Svolgitore Cavo Più Ballerino - Controllo velocità

[gluca2]

Salve a tutti,

devo realizzare un controllo di velocità per uno svolgitore azionato da un motore in corrente continua utilizzato per fornire un cavo elettrico, che può avere varie sezioni, ad una linea di lavorazione. il cavo passa attraverso un ballerino accumulatore che ha una corsa di 700 mm e, alla sua massima estensione, può contenere 90 Metri di prodotto.

Non ho modo di rilevare la velocita della linea.

Per regolare la velocità dello svolgitore pensavo di dare un set-point dell'altezza del regolatore, e di comandare lo svolgitore con una velocita fissa data da HMI più un valore proporzionale alla distanza della parte mobile del ballerino dal suo set-point.

Secondo il vostro parere, è una cosa fattibile?

Grazie in anticipo a tutti quelli che avranno la pazienza di leggermi e di darmi un consiglio.

Ciao

Gianluca

Modificato: 22 settembre 2009 da gluca2

[Livio Orsini]

1 - Per darti una risposta sensata bisognerebbe conoscere maggiori dati della linea come, ad esempio, Velocità minima e massima, diametri minimo e massimo dello svolgitore, etc.

2 - Dalla descrizione sembrerebbe il classico svolgitore cavi con polmone di accumulo facente funzione anche di ballerino.

3 - La regolazione che hai ipotizzato non è l'ideale. Giusto dare una posizione di riferimento all'accumulatore. Non è corretto, per mia esperienza, impostare una velocità di riferimento più correzione. Non potendo misurare o conoscere la velocità di linea, meglio lasciare che la velocità dello svolgitore si autoregoli in funzione della variazione di posizione e della relativa correzione.

Ovviamente, in funzione dei parametri della linea, è poi possibile/conveniente introdurre nel regolatore funzioni di autoadattamento/autoapprendimento.

[gluca2]

Riporto ulteriori dati:

Velocità massima della linea: 150 metri/minuto

Diametro minimo: 600mm

Diametro massimo: 1250mm

RPM massimi svolgitore: 323

RPM massimi motore: 2640

meglio lasciare che la velocità dello svolgitore si autoregoli in funzione della variazione di posizione e della relativa correzione.

Si, ma quello che non riesco a capire è come impostare la velocità dello svolgitore:

ammettendo di voler mantenere la massima velocita di linea gli RPM dello svolgitore dovrebbero variare tra 38 (per diametro massimo) e 80 (diametro minimo). Non ho modo di misurare il diametro istantaneo, potrei ottenerlo facendo un calcolo della velocita angolare media della svolgitore?

Grazie ancora per l'attenzione

Ciao

Gianluca

[Livio Orsini]

Si, ma quello che non riesco a capire è come impostare la velocità dello svolgitore:

La velocità angolare dello svolgitore è controllata e regolata dal controllo di ballerino

Con un rapporto diametri di poco più di 1 a 2 è un regolatore tranquillissimo. Non dici niente in ordine ai tempi di accelerazione ma, dato il tipo di macchina, non ci dovrebbero essere problemi.

In questi casi basta un PID, anche non perfettamente ottimizato, per far funzionare decentemente la macchina.

Piuttosto, se è previsto il cambio svolgitore senza fermata della linea, devi prevedere di mandare l'accumulatore a fondo corsa prima di effettuare il cambio. Questo per massimizzare la scorta di materiale.

Solitamente al raggiungimento di un minimo diametro, o su comado dell'operatore, si ralleenta a velocità minima e si porta la posizione di riferimento dell'accumulatore sul "tutto aperto". Raggiunta la posizione si ferma lo svolgitore e si effettua il cambio bobina.

Giuntato il cavo si ridà la marcia allos volgitore e si riabilita il controllo di posizione dell'accumulatore alla posizione di lavoro.

Piuttosto vedo male questi dati:

RPM massimi svolgitore: 323

gli RPM dello svolgitore dovrebbero variare tra 38 (per diametro massimo) e 80 (diametro minimo).

Se quello che scrivi è corretto significa usare il motore sino a circa soli 600 rpm dei 2640 rpm previsti. In altri termini concentri la regolazione della velocità in una piccolissima frazione di tutta la gamma.

Modificato: 22 settembre 2009 da Livio Orsini

[gluca2]

Prima di tutto grazie per le preziose risposte, ma, purtroppo, alcune cose non mi sono ancora chiare.

Non riesco a capire come impostare le variabili da controllare, mi spiego:

Come Set-Point imposto l'altezza che voglio far raggiungere all'accumulatore, leggo l'altezza reale raggiunta per misurare l'errore, mentre all'uscita del PID collego la variabile che controlla la velocita del motore?

Ciao

Gianluca

[Livio Orsini]

Come Set-Point imposto l'altezza che voglio far raggiungere all'accumulatore, leggo l'altezza reale raggiunta per misurare l'errore, mentre all'uscita del PID collego la variabile che controlla la velocita del motore?

E' un classico controllo di ballerino. L'errore di posizione è proprio Posizione teorica (set point) - Posizione reale. Processi l'errore con un algoritmo PID, anzi in questo caso solo PI, e l'uscita è il riferimento di velocità dello svlgitore.

E' un controllo piuttosto grezzo, ma per questa applicazione è sufficiente.

Se vuoi chiarirti un po' piùle idee prova a leggere il mio tutorial sulle regolazioni (sezione didattica, sottosezione elettrotecnica). Nel capitole della applicazioni tratto anche questo argomento.