Grafico Pid

[giovac]

Sono un neofito dell'automazione ed essendomi trovato(o meglio scontrato) con il

PID volevo chiedervi se per voi questo andamento del grafico è regolare.

tenete conto che io uso un PI, la linea verde è il setpoint, la linea marrone è il valore regolante in funzionamento manuale,la linea gialla è la proporzionale, e la rossa l'integrale. Il coefficente proporzionale è 0.8 e l'integrazione è 4.

Ho eseguito le regolazioni con il programma pid control di S7, ed il PI è applicato ad un mandrino che deve avvolgere cavo di rame rigido di 2,5 mm2.

La velocità di rotazione del mandrino mi regola la velocità di un guidafilo che ha la funzione di spirolatore(serve a formare le spire della matassa).

Purtroppo sul programma vi sono dei blocchi protetti e non sono riuscito a vedere quale sia la funzione che lega il mandrino allo spirolatore.

NON RIESCO AD INSERIRE L'IMMAGINE

[Livio Orsini]

A parte la figura, che direbbe poco, dovresti fornire altri dati.

1 - Dici che il PI ti regola la velocità angolare dell'avvolgitore, ma non descrivi la regolazione. E' un periferico?. C'è un ballerino? Oppure si tratta di qualche altra cosa ancora?

2 - Dici che ci sono dei blocchi protetti, ma dove? L'automazione è opera tua o stai lavorando su un lavoro di un altro?

Ora alcune cosiderazioni generali.

1 - Se il PI è quello standard della Siemens non è molto indicato per questo tipo di regolzione, è più adatto a processi lenti, almeno stando alla mia esperienza

2 - Da quello che descrivi il guidafilo non ha niente a che vedere con il PI. Il legame tra velocità angolare e velocità del guidafilo è dato dal passo. Ad ogni rivoluzione del mandrino il guidafilo si deve spostare di una lunghezza pari al diametro del filo da avvolgere. Quindi se la velocità angolare massima, normalizzata a 10v, è pari a, p.e., 100 rpm e la velocità di traslazione massima, normalizzata a 10v, è pari a 100 mm/1' ,p.e., con un diametro di 1 nn avrai un rapporto 1:1, se il diametro scende 0.2 mm il rapporto è 1:5, in altri termini con 10v di velocità angolare avrai un riferimento di velocità lineare pari a 2v

3 - Se il sistema è ben ottimizzato dovresti avere un valore di integrale piccolo, mentre a regime il valore di correzzione proporzionale medio è zero, perchè interviene solo in presenza di errore, fenomeno che dovrebbe essere transitorio.

4 - In questo forum c'è una discussione in evidenza che rimanda al mio tutorial sulle regolazioni. Da quanto scrivi, mi sembra che sei un po' alle prime armi nel campo della regoalzione. Prova a leggerlo, forse potrà chiarirti alcuni dubbi.

[giovac]

Sono alle primissime armi con le regolazioni e con S7, io sono un programmatore C, C++, ASSEMBLER(su PC per intendersi).

Leggermi il tuo tutorial è la prima cosa che ho fatto visto che mi sono trovato a dover imparare da zero sia S7 che i posizionamenti(sono diversi mesi che seguo TUTTE le discussioni di automazione sul vostro forum).

2 - Dici che ci sono dei blocchi protetti, ma dove? L'automazione è opera tua o stai lavorando su un lavoro di un altro?

L'automazione NON è opera mia e credo di aver capito che per vari motivi non sia possibile parlare con chi la fatta.

1 - Dici che il PI ti regola la velocità angolare dell'avvolgitore, ma non descrivi la regolazione. E' un periferico?. C'è un ballerino? Oppure si tratta di qualche altra cosa ancora?

Abbi pazienza ti ho detto che ho letto il tutorial ma ancora non ho capito molto;

No la regolazione non è periferica ma interna, inoltre c'è un ballerino che controlla il tensionamento del cavo.

2 - Da quello che descrivi il guidafilo non ha niente a che vedere con il PI. Il legame tra velocità angolare e velocità del guidafilo è dato dal passo. Ad ogni rivoluzione del mandrino il guidafilo si deve spostare di una lunghezza pari al diametro del filo da avvolgere. Quindi se la velocità angolare massima, normalizzata a 10v, è pari a, p.e., 100 rpm e la velocità di traslazione massima, normalizzata a 10v, è pari a 100 mm/1' ,p.e., con un diametro di 1 non avrai un rapporto 1:1, se il diametro scende 0.2 mm il rapporto è 1:5, in altri termini con 10v di velocità angolare avrai un riferimento di velocità lineare pari a 2v

Vedendo il programma non mi sembra che abbiano fatto esattamente così,

la velocità attuale del mandrino viene diviso per uncoefficente che è il risultato di un calcolo fatto in un blocco protetto.

il mio problema è che la spirolatura non vuol saperne di venire in maniera corretta.

