logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Modernizacja układu sterowania windy paletyzatora z silnikami Dahlandera

Gracjanautomatyk 19 Maj 2024 20:02 264 6
  • #1 21088508
    Gracjanautomatyk
    Poziom 5  
    Witam,

    Podjąłem się małej modernizacji w swoim zakładzie. Chciałbym, aby ktoś bardziej doświadczony wypowiedział się na temat moich przemyśleń oraz działań związanych z tym projektem. Chcę zaznaczyć, że jest to mój pierwszy taki projekt. Zdecydowałem się na to wyzwanie, ponieważ uznałem, że będzie to dla mnie rozwojowe doświadczenie. Proszę o wyrozumiałość.

    Dziękuję! :)

    Modernizacja będzie dotyczyła układu sterowania windą od paletyzatora. Obecnie winda działa na układzie Dahlandera, który wykorzystuje styczniki do zmiany kierunku obrotów (góra, dół) oraz prędkości (szybki i wolny bieg). Silniki dwubiegowe, z których jeden ma moc 2,4 kW (2700 rpm), a drugi 1,8 kW (2680 rpm), są wyposażone w hamulce elektromagnetyczne. Podane wartości dotyczą pracy na szybkim biegu.

    Obecny układ charakteryzuje się "rwaną" pracą, szczególnie podczas przełączania z biegu szybkiego na wolny, co powoduje znaczne szarpnięcia i przyspieszone zużycie elementów układu. Podobne szarpnięcia występują przy zadziałaniu hamulców, co prowadzi do drgań całej konstrukcji.

    Aby osiągnąć płynniejszą pracę układu, planujemy modernizację systemu sterowania poprzez zastąpienie obecnego rozwiązania falownikiem. Liczymy, że dzięki temu winda będzie pracowała płynniej.

    To był taki wstęp do tego czemu i co będzie modernizowane, teraz spróbuję opisać jak chcę ugryźć temat i jakie mam obawy co do zmian, spróbuję jakoś w punktach opisywać wszystko, aby łatwiej było się odnieść. Proszę o uwagi do moich działań i poprawienie gdy zauważycie jakieś błędy co do modernizacji, myślę, że to dość ciekawa modernizacja, więc może więcej osób będzie chciało się swoimi doświadczeniami podzielić, dobrze jest się uczyć od bardziej doświadczonych osób :)


    Punkt 1: Dobór komponentów pod modernizację
    - Na początku plan był taki, żeby dobrać falownik z firmy NORD, decyzja była podyktowana tym, że po modernizacji w 2019r zostały zamontowane falowniki właśnie z tej firmy. Modernizację robiła firma zewnętrzna, była to dość duża modernizacja, przejście ze starego sterownika S5 na układ bardziej cywilizowany czyli w tym przypadku na CPU 1512SP F-1 PN. W układzie falowniki wszystkie są skomunikowane PROFINET--->CAN (będę wstawiał zdjęcia dla lepszego obrazu całości).
    Schemat połączeń sieci PROFINET w systemie sterowania
    Karta sprzętowa PLC z widokiem modułów w oprogramowaniu.

    Plan był taki żeby dodać falownik SK 550P-551-340-A 5,5kW. Zrobiłem komunikację w programie pod nowy falownik, ale nagle plany się zmieniły.... dostałem z góry informację, że jednak robimy to na falowniku Danfoss, bo takie mamy zamontowane praktycznie na całym zakładzie (oprócz tego paletyzatora), więc magazynowo z częściami zamiennymi będzie nam łatwiej. Plany się zmieniły więc wziąłem się za szukanie odpowiedniego falownika i rezystora hamowania, tym razem zdecydowałem się na troszkę większy falownik bo na 7,5kW, stwierdziłem, że lepiej mieć troszkę zapasu z mocą. Konkretnie padło na FC-302P7K5T5E20H1BGCXXXSXXXXAXBXCXXXXDX 131B0062 7,5kW + Rezystor hamowania MCE101A56R0P680RE54CAW (56 Ohm, 680W).

    Punkt 2: Wstępne zaplanowanie podłączenia sterowania.
    W oczekiwaniu na komponenty (falownik, rezystor, kabel) zacząłem już planować jak podłączyć układ sterowania. Układ w chwili obecnej wygląda tak:
    Schemat układu elektrycznego windy paletyzatora
    Schemat połączeń elektrycznych układu sterowania windą

    Tutaj rozrysowałem sobie w Eplanie jak chcę podłączyć układ: (nie ma na nim rezystora hamowania, ale będzie podłączony, muszę dodać)
    Schemat połączeń falownika Danfoss FC302 7,5 kW

    Czy dobrze przeniosłem układ sterowania pod falownik?
    Zastanawiam się nad troszkę innym rozwiązaniem, może dodać moduł PROFINET-owy do falownika i lepiej skomunikować go z resztą? tutaj nie wiem czy sobie poradzę z komunikacją pod zupełnie inny falownik, co o tym sądzicie?

