Posizionamento

11 gennaio 2007

Buongiorno a tutti.

Giorni fa mi è stato chiesto di realizzare un'aplicazione dove andro ad esporrere.

La macchina in questione serve a taglire dei fogli di legname di diverse misure,la macchina e struttura da una tevola dove vengono posizionati i fogli,da uno spintore che porta i fogli in avanti e da una lama che taglia i fogli.

Per muovere lo spintore è stato collocato un motore sotto inverter con motriduttore,

il tutto viene gestito da un plc con uscita analogica per il posizionamento dello spintore e un pannello operatore per impostare i dati macchina:

-quota finale

-velocita massima

-velocita minima

-rallento

-accelerazione

-decelerazione

Il posizionamento viene fatto facendo avanzare lo spintore verso la quota finale alla velocita piu alta successivamente quando e vicina alla quota finale c'è una quota di rallento dove passa alla velocita piu bassa con una decelerazione eseguita dal plc e conclude il posizionamento,

fino a qui funziona tutto alla perfezzione il problema viene a crearsi quando devo eseguire piccoli spostamenti dove lo spintore non finisce a fare il tempo di decelerazione che è gia arrivato alla quota finale.

Cerco di spiegarmi meglio con un esempio, se ad esmpio imposto uno spostamento di 2000mm con una velocita di 100 mm/s con una decelerazione di 2sec riesco a eseguire il posizionamento correttamente,

se invece mantengo i stassi valori ma variando solo la quota finale portandondola ad esempio a 100mm succede che non riesco a d avere un posizionamento corretto perche lo spintore non riesce a finire la decelerazione prima che arrivi alla quota di rallento.

Spero di esere stato chiaro nell'esporre l'aplicazione e il problema

Grazzie mille

11 gennaio 2007

Per prima cosa dovresti specificare cosa usi come posizionatore.

Poi il problema che descrivi è un classico: rampa di accelerazione, quota e velocità max non coordinate. Se tu stai usando un posizionatore decente significa che non è stato programmato in modo corretto. se invece realizzi il posizionamento tramite PLC, come sembra di intuire dal forum in cui hai aperto la discussione, allora il psizionatore è stato realizzato in modo incompleto.

Chiarisci meglio e completamete il sistema usato se vuoi ottenere risposte valide.

11 gennaio 2007

Ciao, la tua è una tipica macchina per taglio legno.

Dalle informazioni che dai sembra che sia una di quelle "tirate via", quindi come dice Livio con logica incompleta.

Se spieghi un po' meglio che apparecchi sono stati usati ...

Poi, se guardi bene i tuoi calcoli, chiaro che non potrà funzionare.

A 100 mm/s , in due secondi fai 200 mm, quindi se la rampa è solo a tempo e non tiene conto dello spazio, avrai una dimensione minima VALIDA di >= 200 mm, altrimenti va oltre.

11 gennaio 2007

Gli apparecchi usati sono quelli citati prima c'è un motore che fa avanzare lo spintore il motore e sotto inverter e in fine c'è un plc con uscita analogica che fornisce il riferimento all'inverter

sullo spintorer è collocato un encoder collegato al plc come riferimento di posizione,

come citavo prima su posizionamento di lunga corsa non ho problemi perche lo spintore a tutta la corsa che gli serve per rallentare nel tempo stabilito,il contrario invece viene a manifestarsi su posizionamenti di cosa corta dove lo spintore non riesce a concludere il tempo di decelerazione prima che arrivi in quota.

Quello di cui avrei bisogno è un sistema che in relazione della quota di arrivo vadi a modificare il tempo di decelerazione,

ad sempio un posizionamento di 2000 mm lo posso affrontare in 2 sec. perche l'asse a tutto il tempo per fermarsi,

mentre se dovrei affrontare un posizionamento di 100 mm non posso avere un tempo di decelerazione di 2 sec ma ad esempio di 1 sec.

spero che come idea non sia ardua e lo si possa realizzare senza avere compromessi con il sistema

11 gennaio 2007

...sullo spintorer è collocato un encoder collegato al plc come riferimento di posizione,

Marca? Tipo? Configurazione?

...spero che come idea non sia ardua e lo si possa realizzare senza avere compromessi con il sistema

Non è ardua, è sbagliata.

