16:34:11

看到你的帖子去问了MHM-02模块的价格，658GF币，真心贵啊。

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 16:37:07

楼上的只看第一幅图了，没看第二个，第一个是相关的类似示意图，真正控制的是抽油机的电机，使杠杆上下动作

lostid · 发表于 2013-8-28 16:48:02

"编码器一般有232/485/SPI输出的......"
这种接口的编码器倒是不常见。增量式编码器A,B正交脉冲，Z相脉冲(13楼是增量式编码器时序图)，绝对值编码器SSI接口的编码器倒是常见。
PLC的高速计数模块能自己鉴相，区分正反转，你只需要接上去用就行了。

mvpgpz · 发表于 2013-8-28 17:29:45

lostid 发表于 2013-8-28 16:48
"编码器一般有232/485/SPI输出的......"
这种接口的编码器倒是不常见。增量式编码器A,B正交脉冲，Z相脉冲(1 ...

用过几个华宇的绝对值的编码器都是485输出的(回头我找下型号)
现在用的是42BS6-15-GV-TAB-TMG-(明天我看下是哪个牌子的)也是485-422输出的

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 18:13:24

感谢楼上现在手上的是欧姆龙的E6C3-CWZ5GH的好像是用的SSI
同时感谢19楼--PLC的高速计数模块能自己鉴相，区分正反转，你只需要接上去用就行了
我好好研究下自己的相关的plc 计数

csca1 · 发表于 2013-8-28 18:29:51

本帖最后由 csca1 于 2013-8-28 19:23 编辑

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 07:21
谢了楼上的，我做的东西和上图的类似，但是不是送料滚筒运行，
它是用在油田的抽油机上的，连接思路和上图 ...

看了你的这个图，你的最终控制对象是抽油管道流量吧？

如果是，那么请用以下方案，绝对可行，我做过类似的项目：
1、电机用矢量变频器控制，
2、管道上安装流量计，流量计输出信号0～10V，
3、PLC用西门子S7-200的CPU224XP，流量计输出信号接到CPU224XP的模拟量输入端上，
4、电机上安装编码器，1024脉冲，NPN，
5、PLC的PID输入是流量计输出信号，PID运算后输出0～10V信号来控制电机转速。
6、摇臂的行程由电机控制，也就是需要正反转，假设在上下限位的控制范围内先设定上升（正转）3秒，下降3秒，
7、启动运行，摇臂先上升，然后下降。。。上升。。。下降。。。以此循环
8、PID输出量转化成时间，单位是毫秒，然后调整PID参数
9、PID输出是正负浮点数，正浮点数时是增加上升时间，负浮点数时是减少上升时间，
10、下降时间先设定为与上升时间相同，等上升调试好了再试试调整下降时间。

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 19:39:44

csca1 发表于 2013-8-28 18:29
看了你的这个图，你的最终控制对象是抽油管道流量吧？

如果是，那么请用以下方案，绝对可行，我做过类似 ...

楼上的项目和我的差不多吧，好像就是和你认为的控制抽油管道的抽的时间
1我的编码器说明书也有几种输出方式， NPN 。。。什么的但是有点蒙，具体的含义，因为只有英文和日文的没太看懂，
2我的目的是根据编码器的脉冲，算出一定的值，进行PID的计算，由plc模拟输出一定的信号，给变频器，
3我也是用西门子200的，不知大师提供点PLC程序，编码器和PID 的，要是有PID的资料也行，感觉PID很难的

csca1 · 发表于 2013-8-28 19:56:24

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 19:39
楼上的项目和我的差不多吧，好像就是和你认为的控制抽油管道的抽的时间
1我的编码器说明书也有几种输出方 ...

嗯，管道直径是固定不可变的，因此，摇臂行程决定了每次的抽油量，行程的时间决定了抽油速度。
这个项目的目的，就是要控制抽油量，而控制抽油量就是每次抽多少，要多少时间抽出来。
每次抽多少=上升下降的总行程=电机运行的圈数，多少时间抽出来=电机速度

如果我们把行程固定下来，比如1米，这个先假设它固定不变，
然后设定每分钟抽油量100升和设定每分钟抽50升，要控制什么东西呢？答案自然是电机上下运行的速度=上升时间和下降时间，
在一分钟内，上下行程不变，抽油量100升，电机速度=A；如果抽油量50升，电机速度=B（B=1/2A）；

