Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

niedokladnosc silnika? falownik? mechaniki?

bartas666 27 Feb 2009 17:45 2470 10
  • #1
    bartas666
    Level 18  
    Witam serdecznie!
    Mam takowy problem silnik trojfazowy klatkowy 0,25kW sterowany jest poprzez falownik LG 0,4kW, silnik napędza poprzez przekładnie mechaniczną pewnego rodzaju pasy, które pokonują określoną drogę(liczona przez zewnetrzny enkoder lub czujnik-do wyboru) i zatrzymują się i proces powatarza się cyklicznie. Wszystko sterowane jest z PLC. W na falowniku ustawilem czasy przyspieszania i hamowania ale jest caly czas problem z precyzja drogi przebytej przez te pasy-wiadomo ze zawsze zaleznie od od nastaw falownika jak i bezwladnosci zatrzymanie nastapi po jakims czasie ale raz ta droga jest krotsza raz dluzsza i ten blad odchylki dlugosci drogi zwieksza się ze zwiększeniem predkości pasów. Zwiększyłem czas hamowania i trochę polepszlo to sytuacje, czy dalsze zwiekszenie czasu moze polepszyc sytuacje i zniwelowac ten blad? Np. wstawić mogę na wyjsciu analogowym plc rampe i przy koncu liczonych impulsow zmniejszyć napięcie analogowe tak zeby silnik do zatrzymania powoli się obracal? Myślałem może że są luzy na przekładni bądź też na klinie, ale wszystko jest w porządku.
    Ethernet jednoparowy (SPE) - rozwiązania w przemyśle. Szkolenie 29.09.2021r. g. 11.00 Zarejestruj się za darmo
  • #2
    pcichomski
    Level 16  
    W tym przypadku zwiększanie rampy samego falownika raczej będzie pogarszało dokładność, bo po sygnale STOP z PLC (po odliczeniu drogi enkoderem) hamowanie będzie przedłużane przez falownik.
    Ja bym poeksperymentował raczej z małą rampą (czyli szybką reakcją na sygnał STOP i zmiany nastawianej prędkości) i kształtowaniem szybkości z PLC na podstawie wskazań enkodera. Czyli programujesz coś w rodzaju serwa. Oczywiście trzeba analogowo sterować prędkością falownika.
    W programie po dojechaniu do pewnego miejsca zaczynasz zmiejszać (np. liniowo) prędkość wraz z dalszym przyrostem odległości. W pewnym momencie blisko końca ustawiasz małą prędkość stałą na dojazd do punktu STOP i w tym punkcie wyłączasz falownik. Jeśli przejedziesz, można ew. wycofać na małej prędkości.
    Oczywiście trzeba optymalnie ukształtować charakterystykę V(l) - prędkości w funkcji przyrostu drogi - zwłaszcza punktów rozpoczęcia i zakończenia hamowania tak by faza hamowania i dociągania były możliwie najkrótsze i jednocześnie skuteczne.

    Sumując ja bym zrobił to tak:

    s - odczyt bieżący z enkodera
    V - bieżąca nastawa falownika
    s1 - punkt rozpoczęcia zwalniania
    s2 - punkt rozpoczęcia "dociągania"
    L - położenie docelowego punktu STOP
    Start przy zerowym odczycie enkodera.
    V1 -prędkość maksymalna
    V0 - prędkość dociągania
    k - współczynnik prędkości

    dla 0 < s < s1; V:=V1
    dla s1 < s < s2; V:=V1- k*s
    dla s2 < s < L; V:=V0
    dla s=L: V:=0 i STOP

    Robiłem kiedyś coś takiego i po "dostrojeniu" działało dokładnie, ale za każdym razem obciążenie mechaniczne było takie samo. Nie wiem co będzie przy zmiennych warunkach mechanicznych.

    Pozdrawiam
  • #3
    bartas666
    Level 18  
    Już rozumiem o co chodzi. Czyli nie jest az tak źle. Jak trzeba będzie pokombinowaćz programem to sprawdzę założenia, które kolega wypisał. Czyli charakterystyka ma sie przedstawiać tak:


    A co do rampy falownika to tak myślałem że może właśnie to jego gwałtowne zatrzymywanie powodowało takie błędy. Chodzi o to, że gdy mimo wszystko falownik powiedzmy przeciągnie te pasy o 3 mm ale będzie to zawsze stałe dla nastawy hamowania to nic temu nei przeszkadza. Może kolega potrafi przewidzieć gdyby tak postąpić czy rozbieżność w tych wahaniach bylaby również po zwiekszeniu hamowania? (nier patrzymy na poślizg powiedzmy kliku mm) no i czy gdyby ten poślizg wystąpił to czy byłby dla przewidzenia stały?
  • Helpful post
    #4
    pcichomski
    Level 16  
    Przebieg charakterystyki OK, tylko proporcjonalnie prędkość "dociągania" powinna być niżej (czyli szybko, potem szybkie zwolnienie do małej prędkości, wolne dociągnięcie i STOP).

    Co do hamowania falownikiem, to jeżeli opory będą stałe i nie będą przekraczały mocy falownika to hamowanie powinno być powtarzalne dla zmiennego obciążenia. Z założenia falownik kontroluje obroty i jeżeli zatrzymanie ma trwać 2.5 sek, to tyle trwa - pod warunkiem że bezwładność obciążenia nie przekroczy mocy.