Per effettuare un posizionamento si stabilisce l'accelerazione massima a cui il sistema può lavorare, l'accelerazione positiva e negativa possono avere valori diversi.

Poi ad ogni quota da raggiungere si calcola lo spazio necessario per accelerare e decelerare in funzione dei valori impostati. Con questo valore si determina la velocità massima a cui si può lavorare.

Cerco di chiarire con un esempio.

Accelerazione = decelerazione ==> 2" per passare da 0 a 100m/1". Spazio percorso in 2" == 100mm in accelerazione, più altri 100mm in decelerazione, totale 200mm. Per quote inferiori, se i valori di accelerazione e decelerazione sono identici, si divide la quota per due e si ricalcola la massima velocità raggiungibile usando le eqauzioni del moto uniformemente accelerato.

Non conoscendo il tipo di plc usato, le tue attrezzature e capacità di modifica e programmazione del PLC, ti posso solo suggerire di effettuare tutti gli accostamenti per quote inferiori a 200mm, secondo i tuoi dati, in velocità lenta, con valore di velocità determinato sperimentalmente in funzione della minima quota di lavorazione.

11 gennaio 2007

Taglio di compensato o di tronchi da due metri di diametro....?

Anni fa si otteneva una discreta precisione con un motore autofrenante.... comunque Questi controlli fanno tutto quel che hai chiesto.

12 gennaio 2007

Marca? Tipo? Configurazione?

L'encoder e calottato sullo spintore e gira su una cremagliera dove la risoluzione e di 100mm per giro,

la marca e sick è del tipo push-pull con 1000 impulsi a giro

Per quote inferiori, se i valori di accelerazione e decelerazione sono identici

l'accelerazione e decelerazione non sempre sono identici

Per quote inferiori, se i valori di accelerazione e decelerazione sono identici si divide la quota per due e si ricalcola la massima velocità raggiungibile usando le eqauzioni del moto uniformemente accelerato.

Livio,potresti spiegarmi meglio questo passaggio

Grazzie mille

12 gennaio 2007

In parole povere, Livio vuol dire che devi generarti un valore, chiamiamolo "K", che tenga conto della distanza dal punto finale.

Questo "K" sarà un fattore di moltiplicazione del segnale del pilotaggio di velocità: dovrà essere pari a 1 se sei al di fuori della zona di rampa, ed avere valori progressivamente tendenti a zero ( ho detto tendenti, non PARI a zero....) man mano che ti avvicini al punto di arresto finale.

Esempio: se a 100 mm/s, in 2 sec. ti fermi in 200 mm, partendo da una distanza di 500 mm, avrai un "K" pari a 1 nel tratto 500-200 mm di percorso, e poi dovrai far diminuire questo "K" da 200 mm a zero per far rallentare l'asse nel modo voluto.

Se parti invece da 180 mm, il "K" sarà già inferiore a 1, quindi vai più piano e ti fermi correttamente.

La legge di variazione del "K" può essere di vari tipi: lineare, esponenziale, ad "S", etc..... in funzione di cosa vuoi ottenere.

12 gennaio 2007

walter ti ringrazzio per il chiarimento ricevuto

La legge di variazione del "K" può essere di vari tipi: lineare, esponenziale, ad "S", etc..... in funzione di cosa vuoi ottenere.

non ho mai sentito questi termini potresti darmi un'ulteririore chiarimento.

Questo "K" sarà un fattore di moltiplicazione del segnale del pilotaggio di velocità: dovrà essere pari a 1 se sei al di fuori della zona di rampa, ed avere valori progressivamente tendenti a zero ( ho detto tendenti, non PARI a zero....) man mano che ti avvicini al punto di arresto finale.

Sapresti indicarmi dove posso trovare informazioni a riguardo o se esistono formule matematiche

per calcolarmi il fattore di moltiplicazione K

Grazzie mille

12 gennaio 2007

L'encoder e calottato sullo spintore e gira su una cremagliera dove la risoluzione e di 100mm per giro,
la marca e sick è del tipo push-pull con 1000 impulsi a giro

Il tipo di encoder interessa poco. Quello che serve conoscere è il tipo di controllore o PLC impiegato, continui a girarci attorno come se fosse un segreto di stato :rolleyes:

Sapresti indicarmi dove posso trovare informazioni a riguardo o se esistono formule matematiche
per calcolarmi il fattore di moltiplicazione K

Come ti ho scritto nel messaggio #5, sono le formule del moto uniformemente accelerato, se fai una ricerca con google con queste parolem chiave trove decine di risposte con le relative formule.

