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PLC Forum


Motori Accoppiati Ed Oscillazione Di Velocità A Frequenza Fissa


setecastronomy

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Potresti provare a fare un sistema "ibrido", lasciare il master come asse nel motion control del PLC e configurare l' uscita analogica come "Limited torque reference"; configuare i 755 slave come drive standalone con I' ingresso analogico impostato su "torque reference".

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.....configurare l' uscita analogica come "Limited torque reference"; configuare i 755 slave come drive standalone con I' ingresso analogico impostato su "torque reference".

E' esattamente quello che ho suggerito qualche mese addietro ed ho ripetuto anche recentemente. E' l'unica architettura che può funzionare.

PS il link riportato necessita di password

Modificato: da Livio Orsini
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PS il link riportato necessita di password

Si, occorre registarsi al sito della Rockwell, se si utilazzano questi prodotti è indispensabile.

Comunque la lettura della nota è interessante solo per sapere in dettaglio i parametri dei drive da modificare, ma il principio di funzionamento è uguale a quello descritto dal Sig. Livio Osini nel corso della discussione.

Modificato: da stefano79
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ma il principio di funzionamento è uguale a quello descritto dal Sig. Livio Osini nel corso della discussione.

Nota operativa. Sul forum ci consideriamo amici e colleghi quindi, come avviene tra colleghi, basta il semplice tu ed il nome senz'altri aggettivi. :smile:

Che l'AN Rockwell ricalchi la filosofia nota e consolidata degli helpers, mi fa sempre più dubitare di: "I massimi esperti di Allen Bradley che è stato possibile contattare hanno detto di fare così." O gli esperti sono...poco esperti, oppure hanno cercato di seguire....l'onda. Ma anche in questo caso, se fossero veramente competenti, avrebbero dovuto sconsigliare questa strategia.

Modificato: da Livio Orsini
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La tua applicazione, stando ai dati che pubblichi ( e non sono molto esaurienti)

Metto dei numeri vero-simili, quelli esatti non li ho sotto mano.

Una macchina da cantiere ha un arco con cremagliera di 180 gradi e 8 m di raggio. L'arco poggia a terra. Sull'arco è montato un carro del peso di 50 T mosso attraverso dei riduttori 750:1 da 3 motori brushless di 15 Kw (credo sia così). Ogni motore ha il suo riduttore ed ogni riduttore ha un proprio ingranaggio che agisce sulla cremagliera.

L'operatore muove il carro impostando una velocità. La precisione non è necessaria, basta che il carro si muova nella direzione impostata e si adegui entro qualche secondo alla velocità richiesta. La cosa importante è che anche per bassi riferimenti di velocità il carro si muova nella direzione giusta, e non in direzione opposta quando la gravità spingerebbe in tal senso.

I motori sono dotati di freno in modo da poterli spengere dopo un po' che il carro è fermo in coppia.

Quando il carro è basso sull'arco occorre oltre il 25% della coppia dei motori per controbilanciare la gravità.

La coppia necessaria per vincere gli attriti del riduttore ed il gioco di questo non sono ad oggi noti.

Detto questo concordo in pieno che il bilanciamento di coppia fatto nel plc introduce dei ritardi, ma si tratta comunque di un campionamento a 200Hz quando l'oscillazione che dà fastidio è a 2.5Hz e la dinamica di interesse non ha frequenza maggiore.

Sul regolatore di velocità non è stato fatto alcun tuning oltre ad impostare (quasi a caso) una banda proporzionale ed integrale.

Tra l'altro non capisco bene perché quello che nel PID si chiama guadagno proporzionale sia qui definito banda proporzionale e lo stesso vale per il guadagno integrale.

I guadagni impostati (4 proporzionale 1 integrale ) si traducono in un controllo piuttosto blando ed è stato osservato sui trend che alla partenza con rilascio dei freni il carro per circa 1/10 di secondo può andare in direzione opposta a quella richiesta per gravità.

