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PLC Forum


PWM 14-85 mA


micgiul

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Buongiorno a tutti,

 

è per il primo post su questo forum... anche perchè è il primo progamma PLC che faccio!

 

Il mio problema è il seguente:

Devo controllare la cilindrata di una pompa idraulica.

La cilindrata della pompa è controllata tramite due bobine con resistenze da 16 Ohm e 20 Ohm. Le due bobine collegate in parallelo (che danno una resistenza equivalente di 8,9 Ohm) sono controllate da una corrente che va da 14 mA a 85 mA.

 

Le bobine possono essere controllate da un segnale PWM con frequenza di 200 Hz (e cioè periodo di 5 ms).

 

Io ho un PLC S7 1200 CPU 1214C DC/DC/DC.

 

Il mio dubbio è quello di capire come faccio a limitare la corrente in uscita da Q0.0. Perchè se dò un segnale in uscita con duty-cycle 100% (e quindi un'uscita di 24 V fissi) ho una corrente di 2,5 A e passa. Sicuramente mi sfugge qualcosa...

 

Vi ringrazio in anticipo.

 

Saluti

Michele

.

 

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Non è una questione di duty-cycle. Se alimenti con 24 V una resistenza da 8,9 Ohm, avrai una corrente di 2,7 A. Non è che se utilizzi un duty-cycle del 50% questa corrente diventi di 1,35 A. Avrai semplicemente 0 A quando l'uscita è OFF e 2,7 A quando l'uscita è ON.

Un controllo in corrente e un PWM sono due cose completamente diverse.

Devi capire se le tue bobine le devi pilotare con un segnale in corrente da 14 a 85 mA (che valori strani), o in PWM, con segnali elettrici da definire.

A me sembra che manchi un modulo di interfaccia tra l'uscita del PLC e le bobine.

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Grazie per la risposta.

 

Il problema è proprio questo!

 

Fino ad oggi abbiamo utilizzato un PLC S7 200 per controllare le pompe tramite queste bobine e guardando il programma la pompa era controllata in PWM con un tempo ciclo di 5 ms.

 

Nel datasheet della bobina è riportato che la pompa può essere comandata con un segnale in corrente 14-85 mA o con un PWM con frequenza 200 Hz.

Non riesco a capire a livello HW la differenza tra un S7 200 ed un S7 1200... a valle del PLC S7 200 (nei quadri già fatti e funzionanti)... non c'è niente...

Non so se come segnale PWM la corrente in uscita è legata in qualche maniera alla frequenza per cui aumentando la frequenza diminuisce la corrente considerando che a valle ho delle bobine...

 

Grazie

Michele

 

 

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Non potresti mettere il link del datasheet o marca e modello delle bobine?

Io ho il fondato timore che stai confondendo o ignorando qualche dato.

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Grazie...

 

allego datasheet della bobina di controllo della pompa.

 

A pag. 2 e a pag. 3 ho evidenziato con un rettangolo la configurazione che utilizziamo.

 

Grazie ancora

Michele

Pag 2.jpg

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Scusa ma è possibile conoscere marca e modello di queste valvole? Non credo che rientri nei segreti di stato.:)

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Ho dato un lettura veloce, e ho capito grossolanamente di cosa si tratta; appena ho un attimo di tempo lo studio in po' meglio.

Comunque io ti consiglierei un a semplice verifica alimentandolo in contunua con un semplice generatore di corrente.

Leggendo i dati elettrico completi si nota che le tensioni continue sono molto basse.

Però alimentando in PWM l'affetto dell'induttanza si fa sentire.

Il ragionamento di Batta è corretto per un carico puramente resistivo, ma per un'induttanza bisogna rifarsi alla corrente di carica dell'induttanza stessa che dipende dalla sua costante di tempo L/R, quindi è abbastanza normale che pilotando con impulsi aventi frequenza di ripetizione di 200 Hz, le corrnti rimangano nei limiti ipotizzati.

Purtroppo da solo i dati di impedenza d'ingresso senza specificarne le componenti L e R, quindi non è possiible un calcolo teorico prevntivo.

Puoi anche provare a dare impulsi con duty cycle molto stretto, dell'ordine de 5%, e verificarne gli effetti.

 

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Grazie mille!!!

 

Il fatto, come ho scritto in un precedente post, è che la stessa bobina veniva gestita da un S7 200.

Ho aperto il programma ed ho visto che il PWM era imposato su 5000 micorsec.. e che la pompa veniva controllata con duty cycle da 0 a l 100%.

E quindi cerco di capire se il PWM del s7 200 sia diverso da quell del s7 1200..

 

Sicuramente facendo il programma inizialmente ho sbagliato ad impostare per la prima volta la frequenza...a quel punto avevo già bruciato la bobina a quel punto ho mandato un eccessiva corrente bruciando la bobina...

 

Grazie per la disponibilità!

 

Saluti

MIchele

 

 

 

 

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Buonasera,

 

come suggerito dal sig. Livio, ho fatto delle prove.

