Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

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

Stanowisko do nauki PID w TIA

Schnapsik 15 May 2018 21:04 804 10
SterControl
  • #1
    Schnapsik
    Level 5  
    Witam

    Mam następujący problem. Postanowiłem odkurzyć mój sterownik S7-1200 dokładnie 1212C DC-DC-DC wyposażony w kartę wyjść analogowych SB 1232 AQ (output: +/-10V and 0 to 20 mA).

    Co chciałbym zrobić ? Otóż znana firma szkoleniowa z PLC w Gliwicach nie ma w swojej ofercie porządnego szkolenia z regulatora PID w TIA Portal, a ja chciałbym zgłębić trochę ten temat, a że mam sterownik to chciałbym pobawić się trochę w domu.

    Planuję zrobić regulację obrotów wentylatora w zależności od temperatury. Na wejściu analogowym PLC znajduje się zasilacz 10V z wpiętym szeregowo termistorem NTC, a na wyjściu analogowym malutki wentylatorek 1.1W /12V DC.

    Wysterowałem wyj. analogowe na 10V (w tabeli podałem 27648 na PQW) i niestety TIA podaje że na module AQ jest zwarcie. Według wyliczeń silniczek pobiera 0,09A (90mA).
    Stanowisko do nauki PID w TIA
    Wyjście AQ działa poprawnie gdy podłącze zamiast wentylatorka żarówkę 24V stosowaną w maszynach do sygnalizacji np. trybu pracy na pulpicie (tzn. zmniejszając wartość w tabeli żarówka świeci słabiej etc.)

    Wiem, że prawidłowo to wartość 0-10V z wyjścia analogowego powinna trafić na falownik i to do niego powinien zostać podłączony silnik.

    Proszę o radę/pomoc/pomysł :

    1) W jaki spsób bez nadmiernych nakładów finansowych sterować tym małym wentylatorkiem ? Tzn na co wyprowadzić 0-10V z wyjścia analogowego i do czego podłączyć wentylatorek bym mógł sterować jego obrotami w zależności od temperatury ? Nie mam pojęcia, czy może na jakiś wzmacniacz, komparator – nie wiem wymyślam
    Żebym był lepiej zrozumiany, poniżej prosty rysunek, element o który pytam zaznaczony ‘??’

    Stanowisko do nauki PID w TIA

    2) Jeżeli zabawa z wentylatorem jest zbyt skomplikowana jak na warunki domowe, to jaki inny przykład (oczywiście w granicach rozsądku, mam małe mieszkanie) podalibyście gdybyście chcieli się pobawić regulatorem w PLC ??
    Teoretycznie zamiast wetylatora podłączam wspomnianą żarówkę i mam sterowanie światłem w zależności od temperatury lub gdy zastąpie termistor jakimś fotorezystorem to będę miał ściemniacz, ale nie ukrywam że pomysł z wentylatorem jest bardziej prostszy do obserwacji i zrozumienia od strony regulacji (lepsze rozumienie uchybu, niedoregulowania lub przeregulowania temperatury przez regulator, ze światłem nie ma to już takiego jasnego sensu)

    Za wszystkie rady i ewentualnie schematy układów do przykładu z wentylatorem z góry dziękuję !!
  • SterControl
  • SterControl
  • #3
    idepopizze
    Level 33  
    Może tak kilka słów w kwestii formalnej żeby nie było niedomówień.
    Obiektem którym sterujesz zakładam, że jest jakaś komora (skrzynka) w której starasz się utrzymywać stałą temperaturę za pomocą PID.

    Problem masz taki, że jak już zaznaczył kolega wyżej wyjście 0-10V nie nadaje się do zasilania czegokolwiek. No chyba że jakiegoś miniaturowego silniczka.

    Zrób eksperyment i podepnij ten swój wiatrak do zasilacza z regulowanym wyjściem od 0-12V.
    Zapewne nie wiesz, ale wiatrak nie zacznie się kręcić przy 0V ale obstawiam że może gdzieś tak koło 5V wystartuje.
    Żeby to miało ręce i nogi to musiałbyś do tego swojego wiatraka dorobić/kupić zasilacz taki na 12V i sterować silnikiem albo przez PWM albo 0-10V. Potrzebny byłby jakiś tranzystor itp. itd.

    Patrz jak to się robi w gotowcach:

    Operating instructions G3G133DK0301 - ebm-papst

    Link

    Na 8 stronie tego PDF masz taki obrazek:

    Stanowisko do nauki PID w TIA

    To co zaznaczyłem na niebiesko to jak widzisz cześć wejściowa sterownika tego wentylatora.
    Od góry masz zasilanie z sieci 230V (CON10, CON11, CON12). Ten akurat silnik + sterownik ma zasilanie sieciowe.