Io ho provato a cambiare i parametri del PI ma sto andando a tentoni.

[giovac]

Mi sono dimenticato di RINGRAZIARTI per il tempo che mi dedichi, per me è molto importante avere più informazioni possibili per riuscire ad arrivare a capo di questo problema.

[Livio Orsini]

Regolazione periferica di un aspo == si regola la velocità periferica dell'aspo in modo che sia uguale alla velocità del materiale. Si efettua mediante un sensore di velocità posto sul materiale che regola la velocità angolare dell'aspo (mandrino).

Se c'è un ballerino è questo dispositivo che regola la velocità del mandrino attraverso il PI e, se fatto bene, anche qualche cosa d'altro. Se è fatto bene, misurando il valore dell'integrale durante tutta l'escirsione del diametro, dovresti notare a diametro minimo un valore di integrale che tende a decrescere con l'aumento del diametro. Raggiunge un valore prossimo all zero con un valore di diametro pari a circa il valore medio tra minimo e massimo, per poi riaumentare con l'aumentare del diametro.

Se non cì sono encoder sul mandrino e sul guidafilo la regolazione del guidafilo deve essere fatta come to ho spiegato. Se si usano encoders allora si fa un vero e proprio asse elettrico.

Da come descrivi il fenomeno il PI non ha niente a che vedere con il guidafilo.

Dovresti provare a descrivere quali sono gli inconvenienti che registri.

La prima cosa che devi imparare a fare, se vuoi un aiuto, è descrivere il più esattamente e dettagliatamente possibile regolazione ed inconveniente. Purtroppo non disponiamo ancora di sfere di cristallo efficienti e non sempre si riesce ad indovinare

[giovac]

Da come descrivi il fenomeno il PI non ha niente a che vedere con il guidafilo.

In effetti credo che tu abbia ragione, perchè controllando tutti i blocchi mi sono accorto che la velocità del mandrino che poi rapportano a quella del guidafilo viene presa dalla PEW e non dall'uscita LMN.

Credevo che il problema fosse lì perchè mi andavano male sia il guidafilo sia il mandrino,Adesso che ho SMANETTATO un pò sul PI (seguendo i tuoi consigli e quelli del tutorial) il mandrino và molto meglio.

Se non cì sono encoder sul mandrino e sul guidafilo la regolazione del guidafilo deve essere fatta come to ho spiegato. Se si usano encoders allora si fa un vero e proprio asse elettrico.

Il sistema è così composto: un gruppo di misura con un encoder da 50 impulsi/giro che serve a misurare la lunghezza del cavo che viene ammatassato e contemporaneamente misura la velocità di linea(quella del cavo); un gruppo di frenatura (sul quale è montata una valvola proporzionale)che serve a creare congiuntamente al ballerino il tiraggio del cavo, un mandrino con un encoder da 50 impulsi giro e velocità massima 1880 RPM(già ridotto), del diametro a vuoto di 150 mm, un guidafilo con un encoder da 5000!!! impulsi giro montato in asse al riduttore con velocità MAX(già ridotta) 628 mm/sec.

Il problema principale è che il guidafilo, dopo la prima passata,(ovvero quando inverte la marcia per fare la passata successiva) non riesce più a posizionarmi il cavo spira su spira(non fa una buona spirolatura); quello che ho notato io è che secondo me nei calcoli effettuati per rapportare la velocità del guidafilo al mandrino non è stato tenuto conto del diametro della matassa che cresce continuamente.Puo essere?

Con un sistema di questo genere come dovrei comandare il guidafilo perchè lavori bene? In velocità o in posizione?

[Livio Orsini]

1 - Il difetto di stratificazione è comparso da poco o è sempre esistitito?

2

Con un sistema di questo genere come dovrei comandare il guidafilo perchè lavori bene? In velocità o in posizione?

Dici che 1 giro di mandrino == 50imp.; 1 giro di guidafilo == 5000 imp.; a parte che non mi dici quanti impulsi corrispondono ad 1 mm, mi sembra comunque sproporzionato (ma perchè quando si pone una questione non si danno tutti i dati? , per internet non posso usare il pentotal sodico per estrarti i dati ) .

In linea di principio si dovrebbe controllare in posizione; però, con prestazioni ridotte, si può controllare anche in rapporto di velocità.

Se lo controlli in posizione devi fare in modo che ad ogni rotazione di mandrino il guidafilo avanzi di una lunghezza pari ad un diametro di filo. Si puoò scegliere un avanzamento continuo od a scatti, dipende dal materiale e dalla tecnologia. Poi sull'inversione si agisce in modo diverso se la bobina ha o meno i fianchi.