到这里，你就明白了，流量计的反馈信号，是用来控制电机速度的。

设定好抽油量，把流量计的反馈信号做为PID的输入，然后进行PID运算，PID输出控制电机速度，这样就行了。

另外，S7-200的编程软件里有指令向导，可以自动生成PID程序，你只需要设定PID的目标值，P值，I值和D值，然后就可以了。

csca1 · 发表于 2013-8-28 20:06:40

另外，你说的编码器，是用来做行程反馈的，不是用来做PID控制。

不知道你对气缸和活塞了解吗？这个相当与一个气缸和活塞（想想打针的针筒就明白了），活塞的上限位和下限位固定，活塞当前位置就是编码器反馈回来的。

zb05022005 · 发表于 2013-8-28 20:09:10

LZ是不是第一次接触游梁式抽油机？

这个抽油机的电动机只有一个转动方向（包括皮带式、螺杆式的都是这样），你无需使用编码器判断方向，只要使用A或B任意一个信号做速度判断就可以了

另外不要用流量做反馈，因为井下情况很复杂，光从出口流量无法决定应该加速还是减速

mylinger · 发表于 2013-8-28 20:20:32

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 16:37
楼上的只看第一幅图了，没看第二个，第一个是相关的类似示意图，真正控制的是抽油机的电机，使杠杆上下动 ...

原理是一样的吧，PLC脉冲计数，其实很简单的。
1.机构往上时，电机正转，PLC脉冲计数值为正；机构往下时，电机反转，PLC脉冲计数值为负；
2.编码器接入S7-300高速计数通道，系统启动时，启动SFB47功能块，读取当前计数值CurrentValue（DB47.DBD14）；
3.CurrentValue〉=上限值时，使能电机反转（往下）；CurrentValue〈=下限值时使能电机正转（往上）。

mylinger · 发表于 2013-8-28 20:41:43

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 07:21
谢了楼上的，我做的东西和上图的类似，但是不是送料滚筒运行，
它是用在油田的抽油机上的，连接思路和上图 ...

建议你把你这个项目想要实现的功能重新整理一下。
我现在有几个疑问：
1.编码器具体作用是什么？测量行程还是测定频率？
2.上下两个行程开关是作为电机反向用的还是超程开关？
3.电机的转速是根据什么来判定的？是不是抽油量？

按照你的流程图，我的理解是：
1.编码器测定频率，也就是电机转速；
2.上下两个行程开关做电机反向信号，即到上限位时，电机反转，到下限位时电机正转；
3.根据抽油量的测量值，经PID运算，控制电机转速。

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 21:12:12

本帖最后由 jiangzhimin 于 2013-8-28 21:23 编辑

1，是的我是第一次接触接触游梁式抽油机，,
2，楼上的---2.上下两个行程开关做电机反向信号，即到上限位时，电机反转，到下限位时电机正转；
误会我的意思了26楼对抽油机结构还是很理解的，电机只有一个方向的转速，就像第二个图是的它是有个配重的
其实各位大侠的想法和这个项目的初衷是一样的，根据抽油量来定速度，但是领导说地下的情况很复杂很难判断油量的大小。
所以就是设定上行程和下行程在规定的时间内完成，比如，总共用5S，上行程用3s ，下行程用2S, 如果运行过程中有偏差的话就用PLC的PID功能自己调节。
3 我的流程图是1）编码器连接电机编码器测定频率，也就是电机转速；----2）编码器的信号给PLC进行计算，（其中有俩个上限位开关和下限位开关）就是游杆到上顶是触发下开关，下同上
计算出上行程用的时间是3s 和下行程2s， -----3）如果要时间对不上 PLC就会通过PID进行调节，----4）最后PLC通过模拟输出一个变量个变频器进而调节电机的转速

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 21:18:17

zb05022005 发表于 2013-8-28 20:09
LZ是不是第一次接触游梁式抽油机？

这个抽油机的电动机只有一个转动方向（包括皮带式、螺杆式的都是这样） ...

只要使用A或B任意一个信号做速度判断就可以了 ,A，B相计算也可以吗，不是z相计圈的嘛
你说的对井下很复杂的，无法决定应该加速还是减速，所以就认为设定时间比如上行程用3s。下行程用2s

mylinger · 发表于 2013-8-28 21:49:45

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 21:18
只要使用A或B任意一个信号做速度判断就可以了 ,A，B相计算也可以吗，不是z相计圈的嘛
你说的对井下很复 ...

