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偷来的金点子

作者:C.G. Masi2008.02.24阅读 6875

  为了提高你的工业控制能力,最好的方法就是学习别人的技术和技巧。以下是一些你可以尝试的方法。

  20世纪五六十年代的物理学家和教育电视频道明星Dan Q. Posin,很喜欢引用牛顿说过的一句话,那就是:“如果我看得更远那是因为我站在巨人的肩膀上。”
  我们设计控制系统所做出贡献虽不能与牛顿的贡献相提并论,但是“站在巨人的肩膀上”,也就是学习别人的经验CONTROL ENGINEERING China版权所有,永远是解决难点问题最快且最可靠的方法。

  图1当前在点6位置的凸轮恢复曲线以及专门的三次曲线恢复路径  SourceMillenniumControlSystems
  图1:当前在点6位置的凸轮恢复曲线以及专门的三次曲线恢复路径。
  Source: Millennium Control Systems

  例如,在20世纪80年代初,当时我遇到了一个问题,怎样才能在生产线上实现自动地把一根塑料柱插入到注射器内。该注射器是一条包装生产线上的一个部分,用于分配和混合一种环氧树脂粘合剂的两个部分。
  问题在于,手工方式虽然可以使用气动撞锤将活塞推动到位,但却不可避免的会产生一个大的气泡,致使无法精确分配粘合剂量。我们需要先把气泡抽出注射器,然后再放置活塞,最后在真空状态下推动活塞。
  我通过借鉴1898年瑞士军队使用的施密特-鲁宾直拉栓式步枪的设计理念

最终解决了这个问题。施密特式步枪在枪膛里安装了一个枪栓,枪栓可以在机匣内的螺旋凹槽上前后移动。当直接拉动枪栓拉柄时凹槽会将枪栓旋转到位并锁定。  

  这个设计是建立在19世纪后期重复步枪动作的基础上通过接收器上的一个进塞口嵌入一个塑料活塞然后用真空封条密封该进塞口当泵…
  这个设计是建立在19世纪后期重复步枪动作的基础上,通过接收器上的一个进塞口,嵌入一个塑料活塞,
然后用真空封条密封该进塞口,当泵抽空密闭空间内的空气时,塑料棒就会自动到位。

  我取用了这一设计思想,用一个可以双向动作的气动圆筒先将栓柱拉出,然后打开进塞口,进塞口的大小刚好使活塞落下。接下来用气动圆筒推动螺栓向前运动。在螺栓前动的同时,进塞口被关闭,使得真空环境得以保持。
  不过CONTROL ENGINEERING China版权所有,气动锤在推进活塞到注射器的过程中需要暂停一下,直到抽气泵将空气抽出注射器。当真空指数达到标准后,剩下的路程就由电磁阀牵引气动锤推动活塞到注射器中。
  今天,我就可以使用一个微处理器,顺序控制这一系列动作www.cechina.cn,并有可能用电动机来代替气动撞锤,但在当时,它确实是一个完全基于“用同一种方法实现不同目的”思想的良好解决方案。
  以下几篇涉及“热点”问题的文章的作者,以及Control Engineering的工作人员,都鼓励大家去“偷”,然后用于自己的工作。
  作者信息
  C.G. Masi是Control Engineering的资深编辑。联系邮箱是charlie.masi@reedbusiness.com.

  提高故障恢复水平的运动曲线动态计算
  多轴协调运动应用通常需设计运动曲线以控制凸轮运动的一致性。一次非控制的停止会导致从动轴偏离凸轮曲线。如果理想的从动轴位置不能在运动停止后与当前主控轴的位置保持同步,那么从动轴将不能按照凸轮曲线继续运动。
  理想的故障恢复方法应该能够重建凸轮曲线,并且当前主控轴的位置应该是该曲线上的一个点。设计者应评估运动以新的凸轮曲线启动后是否会出现速度、加速度的异常www.cechina.cn,或从动轴颠簸现象。若确实出现以上异常,新的故障恢复凸轮曲线将可能导致错误的运动路径出现。此时需要用附加凸轮曲线点和选择样条曲线(一次曲线或三次曲线)的方法来纠正恢复路径。在示例(右上)中,从动轴在当前位置后的运动不能按照三次样条曲线到达目标位置,因此需要使用一次样条曲线来减缓主控轴的速度以实现正确的恢复。
  作者信息
  Patrick Gallagher是Millennium Control Systems的管理合伙人。Millennium Control Systems是罗克韦尔自动化解决方案的供应商,提供专业的复杂运动控制应用解决方案。www.millenniumcontrols.com

  为设计优良的控制程序做准备
  我曾观察到硬件开发和软件开发过程的差别。硬件开发中,设计就是给予。图表设计通常先于电路焊接。直方图和CAD图纸先于机械装配,固定和机架安装。对于硬件开发www.cechina.cn,设计文档必不可少。那么软件开发会有哪些不同呢?
  许多软件开发人员都试图直接跳过软件需求规格说明书的编写。然而,事实上,总体规划越详细,编写的代码越完善。
  首先要寻找能够加速设计和开发,并对你的编程风格产生积极影响的资源。可以在网上找到相关的产品、参考、案例、驱动、工具箱、同僚和顾问。许多软件工具供应商提供网上论坛,在那里开发人员可以互相帮助,彼此支持,分享文章和展示代码。
  也不要忽略了许多现有的线下资源和媒介。例如,软件开发环境LabView,它包含了数百个虚拟工具案例(VIs)。这些例子可以做为开发人员模块应用的出发点。
  接下来,对每一个工具,硬件组成和软件模块进行概念验证。严格模拟数据采集,分析算法和程序基准执行速率设计测试方案。然后利用

标签:控制系统,
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