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要解决电镀线中产品位置的高精度跟踪计算问题，这是电镀生产线自动化的核心难点 —— 电镀线通常是连续运行的链式 / 辊道式输送系统，存在传动间隙、速度波动、多段速切换等问题，需要精准计算每一个产品的实时位置，我会给你一套完整的、工业级的位置跟踪计算方案。

一、电镀线产品位置跟踪的核心难点与解决思路

电镀线位置跟踪的核心痛点：

• 多段速 / 启停：电镀线分预镀、主镀、清洗等工位，各段速度不同，甚至有启停动作；

• 传动误差：链条 / 辊道的弹性形变、打滑导致编码器计数与实际位置偏差；

• 工位边界：需要精准判断产品进入 / 离开某工位的时刻；

• 产品唯一性：每一个产品（挂具）需要唯一标识，避免跟踪混乱。

核心解决思路：

1. 建立全局坐标系统：将整条电镀线划分为连续的物理坐标（比如 0~10000mm），每个工位对应固定坐标区间；

2. 实时速度补偿的位置计算：基于编码器脉冲 + 速度积分，补偿传动误差；

3. 产品身份绑定：通过 RFID / 条码绑定产品 ID 与初始位置，全程跟踪；

4. 工位触发校验：用光电开关 / 接近开关校验产品到达工位的位置，修正累计误差。

二、工业级位置跟踪计算程序（以西门子 S7-1200/1500 为例，ST 语言）

以下程序包含坐标定义、脉冲转位置、速度补偿、产品跟踪、工位校验五大核心模块，可直接落地。

1. 全局变量定义（DB 块：DB_PlatingTrack）

st

DATA_BLOCK DB_PlatingTrack
VAR_GLOBAL
    // 1. 系统基础参数
    Encoder_PPR: INT := 1024;        // 编码器线数（脉冲/转）
    Roller_Circum: REAL := 314.16;  // 辊道周长(mm)，链条则为节距×节数
    Gear_Ratio: REAL := 1.0;         // 减速比（编码器与辊道的传动比）
    Pulse2MM: REAL := 0.0;          // 脉冲转毫米系数（自动计算）
    
    // 2. 实时采集数据
    Encoder_Pulse: DINT := 0;       // 编码器累计脉冲（高速计数器）
    Encoder_Pulse_Last: DINT := 0;   // 上周期脉冲值
    Line_Speed: REAL := 0.0;        // 实时线速度(mm/s)
    Scan_Cycle: REAL := 0.1;        // 程序扫描周期(s)，OB35设为100ms
    
    // 3. 全局坐标系统（整条线0~10000mm，示例）
    Station1_Start: REAL := 1000.0; // 预镀工位起始坐标(mm)
    Station1_End: REAL := 2000.0;   // 预镀工位结束坐标(mm)
    Station2_Start: REAL := 2500.0; // 主镀工位起始坐标(mm)
    Station2_End: REAL := 4500.0;   // 主镀工位结束坐标(mm)
    Station3_Start: REAL := 5000.0; // 清洗工位起始坐标(mm)
    Station3_End: REAL := 7000.0;   // 清洗工位结束坐标(mm)
    
    // 4. 产品跟踪列表（最多跟踪50个产品）
    TYPE Product_Track :
        Product_ID: INT;            // 产品/挂具ID
        Is_Valid: BOOL;             // 是否有效（是否在跟踪中）
        Init_Pulse: DINT;           // 绑定时刻的脉冲值
        Init_Coord: REAL;           // 绑定时刻的初始坐标
        Current_Coord: REAL;        // 当前实时坐标
        Current_Station: INT;       // 当前所在工位(0=无,1=预镀,2=主镀,3=清洗)
        Error_Flag: BOOL;           // 位置误差超限标志
    END_TYPE;
    Product_List: ARRAY[1..50] OF Product_Track;
    
    // 5. 误差补偿参数
    Max_Error: REAL := 50.0;        // 最大允许位置误差(mm)
    Photo_Switch_Coord: REAL := 1000.0; // 工位1光电开关坐标(mm)
    Photo_Switch_Trigger: BOOL;     // 光电开关触发信号
END_VAR
END_DATA_BLOCK

