antipendolamento del carico per gru a ponte

[jac]

Buona sera,

qualche temerario ha mai provato a risolvere il problema del pendolamento del carico appeso ( di un carro ponte p.es. ) durante le fasi di accelerazione e decelerazione

utilizzando un PLC ed agendo opportunamente sulla velocità di azionamento del ponte o del trolley ?

In rete si trova un po' di teoria, qualche prodotto non ben identificato oppure inverter con un sistema molto interessante di predizione della

acc/dec  in funzione della lunghezza dei cavi a cui è appeso il carico.

Sarebbe interessante uno scambio di opinioni.

Grazie

jac

[attiliovolpe]

Fino a poco fa mi occupavo di messa in servizio di gru di tutte le taglie, in Arabia Saudita avevamo delle gru che sembravano delle astronavi, c'era di tutto, anche l'antisway (si chiama così tecnicamente).

Intanto è un sistema dedicato che poi si interfaccia col PLC, avevamo una telecamera che leggeva un "centro" appositamente fissato a mezzo di carpenteria sul bilancino in prossimità dei ganci. Dopo poi c'è tutta la parte software al PLC, Siemens ovviamente.

 

Non è una cosa semplice, gestibile solo via software, non proprio!

Se trovo qualche riga di programma la posto, e magari qualche parte di schema elettrico.

[max.riservo]

Questa sezione del forum è DEDICATA alla lingua inglese .....

[jac]

Buongiorno Attiliovolpe,

si, conosco l'applicazione simocrane con telecamera, ho visto altre applicazioni che utilizzano celle di carico e la lunghezza del cavo

per valutare l'ampiezza del "pendolo", sarebbe interessante capire se utilizzando le istruzioni matematiche disponibili con i moderni PLC sia

possibile trovare una soluzione.

grazie

j

[jac]

@ max.riservo

I am sorry :-)

[Livio Orsini]

A parte l'apertura della discussione in un forum "a caso" , questo è un classico problema di controllo, problema conosciuto come "controllo del pendolo".

Si trova parecchio materiale su questi sistemi.

[jac]

@ Livio, chiedo scusa ma è parecchio che manco dal forum e questa nuova ( per me ) veste mi ha un poco confuso.

comunque cercherò "controllo del pendolo"

grazie lo stesso

jac

[SandroCalligaro]

Da quanto ho capito, alcuni inverter con applicazione per sollevamento precaricata fanno una cosa molto semplice (open-loop, come approccio).

In pratica modificano le rampe di velocità in modo da avere accelerazioni e decelerazioni che causino poco pendolamento. Sicuramente il risultato non sarà perfetto, ma dovrebbe essere una cosa semplice da implementare.

In questo documento danno un'idea di come funziona.

Modificato: 12 ottobre 2015 da SandroCalligaro

[Livio Orsini]

Usando rampe non lineari, di tipo parabolico ad esempio, con accelerazioni molto limitate si minimizzano le oscillazioni dei carichi sospesi, certo che confrontandolo con il sistema citato da attiliovolpe è molto rudimentale.

Poi molto dipende da cosa serve veramente a jac; magari è sufficiente una rampa ad "S" con pendenza limitata.

[SandroCalligaro]

E' una soluzione abbastanza rozza, forse, ma probabilmente accettabile in parecchi casi.

Se si calcola il periodo della risonanza (occorre conoscere solo la distanza perno - baricentro), e si spezza l'accelerazione in due "colpi", distanziati di metà periodo, il pendolamento c'è, ma solo in una direzione, dopo di che la massa rimane "indietro" sempre della stessa distanza.

Se non ho sbagliato i conti...

 

Modificato: 12 ottobre 2015 da SandroCalligaro

[attiliovolpe]

Sulle gru dove ho lavorato il sistema interveniva anche per ridurre le eventuali oscillazioni. Chi avesse mosso qualche volta una gru saprà benissimo che per rallentare il carico che oscilla lo si deve accompagnare nella direzione delle oscillazioni; un grande sistema, ma risultato? L'operatore deve prendere sicuramente pasticche per il mal di mare, credetemi. Comunque si ha una macchina molto poco performante in accelerazione e decelerazione, "lenta".

[SandroCalligaro]

Correggo quel che ho detto sopra, in realtà la cosa dovrebbe essere leggermente più complicata: nel generare il riferimento, ogni variazione dell'accelerazione va spezzata in due. Penso che la maggior parte dei metodi di anti-swaying senza sensori aggiuntivi funzionino in modo simile, in pratica cerchino di non stimolare la risonanza.

 

Probabilmente, cercando di minimizzare le oscillazioni in closed-loop si rischia di avere un sistema "nervoso", che come dici diventa persino fastidioso.

 

Il fatto di rallentare le accelerazioni magari è il male minore, se in cambio si evita di aspettare che il carico smetta di oscillare si guadagna comunque tempo. In teoria si diminuiscono anche dei rischi (io stesso ho rischiato, da operaio giovane ed inesperto, di frantumarmi una mano nel tentativo di fermare un paio di tonnellate di acciaio ).

Ho visto che questa funzione però viene pubblicizzata anche dicendo che permette di impiegare operatori meno esperti. Sempre "riduzione costi"...

[Livio Orsini]

Comunque si ha una macchina molto poco performante in accelerazione e decelerazione, "lenta".

Questo per definizione.

tanto fra non molto le gru saranno robotizzate. L'operatore si limiterà ad in dicere solo i punti carico e scarico ed a tutto il resto ci penserà l'automazione. Avevo progettato un qualche cosa di simile, solo per mantenere (quasi) costante l'altezza del materiale di carico.

I sistemi di controllo del pendolo e del pendolo inverso, se il pendolo ha l'asta rigida, possono permettersi di avere ancche forti accelerazioni perchè contrastano l'oscillazione con un motore. Un qualche cosa di simile allo scooter a 2 ruote affiancate.

Se in vece la massa è sopsesa ad una fune è completamente passiva ed inerte. Allora non si può fare altro che agire sull'accelerazione controllandone la derivata. In pratica la derivata seconda della velocità.

[moreno_b]

DOve lavoro abbiamo due gru che hanno questa funzione, nulla di poi così complesso, come ha già anticipato qualcuno si applica la legge del pendolo.

Domani guardo a lavoro cosa trovo e se ti interessa posso inviartele. Cosi a memoria, quando abbiamo riscritto il programma nel PLC mi pare di ricordare che la rampa di accellerazione avviene in 2 tempi con una pausa t=x che centra qualcosa col periodo

[SandroCalligaro]

Volendo sviluppare qualcosa di simile, penso sia utile leggere i manuali degli inverter che hanno questa funzione.