前语：
在搞自动化项目的时候，我觉得大伙肯定都碰到过这样的情况，那对于这种情况，你们都是咋解决的呢？下面是我收集的几种解决办法，你们有没有用过？或者碰到定位不准的故障，你们有啥好法子吗？
偏位问题是那些使用步进或者伺服电机的设备制造厂，在设备装机调试以及设备使用过程中，经常会碰到的问题之一。出现偏位有可能是机械装置没弄好造成的，有可能是控制系统跟驱动器的信号不匹配，还有可能是设备里有电磁干扰、车间里的设备互相干扰，也有可能是设备装置的时候地线处理得不好等等造成的。
这篇文章从好多使用的例子当中，总结整理出了最常见的偏位原因和应对办法，就是为了帮设备厂家的调试人员能快点找到问题，采取各种合适的办法提高设备的抗干扰能力，给设备正确接地保证能正常运行。
相信每个工控人都知道相比网络通讯控制伺服/步进，脉冲控制伺服/步进更加容易丢步.
丢步是指伺服/步进电机控制器发出N个脉冲，但是伺服/步进电机未执行N个脉冲的位置；
1，上位机→驱动器发送脉冲时丢步，主要是周边干扰（高频噪声等）、硬件配置（双绞屏蔽、接地不良、配线等）导致。
2，驱动器接收脉冲时丢步，跟驱动器本身相关。
3，驱动器→电机驱动时是丢步，跟驱动器和电机本身相关。
4，电机转动时丢步，跟电机性能、参数和所带负载本身相关。
为什么伺服相比于步进更容易丢步呢？跟驱动器控制相关，以下是鄙人简单的理解：
◆伺服驱动器：接收脉冲到驱动电机过程处理单元相对完善，接收的脉冲可以保存在驱动器内部，电机转动时编码器会回馈给驱动器，形成半闭环控制；
◆伺服控制电机导致丢步发生，主要来自上述第1项和第4项。
◇步进驱动器：接收脉冲和驱动电机过程处理单元相对单一，接收的脉冲不能保存在驱动器内部，根据接收的脉冲特性立刻驱动电机，不带编码器的，属于开环控制，带编码器的功能相对好一点。
◇步进控制电机导致丢步发生，上述第1、2、3、4项都有可能。
问题一：做往复运动，往前越偏越多（少）。
可能原因①：脉冲当量不对
原因分析：不管是同步轮结构还是齿轮齿条结构，都有加工精度的误差。运动控制卡（PLC）也没有设置准确的脉冲当量。比如说上一批的同步轮，电机转一圈设备能前进10mm，这批的同步轮大了点，电机转一圈设备就前进10.1mm了，这就会让这批机器每次运行都比以前的设备多走1%的距离。
处理办法：在机器出机之前，用机器画一个尽量大的正方形，然后用尺子去量实际的尺寸，对比一下实际尺寸和控制卡设置尺寸的比例，再把这个比例加到控制卡的运算里，这样重复做三次，就能得到一个比较准确的值了。
可能原因②：脉冲指令的触发沿与方向指令的电平改换时序抵触
原因分析：驱动器要求上位机发出的脉冲指令的沿和方向指令电平的变换是有一定时序要求的。但是部分PLC或者运动控制卡编程的时候没有满足这种要求（也许是它本身的规则不符合驱动器的要求），所以脉冲和方向的时序没办法满足要求，这就导致偏位了。
处理办法：控制卡（PLC）的软件工程师把方向信号提前。也有可能驱动器的使用技术人员去更改脉冲沿的计数方法。
问题二：运动进程中电机在固定点颤动，过该点后能正常运转，但少走一段距离
可能原因：机械装置问题
原因分析：机械结构在某个地方阻力比较大。因为机械装置的平行度、垂直度不行，或者设计不合理，使得设备在某个点阻力变大了。步进电机的力矩变化规律是速度越快力矩越小，所以很容易在高速段卡住，速度慢下来倒是能过去。
处理办法：1、检查机械结构出现卡死的原因，看看是这个地方摩擦阻力大，还是滑轨装得不平行等等。2、步进电机力矩不够。因为终端客户有提速或者加大负载的要求，导致原本能满足要求的电机在高速时力矩不够，然后就出现高速段堵转的情况。处理方法可以通过驱动器设置更大的输出电流，或者在驱动器允许的电压范围内提高供电电压，或者更换转矩更大的电机。
问题三：电机往复运动来回均没走到位且偏移量固定
可能原因：皮带空隙
原因分析：这是因为皮带和同步轮之间有反向空隙导致的，往回走的时候就会有一定量的空程。
处理办法：要是运动控制卡有皮带反向空隙补偿的功能，那就用这个功能；或者把皮带绷紧。
问题四：切绘轨道不重合
可能原因①：惯量过大
原因分析：平板切绘机喷墨的过程是由光栅控制的，是扫描式运动，切割的时候走的是插补运动。这两者的轨道不重合是因为，像这类设备，X轴的小车惯量比较小，而且是由光栅定位的，所以喷绘的位置很准确。但是Y轴是龙门结构，惯量比较大，电机的响应性差，在插补运动的时候Y轴的跟随性不好，所以就导致轨道有部分偏位。
