avvolgitore+svolgitore azionato da freno penumatico

[Claudio3484]

Buongiorno, apro questo post per avere qualche consiglio sul come regolare il freno pneumatico a disco di uno svolgirore. La situazione è quella che è spiegata meglio dalla immagine_

1 - nastro di carta vetrata "tirato" da un avvolgiore chiamato M3 e dal rullo master M1 che traina la carta vetrata fuori dallo svolgitore, un classico svolgitore con freni pneumatici RE la cui intensità di frenatura è data da un regolatore di pressione 4-20mA comandato dall'uscita del plc, la pressione dei freni è la variabile di controllo in uscita.

2 - tra svolgitore e  rullo master M1 è posizionata una cella di carico che misura la tensione del nastro 

3 - il diametro rullo lo calcolo misurando i metri di scorrimento del nastro perchè quando carica la bobina l'operatore imposta il valore del diametro iniziale

4 - secondo quanto letto sul web e nei video youtube ho predisposto un PID compact presente nella libreria TIA portal, usando solo la regolazione PI come consigliato piu' volte da Livio in altri interventi.

Avete consigli per il controllo del pid? In particolare:

5 - come li sommo i contributi di inerzia in accelerazione e decelazione al pid?

6 - il tiro di base va sommato al pid? in che termini

7 - ho letto la trattazione avvolgitore/svolgitore di livio ma purtroppo non parla del caso avvolgitore accoppiato a un freno montato sullo svolgitore

[Livio Orsini]

 

59 minuti fa, Claudio3484 scrisse:

come li sommo i contributi di inerzia in accelerazione e decelazione al pid?

 

Se si parla dello svolgitore puoi compensare solo entro il limite di frenatura. In decelerazione dovrai aumentare la frenatura, in decelerazione dovrai diminuirla però se necessiti di una coppia positiva non la puoi dare.

Il calcolo della coppia di compensazione del momento di inerzia, di un cilindro a diametro variabile come è un aspo, risulta essere abbastanza pesante.

Nel tuo caso,  avendo una cella di carico che misura la tensione, puoi affidarti solo alla retroazione ed al regolatore PI(D).

Però è necessario che il regolatore sia abbastanza "svelto" così a naso, non conoscendo i dati fisici e di velocitàe accelerazione, posso ipotizzare 10ms di tempo di campionamento del regolatore PID.

IO diffido sempre dei regolatori di livreria, in particolare dei siemens; non conosco quello del tia portal, ma può anche essere che ce la faccia.

In pratica non devi fare nulla, deve fare tutto il regolatore che andrà ad aumentare o diminuire il freno sino a che l'indicazione della calla di carico coincide con il tiro impostato.

In questo caso la misura del diametro proprio non serve ad alcunchè.

 

Differente sarebbe se tu usassi il diametro per calcolarti la forza teoria necessaria al freno, in questo caso dovresti solo sommare a questo valore l'uscita del regolatore, con peso ridotto.

 

Non dici nulla dell'avvolgitore, quindi si presume che li funzioni tutto.

[Claudio3484]

29 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

 

 

Se si parla dello svolgitore puoi compensare solo entro il limite di frenatura. In decelerazione dovrai aumentare la frenatura, in decelerazione dovrai diminuirla però se necessiti di una coppia positiva non la puoi dare.

Il calcolo della coppia di compensazione del momento di inerzia, di un cilindro a diametro variabile come è un aspo, risulta essere abbastanza pesante.

Nel tuo caso,  avendo una cella di carico che misura la tensione, puoi affidarti solo alla retroazione ed al regolatore PI(D).

Però è necessario che il regolatore sia abbastanza "svelto" così a naso, non conoscendo i dati fisici e di velocitàe accelerazione, posso ipotizzare 10ms di tempo di campionamento del regolatore PID.

IO diffido sempre dei regolatori di livreria, in particolare dei siemens; non conosco quello del tia portal, ma può anche essere che ce la faccia.

In pratica non devi fare nulla, deve fare tutto il regolatore che andrà ad aumentare o diminuire il freno sino a che l'indicazione della calla di carico coincide con il tiro impostato.

In questo caso la misura del diametro proprio non serve ad alcunchè.

