Controllo Posizione Pistone Pneumatico... Aiuto!

[nerolubo85]

Ciao a tutti, devo controllare la posizione di un pistone pneumatico (comandato da un' elettrovalvola bistabile a centri chiusi).

Chi mi sa dare una mano?

Ho pensato di controllarla con un potenziometro lineare, è una buona idea?

[Livio Orsini]

Il potenziometro lineare ha la funzione di misurare la posizione, però ti servirà anche qulche cosa per regolare questa posizione. Con un elettrovalvola hai solo tutto o niente. Prova a specificare la precisione che ti necessita, la velocità, etc.. Senza dati le risposte sono casuali.

[C.Gottardello]

Ciao,

è un'idea tanto ottima quanto pessima, dipende da cosa devi fare, es.:

dove lavoro usiamo i potenziometri lineari per avere controlli su movimenti che arrivano massimo ad 1m/s con lunghezze da 300mm a 2000mm ed in certi casi (corse piccole) riusciamo ad avere la precisione del decimo di mm.

Inoltre usiamo un cilindro pneumatico per muovere una protezione , e usiamo due reed posti verso le estremità del cilindro per attivare i rallentamenti...

In linea di massima posso dirti che i potenziometri lineari sono un'ottimo compromesso tra costo e affidabilità, tra le varie forme costruttive esistono quelli a slitta e quelli con astina a scomparsa, quest'ultimi hanno un'astina molto più sottile per cui sono + delicati se superi 900-1000 mm

Ciao

[nerolubo85]

Le spiego meglio: devo far effettuare una corsa a questo pistone fino ad un determinato valore impostabile, al raggiungimento del quale si deve fermare (grazie alla bistabile a centri chiusi) e deve ritornare nella posizione iniziale. Ho provato con una potenziometro da 5k fissato al pistone ma, se non diminuisco la velocità con un regolatore di flusso, non ottengo un valore preciso e sempre uguale (come è da me auspicato...). Questo è spiegabile con il fatto che l'aria è comprimibile, quindi se diseccito la bobina ad un particolare valore, il pistone continua per inerzia la sua corsa di un TOT di altri valori che dipende dalla pressione generale. Come posso risolvere questo problema?

[Livio Orsini]

... non ottengo un valore preciso e sempre uguale......

Definisci precisione: +/-1mm, o +/-0.1mm, o +/-0.01mm? o altro?. Non esitono la precisione assoluta e laripetibilità assoluta.

Poi usando un sistema tutto o niente sarà ben difficile (oserei dire impossibile) che tu ottenga una buona precisione ed una sufficiente ripetibilità.

Dovresti usare un regolatore e valvole modulabili, o quantomeno aprocciare la posizione ad impulsi variabili in funzione dell'errore. Altrimenti la posizione sarà sempre +/- 2 spoanne.

[prex70]

Hai pensanto alla soluzione del cilindro con blocca stelo?

Tieni presente una cosa:

se il cilindro un giorno dovesse avere una trafilatura d'aria( e può succedere!!) non riuscirai mai a fermarlo in una posizione "precisa".

Con il bloccastelo andrebbe sicuramente meglio.

Naturalmente è solo un'idea...bisognerebbe avere dati più precisi per verificare la fattibilità.

[nerolubo85]

Livio Orsini ha scritto:

Definisci precisione: +/-1mm, o +/-0.1mm, o +/-0.01mm? o altro?

Nel mio caso un errore di +/-0.01mm dovrebbe essere accettabile.

Che cosa intendi per un sistema o tutto o niente?

Prex70 ha scritto:

Hai pensanto alla soluzione del cilindro con blocca stelo?

Non so che cosa sia il blocca stelo, ma se serve solo per evitare eventuali problemi di trafilatura d'aria, ci penserò in futuro; al momento mi interessa di ottenere solo una buona ripetibilità.

C.Gottardello ha scritto:

è un'idea tanto ottima quanto pessima, dipende da cosa devi fare

Una velocità di 1 m/s nel mio caso è addirittura troppo elevata, visto che devo effettuare una corsa di al massimo 100mm alla pressione di 5-6 bar. Inoltre l'utilizzo del reed nel mio caso non è possibile visto che la corsa è variabile.

Ringrazio tutti per l'interessamento dimostrato nei miei confronti e nei confronti del mio problema.

[Divietri]

ciao,

piuttosto di usare una valvola a centri chiusi, ti consiglierei di usare una valvola 5/2 per comandare il cilindro e due valvole 2/2NC da montare sulle bocche del cilindro. Quando piloti l'elettrovalvola principale, piloti anche le due valvole di blocco. Cosi facendo ti resta aria nel cilindro cosi che quando riparte puoi ancora regolargli il flusso di aria in scarico per avere un pò di regolazione di velocità e un pò di ammortizzo a fine corsa. (sempre che la distanza cilindro - valvola non sia troppo elevata). La valvola "tutto o niente" praticamente o è aperta o è chiusa, cioe non puoi modulare l'apertura. Per fare questo ci vorrebbe un valvola a comando proporzionale.

[Divietri]

Ancora io,

il bloccastelo è un accessorio che va montato in testa al cilindro, su la testata anteriore dove fuoriesce lo stelo. é un dispositivo che a riposo tiene lo stelo bloccato tramite molle e che viene sbloccato, per permettere il movimento, tramite un comando pneumatico esterno.