    Punkt 3: Programowe sterowanie windą,
    Analizowałem program w PLC jak winda jest sterowana, tutaj mam najwięcej uwag co do sensu takiej modernizacji w obecnym stanie. Winda nie ma zamontowanego żadnego enkodera, pozycja jest określana tylko z czujników. Czy w ogóle da się ustawić odpowiednie rampy na czujnikach tak aby praca nie była rwana, bo w głowie nie mogę jakoś sobie tego poukładać, nawet przy ustawieniu rampy i tak sygnał będzie brany z czujnika, więc działanie będzie tak w skrócie 0/1, pozycja ---> zatrzymaj, tak oczywiście uproszczając wszystko, czyli za długa rampa na stop (ryzyko przejechania pozycji), tutaj już w głowie mam obraz ile czasu może zająć dobranie odpowiedniej rampy tak aby zatrzymywał się w odpowiedniej pozycji... enkoder dawałby sygnał wcześniej przed pozycją o zatrzymaniu, więc tutaj rozwiązanie miałoby sens, dodanie enkodera do takiego układu pewnie jest już ponad moje możliwości, więc nie myślę póki co o takim rozwiązaniu. Zamontować falownik i tak zamontuje, stary układ zostawię, aby ewentualnie wrócić do niego jak będą problemy ze sterowaniem na falowniku. Programowo chyba nie ma sensu pokazywać jak to jest zrealizowane, bo ciężko byłoby wam opisać jak nie macie wglądu do programu. Tutaj chciałbym usłyszeć wasze opinie co do sensu montowania falownika, gdy układ działa na samych czujnikach pozycyjnych, czy praca będzie chociaż trochę płynniejsza i czy jest szansa na zniwelowanie tych szarpnięć podczas hamowania? bo jedyna korzyść jaka mi przychodzi do głowy to jest stała prędkość pracy windy, no tutaj rozwiązało by na pewno problem z przejściami między biegami silników.

    Punkt 4: Parametryzacja falownika.
    Nie mam doświadczenia w parametryzacji falownika pod dwa silniki, zazwyczaj to wymiana polegała na podmianie falownika 1:1 z backup-em, albo ewentualnie zamontowanie innego modelu i ustawianie samych podstawowych ustawień w prostych układach sterowania. Tutaj chciałbym uzyskać jakichś podpowiedzi na co zwrócić szczególną uwagę podczas ustawiania pod oba silniki. Tutaj na pewno jeszcze będę dużo czytał i szukał podpowiedzi w dokumentacji, ale warto zapytać na forum, może ktoś kiedyś już robił coś podobnego i ma doświadczenie w tej materii.

    Myślę, że chyba starczy i tak długi wpis, może ktoś przeczyta :) jak nie to i tak pewnie będę działał na własną rękę, może jak znajdę chwilę to opiszę jak zakończyła się modernizacja i co zostało zrobione. Jak jednak ktoś się zaangażuje w odpowiedź na moje pytania, to proszę śmiało pytać jeśli potrzeba więcej informacji, zdjęć, opisów bardziej szczegółowych itd. to co mogę postaram się pokazać. Pozdrawiam wszystkich
  • #2 21088572
    elezibi
    Poziom 20  
    Jeżeli czujniki pozyzji są zamontowane na stałe to sartujesz z rampą rozpędzasz jedziesz ze stała prędkością ileś czasu
    I po tym czasie zmieniasz predkosc zwalniając z rampà do mniejszej predkości którą dociągasz do krańcówki i stop.
    Ustawiając czas wybierasz miejsce zwolnienia przed krańcówką. Jakiś rozrzut będzie ale doświadczalinie powino dać się ustawić.
    Pierwsza myś jaka przyszła jak to zrobić.
  • #3 21088586
    Gracjanautomatyk
    Poziom 5  
    Niestety jest jeden czujnik od pozycji, który jeździ razem z windą i on na podstawie wykrywania warstw na palecie określa wysokość ustawienia windy (tak mi się wydaję po analizie programu offline), tutaj będę musiał w czasie produkcji podejść z programatorem i przeanalizować dokładniej. Na ten moment jestem wstanie potwierdzić, że nie ma czujników zamontowanych na stałe, które określają wysokość zatrzymania na warstwy, więc to troszkę utrudnia chyba sprawę.
  • #4 21088807
    Plumpi
    Specjalista - systemy grzewcze
    Napisałeś, że silniki są połączone w układzie Dahlandera. Teraz pytanie czy silniki pracują równolegle czy też w układzie nawrotnym tzn. jeden z silników ciągnie w jedną stronę, a drugi w drugą? Każdy z silników ma 2 uzwojenia realizujące dwie prędkości?
    Jak są sprzężone mechanicznie? Jakieś sprzegła dodatkowo? Silniki są rozsprzegane czy pracują razem?
    Jeżeli mają pracować razem to jakoś nie widzę tego na jednym falowniku, bo są to silniki o różnych mocach.
    Poza tym musisz też sprawdzić czy izolacja silnika pozwala na współpracę tego silnika z falownikiem.

