記得在學校上課，自動控制最基本的題目就是紅綠燈控制
6個輸出點，
紅、黃、綠、
紅、
黃、
綠、
只是時間的控制，不難。
可以學到兩點：
1、學習時間&順序的控制。
2、考慮到用路人(使用者)的心情。
在某些較大的路口，對向車道變成紅燈後，這邊也不會馬上變成綠燈，
就是因為考慮到用路人的反應&習慣而設計的。
如果從學習之初，就可以開始考慮到使用者的心情，
可以讓寫出來的程式，更加人性化，錯誤更低。
2011年5月25日 星期三
機電整合 機械、電控
開發一個設備，
從初期設計階段，機械、電控是分開各此作業。
等到設備開始組裝試機時，
就再也不是單純，是機械或電控的工作，
而且兩者需要搭合，才有辦法順利的完全整個設備調試。
例如：
電控只負責把需要的感應器(sensor)測試完畢，
馬達也順暢沒問題，
之後就丟給機械。
機械會面臨，
第一個問題就是『不會操作』
第二個問題是，如果動作達不到需求，
需要修改時，還是需求電控來修改。
第三個問題是，當機械長時間運轉後，產生磨耗、或是異常，
也還是需要電控來配合修改動作or程式。
以上種種只是說明，機械&電控是需要互相配合，而不是獨力作業，就可以把設備完成的。
從初期設計階段，機械、電控是分開各此作業。
等到設備開始組裝試機時，
就再也不是單純，是機械或電控的工作，
而且兩者需要搭合，才有辦法順利的完全整個設備調試。
例如：
電控只負責把需要的感應器(sensor)測試完畢，
馬達也順暢沒問題，
之後就丟給機械。
機械會面臨，
第一個問題就是『不會操作』
第二個問題是，如果動作達不到需求，
需要修改時，還是需求電控來修改。
第三個問題是，當機械長時間運轉後，產生磨耗、或是異常，
也還是需要電控來配合修改動作or程式。
以上種種只是說明，機械&電控是需要互相配合，而不是獨力作業，就可以把設備完成的。
2011年5月24日 星期二
PLC|可程式邏輯控制器 PLC
可程式邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC），一種具有微處理機的數位電子設備，用於自動化控制的數位邏輯控制器，可以將控制指令隨時載入記憶體內儲存與執行。可程式控制器由內部CPU，指令及資料記憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位類比等單元所模組化組合成。廣泛應用於目前的工業控制領域。
在可程式邏輯控制器出現之前，一般要使用成百上千的繼電器以及計數器才能組成具有相同功能的自動化系統，而現在，經過編程的簡單的可程式邏輯控制器模塊基本上已經代替了這些大型裝置。可程式邏輯控制器的系統程序一般在出廠前已經初始化完畢，用戶可以根據自己的需要自行編輯相應的用戶程序來滿足不同的自動化生產要求。
最初的可程式邏輯控制器只有電路邏輯控制的功能，所以被命名為可程式邏輯控制器，後來隨著不斷的發展，這些當初功能簡單的計算機模塊已經有了包括邏輯控制，時序控制、模擬控制、多機通信等許多的功能，名稱也改為可程式控制器（Programmable Controller），但是由於它的簡寫也是PC與個人電腦（Personal Computer ）的簡寫相衝突，也由於多年來的使用習慣，人們還是經常使用可程式邏輯控制器這一稱呼，並在術語中仍沿用PLC這一縮寫。
現在工業上使用可程式邏輯控制器已經相當接近於一台輕巧型電腦所構成，甚至已經出現整合個人電腦(採用嵌入式作業系統)與PLC架構的PC-BASE控制器，能透過數位或類比輸入/輸出模組控制機器設備、製造處理流程、及其它控制模組的電子系統。PLC可接收(輸入)及發送(輸出)多種型態的電氣或電子訊號，並使用他們來控制或監督幾乎所有種類的機械與電氣系統。
在可程式邏輯控制器出現之前，一般要使用成百上千的繼電器以及計數器才能組成具有相同功能的自動化系統，而現在，經過編程的簡單的可程式邏輯控制器模塊基本上已經代替了這些大型裝置。可程式邏輯控制器的系統程序一般在出廠前已經初始化完畢，用戶可以根據自己的需要自行編輯相應的用戶程序來滿足不同的自動化生產要求。
最初的可程式邏輯控制器只有電路邏輯控制的功能，所以被命名為可程式邏輯控制器，後來隨著不斷的發展，這些當初功能簡單的計算機模塊已經有了包括邏輯控制，時序控制、模擬控制、多機通信等許多的功能，名稱也改為可程式控制器（Programmable Controller），但是由於它的簡寫也是PC與個人電腦（Personal Computer ）的簡寫相衝突，也由於多年來的使用習慣，人們還是經常使用可程式邏輯控制器這一稱呼，並在術語中仍沿用PLC這一縮寫。
現在工業上使用可程式邏輯控制器已經相當接近於一台輕巧型電腦所構成，甚至已經出現整合個人電腦(採用嵌入式作業系統)與PLC架構的PC-BASE控制器，能透過數位或類比輸入/輸出模組控制機器設備、製造處理流程、及其它控制模組的電子系統。PLC可接收(輸入)及發送(輸出)多種型態的電氣或電子訊號，並使用他們來控制或監督幾乎所有種類的機械與電氣系統。
