S7-300实现轨迹控制（由快到慢的直线运动）的编程方式或代码？

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这种超水平的数字伺服系统我们在微信群有视频，这儿不知道怎么能够传视频上来？

亿美博

PEN 发表于 2021-8-15 23:14
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Translation results
杨世洋提出了更多虚假的主张。我使用我们的旧博世 NG 10 阀门来应对杨涛 ...

2020年6月10日在tiktok上发布的1微米/秒匀速运动的视频可能Pen先生没有看到，将链接发这里，不知管理员是否允许？

9o1微米/秒超超:/ 超……低匀速运动。几千元液压缸数字液压升级后，价值飙升数十万元。%数字液压 %亿美博；▽▽l4r2kwWAVk8▽▽哒開DouÿĬņ搜索

复制以上内容，打开抖音（tik tok）即可自动跳转到相应的视频内容。欢迎Pen先生也提供相应的视频供大家对比学习。

PEN

步进电机和气缸从一个步骤移动到下一个步骤，并在步骤之间有许多毫秒时停止。 步骤之间没有速度控制。 抖动的动作可能很难看到，但可以感觉到。

同一个步进气缸能达到1m/s以上的速度吗？


Stepper motors and cylinders move from one step to the next and stop when there are many milliseconds between steps.  There is no speed control between steps.  The jerky motion may be hard to see but it can be felt.

Can the same stepper cylinder reach speeds over 1m/s?

亿美博

PEN 发表于 2021-8-19 05:03
步进电机和气缸从一个步骤移动到下一个步骤，并在步骤之间有许多毫秒时停止。 步骤之间没有速度控制。 抖动 ...

视频中可以看到1微米/秒的匀速运动效果，我想无用多说，大家眼见为实。欢迎Pen先生也能提供视频供大家学习交流。

Pen先生提到同一个数字缸是否能达到1m/s以上的速度？我们暂且先不回答能与不能，我们来认真分析一下这个技术指标是否合理与难度水平。

首先我们看一下速度范围，从1微米/秒至1米/秒的跨度是一百万倍，很想问一下Pen先生，目前有谁已经实现了这个跨度的速度控制？请提供相关的技术信息或者报道供大家学习。

其次我们分析采用数字液压缸是否能够实现？
采用普通伺服电机作为数字缸的电/机转换控制环节，3000转/分钟=50转/秒，这很容易实现，伺服电机每转按20000细分，这也很容易实现，结合72楼帖子中提到的抖音（Tik tok）中的视频，不难看出从原理上，数字液压技术实现这个速度范围，原理是没有障碍的。

再来看液压缸的性能是否能满足这个速度跨度？抖音（Tik tok）视频中1微米/秒匀速运动的数字液压缸采用的是普通工程缸升级而成，原本由于动静摩擦转换产生的不稳定阻力造成普通工程油缸出现速度波动（爬行）的问题，视频中可见数字缸有很好的性能效果；而原本普通工程缸由于密封件贴合较紧，容易在高速时导致密封圈被拉出密封槽而损坏的问题，可能是限制最终能否满足1米/秒的关键，所以这条普通工程缸能否满足100万倍的调速，需要通过实际测试实验，才能准确回答。

我们在这里扩展一点，如果不采用普通工程缸密封形式，选用适合高速运动的密封方式，实现从1微米/秒至1米/秒的100万倍调速，数字液压缸是可以实现的，且比其它实现的方案更具综合优势。

欢迎Pen先生也给大家介绍一下采用其它方案实施的可行性及效果供大家交流学习。



补充内容 (2021-8-19 20:44):
上面提到了50转/秒，这里需要补充一下就是电机一转对应数字缸运行20毫米的距离。

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高速伺服电机可以达到每分钟6000转，即每秒100转，速度会更快。调速范围更宽。

PEN

杨世祥忽略了需要计算机来告诉步进气缸如何移动。 步进气缸在移动时无法准确地遵循运动轮廓。
步进气缸将始终具有跟随误差和稳定时间常数。
这么多年过去了，杨世翔一直没有改进步进油缸的前馈，从而消除跟随误差。 毕竟这么多年杨世祥只用比例控制。

Yang Shi Xiang ignores that a computer is required to tell the stepper cylinders how to move.  The stepper cylinders cannot accurately follow a motion profile while moving.
Stepper cylinders will always have a following error and a settling time constant.
After all these years, Yang Shi Xiang has not improved stepper cylinders with feed forwards so that following errors may be eliminated. After all these years Yang Shi Xiang only uses proportional control.