    Jeżeli chodzi o sterowanie rampami to można to zrobić czasowo. Tylko kwestią jest jak obecnie działają czujniki pozycjonowania?
    W dźwigach (windach) robi się to w taki sposób, że są dodatkowe czujniki magnetyczne lub optyczne, które określają strefę tzw. zwalniania. Rampę przyspieszania można sobie określić dość łatwo, ale jeżeli jest jeden czujnik reagujący tylko i wyłącznie na kolejne poziomy to trochę będzie zabawy z określeniem czasów, kiedy musi się rozpocząć rampa zwalniania.
    Dlatego też stosuje się czujniki zwalniania przy jeździe w górę i w dół, któe poprzedzają czujnik poziomu.
    Jednak najłatwiej jest to wszystko zrobić na enkoderze absolutnym, który precyzyjnie przekazuje pozycję. Ewentualnie enkoder inkrementalny, ale wtedy potrzebny jest jeszcze czujnik krańcowy od którego będą liczone impulsy.
    Przy użyciu enkoderów najłatwiej jest ustawić rampy.

    Przy okazji jeszcze takie pytanie: czy ww urządzenie podlega pod UDT?
    Jeżeli tak to trzeba będzie sięgnąć do norm i wymagań UDT.
  • #5 21088849
    Gracjanautomatyk
    Poziom 5  

    Faktycznie nie wspomniałem o tym, czy silniki pracują razem czy osobno, a jest to ważna informacja. Silniki pracują równolegle i są sprzężone ze sobą Zdjęcie pokazuje dwa silniki zamontowane na niebieskiej konstrukcji z napisem
    (opis na zdjęciu przypadkowy z raportu)
    Tak oba silniki mają po dwa uzwojenia realizujące
    dwie prędkości. Moce mają różne, ale obroty na szybki biegu są praktycznie identyczne, czy to nie
    klasyfikuje ich do wspólnej pracy?
    Sprawdzenie izolacji silnika czy mogą pracować z falownikiem? możesz coś więcej napisać na ten temat, bo nie bardzo wiem jak zaklasyfikować takie silniki do możliwości pracy z falownikiem. Mam zdjęcia tabliczek, to mogę wrzucić oba silniki podglądowo:
    Tabliczka znamionowa silnika SEW-EURODRIVE
    Tabliczka znamionowa silnika SEW-EURODRIVE z danymi technicznymi.

    Jeśli chodzi o układ pozycjonowania, dam znać najwcześniej w piątek, będę na zakładzie to przeanalizuję dokładnie program podczas produkcji i napiszę co i jak dokładnie.
    Takie czujniki zwalniania brzmią całkiem jak dobry plan, myślę że dodanie nawet takich czujników i wpięcie do wejść falownika jako sygnały zwalniające nie byłoby głupim pomysłem, ale najpierw przeanalizuję od deski do deski pozycjonowanie windy.

    Jeśli chodzi o enkoder to zgadzam się w 100%, od razu też pomyślałem, że enkoder byłby najlepszym rozwiązaniem jeśli chodzi o przekazywanie informacji o pozycji.

    Urządzenie podlega UDT z tego co wiem były odbiory po modernizacji, na dyrektywach maszynowych nie znam się, ale dobrze, że ktoś mi przypomniał, że coś takiego istnieje. Warto w tej kwestii też się dowiedzieć jak to wygląda żeby było wszystko według norm.
  • #6 21088968
    pafciowaw
    Specjalista Automatyk
    Skoro do tej pory układ przełączał szybkości silników i zatrzymywał na pozycję - to musiały być conajmniej dwa czujniki - - jeden przełączania szybkości a drugi zatrzymania na pozycji?!
  • #7 21089107
    Gracjanautomatyk
    Poziom 5  
    W piątek/sobota opiszę wszystko jak to jest zrealizowane programowo.
REKLAMA