Controllo Di Velocità Vs Controllo Di Coppia

[vashello]

Buongiorno,

fino ad ora ho usato sempre azionamenti come posizionatori (Siemens S120 // Simodrive 611),

o in velocità ad anello aperto (Siemens G120 // LG // Gefran).

Ora per una particolare applicazione, ovvero

un "bobinatore" : ovvero un motore che fa ruotare una bobina su cui viene avvolto un filo/cavo.

La velocità con cui gira questo motore è dettata dalla velocità della linea a monte, (per semplificare mettiamo che non ci siano riduttori , quindi 1/1).

Mi dicono che il bobinatore segue la velocità della linea (che può essere pilotata da un analogica o da profibus , etc..poco importa),

ma in più viene controllato in coppia, quindi si va a regolare la corrente per avere più coppia sul motore,

per avere l'effetto di avere il cavo/fune con più tensione (più in tiro!).

Purtroppo non riesco a capire come questo possa essere fatto con S120 (vector o V/F) o con i G120, in quanto nella mie testa la soluzione per aumentare il tiro (tensione del filo) è quella di aumentare un pochino la velocità di rotazione, una specie di overrride di velocità rispetto al comando, e penso che basti un leggero override di velocità per avere il risultata sperato.

Ma gli utilizzatori delle macchine, mi dicono che normalmente vanno ad agire con un potenziometro per regolare questa corrente di coppia, e negli schemi elettrici c'è proprio un potenziometro che va in ingresso al driver, che fin'ora sono stati Gefran, purtroppo non ho i sw dei driver programmati fin'ora.

Sicuramente dato dal fatto che non ho mai utilizzato in questa maniera un driver, mi resta difficile capirlo,

quindi se qualcuno mi riesce ad indirizzare con un idea, o con riferimento ad una funzione particolare del S120 o g120, ve ne sarei grato.

Mi resta difficile capire come possa funzionare questa "funzione", perchè ho sempre associato il funzionamneto in controllo di coppia come una cosa a se stante, ovvero controllo il motore in controllo di coppia sin dall'inizio come scelta progettuale, oppure con i 611 avevo provato a fare un posizionamento, una volta finito switchare in controllo di coppia.

Grazie e buona giornata

Modificato: 26 febbraio 2013 da Matia Sansonetti

[Livio Orsini]

Ho scritto parecchie volte, in varie discussioni, sulle problematiche dei controlli di avvolgimento/svolgimento. Anche nel mio tutorial sulle regolazioni trovi le nozioni di base di questi controlli.

Da quello che descrivi si tratta del più semplice controllo di avovlgitura; quello comunemente denominato "servo diametro".

Ci si basa sul principio che la forza, detta "tiro", che agisce sul materiale è equivalente alla coppia motrice per il braccio, ovvero alla coppia generata dal motore, ovviamnete moltiplicata per l'eventuale rapporto di riduzione, moltiplicata per il raggio dell'avvolgimento. per mantenere costante il tiro al crescere/diminuire del diametro si varia la coppia in accordo con la variazione del diametro.

Questo in sintesi come avviente la regolazione in coppia ad anello aperto.

Dal punto di vista dell'azionamento la regolazione è semplicissima. Il controllo impone il valore limite di coppia calcolato. Si crea così un equilibrio tra valore di coppia motrice e valore di coppia resistente, per cui la velocità è imposta dal materiale. in altri termini si passa dalla regolazione "velocità impress" a quella detta "a coppia impressa".

in quanto nella mie testa la soluzione per aumentare il tiro (tensione del filo) è quella di aumentare un pochino la velocità di rotazione, una specie di overrride di velocità rispetto al comando, e penso che basti un leggero override di velocità per avere il risultata sperato.

Se fosse realmente come pensi ci sarebbero solo 3 possibilità:

1. il materiale si allunga in proprozione della differenza di velocità. In altri termini se aumenti la velocità a valle dello 0.1% anche la lunghezza del materiale deve crescere dello 0.1% Caso tipico in molte lavorazioni plastiche e siderurgiche.
   
2. Il materiale ha un carico di rottura maggiore della forza generata dal valore di coppai masima erogabile dal motore, pertanto la velocità non aumenta perchè il motore è in limite di coppia.
   
3. Il amterial ha una carico di rottura inferiore alla forza che genera la coppia massima del motore. Il motore raggiunge il valored i velocità impostogli ed il amteriale si spezza.
   

Piccola nota storica.

L'accenno ai drivers Gefran mi ha scatenato alcuni ricordi.

I drivers della Gefran sono l'evoluzione die drivers SIEI, società acquisita da Gefran una decina di anni fa. Il primo controllo di avvolgitura full digital di SIEI lo progettai io nel 1990, si chiamava "Roll Perfect" ed era nato per una gara di revamping lanciata da Kodak. Successivamente ci fu l'evoluzione con una scheda tecnologica dove il processore passava dagli 8 bits dello 8051 ai 32 bits 80386Sx.

In entrambe le soluzioni Hw era possibile controllare avvolgiture ad anello chiuso in velocità o tiro (ballerino o cella dicarico) e ad anello aperto con la funzione "servo diametro". C'erano parecchie funzioni accessorie per effettuare le più svariate compensazioni degli attriti e delle inerzie, oltre alla possibilità di svatriate funzioni di variazione di tiro in funzione del diametro.

Modificato: 26 febbraio 2013 da Livio Orsini

[vashello]

Ciao Livio,

grazie mille per le dritte!

Adesso vedo di studiare un pochettino meglio la situazione,

anche grazie alla Tua documentazione.

Una volta più chiaro ti farò avere le mie considerazioni!

Grazie mille!

[batta]

Purtroppo non riesco a capire come questo possa essere fatto con S120 (vector o V/F) o con i G120

Vedi il parametro p1522.

[vashello]

Ciao Batta,

Grazie per la dritta,avevo visto anche io quel parametro,

Poi dopo aver indagato meglio ho visto che si può impostare un valore di coppia aggiuntiva a quella a cui sta lavorando.

Ora devo solo trovare un po di tempo per studiare meglio la teoria per servo diametro e compagneros!

Graziassss

[batta]

Il principio di base è molto semplice:

- se conosci velocità periferica e velocità angolare, puoi calcolare il raggio

- se conosci il tiro ed il raggio, puoi calcolare la coppia

Il bello viene quando devi tenere conto degli attriti e dell'inerzia di tutto il sistema.