Posizionatore con asse idraulico

[suppaman87]

Buonasera,

 

Ho messo in piedi un piccolo sistema composto da una centralina oleodinamica con un pistone comandato da una valvola proporzionale. Al pistone è collegato tramite una cinghia un encoder incrementale per il rilevamento della posizione. Al momento il tutto ha il solo scopo di simulazione e di test per cercare di capire come poter far funzionare un asse idraulico che poi potrà essere applicato poi a diversi tipi di macchine.

 

Il sistema di controllo è composto da una cpu 1515 con scheda TM PosInput 2 per la lettura dell'encoder ed una scheda di uscite analogica per l'azionamento della servovalvola (utilizzo TIA v15.1)

 

E' la prima volta che mi imbatto in questa tipologia di applicazione quindi sono abbastanza inesperto in questo ramo.

Quello che vorrei realizzare è un sistema in cui impostando una determinata quota, il pistone riesca a posizionarsi automaticamente sul set stabilito con una velocità di avanzamento impostabile.

Ora, ho visto che nel TIA esistono gli oggetti tecnologici "Motion Control", ma dalla loro configurazione mi sembra di capire che siano utilizzabili solo in accoppiata con un sistema inverter/motore. E' così o mi sbaglio?

Esistono eventualmente altre librerie che potrei utilizzare o è necessario creare il tutto da zero?

 

Qualche consiglio o idea su come poter iniziare?

Grazie a tutti in anticipo

 

 

[ken]

il sistema motion come oggetto tecnologico è fatto per lavorare in ambiente Siemens ma può essere usato anche con drive di terze parti. quando si usano drive di terze parti bisogna usare dei blocchi dati di interfaccia per poi inviare al drive il riferiemnto di velocità tramite rete o tramite uscita analogica. quindi potresti usare questo sistema in teoria, prova a cercare in rete esempi motion control tia. c'è un manuale che spiega sia come operare in ambente siemens sia con interfaccia db.

 

ora però. hai bisogno di così tanta precisione? dubito che con una comune valvola proporzionale tu possa avere un controllo dignitoso. il motion gestisce l'asse in tutto e per tutto compresi gli errori di inseguimento e altro quindi se il tuo asse non risponde in modo rapido ti complichi la vita.

io userei un blocco PID configurato in P

le due grandezze di confronto:

1-la posizione attuale

2-la posizione di setpoint

in partenza l'errore sarà massimo quindi riferimento massimo; più ti avvicini al punto voluto l'errore diminuirà e quindi anche il riferimento.

 

[mirko.trevenzoli]

Concordo con Ken, potresti usare il pid configurato come P o al massimo come PI.

Io avevo provato ad usarlo per un'applicazione simile (pressa oleodinamica), ma alla fine ho sviluppato tutto da 0 perché oltre alla posizione dovevo regolare anche la velocità di avanzamento e la pressione , e per la maggior parte delle applicazioni funziona dignitosamente. Per prestazioni superiori (oltre i 500mm/s di velocità e tolleranza richiesta 0.1 mm ) in azienda usiamo delle schede apposite della bosh/rexroth

[suppaman87]

Intanto grazie per le risposte.

Effettivamente mi sono letto un po di documentazione ed ho iniziato a spulciare gli oggetti motion e devo dire che mi sembra un po troppo per le mie esigenze.

 

Quote

6 ore fa, ken scrisse:

Io userei un blocco PID configurato in P

le due grandezze di confronto:

1-la posizione attuale

2-la posizione di setpoint

in partenza l'errore sarà massimo quindi riferimento massimo; più ti avvicini al punto voluto l'errore diminuirà e quindi anche il riferimento.

 

 

Togliendo la parte integrativa non rischio di non arrivare mai al setpoint?

 

In alternativa, come metodo ancora più semplice io avevo addirittura pensato una cosa del genere: inserire un finestra intorno al setpoint,vado a velocità max fintanto che sono fuori dalla finestra, arrivati alla finestra vado in "avvicinamento" con una velocità minima fino a raggiungere il setpoint. Non mi rendo conto però della precisione che si può raggiungere in questo modo.

 

2 ore fa, mirko.trevenzoli scrisse:

Per prestazioni superiori (oltre i 500mm/s di velocità e tolleranza richiesta 0.1 mm ) in azienda usiamo delle schede apposite della bosh/rexroth

 

Potresti darmi qualche dettaglio in più? Potrei averne bisogno nell'immediato futuro.

[batta]

Quote

In alternativa, come metodo ancora più semplice io avevo addirittura pensato una cosa del genere: inserire un finestra intorno al setpoint,vado a velocità max fintanto che sono fuori dalla finestra, arrivati alla finestra vado in "avvicinamento" con una velocità minima fino a raggiungere il setpoint. Non mi rendo conto però della precisione che si può raggiungere in questo modo.

È chiaro che se questa soluzione soddisfa le tue esigenze è inutile adottare soluzioni più complicate.

Nel caso però avessi bisogno di qualcosa di più performante, la soluzione con il PID (e serve anche l'integrale, non basta solo il proporzionale) non è più semplice della soluzione come oggetto tecnologico asse di posizionamento.
Nell'oggetto tecnologico è possibile anche (nel caso ce ne fosse bisogno) adattare la risposta dell'asse idraulico appoggiando i telegrammi ad un DB, ed inserendo nel programma i blocchi "MC-PreServo" e MC-PostServo" che, come dice il nome, vengono elaborati rispettivamente prima e dopo il richiamo di MC-Servo.
La gestione degli oggetti tecnologici motion è molto intuitiva e permette, con un minimo di impegno, di ottenere performaces di tutto rispetto.
Non mi meraviglierei se, magari passando ad una CPU "T", si potesse fare a meno dei sistemi bosh/rexroth  citati da Mirko.