    Wejście sterujące (2) 0-10V/PWM. Tutaj możesz podać sterowanie 0-10 lub PWM.

    Na 4 masz wyjście Tach i tam masz impulsy ze sterownika z ilością obrotów.
    Tutaj dostałbyś informację zwrotną do PLC że wiatrak się kręci i ile ma obrotów.


    Tak to wygląda w układzie który podpiąłbyś do PLC po prostu kabelkami. Z tym co masz to będzie trochę zabawy o ile ten wiatraczek schłodzi to co tam chcesz chłodzić, bo zakładam że jakieś testy już robiłeś. Jeżeli nie to może na znanym portalu aukcyjnym poszperaj za wiatraczkami od EBM (są używki) i za kilkanaście złotych kupisz jakiś. Najpewniej nie będzie to wiatrak z zasilaniem sieciowym ale jakiś na 12V/24V bądź 48V i do tego potrzebny będzie i tak zasilacz.
    Jeżeli nie to potrzebujesz zasilacz do tego co masz czyli 12V i układ wykonawczy na tranzystorku (polowym), ale nie będziesz miał informacji zwrotnej z wentylatora, no chyba że dołożysz halotron (może ten wentylator jest 3 kabelkowy i wyjście z halotronu już masz - żółty kabelek).

    To tak parę słów ode mnie.
  • #4
    Schnapsik
    Level 5  
    idepopizze wrote:

    Żeby to miało ręce i nogi to musiałbyś do tego swojego wiatraka dorobić/kupić zasilacz taki na 12V i sterować silnikiem albo przez PWM albo 0-10V. Potrzebny byłby jakiś tranzystor itp. itd.

    ...

    Wejście sterujące (2) 0-10V/PWM. Tutaj możesz podać sterowanie 0-10 lub PWM.



    dzięki Panowie za odpowiedź. Wentylator jest bez halotronu.

    @idepopizze : sterowanie PWM - to rozumiem i znam. Wydaje mi się że moje S7-1212 ma nawet na pokładzie PWM.

    Nie rozumiem jednak tego drugiego sterowania czyli 0-10V które wymieniasz dwa razy. Owszem tak chciałem sterować, ale moje pytanie jest takie. Napięcie 0-10V wychodzi z wyjścia analogowego PLC i powinno ono sterować napięciem 0-12V które przychodzi na silnik. Jeżeli PLC wystawi 0 to napięcie na silniku 0, jeśli PLC wystawi 100% (czyli 10V), na silniku powinno być 12V, więc nie rozumiem jaki element wykonawczy będzie sterowany wyjściem analogowym z PLC. (no chyba że ten element wykonawczy o który pytam (proporcjonalny) jest już w tym wentylatorku i tylko podaje zasilanie wentylatora 12V i napięcie sterujące z PLC, jeśli dobrze rozumuje)
  • #5
    idepopizze
    Level 33  
    Wydaje mi się że się nie rozumiemy. Najlepiej zrób fotkę tego wiatraczka (nalepki z parametrami) i wtyczki która jest do niego podpięta. Jeżeli masz tam dwa przewody to w tym co piszesz i sobie wyobrażasz nie ma logiki. Fotka powinna tu pomóc w dalszych krokach.
  • #6
    Schnapsik
    Level 5  
    To jest mój wentylatorek, dwa przewody, plus i minus
    Stanowisko do nauki PID w TIA

    chyba powoli zaczynam Cię rozumieć, choć jeśli masz czas to napisz to co chciałeś napisać (nie zaszkodzi wyjaśnienie). Znalazłem coś takiego :
    Stanowisko do nauki PID w TIA
    Stanowisko do nauki PID w TIA

    to oznacza że przewody wentylatora powinny być wg mnie następująco podłączone :
    czerwony - plus z zasilacza zew. 24V
    niebieski - minus z zasilacza zew. 24V
    fioletowy - tu przyjdzie napięcie z PLC 0-10V lub PWM
    biały - prędkość wentylatora sygnał dla PLC

    Proszę Cię o zweryfikowanie czy do tego momentu dobrze myślę. Jeśli tak to idziemy dalej, mianowicie poniżej jest foto zacisków SB 1232 AQ w S7-1200
    Stanowisko do nauki PID w TIA
    Czy dobrze myślę że '0' należy połączyć z przewodem fioletowym od wentylatora ? Ale wówczas zacisk '0M' należy do czego podpiąć ?? Do przewodu niebieskiego wentylatora ??
  • #7
    idepopizze
    Level 33  
    Schnapsik wrote:
    To jest mój wentylatorek, dwa przewody, plus i minus
    Stanowisko do nauki PID w TIA


    Sytuacja ze sterowaniem wiatrakiem z 2 przewodami który masz wygląda tak:

    Stanowisko do nauki PID w TIA

    Taki mały szkic sytuacyjny. Jak widzisz potrzebowałbyś tam:
    Zasilacza na 12V
    Tranzystora do sterowania wiatrakiem
    układu elektronicznego zmieniającego napięcie 0-10V na sygnał sterujący bazą tranzystora tak żeby przy 0 ruszył a przy 10 miał max obroty. Tam byłaby jakaś elektronika itp.