Comunque in fase di accelerazione lo spazio percorso vale

s=1/2*a*t^2, dove a è l'accelerazione e t^2 è il tempo di accelerazione al quadrato.

Nel tuo caso, ad esempio, hai un'accelerazione di 50mmsec^2 applicata per un tempo di 2" quindi

s=1/2*50*4 ==>100mm

In un posizionamento percorrerai con velocità di 100mmsec percorrerai 100mm per accelerare e 100 per decelerare; pertanto tutte le quote >200mm potranno essere effettuate con velocità massima pari a 100mms. Avrai il profilo di velocità che è un triangolo isoscele: acceleri sino al valore di velocità massima, che sarà inferiore a quello della macchina, raggiunto quel valore inizi a decelerare sino a velocità zero. Il valore di k citato da Walter determina il valore di vmax.

12 gennaio 2007

Quello che serve conoscere è il tipo di controllore o PLC impiegato, continui a girarci attorno come se fosse un segreto di stato

non credevo che il tipo di plc usato potesse fare la differenza sull'aplicazione,non è un mistero i componenti utilizzati.

il plc usato e un FPXC30R della Panasonic (Nais) con una scheda a conteggio veloce e una scheda uscita analogica.

Provo subito a fare una ricerca su google

Grazzie mille per l'aiuto

12 gennaio 2007

Ho provato a fare una ricerca con google e ho trovato varia documentazione sul moto uniformemente accelerato,

quello che non sono riuscito a trovare e risalire e la formula per calcolarmi la velocita,ossia cocoscendo l'accelerazione la decelerazione e lo spazio che devo percorrere qualè la velocita che dovrei avere per concludere la decelerazione prima che l'asse arrivi in quota.

Qualcuno conosce le formule moto uniformemente accelerato

Grazzie mille

12 gennaio 2007

La velocità te la ricavi. Conosci lo spazio a disposizione, metà della quota meno delta di sicurezza.

Dall'equazione s = 1/2 * a * t^2 ricavi t=radice(2*s/a) da cui si ricava v = 2*s/t

12 gennaio 2007

Livio ho cercato di calcolare la quota da te descritta prima e credo che ci sia un'imprecisione,

nella formula

s = 1/2 * a * t^2

"a" e l'accelerazione che si ricava dalla velocita in mm/s^2 diviso il tempo di accelerazione.

come faccio a ricavare questo valore dal momento che non conosco la velocita dell'asse.

Per spazio percorso intendo lo spostamento che deve fare l'asse dalla quota dove si trova a quella dove deve arrivare

Grazzie mille

13 gennaio 2007

"a" e l'accelerazione che si ricava dalla velocita in mm/s^2 diviso il tempo di accelerazione.
come faccio a ricavare questo valore dal momento che non conosco la velocita dell'asse.

Avendo v= a*t ==> a = v/t

Se la velocità passa da 0 a 100mm/1" in 2" l'accerazione è pari a 50mms^2 Questa è l'accelerazione che hai imposto con la rampa di 2".

Per spazio percorso intendo lo spostamento che deve fare l'asse dalla quota dove si trova a quella dove deve arrivare

Mi sembra ovvio.

Se hai una quota di 50mm e un'accelerazione pari a 50mm/1"^2 ==> t= radice(2*50/50) = 1.41" ==> v=70.92mm/1"

20 gennaio 2007

Livio ho provato a fare qualche prova, e in effetti abbassando la velocita riesco ad avere un posizionamento preciso e performante.