 

Differente sarebbe se tu usassi il diametro per calcolarti la forza teoria necessaria al freno, in questo caso dovresti solo sommare a questo valore l'uscita del regolatore, con peso ridotto.

 

Non dici nulla dell'avvolgitore, quindi si presume che li funzioni tutto.

Grazie 1000 livio

""Se si parla dello svolgitore puoi compensare solo entro il limite di frenatura. In decelerazione dovrai aumentare la frenatura, in accelerazione dovrai diminuirla però se necessiti di una coppia positiva non la puoi dare."" potenza frenante ne ho in eccedenza, anche perchè la carta vetro ne richiede pochissima, in accelerazione la coppia positiva è data dal master M1 che traina e poi piu' avanti dall'avvolgitore.
"In pratica non devi fare nulla" ho letto la tua trattazione (che però non prevedeva il freno) parlava di calcolo inerzie (essendo un ingegnere meccanico non mi impauriscono troppo) immaginavo di dovermi calcolare inerzie, ma se non serve meglio cosi'.

"Differente sarebbe se tu usassi il diametro per calcolarti la forza teoria necessaria al freno":  l'esperienza con la carta vetro mi dice che una lieve tensione di base è meglio darla, quindi mi pare di capire che una soluzione efficietne potrebbe essere Tensione totale = tensione di base (funzione del diametro) + valore di uscita PID.  Mi confermi?

[Livio Orsini]

1 ora fa, Claudio3484 scrisse:

potenza frenante ne ho in eccedenza, anche perchè la carta vetro ne richiede pochissima, in accelerazione la coppia positiva è data dal master M1 che traina e poi piu' avanti dall'avvolgitore.

 

Probabilmente non sai bene cosa significa compensare la coppia equivalente all'inerzia.

Il traino deve fornire la coppia necessaria a mantenere il tiro impostato. Se anche, riducendo a zero il freno, inerzia e attriti impongono una coppia resistente troppo elevata, il traino ce la farà sicuramente a vincerla, ma la tensione sul nastro salirà ben oltre il valore impostato.

1 ora fa, Claudio3484 scrisse:

ensione totale = tensione di base (funzione del diametro) + valore di uscita PID.  Mi confermi?

 

Si in questo modo riduci l'intervento del PID, anzi se il calcolo della forza frenante fosse perfettamente esatto avresti correzione zero. Nei casi pratici comuni questo riduce di molto la correzione integrale.

[Claudio3484]

8 ore fa, Livio Orsini scrisse:

6 ore fa, Livio Orsini scrisse:

Probabilmente non sai bene cosa significa compensare la coppia equivalente all'inerzia." La meccanica è il mio punto forte, , capisco bene cosa intendi, ma i tuoi consigli sono sempre preziosi. Grazie, sul controllo pid invece avevo davvero bisogno  e mi hai dato un grande aiuto

"Nei casi pratici comuni questo riduce di molto la correzione integrale."  quindi tu mi consigli di usare solo il pid o di accoppiargli anche una tensione di base? in ogni caso posso fare delle prove con un tasto che abilita e disabilita il tiro di base

 

[Livio Orsini]

13 ore fa, Claudio3484 scrisse:

La meccanica è il mio punto forte, , capisco bene cosa intendi,

 

Non è un problema di meccanica. La meccancia ti permette di calcolare quanta coppia serve per ottenere uan determinata accelerazione, positiva o negativa, per raggiungere una data velocità in un tempo prefissato con un determinato momento di inerzia.

Il problema è chi fornisce la coppia necessaria positiva o negativa; avendo solo un freno potrai applicare solo una coppia negativa, quindi in caso di accelerazione positiva, il contrasto all'accelerazione può essere tale da aumentare, ed anche di molto, il valore di tiro oltre la quan tità ottimale. Non avendo motore a disposizione non potrai aggiustarlo.

 

13 ore fa, Claudio3484 scrisse:

quindi tu mi consigli di usare solo il pid o di accoppiargli anche una tensione di base?

 

Si chiama feed forward o azione diretta e deve essere calcolata in base al valore di tiro ed al valore del raggio dello svolgitore.

In questo caso il sommatore deve pesare in modo differente l'azione diretta e la correzione (PID) da reazione.