Regolatore Di Fase

[capi]

salve a tutti,

mi trovo a dover controllare la fase tra due macchine (una soffiatrice e una riempitrice) cioè devo sostanzialmente mantenere la riempitrice in asse elettrico con la soffiatrice.

Questi sono i dati in mio possesso:

- Encoder e eventualmente un sensore di zero sulla giostra di uscita della soffiatrice (master)

- La giostra della riempitrice è comandata da inverter (V / f 0-10V) e su di essa è montato un encoder di retroazione.

- Entrambi gli encoder sono incrementali.

- Eventualmente potrei avere altri segnali digitali e/o analogici di scambio via Profibus se necessari (esempio: soffiatrice a velocità di regime, rampa di accelerazione terminata etc...)

Inizialmente pensavo di impostare il lavoro come spiegato nel tutorial di Livio sulla regolazione, quindi diciamo che la sequenza di start ciclo avrebbe potuto essere più o meno impostata come segue:

1 Rotazione del master e riconoscimento della sua posizione di zero (in funzione della tacca di zero dell'encoder master o di un opportuno sensore)

2 Arresto del master in una posizione (supponiamo pari a x gradi)

3 Rotazione dello slave e riconoscimento della sua posizione di zero.

4 Posizionamento dello slave nella posizione y "in fase" con la posizione x del master.

5 Aggancio dell'asse elettrico

6 Partenza del master

7 Inseguimento dell master da parte dello slave

Mi è stato fatto notare che per via dei vari ritardi del sistema e del fatto che soprattutto non è possibile ruotare con lo slave a una velocità inferiore al 5% della massima, il posizionamento avrebbe scarse possibilità di funzionare.

In pratica, riferendoci al posizionatore nel tutorial di Livio, quella che è chiamata velocità_minima è troppo alta per consentire un posizionamento in una banda morta sufficientemente precisa.

Anche perchè ovviamente la rotazione dello slave è solo in un senso.

Mi hanno consigliato di effettuare il controllo sostanzialmente aspettando che l'asse master arrivi alla velocità di regime, lanciare sullo slave un regolatore di velocità e una volta equalizzata la velocità slave a quella master, lanciare un regolatore di fase per regolare la fase appunto tra i due assi.

Ho cercato su internet qualche esempio di regolatore del genere ma non ho trovato nulla..

Qualcuno ha idea di come si potrebbe scrivere un regolatore del genere o lo ha gia implementato?

Ovviamente sono bene accetti suggerimenti e idee...purchè non troppo fantasiose...

Grazie in anticipo

[Livio Orsini]

Riassumendo.

Basta realizzare un asse elettrico "normale" con feedforward di velocità per lo slave.

Inizialmente l'asse elettrico non sarà attivo. Non appena il master avrà raggiunto la velocità minima d sincronizzazione per lo slave si attiva il controllo di fase dell'asse elettrico.

Sulla carta è fattibile ed anche quasi banale.

Poi bisogna verificare nel caso specifico tutti i possiibli inconvenienti ed i punti di criticità. Quasta analisi la si può fare solo conoscendo la macchina nei dettagli.

[capi]

Grazie, Livio.

quindi ricapitolando per fare un discorso terra terra: con un regolatore di velocità si arriva alla velocità di sincronismo, poi si aggancia un asse elettrico in cui la posizione teorica dello slave è semplicemente funzione della posizione reale del master (coefficiente moltiplicativo + eventuale offset).

All'uscita del regolatore si aggiunge il termine del feed-forward di velocità.

Questo chiaramente dal punto di vista teorico......

[Livio Orsini]

Esatto!

[capi]

Grazie!!

Ho ancora qualche dubbio su cosa succederà nel momento dell'aggancio del secondo regolatore ma lo vedrò solo provando..

[Livio Orsini]

...cosa succederà nel momento dell'aggancio del secondo regolatore....

Molto dipende dai tempi di risposta dello slave.

...non è possibile ruotare con lo slave a una velocità inferiore al 5% della massima,

Questo è un grande vincolo, potrebbe anche precludere la possiiblità di ottenere una regolazione stabile.

[capi]

...non è possibile ruotare con lo slave a una velocità inferiore al 5% della massima,

Questo è un grande vincolo, potrebbe anche precludere la possiiblità di ottenere una regolazione stabile.

Si, ma...scusami, Livio, io farei partire la regolazione di fase ad ogni modo a velocità nominale di produzione della linea e quindi circa all'80% della velocità massima. A questo punto limitando l'uscita del regolatore di fase non mi discosterò troppo dalla velocità di sincronismo...

[Livio Orsini]

..e quindi circa all'80% della velocità massima.

Qui c'è qualche cosa che non quadra, o che non hai spiegato o che non ho capito.

Se lo slave può funzionare solo tra il 95% ed il 100% della massiam velocità, sino ad oltre il 95% non puoi fare nessuna regolazione. Non solo se il master viaggia allo 80% della velocità massima e lo slave al 95% avrai un errore di fase che si incrementa istante per istante.

[capi]

Intendevo dire che la velocità di sincronismo tra master e slave (cioè quella alla quale si lavora) è circa l'80% della velocità max dello slave. Lo slave inoltre non può lavorare a basse velocità (sotto al 5%).

Quindi il regolatore di fase partirebbe a regolare quando lo slave è gia a velocità di sincronismo ossia all'80% della sua max velocità. Avrei così un margine per la regolazione verso l'alto del 20%....