以前做S7-300的时候，可以直接把编码器的A、B、Z相接入高速计数通道。
S7-300用SFB47做高速计数，可以直接读取计数值。在组态时候可以选择作为频率计使用。

zb05022005 · 发表于 2013-8-28 21:49:59

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 21:18
只要使用A或B任意一个信号做速度判断就可以了 ,A，B相计算也可以吗，不是z相计圈的嘛
你说的对井下很复 ...

A或B只使用一个就足够了，因为你只需要单位时间里计量脉冲数就可以测得转速

只有在需要判断方向时才会同时用到A和B，这里显然是用不到的
Z是计圈用的，可以作为A或B的校正，在这个项目中也没什么用

再歪一下楼哈，从你的描述来看，我感觉是某个采油院或采油厂的科研单位的某（几）个领导想申报点科研项目，就跟你们老板商量能不能做，然后老板就找到撸主接手，做不成的话无所谓，搞成的话你老板可以分到些科研经费以及将来的产品价值，至于名分当然是领导们的啦

我猜测这个项目应该针对的是稠油井中油杆下行困难的问题，所以想要下行稍慢一点。这个不能说没意义，但是很有限

撸主你在哪个油田，大庆？胜利？中原？

lostid · 发表于 2013-8-28 22:35:43

zb05022005 发表于 2013-8-28 21:49
A或B只使用一个就足够了，因为你只需要单位时间里计量脉冲数就可以测得转速

只有在需要判断方向时才会同 ...

编码器用A,B相至少有三个作用：
1、旋转方向判断，这个不用多说。
2、电气抗干扰。
3、机械抗干扰。这个说明一下，就是当电机的负载变化较大而且存在某些死点的时候，在死点位置可能存在机械抖动，那么编码器只用单相来计数会多计数，A.B相正交计数能避免此干扰。
而关于Z相。
1、对于无限轴计数，如一圈在Z相清零，那么它相当于一个原点信号
2、对于有限轴计数，在Z相的时候可以对计数值进行校正，修正各种干扰引起的计数偏差。

所以说，编码器计数尽量使用A、B相计数。

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 22:55:28

zb05022005 发表于 2013-8-28 21:49
A或B只使用一个就足够了，因为你只需要单位时间里计量脉冲数就可以测得转速

只有在需要判断方向时才会同 ...

呵呵，是辽河油田的，单位是私企接的是油田采油厂的项目
这个项目一开始交个了在读博士（此博士非彼博士，实践能力太差，一开始内六角都不会用，就会一大堆不着边的理论谈，还不对）头几天说老板说要安装，说软件弄完了，前两天就辞职了
老板叫我弄下，我一看原来他弄资料什么都用几乎没弄呢，我原来也不是做PLC的就是别人弄得时候看看，这不上这个主攻电子的论坛来请教，不过确实这个论坛能人真多啊，
PLC高手大有人在，感谢大侠们的指点

jiangzhimin · 发表于 2013-8-28 22:59:44

mylinger 发表于 2013-8-28 21:49
以前做S7-300的时候，可以直接把编码器的A、B、Z相接入高速计数通道。
S7-300用SFB47做高速计数，可以直 ...

我也上网查了查，不知道大侠使用高速计数是使用模式几。 s7-200也有相关的计数，可能是我对编码器理解欠缺啊，还是对PLC的计数模式没弄透，感觉会点，但是又不知道在哪里下手

mylinger · 发表于 2013-9-1 11:09:17

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 22:59
我也上网查了查，不知道大侠使用高速计数是使用模式几。 s7-200也有相关的计数，可能是我对编码器理解欠 ...

我想问一下你的MHM-02的模块在哪里买的？就一个隔离转换模块，上海那家公司给我的报价太高了。

jiangzhimin · 发表于 2013-9-2 19:38:32

mylinger 发表于 2013-9-1 11:09
我想问一下你的MHM-02的模块在哪里买的？就一个隔离转换模块，上海那家公司给我的报价太高了。 ...