    Schnapsik wrote:
    Znalazłem coś takiego :
    Stanowisko do nauki PID w TIA
    Stanowisko do nauki PID w TIA

    to oznacza że przewody wentylatora powinny być wg mnie następująco podłączone :
    czerwony - plus z zasilacza zew. 24V
    niebieski - minus z zasilacza zew. 24V
    fioletowy - tu przyjdzie napięcie z PLC 0-10V lub PWM
    biały - prędkość wentylatora sygnał dla PLC

    Proszę Cię o zweryfikowanie czy do tego momentu dobrze myślę.


    Tak, do tego momentu myślisz dobrze.

    Z tym, że na fotce 2 którą wrzuciłeś wiatraczka 4114N/17 HRV jak spojrzysz na plakietkę to jest tylko PWM. Zanim kupisz sprawdź dobrze w notce katalogowej od wiatraczka czy na wejściu jest też sterowanie 0-10V bo oni produkują naprawdę różne modele. Wprawdzie jak widać na tym schemacie żeby działało 0-10V zastosowali tam prosty układ całkujący, ale dobrze jest mieć pewność co do tego - no bo chcesz przecież tego właśnie sposobu używać.
    Na fotce widać że wiatraczek jest niestandardowy i ma 5 kabeleków a nie 4. Jest tam jakiś ALARM który EBM robił jako opcje pod konkretne zamówienie klienta, więc nie jest do końca to tak zgodne ze schematem.


    Schnapsik wrote:

    Jeśli tak to idziemy dalej, mianowicie poniżej jest foto zacisków SB 1232 AQ w S7-1200
    Stanowisko do nauki PID w TIA
    Czy dobrze myślę że '0' należy połączyć z przewodem fioletowym od wentylatora ? Ale wówczas zacisk '0M' należy do czego podpiąć ?? Do przewodu niebieskiego wentylatora ??


    Jeżeli chodzi o podłączenie tego konkretnego wiatraka EBM z fotki wyżej to po pierwsze potrzebujesz osobny zasilacz na 24V i z 15W. Podpinasz go tak jak to napisałeś wyżej.

    czerwony - plus z zasilacza zew. 24V
    niebieski - minus z zasilacza zew. 24V

    Niebieski to będzie ogólna masa.

    Jeżeli chcesz sprawdzić teraz jak działa wiatrak na sucho bez podpinania PLC to dobrze byłoby zmontować taki układ jak zaznaczyłem:

    Stanowisko do nauki PID w TIA

    i wtedy potencjometrem po prostu sobie pokręcisz a wiatraczek będzie się rozpędzał tak jak go ustawisz.

    Plusem o którym nie napisałem w tych gotowych wiatraczkach jest to że dbają o start i jest on "miękki".

    Jeżeli chodzi o PLC to na pewno niebieski podpinasz do 3 nóżki.
    Z tym AQ to przyznam że nie wiem, bo nie znam symboliki. Wziąłbym po prostu woltomierz i sprawdził na której nóżce pojawia się dodatnie napięcie z zakresu 0-10V i to podpiął do filetowego a przeciwną do niebieskiego.
  • #8
    Schnapsik
    Level 5  
    generalnie to tak samo wyobrażałem sobie to co Ty nazwałeś szkicem sytuacyjnym. Problemem dla mnie jest właśnie zamiana tego napięcia 0-10V (dopasowanie) jego do tranzystora.
    Dobrze że mnie ostrzegłeś z tym wentylatorem, napisałem do gościa pytanie w sprawie tego sterowania jakie umożliwia ten wentylator. Generalnie na allegro czy ebayu jest bardzo dużo tych wentylatorów EBM, ale tylko 1 sztuka na allegro jest ze sterowaniem DC, większość albo bez, albo nie jest podane jakie jest możliwe sterowanie i dość drogie.

    Wpadł mi jednak inny pomysł z racji tego że ciężko dostać wentylator który miałby taki układ jak ten z Twojego pdfa. A gdybym pod to wyjście podpiął SSR ??
    Znalzłem pdf gdzie kąt wyzwolenia tyrystorów połączonych przeciwsobnie można regulować 4-20mA lub 0-10V DC, wówczas jedynie na wyjściu tego SSR-a muszę mieć wentylator na 230V.
    Podsyłam pdf tego SSR. Mógłbyś rzucić okiem czy to się nada ?
    Link

    Najważniejsze rzeczy są na pierwszych dwóch stronach. Przede wszystkim chodzi mi o to czy nie będzie ciągnął z wyjścia analogowego za dużego prądu, z tego co wyczytałem
    Control voltage, Vcc (A1-A2) : 0-10VDC
    Control input current : 0.15 mA @10 VDC

    Czy wogóle ma to sens z SSR-em ? Mnie się wydaje że ma.
  • #9
    idepopizze
    Level 33  
    Ponieważ trochę siedzę w temacie wiatraczków więc może doradzę.

