Unidrive Sp Problema Di Instabilità

[rickyrobb]

Salve a tutti.

ho appena realizzato un'applicazione su una macchina utensile con azionamenti control techniques.

Gli assi sono comandati da due motori brushless gestiti da azionamenti unidrive SP.

Il posizionatore è su SM application ed le posizioni vengono trasferite via profibus da un plc VIPA agli azionamenti.

Su uno dei due assi è montata una riga pico pico con risoluzione 0,0005 mm con la quale controllo il posizionamento.

Il problema che non riesco a risolvere è un'oscillazione di circa 0,002 mm dell'asse dopo che si è effettuato il posizionamento.

Sono riuscito a rendere questa oscillazione molto lenta e di periodo lungo (qualche secondo) agendo sul proporzionale ed integrale (parametri 18.19=2500 e 18.20=200, standard 18.19=10000 18.20=1000) tuttavia non riesco ad eliminarla.

Notare che il posizionamento è sempre corretto!!!

Se faccio funzionare il posizionatore (che gira su SM application) leggendo la posizione dall'encoder del motore non ho alcun problema di insabilità.

_Secondo voi è possibile, montando una riga di tipo sincos con risoluzione 0,0001 mm, migliorare il comportamento dell'asse a posizionamento avvenuto?

_E' possibile inibire l'asse non rendendolo più "vivo" dopo che ha effettuato lo spostamento desiderato?

_C'è qualche altro parametro sul quale potrei agire per tarare meglio il motore?

rimango a disposizione per fornire ulteriori dati

Confido nella vostra esperienza e disponibilità.

[Livio Orsini]

Da quanto scrivi presumo che hai lavorato su guadagni dell'azionamento, però non dici nulla relativamente alla taratura del posizionatore: guadagni e banda morta.

[rickyrobb]

Dalle mie conoscenze penso che i guadagni i guadagni dell'azionamento siano i parametri 0.07 e 0.08 (guadagni proporzionale ed integrale dell'anello di velocità) (mi corregga pure se sbeglio!)

Da quanto mi è stato detto dai tecnici CT i guadagni dell'anello di posizione dovrebbero essere i parametri 18.19 e 18.20.

Se ci sono degli altri guadagni su cui posso agire me li potrebbe indicare?

Per quanto riguarda la banda morta non so dove agire e sicuramente ho lasciato tutto di default.

L'unica taratura che ho eseguito sull'azionamento e stata agendo sui parametri 0.07 - 0.08 - 18.19 - 18.20.

Vorrei trovare una soluzione al problema poichè questa oscillazione dell'asse è davvero fastidiosa!

La ringrazio per la sua pronta risposta

Cordiali saluti

[Livio Orsini]

Solitamente sul forum ci si considera amici e colleghi e si usa il semplice "tu", quindi la scia pur stare il formalismo del "lei"

Veniamo al vero problema: l'instabilità nell'intorno dello zero.

In genere questi problemi dipendono da: Guadagni troppo elevati dell'anello di velocità, guadagno troppo elevato dell'anello di posizione, banda morta dell'errore di posizione troppo piccola.

Per l'ottimizzazione degli anelli solitamente si procede ottimizzando a partire dal più interno (Corrente) sino al più esterno (posizione).

Dovresti provare a ritare il tutto ottimizzando l'anello di velocità, con anello di posizione escluso, in modo da avere la più rapida risposta senza sovraelongazioni. Ai bei tempi dell'analogico era semplice perchè era suffiicente osservare la tachimetrica all'oscilloscopio. Con i digitali è meno immediato perchè la velocità istantanea te la ricostruisce il convertitore. Però con un poco di pazienza e molte prove si può accordare l'azionamento (motore + convertitore) come un violino.

Ottimizzato l'azionamento si procede ad ottimizzare il posizionatore. Si imposta una banda morata di errore piuttosto grande. Si tara al meglio il guadagno proprozionale, poi si restringe la banda morta al minimo possiible.

Oviamente la banda morta sarà >= +/-2 impulsi di encoder/riga.