亿美博

数字液压是一个使用简单、性能稳定、环境耐受能力强的执行器件，至于用什么方式去控制它，完全是根据需求确定，不存在不能使用的任何控制方式，包括前馈在内，这一点很早前就阐述和说明过了，例如：硅钢30微米极薄带厚度自动控制系统，实现了8000米带材厚度最大误差仅±2微米，效果好坏不言而喻。欢迎Pen先生也能多举出些实实在在的应用案例和实现方法及最终的效果，以利于大家交流对比。

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电动缸需要PID调节吗？电动缸之所以大行其道就是控制简单，直接控制了伺服电机的转速就控制了速度，控制了转角就控制了行程，几乎全都是开环控制，所以特别简单，这也是电动伺服缸大行其道的原因。而数字液压缸的控制方法与电动缸一样简单，它是用液压来当功率放大器，相当于一个液压三极管，它与信号之间的滞后量就是阀口开度，也就是毫秒级滞后，并且这正是自带停车时需要柔性停车的功能，所以信号立即停止，油缸确有一个缓停过程，无需单独编减速停车。这也是优点之一。

PEN

电动缸需要PID调节，但电动缸更容易调节，因为它们没有两室可压缩油。电动缸还需要根据缸杆、电机和负载的惯性进行调整。

步进气缸忽略了具有两个可压缩油室的额外挑战。杨世祥忘记了步进气缸有一个固有频率，因为气缸活塞和负载被困在两个弹簧之间。滞后取决于固有频率和阻尼比。我以前讨论过这个问题。步进气缸需要 5 个时间常数才能达到最终位置的 1% 以内。这比一毫秒长得多。杨世祥承认5次常数造成的慢停。
使用步进气缸时，即使是小动作也会很慢。步进气缸只有固定的比例增益。不能根据负载调整比例增益。
步进气缸不能在没有跟随误差的情况下跟随 5 Hz 正弦波。
伺服油缸可以慢速或快速停止。 RMC 液压运动控制器使运动可编程。

Electric cylinders need PID adjustments, but electric cylinders are easier to adjust because they do not have two chambers of compressible oil.  Electric cylinders still need to adjust for the inertia of the cylinder rod, motor and load.

Stepper cylinders ignore the extra challenges of having two chambers of compressible oil.  Yang Shi Xiang forgets that stepper cylinders have a natural frequency because the cylinder piston and load are trapped between two springs.  The lag is dependent on the natural frequency and damping ratio.  I have discussed this before.   Stepper cylinders require 5-time constants get within 1% of the final position.  This is much longer than a millisecond. Yang Shi Xiang admits the slow stop caused by the 5-time constants.
Even small moves are slow when using a stepper cylinder.  Stepper cylinders only have a proportional gain that is fixed.  The proportional gain cannot be adjusted for the load.
Stepper cylinders cannot follow a 5 Hz sine wave without following error.
Servo cylinders can stop slow or fast.  The RMC hydraulic motion controller make motion programmable.

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PEN精通控制这很好，伺服系统一直强调引导线，因为没有引导线伺服系统就无法控制，伺服系统的好坏就是看油缸跟踪引导性的逼近度，而数字油缸接收的就是控制器用脉冲输出的控制曲线，这根曲线经过液压放大后变成活塞干的运动，活塞杆精确跟踪输入脉冲，脉冲频率就是速度，脉冲总数就是行程，一一对应，不需要任何编程和调节。活塞杆推动负载运动，如果负载均匀，则活塞杆匀速运动，如果负载有变化，则阀口开度会自动调节而有微小变化，适应负载变化要求，这个微小变化必须用示波器才能看出了，这就是速度跟踪，由于它跟随比伺服系统的采样更快，所以速度曲线非常平滑，这在多缸同步系统中最能看清楚，如水电领域的六缸同步，无需任何调试它的同步精度就超过了传统伺服同步的水平，并且一用多年无故障。最近，我们推出的数字伺服系统也达到了即装即用免调试的水平，并且精度非常高（达到传感器标识精度），而价钱只有传统伺服的几分之一，更让传统伺服感到威胁极大！技术是要发展的，不能几十年停留在同一水平上，老技术必然要被新技术淘汰，这是自然发展规律！