【发帖达人赛2】我买了个坏的H1U玩倒立摆

hjk · 2023-4-19 21:40:42

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本帖最后由 hjk 于 2023-4-20 09:37 编辑

某日，听到有网友说要用日系古董PLC做个倒立摆，我想应该也没问题的。但我一个汇川控，我也要找个汇川古董PLC切搓切搓，虽然自己只是入门水平。
但是得花点成本买一个，在海鲜市逛了一圈，发现有人卖一个H1U，只要一包槟榔钱哦。不过是有问题的。卖家说输出异常。这样一说就更想拿下:lol ，对于一个工控及维修爱好者来说，这是个莫大的诱惑，不完美之中寻找完美，大不了不吃槟榔嘛。拿下！

到手了之后，上电，看起来很正常，卖家说输出有问题？先整个全输出程序，一运行，问题来了，RUN灯有规律的闪，输出灯也跟着一跳一跳。量了一下本体24V输出，只有17~18V，喜感从心里出。猜测，要么是电源出问题，要么某个输出管有问题，后来一个个输出测试，发现输出完全正常，那只有电源有问题了。

拆开先欣赏一下，目测没有爆电容，搜了一下，只搜到一编说是电容有问题的。难到是电容的容量减少了？用怀疑的态度，电容全拆下来量了一次，发现汇川用料还是很严格的，这么多年的PLC，电容的容量还是在标称之上。看来网上视频瞎扯没说实话。

对着电源板发呆中》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》

再想想会是什么问题，当看到电源芯片，心里一惊，是那个万恶的TNY279，刚好不久前有个台达的电脑电源就是他发神经，会还是它吗？当时修台达电源时买了几个TNY280，配件到是有，但这PLC做工太好，想拆下来有点难度。

还是把风枪开起来，用尽力吹，往死里撬，终于下来了，不过边上有个小电容连铜皮也下来了，电筒照了一下，问题不大。
把280换上后，意外出现了。。。。。。在焊小电容时一下手抖，电容弹飞了不见了。趴地上找了一个小时也没找到，实在没办法，在其它电路板上拆了一个差不多样子的焊，通电测试，心都凉了，切底趴锅，完全没输出了。
到了第二天，找了TNY279的电路，发现那个电容是0.1的，换上去的只有0.04.难到是这个电容问题?那里去找一样的哦。
突然间，真的是突然，在搬动AM403时，出现了个小黑点，对。没错，就是昨晚弹飞的电容。众里寻它千百度.蓦然回首.那电容却在桌面上。

因为铜皮都掉了，只能把电容焊背上了，背面一圈黑，中间那个。那么黑是因为三防漆一高温就这个样子，懒得刷它了。通电，25V输出，哈哈~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
捡宝了，可以折腾了。

//////////////////////////////////////////////这是完美的分界线///////////////////////////////////////////////////////////////

倒立摆，原理很简单，就是让一条杆子立起来，电机控制小车左右运动，让杆子不掉下来。杆子连着的是编码器，用来检测角度，这是一个学习PLC很好玩的玩具。
就是杆子向那边倒，小车就向那边走，把杆子重新推到直立状态，嘿！这个简单了，检测编码器的角度，只要杆子倒，给电机一个速度推它就好，如果推过头再反过来推，杆子就不会倒了啦，别干这傻事，因为我干过了;P;P
我们需要用到PID来控制小车的速度。

PLSV这个定位指令刚刚好，输入可正可负，连方向逻辑都省了，刚好PID输出也是有正有负，只要把PID的输出放到PLSV的速度控制脚就好了。

比如我的编码器是1000线的，4倍频就4000，只要让杆子自然状态下向下并静止，我们把编码器清零，即0度，那杆子向上稳定的角度肯定是180度.

阅读编程资料，把PID和PLSV指令敲出，PID输入合适的参数，把杆子提到180度左右，开启PID和PLSV，这时杆子就可以自动保持不倒。

如果你做到了这一步，会发现立是立起来了，但小车会慢慢往一边跑，如果不是机架行程有限，它能绕地球一直跑下去。

这时，我们要在角度PID中串入位置PID，假设机架中间是位置零点，当小车把杆立起来后向正方向跑，我们给摆杆一个角度，让小车向负方向跑。相反，小车向负向跑时，我们也给摆杆相反的角度，让小车向正向跑，那么小车就会一直在位置0附近徘徊了。随着小车远离位置0点越远，给摆杆的角度应该越大，（以我自己的经验，200的行程大约4度有较好的抗干绕能力），电机性能越好，可以将角度调大，效果更好。用距离*转角度系数来限制位置PID的输出就能很好解决。

到了这一步，就要想办法让它自动起摆了。
手动起摆的过程，就是用手扶起摆杆，当角度到了电机能控制纠正摆杆的角度，进入PID控制。
这就简单了，只要控制小车不停的左右来回走，杆就会慢慢甩上去，到设定角度为信号进入PID控制，同时关闭起摆程序（本例程是在170度和190度之间进入PID控制）。

技术要点：1、要判断摆杆当前角度，决定小车运动方向和开始时间。
2、调整小车来回的速度及距离，如果太大，进入PID时会因摆杆速度过快而起摆失败

以下图所示，
摆杆垂直静止向下时为0度，顺时针为角度加0-360度，逆时针角度减从360-0。
当摆杆顺时针转时，只要摆杆角度大于0度且小于90度时，小车向右走，当摆杆逆时针转时，角度小于360度大于270度时，小车向左走。
QQ截图20230420082956.jpg

起摆逻辑有了，但实际测试中，会发现杆在0度时按起摆不动作，那我们随便让小车动一下，让摆杆有一个初始动作
QQ截图20230420085125.jpg

到此，一个简单的倒立罢测试程序就完成了，下面上传程序示例。程序中没有回原、没有行程行保护，如果直接使用程序请确保机械安全或自己添加上，最好就是搞清楚原理自己敲程序。默认参数是以我自己的机架调试，不同机架参数将会区别很大，直接运行失败率100%。

H1U倒立摆HMI.rar (2.53 MB, 下载次数: 169)

晨曦2022 · 2023-4-20 12:36:36

哇塞，电子高手啊

weiyifan123 · 2023-4-20 14:57:16

大佬

浪得虚名 · 2023-4-20 15:15:47

感谢分享

10004487 · 2023-4-20 15:27:10

厉害厉害，高手

工控小张93 · 2023-4-20 16:20:15

前段时间才看到类似的视频，没想到就有人做出来了,点赞点赞

hjk · 2023-4-20 16:52:57

补一个高性能的中型AM401+SV660N的运行视频

20230420_164743.mp4 (7.5 MB, 下载次数: 109)

荆西明 · 2023-4-20 16:57:48

大神啊感谢分享

51477工控迷 · 2023-4-20 17:01:59

厉害厉害，把东西用到极致才是真正的技术，

zhudaxian · 2023-4-20 17:05:04

厉害厉害，高手

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