    Twój pomysł może i na pierwszy rzut oka wydaje się dobry.
    Problem jak zwykle leży w szczegółach.
    Jak poszperasz, a pewnie tego nie robiłeś to się dowiesz, że wiatraki na 230V może i są wygodne, ale nie są takie fajne do sterowania. Domyślam się że zamierzasz sterować ten wiatrak przy użyciu triaka grupowo. Bo widzę że to siedzi w środku tego SSRa. Problem jest taki, że przy mniejszych obrotach może to wszystko nie działać najlepiej. Silnik będzie buczał.

    Pytanie jest takie:
    Czy robiłeś już praktyczne testy na tej swojej komorze?
    Dmuchałeś tam i masz zrobione odczyty temperatury itp ?
    Chodzi mi o to czy znasz wydajność/spręż wiatraka który potrzebujesz ?

    Jeżeli nie to może zaproponuję coś takiego:

    Link

    Poszukaj go sobie na alledrogo. Jest zdaje się za jakieś 30 zeta plus wysyłka.
    Moim zdaniem to dobra cena i mam takiego.
    Ma też to czego potrzebujesz.
    Ja go kręciłem na regulowanym zasilaczu, a nie przez wejście 0-10V

    W sumie to w tym PDF producent napisał że wejście 0-10V pracuje od 1V i to musiałbyś uwzględnić w PLC.
  • #10
    Schnapsik
    Level 5  
    Kolego nie robiłem testów. Może pochopnie podszedłem do tego tematu nie zgłębiając go i po prostu wymyśliłem że będę starał się utrzymać temperaturę w komorze za pomocą wetylatora, ale nie dokońca przemyślałem jak będzie on załączany stąd ten temat.
    Nie pamiętam, ale chyba kiedyś podpinałem wentylator mały na 230V przez prosty ściemniacz potencjometryczny i zdaje mi się że nie buczał.

    Co do Twojego pomysłu i linku. Naturalnie że podoba mi się to co podesłałeś, problem w tym że na prawdę się przyłożyłem i nie znalazłem czegoś takiego na alledrogo czy ebayu. Jest tego mnóstwo to fakt, ale albo tego nie ma w tym momencie albo przeoczyłem. Jeśli masz to ściągnięte w zakładki prześlij proszę na PW, bo cena jest atrakcyjna. Jedyny wentylator który znalazłem na alledrogo wstawiłem go na forum i czekam na odpowiedź od sprzedającego jakie w końcu ma on sterowanie PWM czy 0-10, czy też oba.

    1. Najrozsądniejsze jest zakupienie wentylatora ze sterowaniem 0-10 i sygnałem tacho
    2. Potem wydaje mi się że w grę wchodzi SSR i silnik na 230V
    3. Ale może zamiast SSR i silnika na 230V, (tylko w akcie desperacji gdy nie kupie silnika ze sterowaniem 0-10) zrobić regulator PID który będzie załączał wyjście cyfrowe DO które będzie załączało SSR DC-DC taki np. jak ten i do tego wtedy wentylator DC
    Stanowisko do nauki PID w TIA
    Minus jest taki że :
    a) nie wysteruję tego SSR-a w 100% bo na wyjściu DO z PLC mam 24V (podejrzalem w innym temacie, że ktoś robił PID z SSR-em, choć wiem że SSR raczej dedykuje się do grzałek, nie wiem jak będzie zachowywał się wentylator pod SSR DC-DC gdy będę na niego podawał 24V)
    b) ewentualnie mogę go sterować z wyj. analogowego ale tylko w zakresie 3-10V więc jeszcze mniej się otworzy.
  • #11
    idepopizze
    Level 33  
    Bo są różne silniki w tych wiatrakach. Najpewniej miałeś taki z komutatorem i te pracują ze sterownikami na U2008. Zdaje się że w odkurzaczach zelmera tak to jest zrobione.

    Silniczki od EBM są jednak inne. Mają w środku elektronikę i cewki a elementem obracającym się jest magnes (taki pierścień). Jedyną rzeczą która się w nich może popsuć są łożyska kulkowe. Ewentualnie elektronika od jakiegoś spięcia itp. Mogą więc pracować ile sobie tylko życzysz pod nadzorem PLC.
    Do tego wiatraka na 24V potrzebujesz też jakiś zasilacz, ale myślę że z tym też można się zmieścić w rozsądnych pieniądzach.