2011年5月23日 星期一
PLC|偏心輪公式 PLC
之前在Mobile01看到的問題，也提供我的答案給發問者。
改變想法，
利用很簡單的三角函數。
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有一個關於偏心輪的機構問題想請教各位
偏心輪直徑:86mm
軸承直徑:42mm
圖1為0°時，軸承位置不動。
圖2為順時針旋轉46°時，軸承上移了8.22mm
180°為極限時，為最高位置，軸承上升了42mm
想請問要用什麼公式去計算，
當我要使軸承往上或者往下移動1mm，
當我在1°位置，我需要走幾度才會讓軸承跑1條
當我在80°位置，我需要走幾度才會讓軸承跑1條？
我是做機構設計的工作，
跟程式人員溝通時，
遇到的難題～～
01很多深藏不露的高手，
來這邊問看看，謝謝～～
---------------------
補充:偏心輪偏心距離為21mm
改變想法，
利用很簡單的三角函數。
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有一個關於偏心輪的機構問題想請教各位
偏心輪直徑:86mm
軸承直徑:42mm
圖1為0°時，軸承位置不動。
圖2為順時針旋轉46°時，軸承上移了8.22mm
180°為極限時，為最高位置，軸承上升了42mm
想請問要用什麼公式去計算，
當我要使軸承往上或者往下移動1mm，
當我在1°位置，我需要走幾度才會讓軸承跑1條
當我在80°位置，我需要走幾度才會讓軸承跑1條？
我是做機構設計的工作，
跟程式人員溝通時，
遇到的難題～～
01很多深藏不露的高手，
來這邊問看看，謝謝～～
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補充:偏心輪偏心距離為21mm
淺談MODBUS通信
Modbus是美國的Modicon公司開發的一種報文傳輸協議，1979年該公司成為施耐德公司的一部分。 Modbus協議在工業控制中得到了廣泛的應用，它已經成為一種通用的工業標準，該協議支持RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。不同廠商生產的控制設備通過Modbus協議可以連成通信網絡，進行集中監控。許多工控產品，例如PLC、變頻器、人機界面、DCS和自動化儀表等，都在廣泛地使用Modbus協議。
根據傳輸網絡類型的不同分為串行鏈路上的Modbus和基於TCP/IP協議的Modbus。
Modbus串行鏈路協議是一個主-從協議，採用請求-響應方式，主站發出帶有從站地址的請求報文，具有該地址的從站接收到後發出響應報文進行應答。
Modbus協議位於OSI模型的第二層。串行總線中只有一個主站，可以有1～247個從站。 Modbus通信只能由主站發起，從站在沒有收到來自主站的請求時，不會發送數據，從站之間也不會互相通信。
2． Modbus的報文傳輸模式
串行鏈路上的Modbus協議有ASCII和RTU（遠程終端單元）這兩種報文傳輸模式，同一Modbus網絡上所有的站都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數。
（1）ASCII模式
當控制器設為在Modbus網絡上以ASCII（美國標准信息交換代碼）模式通信時，報文幀中的每個8位字節都轉換為兩個ASCII字符發送。下面是ASCII模式的報文格式：
：地址 功能碼 數據字節數 數據1……數據n LRC高字節 LRC低字節 回車 換行
報文中的每個ASCII字符都由十六進製字符組成，傳輸的每個字符包含一個起始位、7個數據位、一個奇偶校驗位和一個停止位；如果沒有校驗位，則有兩個停止位。 Modbus協議需要對數據進行校驗，串行協議中除了奇偶校驗外，ASCII模式採用縱向冗餘校驗(LRC)，計算LRC時不包括開始的冒號符、LRC本身和回車換行符。
（2）RTU模式
Modbus網絡上的RTU模式的報文以字節為單位進行傳輸，一個字節由兩個十六進制數組成。在同樣的波特率下，傳輸效率比ASCII模式的高。
傳輸的每個字節包含一個起始位，8個數據位（先發送最低的有效位），奇偶校驗位、停止位與ASCII模式的相同，報文最長為256字節。
MODBUS的RTU模式報文的最後兩個字節是循環冗餘校驗碼（CRC）。其校驗方式是將整個報文的所有字節（不包括最後兩個字節）按規定的方式進行位移並進行XOR（異或）計算。接收方在收到該字符串時按同樣的方式進行計算，並將結果與收到的循環冗餘校驗碼進行比較，如果一致則認為通信正確，如果不一致，則認為通信有誤，從站將發送CRC錯誤應答。 MODBUS中RTU採用CRC-16的冗餘校驗方式。
