S7-300 4 Assi

[arbez]

Ciao a tutti, sto valutando la realizzazione di un applicazione con s7-300 per il controllo di 4 assi in albero elettrico.

Non sono esperto del mondo siemens e vorrei capire come orientarmi.

L'architettura è molto semplice ogni asse è mosso da un motore asincrono+inverter vettoriale in openloop, la posizione dell'asse è data da encoder linedrive posti direttamente a valle del riduttore meccanico.

quindi fondamentalmente mi servirebbero 4 ingressi da encoder line-drive e 4 uscite 0-10V.

Su che tipo di prodotto devo orientarmi? ( es. dando un occhiata alla FM351 non vedo uscite analogiche occorre mettere le uscite su un altro modulo?)

Per la programmazione è sufficiente il normale STEP7?

[Livio Orsini]

Devi avere anche un modulo di uscita analogico. Fa attenzione alle specifiche dei tempi di conversione del modulo che andrai a scegliere; non scegliere solo in base al costo. I moduli più economici sono anche i più lenti.

Lo Step7 va benissimo per realizzare il programma. La cosa indispensabile è sapere come e cosa fare.

Consiglio personale: evita di usare la funzione PID di libreria Siemens.

[arbez]

Grazie Livio, sono abituato ad altre architetture e mi sembrava strano avere una scheda assi senza uscite di controllo dell'asse stesso.

Ciao

[ducatista900]

E' ancora disponibile la scheda FM357-2 che gestisce 4 assi CNC e altro.

Se non è troppo costosa, funziona benissimo, oppure si realizza un ablero eelttrico

direttamente da azionamento e controllato via profibus (Vedi Sinamics 611U o altro)

[pigroplc]

Puoi valutare anche l'utilizzo di una CPU tecnologica, per la tua applicazione va benissimo anche una 315T della serie 300.

Hai tutte le funzionalità motion e la semplicità di utilizzo di un PLC.

Lascia stare la FM357-2 che pur essendo gloriosa, è anni che ha perso lo sviluppo e la attenzione di mamma Siemens.

pigroplc

[enrico89]

livio, perchè consigli di non utilizzare i pid integrati siemens?

[Livio Orsini]

Perchè, essendo di libreria sono adatti per impieghi generali e non sono molto ottimizzati. Possono andar bene per un processo abbastanza lento come un controllo di temperatura, un po' meno per un processo veloce come un controllo di spazio.

Poi io, nelle mie applicazioni, non voglio mai usare strumenti che non posso dominare totalmente.

Un conto è usare un PC come strumento di sviluppo; lo consideri un attrezzo ne più ne meno come il tester. Altro è dover dipendere da un regolatore di cui conosci solo le interfaccie di ingresso e di uscita.

[batta]

Poi io, nelle mie applicazioni, non voglio mai usare strumenti che non posso dominare totalmente.

Su questo sono totalmente d'accordo.

E sono d'accordo anche sul fatto che una funzione studiata ed ottimizzata per un controllo di spazio sia meglio di una funzione generale.

Detto questo però, voglio anche spezzare una lancia a favore della funzione PID Siemens.

Questa funzione sembra complicata, perché si presta a modi diversi di utilizzo.

Una volta deciso però come la si vuole utilizzare, i parametri realmente da linkare alla funzione sono i soliti: SP, PV, GAIN, TI, TD.

C'è poi la possibilità di commutare il controllo in manuale, di resettare completamente il PID, di congelare o resettare integrale e derivata, ed altro ancora.

Ma non si è cerco costretti a gestire tutte le funzioni.

Quello che non serve non si usa, e quello che sembrava complicato diventa assolutamente normale.

Anche la velocità poi non è male. Da prove fatte in passato con una vecchia 315 (quelle di oggi sono parecchio più veloci) l'elaborazione del PID FB41 richiedeva circa 0,5-0,6 ms.

Da non trascurare poi che, su quasi tutte le cpu (escluse, mi pare, solo quelle di fascia più bassa), al posto della funzione FB41 si può usare SFB41, che fa parte del firmware della cpu.

Questo significa che si risparmia memoria di lavoro.

[Livio Orsini]

E sono d'accordo anche sul fatto che una funzione studiata ed ottimizzata per un controllo di spazio sia meglio di una funzione generale.

Non è solo una questione di ottimizzazione in termini velocistici, c'è anche una questione di ottimizzazione o, meglio, di adattamento alla regolazione specifica. Le mie funzioni sono differenziate per applicazioni. Un regolatorie PID per controllo di velocità ed un rgolatore PID per controllo avvolgitura in comune hanno solo il nome e le 3 componenti: Proporzionale, Integrale e Derivativo.

Solo a titolo di esempio, per chiarire meglio la mia filosofia, si faccia riferimento alla componente derivativa. Senza entrare in ragionamenti sofisticati quasta componente può essere definita come derivata dell'errore (classico) o anticipo di reazione (abbastanza comune). Le due varianti hanno comportamenti (quasi) identici tranne che per errori dovuti a variazione di riferimento. In molti casi, come nei regolatori di velocità degli azionamenti, l'azione drivativa basata sull'anticipo di reazione si fa preferire.

[arbez]

scusate l'assenza ma intanto mi sono doumentato un po' sulla 315T+IM174 e direi che come soluzione ci siamo.

Condivido il parere di Livio sui PID, non conosco quelli siemens quindi non posso giudicare ma con controllori di alre case preferisco anch'io farmi funzioni ad ok.

Ora volevo un parere su una cosa che mi frulla in testa da un po: con applicazioni di inseguimento di un asse master dove il posizionamento non richiede tempi di reazione rapidissimi e precisi (i drive sono vettoriali in open loop con rampe abilitate e dell'ordine di qualche secondo), è un eresia utilizzare una normale cpu con ingressi veloci e uscite analogiche e nel loop di elaborazione fare i dovuti calcoli per la sicronizzazione degli assi? ora ci sono cpu di fascia bassa con tempi di elaborazione sotto al ms per 1k di istruzioni! E' un idea malsana?

Modificato: 15 novembre 2012 da arbez

[77andreagas]

Ciao,

se posso dire la mia....

ho sviluppato parecchie aplicazioni con assi con sistemi S7, ho usato anche la CPU 315T, una gran bella bestiola però a mio dire un po' troppo macchinosa, se vuoi un consiglio prova a vedere una configurazione con SINAMICS-S120 e CU di controllo, la CU si occupa di svolgere funzioni tecnologiche mentre il PLC fa solo il braccio e un po' dimente, ti colleghi in profibus-dp (oppure in profinet) tra CPU e CU ti dimenti di cavi schermati analogiche e compagnia varia e fai il tutto, non so di preciso se devi fare un'applicazione molto spinta in termini di velocità assi, precsioni se devi fare profili di camma o altro, di sicuro con il sistema S120+CU non è economico!

Ma almeno di cavi da rogne varie

[arbez]

ciao 77andreagas, l'applicazione non è spinta è una semplice interpolazione lineare niente profili di camme o altro, genero un asse virtuale a velocità costante e i 4 assi devono inseguire mantenendo la stessa fase, per quello sto facendo dei test con la 314-2dp e gli ingressi veloci che monta a bordo.

[Livio Orsini]

genero un asse virtuale a velocità costante e i 4 assi devono inseguire mantenendo la stessa fase,

Questo è detto comunemente "asse elettrico". Dipende falle prestazioni che deve avere il sistema, dalle velocità etc. Ne ho realizzati parecchi con PLC, anche della serie S7-200.

C'è una disussione, contrassegnata "importante", in cui un utente descrive un'interpolazione circolare eseguita con una 315 (se ricordo bene).