处理办法：增加Y轴的减速比，使用陷波功能来提高伺服驱动器的刚性，这样就能解决这个问题。
可能原因②：刀和喷头重合度没调好可能原因：XY轴渠道两轴不笔直
原因分析：因为切绘机的刀和喷头都装在X轴小车上，但是它们之间有坐标差。切绘机的上位机软件能够调整这个坐标差，让刀和喷头的轨道重合。要是没调整好，切绘的轨道就会整体分开。
处理办法：修改刀和喷头位置的补偿参数。
问题五：画圆成椭圆
可能原因：XY轴渠道两轴不笔直
原因分析：是XY轴的结构，如果图形出现偏位，比如说画圆变成了椭圆，正方形偏位变成了平行四边形。这是因为龙门结构中X轴和Y轴不垂直导致的。
处理办法：调节龙门架X轴与Y轴的垂直度，就能够解决这个问题。
问题六：运转进程中不定期呈现偏位，偏位具有偶尔性，偏位多少不确定
可能原因①：干扰原因导致电机偏位
原因分析：非周期性偏位大多数是因为受到干扰造成的，还有一小部分是因为运动控制卡发出的窄脉冲或者机械结构松动引起的。
处理办法：要是干扰出现得比较频繁，那就可以用示波器监控脉冲频率，确定干扰发生的时间，进而确定干扰源。把干扰源移开，或者让脉冲信号远离干扰源，能解决一部分干扰问题。要是干扰出现得比较偶尔，可能很难确定干扰源的位置，或者电气柜已经固定好了很难移动，那就可以考虑采用下面这些办法来解决问题：
①让驱动器接地；
②把脉冲线换成双绞屏蔽线；
③在脉冲正负端并联103陶瓷电容滤波（脉冲频率小于54kHz）；
④给脉冲信号套上磁环；
⑤在驱动器和控制器电源前端加上滤波器。
备注：常见的干扰源包括变压器、线圈式继电器、变频器、电磁阀、高压电线等等。设计电气柜的时候应该避免信号线靠近这些干扰源，信号线和高压供电线最好分在不同的线槽布线。
可能原因②：脉冲串呈现窄脉冲
问题分析：客户的运动控制卡发送的脉冲串占空比太小或者太大了，出现了窄脉冲，驱动器识别不了，所以就导致了偏位。
处理办法：查找控制器出现这种问题的原因，看看是脉冲接口的问题，还是软件算法的问题。
可能原因③：机械结构松动
问题分析：像连轴器、同步轮、减速机这些用顶丝固定或者螺丝夹紧的连接件，在快速冲击的场合运行一段时间后，有可能会松动，从而导致偏位。用键和键槽配合固定的同步轮，要留意键和键槽之间是不是有间隙。对于齿轮齿条结构，要留意两者之间的配合间隙。
处理办法：关键部分、受力大的结构上的螺丝一定要用弹垫，而且螺丝或者顶丝最好涂上螺丝胶。电机轴与联轴器尽量用键槽连接。
可能原因④：滤波电容过大
问题分析：滤波电容如果太大的话，一般来说RC滤波器的截止频率是1/2πRC，电容越大截止频率就越小。通常驱动器脉冲端电阻是270欧姆，103陶瓷电容组成的RC滤波电路截止频率是54khz，要是频率比这个高，就会因为幅值衰减太厉害，导致一部分有用的信号没办法被驱动器正确检测到，最后造成偏位。
处理办法：加滤波电容的时候需要计算脉冲频率，一定要保证最大通过脉冲频率能满足要求。
可能原因⑤：PLC可能运动操控卡最大脉冲频率不够高
原因分析：一般情况下，PLC允许输出的最大脉冲频率是100kHz，运动控制卡根据它发脉冲的芯片不同，差别比较大。特别是用一般单片机开发的运动控制卡，可能会因为脉冲频率不够高而导致偏位。
处理办法：假如上位机的最大脉冲频率有限，为了保证速度，可以适当降低驱动器的细分，来保证电机的转速。
除此之外，从处理伺服设备故障的思路出发
一般分为四种：
1）硬件接线异常；
2）程序逻辑异常；
3）现场干扰问题；
4）人工操作不合规导致异常。
不知诸位读者，有没有与我一样的疑问，也欢迎补充，伺服的工作原理是一个闭环控制的过程，上位机发多少个脉冲，伺服从A点到B点移动或水平或角位移。所以当时疑问有以下几点：
如果断线，那也不存在能自动，不能手动的现象；
如果是干扰，那也不存在干扰手动，不干扰自动，且现场工况不变的情况。
现场工程是检查了接线与上位机，发现PLC正常、接线正常、程序执行正常。伺服不报任何故障代码。
关于伺服和步进在工作中出现定位不准的现象你是怎么处PLC论坛-全力打造可编程控制器专业技术论坛-
关于伺服和步进在工作中出现定位不准的现象你是怎么处
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