Da ultimo. L'avanzamento del guidafilo è indipendente dal diametro del mandrino. Non ti dico il perchè; ragionaci sopra e ci arrivi da solo.

E cerca di riportare tutti i dati anche quelli che a te non sembramo importanti.

Modificato: 11 maggio 2005 da Livio Orsini

[giovac]

1 - Il difetto di stratificazione è comparso da poco o è sempre esistitito?

CRedo che il difetto sia sempre esistito io me ne sono cominciato a occupare che la macchina esisteva già.

Da ultimo. L'avanzamento del guidafilo è indipendente dal diametro del mandrino. Non ti dico il perchè; ragionaci sopra e ci arrivi da solo.

Ma scusami, io vedo dal tuo file test_aspo che tieni in considerazione il diametro minimo ed il diametro massimo,quindi io ho pensato:se il diametro iniziale è X ed per ogni passata aumenta di circa il doppio del diametro del cavo la velocità periferica della matassa aumenta quindi il guidafilo dovrebbe adeguarsi;stessa cosa se io supponessi che la velocità del mandrino diminuisca le rotazioni per mantenere costante la velocità periferica, oppure la prima cosa che ho pensato è che il mandrino adegui le rotazioni per mantenere costante la velocità di linea(visto che è solo il tiro del mandrino a generarmi la velocità di linea) ma in questo caso l'adeguamento del mandrino e influensato dal PI e quindi indirettamente anche il guidafilo lo è.Scusami se sono un pò TESTONE ma come ti ho già detto per me questo è un campo totalmente nuovo.

Dici che 1 giro di mandrino == 50imp.; 1 giro di guidafilo == 5000 imp.; a parte che non mi dici quanti impulsi corrispondono ad 1 mm, mi sembra comunque sproporzionato (ma perchè quando si pone una questione non si danno tutti i dati?

Che sia sproporzionato mi era parso anche a me ma come ti ho detto io ho trovato tutto bello e che fatto,per quanto riguarda il guidafilo il diametro primitivo della ruota è 100(il rapporto di riduzione è 25 ed il numero max di giri motore è 3000) quindi se faccio 3,141592X100=314,1592mm un giro diviso per 5000 =0,06283184mm ad impulso.

Per il mandrino, raggioX2PI=75X471,238mm diviso 200 impulsi giro(perchè l'encoder a una valorizzazione quadrupla)=2,35619 diviso 1,5 che è il rapporto di riduzione=1,57079mm ad impulso.

Scusami se ti do i dati a pezzi e bocconi ma mi viene difficile orientarmi nel campo dell'automazione, mi mancano troppe basi e forse sto affrontando un problema che è più grosso di me,io ci provo e mi impegno per il resto devo tutto a gente paziente come te che dedica il suo tempo ad altri.

[Livio Orsini]

Solo una cosa veloce, veloce. Il guidafilo avanza di un diametro del filo ad ogni giro del mandrino; se il diametro del mandrino è 1 o 100 che differenza fa? Solo che il gudafilo dovrà spostarsi più o meno velocemente!

Ricorda anche che se il materiale viaggia a velocità costante, quando il diametro aumenta la velocità angolare (rpm) diminuisce.

[giovac]

GRAZIE PER TUTTI I TUOI CONSIGLI adesso mi metto a lavoro ti farò sapere i risultati

I miei più sinceri complimenti per il vostro forum

[Livio Orsini]

Fa attenzione, facendo i conti con i dati che mi hai dato, si ottengono questi risultati:

Per un diametro del filo pari a 1mm ad ogni rotazione di mandrino il guidafilo avanzerà di 1mm quindi

per 200 imp di mandrino (50*4) si avranno 15,9154 imp di guidafilo. Considerando che 1mm di diametro è anche un diametro non piccolo è evidente l'apparente sproporzione tra encoder madrino e guidafilo. Dico apparente perchè in pratica poi le cose funzionano abbastanza bene comunque.

[giovac]

Grazie Livio sto lavorando sull'automazione in base ai tuoi consigli e mi sono reso conto che in effetti ci sono diversi problemucci, quindi la prima cosa che faccio è risistemare il software poi tolgo il PI della Siemens e provo a svilupparne uno io(su questo ho molti più dubbi in verità non è che abbia ancora capito a fondo come funziona e come si applica comunque mi sono scaricato dalla rete un bel malloppo di manuali, tutorial ed esempi che mi metterò a studiare quanto prima.)

Se avessi difficoltà spero di poterti ricontattare perchè mi sei stato veramente di aiuto.

CIAO

Francesco.

[Livio Orsini]

Guarda che per realizzare un buon controllo di avvolgitura l'algoritmo PID è la parte meno importante e più facile da realizzarsi