下圖是Modbus RTU通信幀的基本結構，從站地址為0～247，它和功能碼均佔一個字節，命令幀中PLC地址區的起始地址和CRC各佔一個字，數據以字或字節為單位（與功能碼有關），以字為單位時高字節在前，低字節在後。但是CRC的低字節在前，高字節在後。
地址 功能碼 數據1……數據n CRC高字節 CRC低字節
MODBUS包括多種功能，每一功能都有相應的功能代碼。最基本的功能主要包括AI/AO、DI/DO數據的傳送。
MODBUS除了定義通信功能碼外，同時還定義了出錯碼，這有助於通信主站發現通信的錯誤內容和原因，並採取相應措施，從而保證了通信的可靠進行。
MODBUS定義的出錯信息為：指定的地址錯誤、指定的數據量出錯、從站自身的錯誤、無法應答請求或執行要求指令、從站無暇處理主站發送的通信請求指令等。錯誤信息對應錯誤代碼。主站在接收到錯誤碼後，根據錯誤的原因採取相應措施。例如改變數據地址、加大發送間隔和重發等。
根據傳輸網絡類型的不同分為串行鏈路上的Modbus和基於TCP/IP協議的Modbus。
Modbus串行鏈路協議是一個主-從協議，採用請求-響應方式，主站發出帶有從站地址的請求報文，具有該地址的從站接收到後發出響應報文進行應答。
Modbus協議位於OSI模型的第二層。串行總線中只有一個主站，可以有1～247個從站。 Modbus通信只能由主站發起，從站在沒有收到來自主站的請求時，不會發送數據，從站之間也不會互相通信。
2． Modbus的報文傳輸模式
串行鏈路上的Modbus協議有ASCII和RTU（遠程終端單元）這兩種報文傳輸模式，同一Modbus網絡上所有的站都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數。
（1）ASCII模式
當控制器設為在Modbus網絡上以ASCII（美國標准信息交換代碼）模式通信時，報文幀中的每個8位字節都轉換為兩個ASCII字符發送。下面是ASCII模式的報文格式：
：地址 功能碼 數據字節數 數據1……數據n LRC高字節 LRC低字節 回車 換行
報文中的每個ASCII字符都由十六進製字符組成，傳輸的每個字符包含一個起始位、7個數據位、一個奇偶校驗位和一個停止位；如果沒有校驗位，則有兩個停止位。 Modbus協議需要對數據進行校驗，串行協議中除了奇偶校驗外，ASCII模式採用縱向冗餘校驗(LRC)，計算LRC時不包括開始的冒號符、LRC本身和回車換行符。
（2）RTU模式
Modbus網絡上的RTU模式的報文以字節為單位進行傳輸，一個字節由兩個十六進制數組成。在同樣的波特率下，傳輸效率比ASCII模式的高。
傳輸的每個字節包含一個起始位，8個數據位（先發送最低的有效位），奇偶校驗位、停止位與ASCII模式的相同，報文最長為256字節。
MODBUS的RTU模式報文的最後兩個字節是循環冗餘校驗碼（CRC）。其校驗方式是將整個報文的所有字節（不包括最後兩個字節）按規定的方式進行位移並進行XOR（異或）計算。接收方在收到該字符串時按同樣的方式進行計算，並將結果與收到的循環冗餘校驗碼進行比較，如果一致則認為通信正確，如果不一致，則認為通信有誤，從站將發送CRC錯誤應答。 MODBUS中RTU採用CRC-16的冗餘校驗方式。
下圖是Modbus RTU通信幀的基本結構，從站地址為0～247，它和功能碼均佔一個字節，命令幀中PLC地址區的起始地址和CRC各佔一個字，數據以字或字節為單位（與功能碼有關），以字為單位時高字節在前，低字節在後。但是CRC的低字節在前，高字節在後。
地址 功能碼 數據1……數據n CRC高字節 CRC低字節
MODBUS包括多種功能，每一功能都有相應的功能代碼。最基本的功能主要包括AI/AO、DI/DO數據的傳送。
MODBUS除了定義通信功能碼外，同時還定義了出錯碼，這有助於通信主站發現通信的錯誤內容和原因，並採取相應措施，從而保證了通信的可靠進行。
MODBUS定義的出錯信息為：指定的地址錯誤、指定的數據量出錯、從站自身的錯誤、無法應答請求或執行要求指令、從站無暇處理主站發送的通信請求指令等。錯誤信息對應錯誤代碼。主站在接收到錯誤碼後，根據錯誤的原因採取相應措施。例如改變數據地址、加大發送間隔和重發等。
2011年5月20日 星期五
客戶的回覆=重要的信息
之前聽過一個冷笑話內容是：
有一個人去看醫生，用手指碰到左腳，說左腳痛。
接著用手指再碰到右腳，又說右腳也痛。
但其實沒想到，是他的手指痛，而非腳痛。
=================================
以上的事情，常常發生在設備開發程師上。
因為客戶不懂、或是不用心，只會說明事情的發生。
卻不會去分析問題點 & 前因後果。
導致常常讓客服人員白忙一場。
所以一個好的設備工程師，
接收到客戶的問題，
1.先要分析問題可能會發生嗎??
