Che Tipo Di Controller Mi Serve?

[rbacchi]

Grazie Livio, mi prendo un po' di tempo per studiarmi il tuo tutorial e rifarmi i conti, poi torno alla carica.

Ciao, rb

[rbacchi]

Ciao Livio,

mi sono letto il tuo tutorial sul calcolo dei motori: interessante!

Comunque, dalle mie valutazioni sul moto, l'accelerazione massima richiesta è di 15500 rad/s^2 (circa tre volte il valore medio da te calcolato), il momento d'inerzia del motore da me considerato, sommato a quello della vite ed a quello "equivalente" della massa del carrello ( 0.000023 kg*m^2+ 0.00000752 kg*m^2+ 0.0000304 kg*m^2) ottengo un valore complessivo di 0,00006092 kg*m^2. Dalla tua relazione

• C_a = J_t * (dw / dt)

ottengo: C=0,00006092*15500=0.944 Nm

Credo che sia importante notare che tale valore di coppia si richiede quando la velocità è nulla.

Come motore ho scelto, ma forse le cose andrebbero ulteriormente aggiustate, il modello della Rockwell Automation (scelto soltanto per la disponibilità del relativo catalogo pdf):

modello: MPL-B1530U

Speed,max: 7000 rpm

Continuos stall torque 0.90 Nm

Peak stall torque 2.80 Nm

Motor rated output 0.39 kW

Speed at Motor rated Output 7000 rpm

Rotor inertia 0.000023 kg m^2

Hai ancora perplessità riguardo all'accelerazione necessaria?

Per un ulteriore affinamento della scelta del motore, sempreché la strategia sia corretta, potresti indicarmi un link ad un catalogo di prodotti più nostrani? Non so se quello che ho scelto è un qualcosa di particolarmente raffinato oppure fa parte della produzione standard dei fabbricanti di motori.

Infine, facendo riferimento alla tua dispensa in cui citi l'uso di motori brushless quando sono richieste accelerazioni particolari, ritieni che questa applicazione lo sia oppure è risolvibile con i motori CC?.

Un caro saluto,

rb

[Livio Orsini]

No ora ho qualche perplessità sul momento d0inerzia totale, mi sembra eccessivamente piccolo.

[rbacchi]

Per quello che riguarda il motore, l'ho dedotto dal figlio tecnico (0.000023 kg*m^2)

per la vite senza fine, considerando il suo diametro pari a 16mm (e non 10 come precedentemente scritto), la sua lunghezza pari a 150mm, peso specifico pari a 7800kg/m^3 dalla formula J=1/2*M*r^2 si ottiene 0.00000752 kg*m^2

per il carico, la riconversione in momento d'inerzia secondo la J=M*(Passo/6.28)^2, essendo la massa del carrello più il carico 12.4 kg si ottiene 0.0000304 kg*m^2

in totale, sommando i tre contributi, si ottiene

0.00006092kg*m^2

Non credo di aver commesso grossi errori...

[Livio Orsini]

Può essere, io non ho eseguito conti e non avendo disegni quotati dell'apparato non potrei giudicare.

Quello che mi insospettisce è che il mometo d'inerzia del carico e della trasmissione sonio del medesimo ordine di grandezza di un servomotore a bassissima inerzia..

Comunque son calcoli semplicissimi, quindi se ti risulta quel valore, a questo punto hai gia dimensionato il motore. Non tirimane che accoppiarlo con il suo drive previsto dal costruttore ed hai la "muscolatura" pronta. Non ti rimane che fornire il riferimento di velocità al drive, ma è un alvoro piuttosto semplice.

[rbacchi]

Scusate se torno sull'argomento, ma c'è ancora qualcosa che non mi torna.

Se consideriamo consolidato il metodo del dimensionamento del motore, ancora non mi finisce il metodo su come un eventuale azionamento viene interfacciato. Spulciando nei cataloghi a mia disposizione (Rockwell) non son riuscito a cogliere il punto in cui viene descritta l'interfaccia. O meglio sembra che questi driver vengano abbinati a sistemi di controllo proprietari.

