Sistema Di Controllo

[SIGNO]

Buona sera a tutti,

mi servirebbe un aiuto per sviluppare un sistema di controllo di una bobinatrice

La macchina è cosi composta:

motore svolgitore (comandato da inverter e dotato di encoder e relativa resistenza di frenatura)

motore svolgitore pellicola (comandato da inverter e dotato di encoder e relativa resistenza di frenatura)

motore avvolgitore (comandato da inverter e dotato di encoder e relativa resistenza di frenatura)

Su ogni bobina è presente un sensore di misura del diametro per calcolare quella che è velocità superficiale del materiale.

Inoltre sui due svolgitori è presente una cella di carico che misura le la forza impressa durante il tiro.

Da una mia analisi il sistema dovrebbe funzionare così:

-Viene impostata la velocità di processo alla quale deve funzionare la macchina e la rampa di avviamento

-Vengono impostate le soglie di tiro sui due materiali svolti

Il motore che comanda direi che è l'avvolgitore di conseguenza conoscendo il diametro della bobina riesco a ricavare il riferimento di velocità da inviare all' inverter; l'inverter è retroazionato con il suo encoder al fine di inseguire il suo riferimento di velocità.

L'effettiva velocità del motore (che prelevo dall' inverter) devo moltiplicarla al diametro e metterla in retroazione oppure non serve?

La velocità a cui gira l'avvolgitore diventa il riferimento dei due svolgitori di conseguenza misurando i due diametri degli svolgitori ricavo i riferiementi di velocità da inviare ai due inverter (che a loro volta per mezzo di encoder inseguiranno il riferimento).

L'effettiva velocità degli svolgitori (che prelevo degli inverter) devo moltiplicarla al diametro e metterla in retroazione oppure non serve?

Inoltre in ingresso al PID degli svolgitori sarà presente un controllo di forza di trazione che tramite le celle di carico andrà a verificare la forza impressa al materiale sia quella desiderata correggendo la velocità dei motori.

Quindi i PID sarebbero i seguenti secondo me:

AVVOLGITORE-Riferimento di velocità con effettiva velocità calcolata con inverter e diametro (gestito con plc)

AVVOLGITORE-Riferimento numero di giri con effettivi giri misurati da encoder (gestito sull' inverter)

SVOLGITORE 1 e 2-Velocità da raggiungere e effettiva velocità calcolata con inverter e diametro (gestito con plc)

SVOLGITORE 1e 2-Riferimento di forza applicabile con forza misurata (come lo faccio interagire con la velocità?? gestito da plc)

Grazie per eventuali aiuti

Andrea

[Livio Orsini]

Ho spostato qui la discussione perchè la problematica è generale ed indipendente dal PLC.

Ci sono alcune cose che non sono chiare.

Sono due svolgitori e due avvolgitori su due macchine, oppure sono tutte e 4 facenti parte della stessa macchina? dovresti descrivere meglio la macchina.

Le celle di carico sono solo a valle degli svolgitori?

Non c'è interposto alcun motore tra svolgitore ed avvolgitore?

Dovresti indicare anche i rapporti diametro (minimo e massimo), velocità di lavoro minima e massima, tempi di accelerazione e campo di variazione del tiro del materiale.

Senza questi dati si rischia di dare indicazioni non corrette.

[SIGNO]

Buongiorno,

grazie in anticipo per i consigli,

la macchina monta in totale tre motori:

il primo motore comanda uno svolgitore, il prodotto che viene svolto finisce in una macchina che effettua una lavorazione non nota (questa macchina non infulenza in nessun modo la velocità del prodotto)

il protto che esce dalla macchina viene protetto con un film protettivo che viene svolto dal secondo motore

il prodotto una volta ricoperto dal film protettivo viene avvolto sull' ultima bobina che viene comandata dal terzo motore

Riassumento abbimo:

-motore che svolge il prodotto

-motore che svolge il film protettivo

-motore che avolge il prodotto filmato

Le celle di carico sono due, una per ogni svolgitore e sono poste a valle del rispettivo motore.

La velocità di lavoro massima è di 20 metri al minuto e le bobine hanno un diametro di 1600mm il tiro massimo è di 35kg, ovviamente quando una è piena l'altra è vuota.

I motori vengono pilotati per mezzo di inverter alla quale viene connesso un encoder e rispettiva ressitenza di frenatura. Gli altri segnali quali diametro delle bobine e le celle di carico pensavo di connetterle al PLC

Andrea

[Livio Orsini]

La velocità di lavoro massima è di 20 metri al minuto e le bobine hanno un diametro di 1600mm il tiro massimo è di 35kg, ovviamente quando una è piena l'altra è vuota.

Qui forse c'è qualche cosa di confuso:

• manca il diametro minimo
• manca il valore dell'accelelrazione
• il tiro deve essere indipendente dal diametro, altrimenti non serve regolazione alcuna
• il diametro dove influenzare solo la velocità angolare.

Vedo subito un problema.

Non c'è nessun trasduttore di tensione materiale, tipo cella o ballerino, per l'avvolgitore.

A questo punto non puoi controllare l'avvolgitore in velocità, ma solo in tiro ad anello aperto con funzione servo diametro. Essendo un azionameto in alternata questa funzione è possibile se, e solo se, l'azionamento esegue un controllo di tipo vettoriale.

Per gli svolgitori la regolazione è semplicissima.

Con il sensore di diametro calcoli il riferimento di velocià angolare in funzione della velocità della linea.

Con il segnale della cella di carico ed un regolatore PID ottieni la correzione del feed forward calcolato, correzione che sarà limitata ad un +/-20%.

Vista la velocità massima si potrebbe anche fare a meno di misurare, o calcolare, il diametro, ma qui si introdurrebbe un discorso troppo lungo.

La funzione servo diametro sen non la conosci puoi trovarla descritta e spiegata nel mio tutorial sulle regolazioni (sezione diddattica, sottosezione elettrotecnica).

Personalemte non userei il regolatore PID di libreria siemens, anche se la macchina non sembra veloce, c'è sempre l'incognita delle accelerazioni che hai indicato.

[SIGNO]

Grazie mille LIvio per le dritte.

Le informazioni purtroppo non le possiedo nemmeno io perché ho appena iniziato a sviluppare questa macchina e il cliente protegge con cura tutti i dati (materiale trattato ecc ecc)

Ora leggeró la sezione didattica per vedere la funzione servo diametro.

Mi sorge un dubbio,

Premesso che gli inverter saranno dotati di apposite schede per la gestione della fermata d emergenza.

Quando la macchina si arresta per emergenza non penso sia possibile gestire il sincronismo delle tre velocità. in quanto si gli inverter andranno in rampa d arresto,ma essendo fissa le tre velocità e i tre tempi di arresto varieranno in funzione dei diametri e dei pesi avvolti.

[Livio Orsini]

Quando la macchina si arresta per emergenza non penso sia possibile gestire il sincronismo delle tre velocità. in quanto si gli inverter andranno in rampa d arresto,ma essendo fissa le tre velocità e i tre tempi di arresto varieranno in funzione dei diametri e dei pesi avvolti.

La gestione coordinata durante un arresto di emergenza è il minimo che ci si debba aspettare da un sistema come questo.

Relativamente al controllo degli svolgitori i problemi relativi al momento d'inerzia variabile sono risolti dai regolatori degli azionamenti e dall'anello di reazione di tiro.

Il vero problema lo avrai sull'avvolgitore se usi regoalzione ad anello aperto con servodiametro.

Però per conoscere l'entità del problema bisogna disporre dei dati mancanti e del peso specifico del materiale avvolto.