2.問題的發生原因，真的有可能是客戶說明的嗎??
3.假設最糟的情形，是否有可能發生客戶說的問題??
4.實際推敲出問題發生的原因，再告訴客戶。
以上才可以得到客戶的信任。
如果只是說不可能，或是偶發，只是讓客戶，更加不信任公司設備&工程師的能力。
HMI|PRO FACE人機同一按鍵切換不同畫面
由於三菱人機有一個按鍵，利用一個bit就可以切換不同畫面的功能，
方便使用在R/L TYPE切換時。
PRO FACE中，沒有對應的功能，所以我最近試出，利用
互鎖(Interlock Feature) + 動畫è可視(Animationèvisibility animation)功能。
製做2個相同的按鍵，但 互鎖 + 動畫è可視，設定為控制bit的on/off。即可達到相同的功能。
Ps:動畫(Animation)功能，在選取物件後，按滑鼠右鍵，才會出現。
各種不同的物件，可以選用的動畫功能不盡相同。
2011年5月19日 星期四
選擇合適的伺服馬達
馬達慣量的計算，PLC 搭配馬達的選擇
1 如何選擇慣量合適之伺服馬達
選擇慣量合適之伺服馬達。
根據伺服馬達型錄所示，最大設定值可達10 倍JM＞JL
根據一般經驗法則，設定值為5 倍 JM＞JL
JM = 馬達慣量 (可查伺服馬達型錄得知)
JL = 負載慣量 (可由下一節之公式計算得知)
實際上，JM×10 時，馬達動作遲鈍，所以一般都調在5 倍以下。
反之，如果馬達的反應不需要太快，可以放大到5~10倍。
1)滾筒慣量
2) 台面慣量
以上資料來源：億圖實業股份有限公司
類比/AD模鉏 (比例設定)
PLC 類比/AD模鉏
4-20 mA PLC讀取設定：比例設定
錶頭是設定4-20 mA ± 2.5% F.S(全額定壓力範圈0-1.000MPa)
F.S = 全刻度額定範圍 = 0 ~ 1.000 MPa
1. 觀察錶頭顯示為0時，AD模組讀到的值為何 假設= -40
2. 當知道壓力=0時，讀取值為-40，就假設1.000MPa時=4000
3. 得知 類比值範圍 -40 ~ 4000 = 4040 刻度， 等於錶頭值 0 ~ 1.000MPa
4. 得到公式：(讀取值+40)*1000/4040=錶頭值。
+40 是因為從-40開始
*1000 是因為全刻為 0 ~ 1.000MPa (如果只想顯示0.01，就可以只*100)
/4040 是因為全刻度時，-40~4000=4040個刻度
5. 實機測試，錶頭值跟讀取值，差距約為±0.002MPa
4-20 mA PLC讀取設定：比例設定
錶頭是設定4-20 mA ± 2.5% F.S(全額定壓力範圈0-1.000MPa)
F.S = 全刻度額定範圍 = 0 ~ 1.000 MPa
1. 觀察錶頭顯示為0時，AD模組讀到的值為何 假設= -40
2. 當知道壓力=0時，讀取值為-40，就假設1.000MPa時=4000
3. 得知 類比值範圍 -40 ~ 4000 = 4040 刻度， 等於錶頭值 0 ~ 1.000MPa
4. 得到公式：(讀取值+40)*1000/4040=錶頭值。
+40 是因為從-40開始
*1000 是因為全刻為 0 ~ 1.000MPa (如果只想顯示0.01，就可以只*100)
/4040 是因為全刻度時，-40~4000=4040個刻度
5. 實機測試，錶頭值跟讀取值，差距約為±0.002MPa
電流&水流
電流&水流 控制&監控 差異
---------------------
移動速度：
電流移動的移動極快，對於PLC的反應時間，幾乎可以視為無延遲。
水流移動，受到影響的變數很多需要考慮：
1.管徑
2.壓力
3.管路入水口/出水口(噴頭)的大小&所需壓力
--------------------
控制方法：
電流：繼電器/無融絲開關..等等，反應時間快。
水流：手動、氣動閥，反應較慢。
--------------------
監控方式：
因為反應速度的不同，所以監控時，所需要的時間也需要相對應。
電流：監控約1-2秒，就可以決定是否動作完成。
水流：要因應管路/壓力的設定，需要搭配不同的監控時間。
氣壓控制 & 監控，剛好介於電流&水流之間。
---------------------
移動速度：
電流移動的移動極快，對於PLC的反應時間，幾乎可以視為無延遲。
水流移動，受到影響的變數很多需要考慮：
1.管徑
2.壓力
3.管路入水口/出水口(噴頭)的大小&所需壓力
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控制方法：
電流：繼電器/無融絲開關..等等，反應時間快。
水流：手動、氣動閥，反應較慢。
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監控方式：
因為反應速度的不同，所以監控時，所需要的時間也需要相對應。
電流：監控約1-2秒，就可以決定是否動作完成。
水流：要因應管路/壓力的設定，需要搭配不同的監控時間。