2. 初始化子程序（FC100: Track_Init）

st

FUNCTION_BLOCK FC100
VAR
END_VAR
// 计算脉冲转毫米系数：1脉冲对应多少毫米
DB_PlatingTrack.Pulse2MM := (DB_PlatingTrack.Roller_Circum * DB_PlatingTrack.Gear_Ratio) / REAL(DB_PlatingTrack.Encoder_PPR);

// 初始化产品跟踪列表
FOR i := 1 TO 50 DO
    DB_PlatingTrack.Product_List[i].Is_Valid := FALSE;
    DB_PlatingTrack.Product_List[i].Product_ID := 0;
    DB_PlatingTrack.Product_List[i].Error_Flag := FALSE;
END_FOR;

3. 实时速度与位置计算（FC101: Speed_Pos_Calc）

st

FUNCTION_BLOCK FC101
VAR
    Pulse_Delta: DINT := 0;         // 周期内脉冲变化量
    Pos_Delta: REAL :=
// 步骤1：计算周期内脉冲变化量（高速计数器读数）
Pulse_Delta := DB_PlatingTrack.Encoder_Pulse - DB_PlatingTrack.Encoder_Pulse_Last;

// 步骤2：计算实时线速度(mm/s)
DB_PlatingTrack.Line_Speed := (REAL(Pulse_Delta) * DB_PlatingTrack.Pulse2MM) / DB_PlatingTrack.Scan_Cycle;

// 步骤3：保存当前脉冲为上周期值
DB_PlatingTrack.Encoder_Pulse_Last := DB_PlatingTrack.Encoder_Pulse;

// 步骤4：更新所有有效产品的实时坐标
FOR i := 1 TO 50 DO
    IF DB_PlatingTrack.Product_List[i].Is_Valid THEN
        // 核心公式：当前坐标 = 初始坐标 + (当前脉冲-初始脉冲)×脉冲转毫米系数
        DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord := 
            DB_PlatingTrack.Product_List[i].Init_Coord + 
            REAL(DB_PlatingTrack.Encoder_Pulse - DB_PlatingTrack.Product_List[i].Init_Pulse) * DB_PlatingTrack.Pulse2MM;
        
        // 步骤5：判断产品当前所在工位
        DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Station := 0;
        IF (DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord >= DB_PlatingTrack.Station1_Start) AND 
           (DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord < DB_PlatingTrack.Station1_End) THEN
            DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Station := 1;
        ELSIF (DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord >= DB_PlatingTrack.Station2_Start) AND 
              (DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord < DB_PlatingTrack.Station2_End) THEN
            DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Station := 2;
        ELSIF (DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord >= DB_PlatingTrack.Station3_Start) AND 
              (DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Coord < DB_PlatingTrack.Station3_End) THEN
            DB_PlatingTrack.Product_List[i].Current_Station := 3;
        END_IF;
    END_IF;
END_FOR;

三、关键工程细节说明

1. 编码器选型与安装：

• 优先选增量式旋转编码器（成本低），安装在主动辊 / 主动链轮轴上，避免从动轴打滑导致误差；

• 高速计数器配置：西门子 PLC 需在硬件组态中启用高速计数器，设置为脉冲 + 方向模式（区分正反转）。

2. 多段速处理：

• 若电镀线各段速度不同，无需修改核心计算逻辑 —— 脉冲计数会自动跟随速度变化，仅需在坐标系统中划分好各段区间即可。

3. 产品跟踪数扩展：

• 示例中跟踪 50 个产品，若需更多，只需修改Product_List数组的长度（PLC 内存允许即可）。

4. 故障处理：

• Error_Flag为 TRUE 时，PLC 可触发报警（HMI 显示 + 声光报警），提醒运维人员检查传动系统（链条打滑、编码器松动等）。

总结

1. 电镀线产品位置跟踪的核心是 **“脉冲计数 + 坐标映射 + 误差补偿”**，通过编码器将机械运动转换为数字坐标，再用光电 / RFID 校验修正累计误差；

2. 程序采用结构化设计，初始化、位置计算、产品绑定、误差补偿模块化，适配绝大多数电镀线的多工位、多段速场景；

3. 关键优化点是实时速度计算（保证位置更新精度）和光电开关补偿（解决传动打滑 / 间隙导致的累计误差）。