Modificato: 19 settembre 2009 da Livio Orsini

[rickyrobb]

Non è che mi potresti dare indicazioni su quale parametro modificare per modificare la banda morta?

Premetto che non ho moltissima esperienza nel tarare azionamenti.

Riassumo la mia procedura:

Per escludere l'anello di velocità faccio uno spostamento in jog e vedo mediante l'oscilloscopio come si comporta l'asse guardando l'errore tra la velocità del'asse e la velocità di riferimento. Taro così i guadagni proporzionale ed integrale dell'anello di velocità (parametri 0.07 e 0.08). (è corretto fare in questo modo? rieso ad escludere così l'anello di posizione o devo fare qualcosa ad esempio mettere a zero i guadagni proporzionale ed integrale dell'anello di posizionameno?)

una volta fatto ciò passo a tarare i guadagni proporzionale ed integrale dell'anello di posizionamento (18.19 e 18.20) sempre osservando l'oscilloscopio. questo lo faccio facendo fare degli spostamenti programmati all'azionamento cioè dando al posizionatore target, velocità ed accelerazioni (400 ms).

su cosa influisce la banda morta? Mi sapresti indicare il parametro per modificare la banda morta? hai già avuto esperienze con il posizionatore della controltechniques?

forse ho una banda morta troppo bassa!

Lunedì ritorno in officina e posso riprovare a ritarare l'asse!

NB.: l'asse non ha alcun problema di precisione di posizionamento (è perfetto al micron) l'unico problema è l'oscillazione di circa 2-3 micron che mi crea dei fastidi. Secondo te è possibile riuscire a stabilizzare l'asse anche con una riga di questa risoluzione? se rendo l'asse più rigido l'oscillazione non aumenta di molto in ampiezza ma aumenta in frequenza!

grazie mille!

Modificato: 19 settembre 2009 da rickyrobb

[Livio Orsini]

Non conosco in particolare i posizionatori CT, quindi non so a memoria il numero del parametro su cui lavorare. Però la metodologia è standard.

Per la taratura degli anelli, quando si tara il proporzionale si deve escludere l'integrale. In particolare per l'anello di posizione proverei a lavorare in solo proporzionale.

[rickyrobb]

Per escludere l'integrale è sufficiente settarlo a zero o devo modificare il programma del posizionatore?

Ti sembrava corretta la mia procedura?

Grazie per i consigli!

[Livio Orsini]

Di norma è sufficiente porre il valore a 0.

Domanda: ma i manuali del posizionatore e dell'azionamento non descrivono la procedura di ottimizzazione?

Il servizio di assistenza tecnico di CT cosa dice in proposito? Un tempo ricordo che c'erano tecnici piuttosto competenti (un paio eranoa anche ex colleghi ed amici )

[rickyrobb]

Ho provato e riprovato e purtroppo non riesco a far stare fermo l'asse dopo aver fatto il posizionamento!

Se uso l'encoder del motore non ci sono problemi ma se utilizzo la riga non ho stabilità.

Agendo sui guadagni miglioro il comportamento ma ho sempre una oscillazione di circa 0.002 mm.

Io non vorrei proprio che il limite sia dato dalla riga che ha risoluzione 0.0005 mm (1/2 micron).

Oggi ho provato ad informarmi sulla possibilità di installare una riga di tipo sincos da 1/10 di micron e sembra sia possibile.

Secondo voi è la strada giusta da seguire?

Vi ringrazio per i buoni cosigli dati fino ad ora!

[Livio Orsini]

Se uso l'encoder del motore non ci sono problemi ma se utilizzo la riga non ho stabilità.

A quanto corrisponde la risoluzione dell'encoder?

[rickyrobb]

Provando e riprovando sono riuscito a tarare l'asse.

Ora l'oscillazione massima dopo il posizionamento è di 1/2 micron.

C'è ancora qualche piccola incertezza negli spostamenti molto piccoli (1 micron) ma questo penso sia dovuto alla meccanica.

Il raggiungimento della posizione finale e comunque preciso.

Grazie mille per la disponibilità

Eventualmente se necessario posso postare i parametri alla fine utilizzati.