วิธีการตั้งโปรแกรมคอนโทรลเลอร์สำหรับกลองเชือกปั้นจั่น?

เฮ้ที่นั่น! ฉันเป็นซัพพลายเออร์ของกลองเชือกปั้นจั่นและวันนี้ฉันจะแบ่งปันวิธีการเขียนโปรแกรมคอนโทรลเลอร์สำหรับกลองเชือกปั้นจั่น มันอาจดูเหมือนเป็นงานที่ซับซ้อน แต่ด้วยความรู้ที่ถูกต้อง - มันสามารถจัดการได้ค่อนข้างมาก

ทำความเข้าใจพื้นฐานของกลองเชือกปั้นจั่น

ก่อนที่เราจะดำน้ำในการเขียนโปรแกรมคอนโทรลเลอร์มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจว่ากลองเชือกปั้นจั่นคืออะไรและทำงานอย่างไร กลองเชือกปั้นจั่นเป็นส่วนสำคัญของระบบเครน มันเป็นอุปกรณ์ทรงกระบอกรอบ ๆ ซึ่งเชือกแผล เมื่อกลองหมุนมันจะลมหรือคลายเชือกซึ่งจะเพิ่มขึ้นหรือลดภาระที่ติดอยู่กับเชือก

ในฐานะซัพพลายเออร์ฉันได้เห็นกลองเชือกปั้นจั่นทุกประเภทตั้งแต่ขนาดเล็กที่ใช้ในรถเครนที่มีน้ำหนักเบาไปจนถึงกลองขนาดใหญ่หนักสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมและพอร์ต ตัวอย่างเช่นไฟล์กลองอะไหล่พอร์ตเครนได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับปั้นจั่นพอร์ต กลองเหล่านี้จำเป็นต้องมีความแข็งแกร่งและเชื่อถือได้เพราะมักจะใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการสูงซึ่งความแม่นยำและความทนทานเป็นกุญแจสำคัญ

ส่วนประกอบของคอนโทรลเลอร์กลองเชือกปั้นจั่น

คอนโทรลเลอร์สำหรับกลองเชือกปั้นจั่นเป็นเหมือนสมองของการทำงาน มันรับผิดชอบในการควบคุมความเร็วทิศทางและตำแหน่งของกลอง มีองค์ประกอบสำคัญหลายประการในคอนโทรลเลอร์ทั่วไป:

• ไมโครคอนโทรลเลอร์: นี่คือหน่วยประมวลผลส่วนกลางของคอนโทรลเลอร์ ใช้สัญญาณอินพุตประมวลผลและส่งคำสั่งไปยังมอเตอร์ที่ขับกลอง
• เซ็นเซอร์: สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของกลองความเร็วและความตึงเครียดในเชือก ตัวอย่างเช่น encoder สามารถใช้ในการวัดตำแหน่งการหมุนของกลองในขณะที่เซลล์โหลดสามารถวัดความตึงในเชือก
• คนขับมอเตอร์: ส่วนประกอบนี้ใช้คำสั่งจากไมโครคอนโทรลเลอร์และแปลงเป็นสัญญาณที่สามารถขับมอเตอร์ได้ มอเตอร์ประเภทต่าง ๆ เช่นมอเตอร์ DC หรือมอเตอร์เซอร์โวเซอร์ต้องต้องการไดรเวอร์มอเตอร์ประเภทต่าง ๆ

ขั้นตอน - โดย - ขั้นตอนคู่มือการเขียนโปรแกรมคอนโทรลเลอร์

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดข้อกำหนด

สิ่งแรกที่คุณต้องทำคือคิดออกว่าคุณต้องการให้คอนโทรลเลอร์ทำอะไร คุณต้องการควบคุมความเร็วของกลองหรือคุณต้องการวางตำแหน่งโหลดอย่างแม่นยำหรือไม่? ตัวอย่างเช่นในสภาพแวดล้อมพอร์ตที่คุณอาจใช้ไฟล์สายเคเบิลพอร์ตหรือกลองรีลสายเคเบิลพอร์ตคุณอาจต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายเคเบิลนั้นเป็นแผลและคลี่คลายด้วยความเร็วที่เฉพาะเจาะจงเพื่อหลีกเลี่ยงการพันกัน

ขั้นตอนที่ 2: เลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสม

มีไมโครคอนโทรลเลอร์จำนวนมากในตลาดแต่ละตัวมีคุณสมบัติและความสามารถของตัวเอง บางคนยอดนิยม ได้แก่ Arduino, Raspberry Pi และ Microcontrollers PIC คุณต้องเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีกำลังการประมวลผลเพียงพอพินอินพุต/เอาต์พุตและหน่วยความจำเพื่อจัดการแอปพลิเคชันของคุณ

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนา

เมื่อคุณเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์แล้วคุณจะต้องตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนา สิ่งนี้มักจะเกี่ยวข้องกับการติดตั้งซอฟต์แวร์ที่จำเป็นเช่นสภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการ (IDE) สำหรับ Arduino คุณสามารถใช้ Arduino IDE ซึ่งฟรีและใช้งานง่าย

ขั้นตอนที่ 4: เขียนรหัส

รหัสเป็นที่ที่เวทมนตร์เกิดขึ้น นี่คือตัวอย่างง่ายๆของวิธีที่คุณอาจเขียนโค้ดเพื่อควบคุมความเร็วของกลองโดยใช้ Arduino:

// กำหนดพินที่เชื่อมต่อกับไดรเวอร์มอเตอร์ const int motorpin = 9; โมฆะการตั้งค่า () {// ตั้งค่าพินมอเตอร์เป็นเอาต์พุต pinmode (motorpin, เอาต์พุต); } void loop () {// ตั้งค่าความเร็วมอเตอร์ (0 - 255) analogWrite (motorpin, 128); ความล่าช้า (1,000); -

ในรหัสนี้ก่อนอื่นเราจะกำหนดพินที่เชื่อมต่อกับไดรเวอร์มอเตอร์ ในการตั้งค่าฟังก์ชั่นเราตั้งค่าพินนี้เป็นเอาต์พุต ในวงฟังก์ชั่นเราใช้ไฟล์การเขียนแบบอะนาล็อกฟังก์ชั่นในการตั้งค่าความเร็วมอเตอร์เป็นครึ่งหนึ่งของค่าสูงสุด (128 จาก 255) จากนั้นเรารอหนึ่งวินาทีก่อนที่จะทำซ้ำกระบวนการ

ขั้นตอนที่ 5: รวมข้อมูลเซ็นเซอร์

เพื่อให้คอนโทรลเลอร์อัจฉริยะมากขึ้นคุณต้องรวมข้อมูลจากเซ็นเซอร์ ตัวอย่างเช่นหากคุณใช้ตัวเข้ารหัสเพื่อวัดตำแหน่งของกลองคุณสามารถใช้รหัสต่อไปนี้เพื่ออ่านค่าตัวเข้ารหัส:

#include <encoder.h> // กำหนดตัวเข้ารหัสตัวเข้ารหัส myencoder (2, 3); โมฆะการตั้งค่า () {serial.begin (9600); } void loop () {ตำแหน่งยาว = myEncoder.read (); serial.println (ตำแหน่ง); ความล่าช้า (100); -

รหัสนี้ใช้ไฟล์เครื่องเข้ารหัสห้องสมุดเพื่ออ่านตำแหน่งของตัวเข้ารหัสและพิมพ์ลงในจอภาพอนุกรมทุก ๆ 100 มิลลิวินาที

ขั้นตอนที่ 6: ใช้อัลกอริทึมการควบคุม

มีอัลกอริธึมควบคุมหลายอย่างที่คุณสามารถใช้ในการควบคุมกลอง หนึ่งในสิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือคอนโทรลเลอร์สัดส่วน - อินทิกรัล - อนุพันธ์ (PID) คอนโทรลเลอร์ PID คำนึงถึงข้อผิดพลาดปัจจุบัน (ความแตกต่างระหว่างตำแหน่งที่ต้องการและตำแหน่งจริง) อินทิกรัลของข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไปและอนุพันธ์ของข้อผิดพลาด

นี่คือตัวอย่างง่ายๆของวิธีที่คุณอาจใช้ตัวควบคุม PID ใน Arduino:

#include <pid_v1.h> // กำหนดอินพุต, เอาต์พุตและ setpoint double setpoint, อินพุต, เอาต์พุต; // กำหนดค่าคงที่ PID สอง kp = 2, ki = 5, kd = 1; // สร้างวัตถุ PID PID mypid (& อินพุต, & output, & setpoint, kp, ki, kd, โดยตรง); โมฆะการตั้งค่า () {// เริ่มต้นตัวแปรอินพุต = analogread (a0); setPoint = 100; // ตั้งค่าโหมด PID mypid.setMode (อัตโนมัติ); } void loop () {input = analogread (a0); mypid.compute (); analogrite (9, เอาต์พุต); ความล่าช้า (100); -

การทดสอบและการดีบัก

เมื่อคุณเขียนรหัสแล้วก็ถึงเวลาทดสอบและแก้ไขข้อบกพร่องแล้ว เริ่มต้นด้วยการทดสอบส่วนประกอบแต่ละตัวเช่นเซ็นเซอร์และไดรเวอร์มอเตอร์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์ให้การอ่านที่แม่นยำและไดรเวอร์มอเตอร์ตอบสนองอย่างถูกต้องกับคำสั่งจากไมโครคอนโทรลเลอร์

หากคุณพบปัญหาใด ๆ ให้ใช้การตรวจสอบแบบอนุกรมเพื่อพิมพ์ข้อมูลการดีบัก นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้เครื่องวิเคราะห์ลอจิกเพื่อวิเคราะห์สัญญาณระหว่างส่วนประกอบที่แตกต่างกัน

บทสรุป

การเขียนโปรแกรมคอนโทรลเลอร์สำหรับกลองเชือกปั้นจั่นเป็นงานที่ท้าทาย แต่คุ้มค่า โดยการทำความเข้าใจพื้นฐานของกลองเชือกปั้นจั่นส่วนประกอบของคอนโทรลเลอร์และทำตามขั้นตอนที่ระบุไว้ข้างต้นคุณสามารถสร้างคอนโทรลเลอร์ที่ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะของคุณ

ในฐานะซัพพลายเออร์กลองเชือกปั้นกลองอะไหล่พอร์ตเครน-สายเคเบิลพอร์ต, หรือกลองรีลสายเคเบิลพอร์ต- หากคุณสนใจที่จะซื้อผลิตภัณฑ์ของเราหรือมีการสอบถามทางเทคนิคใด ๆ อย่าลังเลที่จะติดต่อเราสำหรับการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง เรากระตือรือร้นที่จะทำงานร่วมกับคุณเพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการเครนของคุณ

การอ้างอิง

• เอกสาร Arduino
• ทฤษฎีการควบคุม PID: คู่มือผู้เริ่มต้น
• การออกแบบกลองเชือกและคู่มือการใช้งาน