 

Impostando il PWM a 5 ms diviso in millesimi quando dò 199/1000 la bobina non è eccitata 0%... quando dò 200/1000 la bobina va al 100%!

E' come se lavorasse ON/OFF...

 

Non è controllabile!

 

E' pensabile di mettere un'uscita analogica in tensione che supponendo un carivo resistivo di 8,9 Ohm (le due resistenze di 16 e 20 Ohm in parallello) faccio variare la tensione tra 0 V e 0,89 V (per avere un segnale in corrente da 0 a 100 mA)?

 

Oppure posso pensare di mettere le due bobine in serie in maniera di avere un carico di 36 Ohm e quindi avere una corrente massima di 50 mA.

 

Non so se un modulo PLC ammetta questa corrente di 100 mA.

 

Grazie

Michele

 

 

 

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Quote


dò 199/1000 la bobina non è eccitata 0%... quando dò 200/1000

 

 

Scusami, ma non ci credo, nemmeno se lo vedessi. Una differenza di 5µ nel duty cycle, ovvero una variazione di 1/1000 non può comportare quel fenomeno.

Ci deve essere un errore da qualche parte.

Non hai un oscilloscopio per vedere cosa effettivamente arriva alla bobina?

Suppongo che l'uscita sia un'uscita a stato solido.

 

Se funzionava con uno S7-200 deve funzionare anche con un 1200.

 

Se disponi di un alimentatore variabile da 0 - 12v o più , ci metti in serie un resistore da 100 ohm 2W e, partendo da zero, aumenti la tensione misurando la corrente in modo da avere la variazione da 14mA a 85mA e verifichi cosa fa la valvola se è vero che con 14mA inizia lo spostamento e con 85mA fa il pieno.

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Grazie...

 

Effettivamente non ci credo neanche io ed è per questo che sto svalvolando!!!!!!

 

Il fatto è che ho collegato la valvola con una scheda custom che facevamo predentemente. Questa non utilizzava un PWM ma un semplice generatore di corrente 0-50 mA perchè la bobina è collegata diversamente (le due bobine sono in serie non in parallelo) e comunque la valvola funziona perfettamente.

In questa configurazione ho fatto delle misure... ma a mia disposizione ho solo un tester.

Quindi ho misurato la resistenza ai capi dei connettori ed ho 35 Ohm come da datasheet (16 Ohm + 20 Ohm), poi variando l'alimentazione generata dalla scheda custom ho misurato la tensione ai capi della bobina. Indicativamente eravamo con una tensione coerente con i 35 Ohm ed il passaggio effettivo di corrente compresa tra 14 e 50 mA. E la valvola rispondeva in maniera coerente

 

Ho fatto un'altra prova per limitare l'uscita in corrente... Ho collegato in serie una resistenza da 270 Ohm e comandando la valvola in PWM.

In questo caso avevo una risposta più modulata ma comunque sempre scostante... e non "lineare".

 

Sono d'accordo con te se funzionava con l'S7 200...

 

Grazie ancora per la disponibilità!

Michele

 

 

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Io continuo a non capire come si possa comandare in PWM. Più che un controllo in PWM mi sembra un controllo con un segnale in frequenza. In questo caso, se alimento con un'onda quadra (con duty cycle fisso 50%), più aumento la frequenza e più aumenta l'induttanza (e quindi l'impedenza) del circuito, e quindi si riduce la corrente.

Questo potrebbe avere un senso, considerando anche che come dato viene specificato che la frequenza deve essere >= 200 Hz.

Oppure, per tornare al controllo in PWM (qunidi con frequenza costante e modulazione dell'ampiezza dell'impulso), devo sapere ad una frequenza fissa (per esempio i 200 Hz minimi indicati nel datasheet), quali sono i limiti minimo e massimo del duty cycle. In questo caso infatti, se il duty cycle fosse del 100% di fatto si andrebbe ad alimentare con una tensione continua, incompatibile con le bobine da alimentare, e anche con le caratteristiche dell'uscita del PLC.

 

Comunque, guardando il programma del S7-200, si dovrebbe capire se viene variata la frequenza oppure il duty cycle, ed entro quali limiti.

 

L'ideale sarebbe, come suggerito da Livio, disporre di un oscilloscopio.

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Ma avete in giro macchine funzionanti in PWM? Oppure quello del comando in PWM ' stato solo un esperimento?

Io comicio a credere che si usasse il PWM solo come riferimento ad una scheda custom generatore di corrente.

 

Quote

...serie una resistenza da 270 Ohm

 

Con 24 V sono un po' pochi 270 ohm; se poi il 24 V è al limite superiore ed il resistore è in tolleranza bassa.... Sarebbe meglio un resistore di circa 300 ohm. Puoi provare con un valore standard di 330 ohm 3W. Al limite non raggiungi la corrente massima.

 

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Buongiorno,

 

vi ringrazio ancora per le risposte.

 

Il mio sragionamento etc... è dovuto al fatto che fino ad oggi abbiamo fatto una decina di macchine controllate da un S7 200 e tutte funzionanti!!

