运动控制细节优化技巧

设计运动控制程序还有一些细节需要正确处理。没有处理好将难以实现预想的目标。这些细节有：

1.累计误差

使用相对坐标的脉冲控制，每循环运行1次，有可能回不到原始位置，出现微小误差。反复多次运行，将使误差积累，以至超出控制精度的要求。为此，最好每次循环运行后，最好能进行一次基准点的校正。

校正的方法是使用精密行程开关监测基准点附近位置。当从一个预定的方向运动到此，它连接的输入点ON（或OFF）时，再继续前行，再到旋转编码器复位输入ON时，这时的位置就是基准点。这时，可激活运动初始化运动程序。这样，每次循环运行生成的误差，都将消除，不会积累。长期工作也可确保控制精度。

如果使用绝对坐标系统，则不必每个循环运行都做校正。只需开机时校正就可以了。

2.间隙消除

由于机械原因，运动系统间隙是不可避免的。这样，当运动变向时，将可能丢步。为此，完善的运动控制都有相应的间隙补偿手段。

补偿可以用硬件消除间隙实现，但完全没有间隙难以做到。最实际的还是用软件实现。办法是，在运动方向开始改变的时刻，多输出若干脉冲，先消除间隙，然后再正常反向运动。

图3-60所示是欧姆龙PLC的一个程序实例。

图3-60中梯形条3、4作为本周期输出方向的记录。如果方向改变的首次输出，如本例X轴方向改变，其输出脉冲将从正常的1个，变为5个。当然，这个改变数，应根据实际间隙调整。

(www.xing528.com)

图3-60 欧姆龙PLC间隙补偿程序实例

3.手动调整

运动控制不仅要有正常的工作程序，还要有调整程序。前者多是联动，可自动工作。后者多手动，且功能单一。虽较简单，但也是必不可少。如上述基准点的处理，多是手动处理。

4.安全控制

运动控制系统工作速度多较快，如果控制不当，或系统失灵，容易出现安全问题。所以，对系统控制可能出现的安全异常，要心中有数，并通过附加程序予以控制。这些异常有：

1）极限位置控制。运动部件不能在一个方向无限制的运动，在其极限一般要放置限位开关。一旦部件超出此位置，应控制其停止运动。或利用脉冲输出状态对运动控制做互锁。

2）失步控制。使用步进电机进行开环控制，有可能失步。对此，必要时也有措施。如使用步进电动机，脉冲频率不能超过允许值，并要保证脉冲发送完成后，再作新的输出。

3）互锁。有时有多个部件，其运动是相互制约的。这时，就要按约束条件建立工作互锁，以确保部件工作安全。即使同一部件不同方向运动，必要时也要互锁。这在实际电气控制中是很常见的。PLC程序没有处理也可用电气系统处理。

5.存在问题

这里介绍一些开环控制程序虽很实用，但只能用于小系统。因为都是面向资源有限的小型机。速度慢，行程小。而要解决这个问题，只好用大型机及相关的模块。更高性能的开环控制只好用NC或专门的运动控制器了。