Io vorrei conoscere le varie modalità di interfacciamento partendo dalle più banali (ingresso analogico, RS232, RS485) ma non ne vengo a capo. Ho anche guardato nel sito della Siemens perché mi sembra di aver capito che i PLC (anche quelli della serie S7-1200 in nostro possesso) possono interfacciarsi con i loro driver tramite impulsi (?).

Riuscite a darmi qualche link su sistemi completi (motore + driver) interfacciabili in modo semplice? (ossia senza usare particolari bus, ma rimanendo nei sistemi indicati sopra).

Grazie, rb

[Livio Orsini]

Per il drive Rockwell è meglio che ti rivolgi direttamente a loro, basta una telefonata a un tecnico del service per avere tutte le notizie più attendibili sull'interfaccia.

Oppure ti scarichi il manuale del drive e te lo studi, cosa che comunque ti tornerà utile, specie se userai quel drive

Molti drive, anzi quasi tutti, hanno la possiiblità del pilotaggio a treno di impulsi, probabilmente anche Rockwell.

[ghezzia]

Peak stall torque 2.80 Nm

In pratica devi accelerare da 0 a circa 5000 rpm in 100 ms

Ma con un picco di 2.8Nm, siamo sicuri di poter arrivare alle accelerazioni/decelerazioni richieste per soddisfare la frequenza imposta a capitolato??? io avrei qualche dubbio....

[rbacchi]

Livio,

io parlo di Rockwell soltanto perché è stata la prima azienda dalla quale sono riuscito a scaricare i cataloghi; non ho altre motivazioni, per cui se identificassi aziende più casalinghe che mettessero a disposizione la documentazione necessaria ne sarei molto felice.

Ghezzia,

i conti credo di averli fatti bene, e con le masse che mi ritrovo e con i momenti d'inerzia della vite e del motore, trascurando le perdite, la coppia sta sotto il Nm; se credi ti ripercorro il calcolo..

grazie e ciao a tutti

[ghezzia]

Si, ma la coppia da fermo, (che serve per tenere fermo il sistema che fra l'altro è dotato di vite) ci stà anche che sia bassa, ma ben diverso è riuscire a fare quello che è richiesto con 2.8 Nm.

Non focalizzare il dimensionamento su questo dato, che non è così importante (nel tuo caso). E' più importante capire quanti Nm ti servono per portare il tuo sistema in 100ms ad una velocità da 0 a X giri e poi ancora a 0, poi invertire e ricominciare....

[Livio Orsini]

ghezzia se il valore del momento d'inerzia riportato all'albero motore è quello che ha scritto da rbacchi, la coppia è sufficiente.

L'accelerazione èfunzione della coppia disponibile e del momento d'inerzia, non è una cosa misteriosa.

[rbacchi]

Ciao gente,

torno alla riscossa. Ho deciso di usare (siamo ancora sulla carta però) un motore Rockwell TLY-A230T pilotato da un azionamento KINETIX 2097-V32PR2. Il movimento lo comanderei ad impulsi (credo di aver afferrato il concetto: è come se fosse un motore passo-passo comandato da un clock e un comando per il verso di rotazione).

Quello che mi chiedo è questo:

il motore è corredato con un encoder interno, la cui configurazione si può scegliere, ma che comunque è enorme (es.2000 impulsi/giro).

Questo valore è quello necessario per la movimentazione ad impulsi, oppure l'entità del movimento per ciascun impulso è programmabile? Nel mio caso sarebbe sufficiente una risoluzione molto più bassa, così da mettere in gioco frequenze di impulso più basse.

Viringrazio per l'attenzione.

RB

[Livio Orsini]

Se sono 2000 impulsi giro non è enorme, ma piuttosto nella media, anzi un poco sotto.

Nei parametri del drive dovresti trovare il coefficiente impulsi/mm da tarare.

Comunque bisogna leggere bene il manuale relativo al gruppo dirve-posizionatore; la lettura del manuale è la prima cosa da farsi, poi si può discutere con cognizione di causa.

[rbacchi]

Grazie Livio,

2000 sono molti per me perché a 5000 giri sono 167kHz. Se il comando a impulsi deve essere una semplificazione fra i vari modi di pilotaggio, pensavo che sarebbero bastate frequenze inferiori per far capire all'azionamento dove voglio andare.