    Natomiast ja widzę inny problem w Twoim rozwiązaniu - precyzyjne w czasie wyznaczenie chwili rozpoczęcia hamowania. Rozumiem że położenie kontrolujesz enkoderem. Skan programu PLC trwa, powiedzmy, 20ms. Tzn, że jeżeli nie pracujesz na szybkich licznikach i przerwaniach, moment podania komendy STOP do falownika (a właściwie STOP z hamowaniem) jest zmienny w czasie z cyklu na cykl (rozrzut 0 : 20ms) - teraz musisz przeliczyć, ile przesunie ci się materiał w ciągu tych 20ms. Przy prędkości np 1 m/s będzie to 20mm (!), a więc sporo.

    Z tego też powodu takie odmierzanie robi się zazwyczaj na układach z serwonapędami (dokładność pozycjonowania rzędu 1/4000 obrotu enkodera), albo przy mniejszych prędkościach w sposób opisany przeze mnie poprzednio (czyli defacto rodzaj software`ego pseudoserwa).

    Pozdrawiam
  • #5
    bartas666
    Level 18  
    Dziekuję za cenne porady. Naprawdę kolega mi bardzo dopomógł i dał do myślenia. Jeśli chodzi o szybkie liczniki to je właśnie wykorzystuję. Myślę, że gdy ułoże program z tymi rampami to pomoże nawet gdyby były jakieś opóźnienie a programie to gdy zwolni i dojedzie do punktu stop bedzie mimo wszystko precyzyjniejszy bo tak koncowa droga bedzie przebiegac bardzo powoli. dziekuje raz jeszcze
  • #6
    *paweł*

    Automation specialist
    Ja mam coś takiego w układzie pozycjonowania. Zastosowany jest układ z czujnikiem który wykrywa element po kolorze gdy ten się kręci. Punkt ma max szerokość 1mm. I tak zastosowany układ rozjeżdża się o 10 mm. W zależności jak wejdzie element( jak na obwodzie wystąpi punkt) tak układ się rozjeżdża. Ważne jest niestety tutaj to, że musi układ zrobić 25 elementów na minutę, czyli ma nieco ponad 2 sekundy na wprowadzenie elementu(układ siłowników pneumatycznych,skok ok 250mm), pozycjonowanie i hamowanie DC. Niestety u mnie nie ma możliwości zastosowania rampy do zwalniania, ani wymiany sprzętu. Jeśli masz możliwość to spróbuj lub zmień koncepcję i zastosuj serwo lub silnik krokowy z dobrym momentem.Jeśli już sterujesz PLC i analogowo to wywołaj przerwanie w programie. Jeśli masz możliwość w sterowniku użyj sprzętowego licznika a nie programowego.
  • #7
    gregor50+
    Level 19  
    Cześć.
    Ja popieram kolegę pcichomski .Moja uwaga to na podstawie obliczeń i eksperymentów możesz prognozować drogę hamowania i sam moment wysłania komendy stop .Drogę hamowania możesz kontrolować "rampą"
    falownika .
    Przemyśl nasze uwagi i będzie dobrze .
  • #8
    pcichomski
    Level 16  
    gregor50+ wrote:
    Drogę hamowania możesz kontrolować "rampą"
    falownika .
    .


    Ja bym rampę ustawił na minimum - wtedy uzyskuje się w miarę natychmiastową reakcję prędkości na zmiany sygnału analogowego. Inaczej układ się trochę rozłazi - część zjawisk wynika z pracy sterownika, część z parametrów falownika. Pamiętaj, że jeśli w falowniku nie przełączasz dodatkowo jakimś wejściem cyfrowym wyboru wartości rampy, to zwiększenie rampy będzie też "widoczne" w fazie zatrzymywania z małej prędkości (generalnie rampa np 1s odnosi się do maksymalnej prędkości (np.50Hz), tzn. że hamowanie z 20Hz będzie trwało 2/5 sekundy). Jśli rampę ustawi się na minimum (zwykle 0.1sek) - uzyskuje się dużą dokładność pływania PLC na bieżącą prędkość falownika.

    Pozdrawiam
  • #9
    falowniki.com
    Power inverters specialist
    Witam,
    jakibyśmy nie zastosowali algorytm PLC i nastawy przemiennika nie uzyskamy stabilnego systemu pozycjonującego...
    w takich układach trzeba zastosować serwopozycjoner... już nie są takie drogie...
    pozdrawiam
  • #10
    pcichomski
    Level 16  
    falowniki.com wrote:
    Witam,
    jakibyśmy nie zastosowali algorytm PLC i nastawy przemiennika nie uzyskamy stabilnego systemu pozycjonującego...
    w takich układach trzeba zastosować serwopozycjoner... już nie są takie drogie...
    pozdrawiam

    Bez przesady:D. Wszystko zależy od aplikacji, szybkości przesuwu, żądanej dokładności. Bez trudu można uzyskać pozycjonowanie na falowniku i 2 czujnikach (ZWOLNIJ, ZATRZYMAJ) na poziomie 1 milimetra. Ale oczywiście przy dużych szybkościach, zmiennej dynamice itp. nie ma to jak serwo :D.

    Pozdrawiam
  • #11
    and_rog
    Level 23  
    Przeczytałem i taka myśl mi się nasunęła - skoro ten silnik ma tylko 0,25 kW (czyli mało) to może po prostu lepiej użyc małe, proste serwo? Raz na zawsze znikną problemy z pozycjonowaniem osi, a teraz taki sprzęt można dostac za rozsądne pieniądze.