Saluti

Filippo

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200Hz quando l'oscillazione che dà fastidio è a 2.5Hz e la dinamica di interesse non ha frequenza maggiore.

Non c'entra se l'auto oscillazione è a frequenza molto minore della frequnza di campionamento; anzi no è corretto che ci siano 2 ordini di grandezza tra autooscilalzione e campionamento.

L'auto oscillazione è proprio dovuta ai ritardi introdotti dal campionamento.

Accetta questa semplificazione perchè per l'analisi teorica del fonomeno devi rifarti ad un testo base (e serio como il Qwo o il katz) sulle tecniche di regoalzione campionata.

Poi se vuoi uscirne realizza l'architettura classica che è consigliata anche dalla letteratura Rockwell.

Tra l'altro non capisco bene perché quello che nel PID si chiama guadagno proporzionale sia qui definito banda proporzionale e lo stesso vale per il guadagno integrale.

Forse stai facendo un po' di confusione con i vari termini, o la fanno i manuali, o la fa la traduzione. C'è una realzione tra guadagno proporzionale e tempo d'integrazione, ma i paramentri e, soprattutto, le funzioni sono differenti. La relazione tra tempo d'integrazione e guadagno poroporzionale, in un regolatore PI, è data dalla definizione canonica del tempo di integrazione: è il tempo occorrente, ad errore costante, all'azione integrale per eguaglaire l'azione proprozionale.

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setecastronomy

Al suo albero caletta un braccio di lunghezza 0.1m; all'stremità del braccio ancori un peso di 10 kgm. Fai ruotare il motore alla velocita di 0.5 rpm (era un test per mostrare la bontà dei drives vettoriali). Se osservi l'andamento della coppia noti un andamento perfettamente cosenusinusoidale, perchè risponde proprio alla definizione geometrica della coppia: la proiezione sull'asse di un punto ch corre sulla circonferenza

Divaghiamo un attimo dal problema del bilanciamento delle coppie.

Supponiamo di dover controllare in bassa velocità un sistema come quello sopra e che le prestazioni del regolatore non siano soddisfacenti .

In base alla vostra esperienza vi chiedo di classificare per importanza e priorità di esecuzione i seguenti interventi:

1- tuning dei parametri proporzionale ed integrale

2- tuning di parametri 'avanzati' quali inerzia, osservatore di inerzia, attrito, gioco, reti lead-lag

3- inserimento di un offset di coppia variabile con la posizione angolare che bilanci la gravità

Grazie

Filippo

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I primi 2 sono obbligatori sempre e comunque.

Il terzo metodo è meglio ....dimenticarlo. Se il sistema dispone di un osservatore efficiente genererà un feedforward adatto alla compensazione dell'inerzia. Se non dispone di un osservatore efficiente e non si ottengono prestazioni decenti, l'unica correzione possibile è....cambiare dispositivo.

Tanto per chiarire un poco ancora la manchevolezza dell'architettura attuale del tio sistema.

Da quanto riporti il tuo sistema campiona a 200 Hz; quindi stando alle leggi dei sistemi campionati la sua banda massima è limitata alla frequenza <100Hz (teorema di Shannon).

Tieni presente che l'azioanmento più lento che è il classico azionamento in continua con convertitore 3 fasico a SCR , ha una banda passante dell'anello di coppia/corrente che tende a 150Hz; Un convertitore decente, ben ottimizzato sfiora questo valore di banda passante per l'anello in continua.

Tu hai un sistema composto da azionamenti brushless dove gia l'anello di velocità ha una banda passante maggiore. Ti sei messo quindi nella condizione di non poter seguire le variazioni di coppia richieste dal riferimento di coppia del master

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  • 2 weeks later...

setecastronomy,

hai valutato la possibilita' di usare un sensore di coppia che misuri la coppia in uscita dai riduttori?

Non dici se si tratta di motori da 100 W o da 100 kW, quindi non aggiungo altro.

Ciao

Mario

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