呵呵，我说的示意图。不好意思，那个模块我这是没卖过

qszx_qians · 发表于 2013-9-2 20:48:22

首先编码器测得是电机的旋转量，把你需要的控制输入减去反馈的值，即偏差量送入PID中运算，计算出来的量送给DA转换，送给电机驱动，这个程序放在PLC定时器中断，每隔一定时间执行一次，记住，PID输入的是偏差量，设想，如果编码器反馈的旋转量和你需要控制的量相同，两个值相减为零，假定此时D,I输出为零，则电机不转，到达控制目标。具体要看你的问题具体编程，画个流程图。编码器判别方向有些模块是自动判别的，有些需要编程的。

jiangzhimin · 发表于 2013-9-2 21:18:42

qszx_qians 发表于 2013-9-2 20:48
首先编码器测得是电机的旋转量，把你需要的控制输入减去反馈的值，即偏差量送入PID中运算，计算出来的量送 ...

果然是高人，不过如图2 ，上行程电机转多少圈很不容计算，不知道有什么好的办法，
你说的这是我的起初是思路，但是对PID一点没接触，感觉就是个向导，没什么信心呢，
要是大师给和你说的相关的项目PID 和编码器的资料，或相关东西的指的相关的不胜感激，

qszx_qians · 发表于 2013-9-2 21:46:36

让我考虑考虑

jiangzhimin · 发表于 2013-9-2 22:17:37

qszx_qians 发表于 2013-9-2 21:46
让我考虑考虑

呵呵，大侠你要是呢做出来的话，我找老板说说，看看要你能搞定的话，外包吧（呵呵），我是学单片机的，PLC接触的很少，关键变频我
没见过见过真实的。（我公司就4个人，俩高电的，其中一个原来做PLC的他好几年不搞技术了，没搞过编码器和PID也不愿意弄了
希望大师能解决我这头疼的问题，

jiangzhimin · 发表于 2013-9-2 22:30:43

本帖最后由 jiangzhimin 于 2013-9-2 22:33 编辑

qszx_qians 发表于 2013-9-2 21:46
让我考虑考虑

大师是做工控领域的吧

jiangzhimin · 发表于 2013-9-3 21:10:41

感谢楼上大师，要是能提供下，编码器的思路和PID的流程图也可以啊

xo37 · 发表于 2013-9-4 14:06:01

jiangzhimin 发表于 2013-8-28 11:28
这个倒是明白它的意思，A相上升沿时候B相低电平时候是正转，高电平是反转，
但是A相是上升沿时候，B相的电 ...

你这个电机有正反转？
如果有正反转，那么AB相判别前后，就有意义；
如果电机没有正反转，只是用来监测电机转速，那么AB相相位的前后判别就没什么意义了吧？

PLC的触发输入，应该有上升沿触发、下降沿触发，西门子的不熟悉，但应该也有这个功能；
根据波形图，如果A上升沿在前，B上升沿在后，那是正转；反之是反转；

xo37 · 发表于 2013-9-4 15:15:41

zb05022005 发表于 2013-8-28 21:49
A或B只使用一个就足够了，因为你只需要单位时间里计量脉冲数就可以测得转速

只有在需要判断方向时才会同 ...

呵呵，早就听说，几个油田片区是死敌；

去年帮某院博士站做了个采油螺杆泵智能控制系统 …… 据此博士（当时未毕业）说，他们就在他们片区的油田管用，到别的油田或一些大学，人家一听就不想搭理；

好像有什么利益纠纷吧……

ab1212144 · 发表于 2013-9-5 20:24:03

我司皮带计流量时用脉冲编码器………计时间用吧。

jiangzhimin · 发表于 2013-9-5 20:30:40

xo37 发表于 2013-9-4 15:15
呵呵，早就听说，几个油田片区是死敌；

去年帮某院博士站做了个采油螺杆泵智能控制系统 …… 据此博士（ ...

这我倒是没想那么多利益的问题，不过我们小单位接这个东西好像没多大利润，就是个采油区做项目，大头叫油田的拿去了，呵呵

jiangzhimin · 发表于 2013-9-5 20:32:46

ab1212144 发表于 2013-9-5 20:24
我司皮带计流量时用脉冲编码器………计时间用吧。

那大师用的是什么型号的PLC 呢，时间计数也是个好的方法

米南费岛 · 发表于 2013-9-28 21:41:39

一直都是用日货的PLC 西门子的还没搞过帮顶了

ab1212144 · 发表于 2013-9-29 20:22:14

我现在的皮带称就象这样。

不过我的只是用来称重用的。

zhongzhouAVR · 发表于 2013-12-22 16:53:21

Mark,很好的思路，值得学习！

编码器的使用

本帖子中包含更多资源

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源

本帖子中包含更多资源