[Livio Orsini]

Nel mio caso un errore di +/-0.01mm dovrebbe essere accettabile.

Perbacco! Con una corsa di 100mm, supponendo di alimentare il potenziometro con 10v, 10um (0.01mm) corrispondono a 0.1mV; per ottenere una simile precisione dovresti risolvere almeno 1/5, cioè 2um (2 micrometri o 2 millesimi di millimetro) corrispondenti a 0.02 mV, ovvero 20uV (2 microvolt).

Con queste richieste di precisione usare un potenziometro lineare mi sembra già una pessima idea. Il trasduttore giusto, in questo caso, è una riga micrometrica. Tanto per intenderci un trasduttore da controllo numerico. Anche l'uso di un encoder incrementale potrebbe essere sconsigliato per i giochi meccanici nell'accoppiamento.

Che cosa intendi per un sistema o tutto o niente?

Tu dici che usi una elettrovalvola bistabile, presuppongo che abbia una posizione di tutto chiuso, oppure apra una via oppure l'altra. In questo la pressione passa da 0 al massimo senza modulazione. Invece con una simile richiesta di precisione sarebbe necessario usare una valvola ad apertura modulabile, poi agendo sulla regolazione di pressione si esegue un accostamento di posizione come prescritto dalla regola dell'arte dei posizionamenti. Solo in questo caso, usando il trasduttore adatto, un'ottima valvola proporzionale ed un buon regolatore ottimamente tarato, sarà possibile ottenere la precisione richiesta.

Per evitare problemi legati all'attrito di primo distacco del pistone, è necessario che la pressione del circuito fluidico non sia costante, ma abbia sovrapposta una modulazione a frequenza "elevata"

[nerolubo85]

Livio Orsini ha scritto:

è necessario che la pressione del circuito fluidico non sia costante, ma abbia sovrapposta una modulazione a frequenza "elevata"

Me lo puoi rispiegare detto in parole che può capire uno che è alle prime armi....?

regolatore ottimamente tarato

che cosa intendi?

Quindi quello che dovrei fare è sostituire il potenziometro con una riga micrometrica, la mia elettrovalvola bistabile a centri chiusi con una ad apertura modulabile (esiste una bistabile a centri chiusi con apertura modulabile? o, come ha detto Divietri, devo usare una valvola 5/2 modulabile per comandare il cilindro e due valvole 2/2 n.c. da montare sulle bocche del cilindro?) e utilizzare il regolatore sopra citato?

Grazie

nerolubo85

[ifachsoftware]

Nel mio caso un errore di +/-0.01mm dovrebbe essere accettabile

Considerando che stai lavorando con dell'aria (che e' comprimibile) secondo me e' irrealizzabile (a meno di non provare con dei fermi meccanici come ti hanno gia' suggerito).

Ciao

[Livio Orsini]

Me lo puoi rispiegare detto in parole che può capire uno che è alle prime armi....?

Non è ne semplice ne facile da spiegarsim in due parole. Immagina il polmone contenente l'aria ad una certa pressione, per esempio tra 3 bar e 3.5 bar. In uscita dal polmone si mette una valvola modulante che, per sempio, immette nel circuito aria con pressione che varia senza soluzione di continuità tra 2.6 e2.8 bar, con frequenza pari a 50Hz. Questo tipo di valvola è un dispositivo standard sui circuiti fluidici di buona qualità.

Quindi quello che dovrei fare è sostituire il potenziometro con una riga micrometrica.......

Non solo. Questo è solo l'inizio. Devi usare una valvola proporzionale, non serve bistabile a centri chiusi, serve solo che sia proporzionale; poi devi aggiungere un posizionatore, magari realizzato tramite un piccolo PLC oppure un dispositivo dedicato.

Certo che, per un novizio come ti dichiari, non è un problemino di facile soluzione.

x Ifach.

Anche se l'aria è comprimibile si può realizzare, solo che sono necessari i componenti giusti e deve essere progettato e realizzato in modo corretto.

[nerolubo85]

Ma come lo realizzo questo posizionatore comandato da PLC? ne esistono in commercio?

[Livio Orsini]

Di posizionatori in commercio ne esistono di svariati tipi e prezzi, c'è solo l'imbarazzo della scelta. Probabilmente chi vende le valvole proporzionali ha anche una scheda posizionamento. Rivolgiti ad un produttore di buona qualità di componenti fluidici come, ad esempio, FESTO che è il primo che mi viene in mente.

[Faust]

Considerando che stai lavorando con dell'aria (che e' comprimibile) secondo me e' irrealizzabile (a meno di non provare con dei fermi meccanici come ti hanno gia' suggerito).

Condivido pienamente, anzi penso che anche con un bloccastelo o simili non sia possibile raggiungere precisioni simili con l'aria, quale che sia il sistema di comando e controllo.

In considerazione della breve corsa che devi fare ti posso consigliare dei sensori della baluff.

Sono dei reed analogici, di lunghezza limitate (della lunghezza di 100mm esistono), che tirano fuori un segnale analogico proporzionale alla posizione del cilindro. Costano poco e funzinano bene, ma non con le precisioni che chiedi tu, precisione che sarebbe viziata, oltre che dal tipo di comando che utilizzi anche dai tempi di risposta del controllo e del sistema.

Modificato: 21 gennaio 2006 da Faust