[Roberto Gioachin]

Per far funzionare un posizionatore con una valvola proporzionale, si deve fare attenzione ad una caratteristica della scheda che la controlla, infatti ci sarà un range fra -2Vdc e +2Vdc (ma i valori variano da costruttore a costruttore) che le valvole non vengono pilotate. In pratica hanno una zona morta. Si deve quindi togliere la zona morta oppure linearizzare il segnale.

 

[batta]

L'eventuale elaborazione di MC-PreServo e MC-PostServo servirebbe proprio a questo.

[suppaman87]

il 25/5/2019 at 11:40 , batta scrisse:

È chiaro che se questa soluzione soddisfa le tue esigenze è inutile adottare soluzioni più complicate.

Nel caso però avessi bisogno di qualcosa di più performante, la soluzione con il PID (e serve anche l'integrale, non basta solo il proporzionale) non è più semplice della soluzione come oggetto tecnologico asse di posizionamento.
Nell'oggetto tecnologico è possibile anche (nel caso ce ne fosse bisogno) adattare la risposta dell'asse idraulico appoggiando i telegrammi ad un DB, ed inserendo nel programma i blocchi "MC-PreServo" e MC-PostServo" che, come dice il nome, vengono elaborati rispettivamente prima e dopo il richiamo di MC-Servo.
La gestione degli oggetti tecnologici motion è molto intuitiva e permette, con un minimo di impegno, di ottenere performaces di tutto rispetto.
Non mi meraviglierei se, magari passando ad una CPU "T", si potesse fare a meno dei sistemi bosh/rexroth  citati da Mirko.

 

Diciamo che non avendo mai fatto applicazioni di questo tipo, all'inizio ero partito con la soluzione più semplice

Come dicevo però in vista di lavori futuri non mi dispiacerebbe affatto vedere il discorso dell'oggetto tecnologico anche per capire fino a dove ci si riesce a spingere. Mentre invece conosco già il PID, ma farò comunque una prova anche con questo sistema così da poter capire le potenzialità ed i limiti di ogni soluzione.

 

Per il motion invece, avete qualche esempio o qualche link per della documentazione siemens a portata di mano?
Altrimenti proverò a cercare ed eventualmente smanettare direttamente nel tia magari anche con l'aiuto della guida..

 

[batta]

Quote

Per il motion invece, avete qualche esempio o qualche link per della documentazione siemens a portata di mano?

Link a portata di mano non ne ho ma, se cerchi sul sito Siemens, trovi molto materiale, programmi di esempio compresi.
Poi si può scegliere, in base alla complessità di quanto si vuole realizzare ed in base alle proprie preferenze, se utilizzare direttamente le funzioni motion o se usare librerie tipo "LAxisBasics", "LAxisCtrl", "LCISS", "LCamHdl", ed altre (tutte gratuite).

[mirko.trevenzoli]

il 24/5/2019 at 15:16 , suppaman87 scrisse:

 

 

 

Potresti darmi qualche dettaglio in più? Potrei averne bisogno nell'immediato futuro.

Bosh/Rexroth ha una serie di schede per posizionamento idraulico che si chiamano VT-HMC. Si mettono a punto con un software freeware che si chiama Indraworks e che è simile a Starter o altri programmi per mettere a punto altri azionamenti. Le ho usate e devo dire che le prestazioni sono davvero sbalorditive... Comunicazione in profinet o profibus.

[fiorezzz]

Vi aggiungo una mia esperienza con le valvole bosch per un asse da 900mm/sec  molto positiva (costi hw a parte ) e semplice dal punto di vista sw PLC 

Dal Plc è come comandare un asse Sinamics ..quota velocità start stop  ..poi si arrangia la scheda VT-HMC e relativa servovalvola idraulica (programmata con sw indraworks simile a starter )                                                 

 

Da approfondire discorso che se la quota impostata non viene raggiunta causa ostacolo meccanico ..non si mandi la scheda in errore 
(io ho un applicazione del genere ..a volte la quota non si raggiunge ..scatta un pressostato per aumento pressione e devo abortire movimento ma non il ciclo mc che prosegue a fare altro ..inversione del movimento asse idraulico)

Ora non ho + la mc per fare prove ma a breve dovremmo rifare la stessa applicazione e si vuole provare ad usare una semplice analogica e una semplice servovalvola utilizzando le funzioni tecnologiche della CPU 15...per risparmiare sui costi hw (cosi mi dicono )..il PID non è neanche stato provato/preso in considerazione 

 

[qsator]

Buongiorno a tutti,

mi inserisco suggerendo questo link

https://support.industry.siemens.com/cs/document/109756217/simatic-s7-1500(t)-lsimahydto-for-hydraulic-applications-and-hydraulic-presses?dti=0&lc=en-BD

 

Lo sto usando e testando è non male, peccato che devi usarlo come controllo di posizione o meglio devi avere sempre un trasduttore di posizione per l'asse idraulico. Per caso qualcuno è riuscito a trasformarlo come controllo di forza, senza il riferimento di posizione?

[Livio Orsini]

E una discussione inattiva da oltre 3 anni!!

Inoltre gli accodamenti sono vietati dal regolamento, sempre.

Modificato: 21 novembre 2022 da Livio Orsini