Guardando il programma del S7 200, chiaramente fatto da un'altra persona, la bobina è comandata da un PWM del PLC su Q0.0.

A livello software le impostazioni sono:

- CyclePWM 5000 (il tempo base del PWM è in microsec)

- PulsePWM è un valore compreso tra 0 e 1000. Guardando in giro nel programma ho visto che il programmatore lavora con un valore compreso tra 0 e 32.000 poi una volta che definisce questo valore lo moltiplica per 0.035 riportandolo quindi ad una scala circa di 0-1000.

 

A livello di cablaggio non ci sono dispositivi di alcun tipo (resistenze o generatori etc...) tra l'uscita del plc e la bobina.

 

Provo con la resistenza da 330 W... scusate l'ignoranza, ho un mare di resistenze piccole colorate... ma non riesco a capire fino a che W possono sopportare... come faccio a capirlo? Dai colori capisco il valore in Ohm... ma i W?

 

Grazie ancora ad entrambi per la disponibilità.

 

Saluti
Michele

 

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Dalle dimensioni. Quelle piccolo sono da 1/4 W

Ne metti 8 da 2700 in parallelo ed hai risolto:)

 

Con 1000 µs su 5000µs significa  avere il 20% di duty cycle. Se fosse un motore corrisponderebbe al 20% della tensione di alimentazione, quindi con 24V siamo a circa 5V.

Se le valvole son le stesse i conti non tornano.

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Buongiorno Livio,

 

grazie come sempre per la risposta... ho fatto altre prove... che mi fanno supporre che il problema oltre ad essere nella mia testa è nel PLC!!!!

 

Le prove che ho fatto mi fanno supporre che il problema è software... (o meglio ho fatto qualche casino)

 

Se setto il tempo ciclo a 5 ms ho l'on/off a 200/1000 (lavoro a 200 Hz)

se setto il tempo ciclo a 2 ms ho l'on/off a 500/1000 (lavoro a 500 Hz)

se setto il tempo ciclo a 1 ms ho l'on/off a 1000/1000 (lavoro a 1.000 Hz) ...

Che relazione ci può essere?

Ho impostato male il PWM da Tia Portal...

 

ma non mi sembra che ci sia molto da fare...

Parametrizzazione

- Tipo segnale PWM

- Base di tempo millescondi

- Formato durata impulso Millesimo

- Tempo di ciclo 5 ms

- Durata impulso iniziale 0 Millesimo

Uscita hardware

Uscita impulsi %Q0.0

Indirizzi di I/O

Indirizzo iniziale 1000

Indirizzo finale 1001

Blocco organizzativo (aggiornamento automatico)

Immagine di processo (aggiornamento automatico)

ID hardware

ID hardware 265

 

Poi per quanto riguarda la progammazione su main (OB1)

Richiamo CTRL_PWM passando a PWM 265 e enable true

Poi da pannellino touch vado a scrivere sulla variabile %QW1000 i vari valori da a 1000.

 

Da quanto ho scritto non so dove possa essere l'errore ma dal comportamento mi dà l'idea che sia software e non hardware.

 

Come sempre grazie in anticipo per la risposta.

 

Saluti

Michele

 

 

 

 

Per quanto riguarda il valore... lo forzo da pannello con move sulla variabile %QW1000

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ciao provato...

stesso problema...

 

anche perchè guardando il forum siemens %QW1000:P non era mai stato evidenziato...

 

Ciao

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Ciao a tutti,

 

vi ringrazio per il supporto.... ho capito che per il PLC 5ms e 5000us non sono la stessa cosa!!!!

 

Ho impostato come tempo 5000us e poi ho iniziato a lavorare con il duty cycle... ho visto che la valvola lavora tra il 5% ed il 20%... quindi quando sta è chiusa è 0 e massima apertura è 20% (quindi non arrivo mai al 100% con il pericolo di continuità) anzi sono molto lontano.

 

E mi sono dato anche questa spiegazione:

- quando impostavo 5 ms e davo il duty cycle del 20% la valvola era tutta aperta e cioè 1 ms di ON su 5 ms

- quando impostavo 2 ms e davo il duty cycle del 50% la valvola era tutta aperta e cioè 1 ms di ON su 2 ms

- quando impostavo 1 ms e davo il duty cycle del 100% la valvola era tutta aperta e cioè 1 ms di ON su 1 ms

Penso che il PLC impostando il tempo lavora sull'intero... cioè se imposto ms, l'unità base è il ms se imposta il us l'unità base è il us ecco perchè a 19.9% niente per arrotondava a 0 ms e a 20% andava a tutto perchè era 1 ms...

 

Io da ignorante (confermo che è il primo programma che faccio) pensavo che 5 ms erano uguali a 5us...

 

Grazie ancora per la disponibilità.

 

Saluti
Michele

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Massimo Bocca

usec 10e-6, msec 10e-3, è il classico errore che qualcuno commette con i condensatori 10mF per correttezza sono 10 milliFarad e non 10micro è un fattore 1000 che balla.. nel manico.

 

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