氣壓控制 & 監控，剛好介於電流&水流之間。
QD75MH4+J3
QD75MH4 配三菱J3馬達， 發生過的問題點
-------------------
Error 547 OPR incomplete at the start of positioning
回原點需求信號=ON，在下點位命令之前。
回原點需求信號=ON，在下點位命令之前。
解決方法：先用 寸動 移動看，馬達是否可以動作，再執行回原點動作。
(此時 微動 也是不能動作的，任何直接到點位的動作，都無法執行，都會出現Error 547)
(此時 微動 也是不能動作的，任何直接到點位的動作，都無法執行，都會出現Error 547)
-------------------
Error 108 Start not possible
起動時，沒有給座標。
起動時，沒有給座標。
解決方法：解除後，再測試一次。
-------------------
Error 104 Hardware stroke limit (+)
正極限
解決方法：寸動離開正極限。
-------------------
Error 105 Hardware stroke limit (-)
負極限
負極限
解決方法：寸動離開負極限。
-------------------
Error 1201 Absolute position in error
絕對座標系錯誤
絕對座標系錯誤
解決方法：需要回原點一次。
-------------------
Error 2025 Absolute position erase
絕對座標被清除
絕對座標被清除
解決方法：等待3分鐘後，關電，會出現Error 1201，再執行回原點動作，即可解除。
(Error code線被拔掉過)
-------------------
Error 2046 Servo motor overheat
馬達過熱
Error 2032 Overcurrent
馬達過流電
Error 2050 Overload 1
馬達過載1
Error 2051 Overload 2
馬達過載2
馬達過熱
Error 2032 Overcurrent
馬達過流電
Error 2050 Overload 1
馬達過載1
Error 2051 Overload 2
馬達過載2
以上四項
解決方法：檢查機構看負載是否有變化，加以排除。
解決方法：檢查機構看負載是否有變化，加以排除。
-------------------
Error 2052 Error excessive
1) Acceleration/deceleration time constant is too small.
2) Torque limit value set with controller is too small.
3) Motor cannot be started due to torque shortage caused by power supply voltage drop.
4) Model loop gain 1 (parameter "Model loop gain") value is small.
5) Servo motor shaft was rotated by external force.
6) Machine struck something.
7) Encoder faulty.
8) Wrong connection of servo motor.
1) Acceleration/deceleration time constant is too small.
2) Torque limit value set with controller is too small.
3) Motor cannot be started due to torque shortage caused by power supply voltage drop.
4) Model loop gain 1 (parameter "Model loop gain") value is small.
5) Servo motor shaft was rotated by external force.
6) Machine struck something.
7) Encoder faulty.
8) Wrong connection of servo motor.
超過Torque limit 為主要
解決方法：檢查機構看負載是否有變化，或是卡住。
-------------------
Error 212 ABS reference point read error
設定為絕對座標時，回原點找不到參考點。
解決方法：調 高 Auto tuning Response，讓回原點時座標穩定一點。 -------------------
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