涂布机程序欧姆龙NJ501-1400，无触摸屏。 整机全部使用欧姆龙产品，欧姆龙R88D系列伺服，NX-ECC201耦合器通信远程总线控制，远程搭载NXID5342，NX-OD5121，数字量模块，AD3603，DA2603，模拟量输入输出模块。 主机搭载CJ1W-AD081，CJ1W-DA08V，模拟量输入输入输出 OMRON总线伺服，主轴虚轴测长，电子齿轮凸轮同步控制应用，卷径计算，速度计算，轴棍速度运动控制，收放卷速度控制，收放卷张力转矩控制，全套欧姆龙元器件
最近在调试一台全欧姆龙血统的涂布机控制系统，主控用的是NJ501-1400这个硬核选手。没配触摸屏的操作让整个系统更考验底层程序功底，不过对习惯了Sysmac Studio的老司机来说反而有种裸机编程的爽快感。
系统架构上NX-ECC201耦合器带着一群小弟玩得飞起，远程IO模块直接挂在EtherCAT总线上。特别想说说AD3603和DA2603这对模拟量CP，在张力控制环节它们负责把物理世界的4-20mA信号和程序里的浮点数玩得团团转。这里有个读取收卷张力反馈的代码片段：
VAR rawValue : WORD; tension : REAL; END_VAR rawValue := AD3603_1.Ch1_Input; tension := (INT_TO_REAL(rawValue) - 16384.0) * 10.0 / 32768.0; //量程转换这段看似简单的转换公式其实暗藏玄机，32768对应的是16位有符号数的量程，10.0对应的是传感器量程。调试时发现个坑——当收卷辊直径变化时，这个张力值需要动态补偿，后面会说到怎么破。
运动控制方面R88D伺服全家桶确实给力，主轴虚轴带着八个从轴跳电子齿轮的集体舞。举个卷径计算的例子，这个直接影响材料线速度的核心参数：
FUNCTION_BLOCK DiameterCalculator VAR_INPUT materialThickness : REAL; //材料厚度 rollCircumference : REAL; //初始周长 END_VAR VAR_OUTPUT currentDiameter : REAL; END_VAR VAR layerCount : UINT; END_VAR layerCount := (rollCircumference / (3.1416 * materialThickness)) - 1; currentDiameter := (layerCount * materialThickness * 2) + 0.15; //0.15是芯轴直径这个算法需要配合编码器脉冲计数动态更新，实测中发现材料弹性形变会导致累积误差，后来加了脉冲补偿才解决。
涂布机程序欧姆龙NJ501-1400，无触摸屏。 整机全部使用欧姆龙产品，欧姆龙R88D系列伺服，NX-ECC201耦合器通信远程总线控制，远程搭载NXID5342，NX-OD5121，数字量模块，AD3603，DA2603，模拟量输入输出模块。 主机搭载CJ1W-AD081，CJ1W-DA08V，模拟量输入输入输出 OMRON总线伺服，主轴虚轴测长，电子齿轮凸轮同步控制应用，卷径计算，速度计算，轴棍速度运动控制，收放卷速度控制，收放卷张力转矩控制，全套欧姆龙元器件
在同步控制方面，电子凸轮表玩出了新花样。当需要快速切换收放卷模式时，这段同步触发逻辑是关键：
MC_GearIn( Master:=MainAxis, Slave:=RewindAxis, RatioNumerator:=gearRatio, RatioDenominator:=1, Mode:=MC_GEAR_SYNCHRONOUS);重点是这个gearRatio的计算，结合了前面说的动态卷径和张力补偿系数。调试时发现伺服偶尔会报过载，最后发现是材料惯量突变时没做加速度斜坡，后来在gearRatio后面套了个FIR滤波器才稳定。
整套系统最秀的当属用CJ1W-DA08V做动态转矩控制。在收卷张力突变场景下，这段PID转矩控制代码立功了：
PID_Tension.Control( SetPoint:=targetTension, ProcessValue:=actualTension, Output=>torqueCommand); MC_TorqueControl( Axis:=RewindAxis, Mode:=MC_TORQUE_DIRECT, Torque:=torqueCommand * compensationFactor);这里的compensationFactor是个经验值表格，根据不同材料类型切换。有次测试新材料时系统震荡得像蹦迪，后来发现是材料摩擦系数参数填反了，改完立马老实。
调试过程中NX-OD5121数字量模块的响应速度惊艳到我了，0.5ms级别的DI/DO处理让急停信号处理稳如老狗。不过也踩过总线同步的坑——有次伺服使能信号和模拟量输出不同步，材料直接被拉断。最后用EtherCAT的分布式时钟功能做了精准时间戳对齐才搞定。
现在这台涂布机已经稳定运行大半年，全欧姆龙方案的可靠性确实顶。虽然初期配置时被Sysmac Studio的轴参数树折磨得头秃，但底层控制权掌握在手里的感觉真不是盖的。下次考虑试试把卷径算法移植到ST语言做功能块，应该能让程序更风骚。