Il manuale l'ho scaricato, ma non è esaustivo al riguardo: nella messa a punto c'è una schermata di un software che richiede,relativamente al Master Encoder, il Master to System ratio (dal manuale http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/literature/documents/um/2097-um001_-en-p.pdf, pag.87)

ma non so se è il parametro giusto.

Non ho esperienze al riguardo, non so quindi quali sono le consuetudini di questo aspetto.

Grazie, ciao

[Livio Orsini]

Per prima cosa se il controllo e l'azionamento sono della medesima casa e sono fatti per sposarsi, la frequenza dell'encoder è già stata calcolata per essere ottimale.

Io questo servo e questo controllo non li ho mai usati e per aiutarti nei dettagli dovrei studiarmi io il manuale e, in tutta sincerità, non ho nessuna voglia di farlo.

[rbacchi]

Ciao Livio,

non pretenderei tanto. Ma potresti indicarmi, fra quelli che conosci, una coppia motore+azionamento che possa fare quello che chiedo con un motore che abbia le caratteristiche necessarie al mio progetto, ossia una coppia di circa 1.5Nm, almeno 5000 giri/min ed un momento d'inerzia attorno a 30e-6 kg/m^2 ?

La mia scelta, come ho già avuto modo di spiegare, è stata dettata dalla disponibilità di fogli tecnici con i dati reperiti nel web. Cercando fra i componenti Siemens, ad esempio, non sono riuscito a trovarli, eppure non credo che Rockwell sia la mosca bianca. Ho provato anche con altre aziende, cercando con google, ma non è facile trovare tabelle con i vari modelli.

Grazie e buona notte.

rb

[Livio Orsini]

Non me la prendo, ti sto solo spiegando come stanno le cose, per dirla in italiano corrente.

Praticamente tutti i produttori di drive hanno sistemi simili. Solo che alcuni, come siemens, hanno siti un po' macchinosi e di non immediata consultazione; siemens segue la sua solita filosofia dove per grattarsi l'orecchio sinistro devi portare la mano destra dietro la testa, raggiungere l'orecchio sinistro, indi muovere il capo in modo che le dita possano grattare l'orecchio.

Facezie a parte puoi rivolgerti benissimo anche a produttori italiani come SIEI-Gefran, SCS, etc. Oppure hai grandi nomi internazionali.

Personalmente potrei consigliarti un tutto Mitsubishi.

Hanno plc, anche mini, già dotati di interfaccia per il posizionamento a treno d'impulsi, drive pilotabili a treno d'impulsi che alimentano servi brushless di dimensioni ridottissime. Affidabilità ai massimi livelli e prezzi nella media di mercato.

Il consiglio primo che ti do, però è: chiedi informazioni dirette al servizio di assistenza commerciale. Puoi mandare email oppure, meglio, puoi telefonare spiegando il tuo problema.

[rbacchi]

Ciao Livio,

sono scoraggiato. Delle aziende che mi hai indicato, SIEI-Gefran si limita a 4000 giri, SCS fa solo i driver e Mitsubishi non mostra i dati dei motori, perlomeno non sono facilmente accessibili. Per quanto riguarda i servizi di assistenza, ho scritto/telefonato a Siemens, Rockwell e a un distributore Rockwell di Reggio Emilia, ma nessuno mi ha risposto. Non so se perché leggono docente e scuola o perchè capiscono che è solo per un pezzo (che alla fine costa quasi 2000€). Fra l'altro ritengo che parrecchi di questi servizi email rasentino la maleducazione; anche dire "Non ci interessi", sarebbe una risposta, sempre meglio che essere ignorati.

Comunque si vive lo stesso, era solo per dare un tono alla scuola.

Ciao a tutti,

rb

Modificato: 20 marzo 2015 da rbacchi

[Livio Orsini]

Ti ho mandato un MP.

[gabri-z]

Buona sera a tutti !

Non è mia intenzione di rovesciare tutti i conti fatti finora , ma pensavo se un azionamento '' camma contro forza elastica '' o '' camma contro camma sincrone '' non potrebbero andare bene ; è stato detto che i colleghi meccanici sono bravi , potranno fare una camma a ''geometria variabile'' .

[rbacchi]

Ciao gabri-z,

grazie per il contributo, ma il sistema dovrebbe essere governabile da PC.

Ciao,rb