Ho provato ad eseguire la formula da te elencata

Dall'equazione s = 1/2 * a * t^2 ricavi t=radice(2*s/a) da cui si ricava v = 2*s/t

ma non rieco ad avere il risultato corretto.

ad esempio avendo:

una velocita di 200mm/s

una rampa di accelerazione di 2s

una rampa di decelerazione di 3s

e uno spostamento di 150mm

io eseguo la formula in questo modo,

come prima cosa mi vado a calcolare s = 1/2 * a * t^2 = dove nel caso dellaccelerazione è pari a 200 e nel caso della decelerazione è pari a 297 dove la somma dei due vanno a determinare il mio parametro "s" che è pari a 497.

In seguito vado a calcolarmi t=radice(2*s/a) dove "s" è pari a 497 e "a" è pari alla spostamento 150

497*2=994/150=6.62=radice=2.57.

In fine vado a calcolarmi l'ultimo parametro che determina la velocita v = 2*s/t

dove "s" è pari a 497 e "t" è pari a 2.57

497*2=994/2.57= 386mm/s questo dovrebbe essere la velocita dell'asse, ma come vedi non è un valore corretto.

Sicuramente sbaglio il calcolo in qualche passaggio te ne sarei grato se mi potresti indicare dove sbaglio

Grazzie mille

20 gennaio 2007

Forse la mia calcolatrice sbaglia ma con i dati che riporti il percorso in accelerazione è pari 200mm ed in decelerazione a 300mm, quindi per posizionamenti inferiori a 500mm la velocità deve essere ridotta. Di quanto?

Sempre dal tuo esempio. Spazio da percorrere 150mm; per semplificare consideriamo eguali la decelerezione con l'accelerazione, ponendo come valore il minore 66,666mm/sec^2 SI considera solo metà della quota in accelerazione, l'altra metà sarà percorsa in decelerazione, da cui s= 75mm. Quindi t= rad(2*75/66.6666)=rad(2.25)=1.5". Da questo valore si ricava la velocità max ==> v=2*75/1.5==>100mm/1".

Se vuoi effeture le verifiche usa i valori di tempo, spazio e velocità per ricalcolare le quote. Vedrai che, a parte l'approssimazione di qualche decimillesimo, i conti tornano.

Avendo usato per il calcolo un valore di accelerazione inferiore all'effettivo ci saranno degli errori nella prova pratica sulla macchina. Quindi o usi i medesimi valori di accelerazione e decelerazione (vivamente consigliato) o ti rifai il calcolo con i due valori diversi.

20 gennaio 2007

Livio ti ringrazzio per la risposta immediata,domani mattina mi metto subito a lavoro e provo a fare qualcosa

Se vuoi effeture le verifiche usa i valori di tempo, spazio e velocità per ricalcolare le quote. Vedrai che, a parte l'approssimazione di qualche decimillesimo, i conti tornano.

mi sapresti spiegare come faccio a verificare i valori utilizzando tempo, spazio e velocità

Grazzie mille

21 gennaio 2007

Conosci tempo, accelerazione e velocità max calcolati; con questi valori ricavi lo spazio percorso durante il posizionamento.

E' come effetture la varifica della divisione: si moltiplica il risultato per il divisore, si somma il resto e si deve ottenere come risultato il dividendo. Certo che se sbagli la verifica....

21 gennaio 2007

Livio ti prego di scusarmi per la mia tempestivita ma le formule matematiche non sono propio il mio forte; in compenso è una disciplina che mi ha sempre affascinato.

Nel ricontrollare il calcolo nella tua penultima risposta credo che ci sia un errore,correggimi se sbagio;

con i dati che ho fornito per calcolarmi la velocita il risultato è uguale a 100mm/s,cio cosa vuol dire che per eseguire uno spostamento di 150mm con rampa di accelerazione e decelerazione di 3secondi devo portare una velocita di 100mm/s.

Utilizzando la formula da te indicatami prima s = 1/2 * a * t^2 per calcolarmi lo spazio di accelerazione e decelerazione la somma delle due e pari a 300mm,superiore allo spostamento che devo effettuare.

Per essere sicuro di aver capito la formula

s = 1/2 * a * t^2 ricavi t=radice(2*s/a) da cui si ricava v = 2*s/t

l’equazione s = 1/2 * a * t^2 serve solo per calcolare lo spazio di accelerazione e di decelerazione, dove le “s” che si trovano in "t=radice(2*s/a)" e in "v = 2*s/t" sono solo meta dello spostamento da eseguire

Grazzie mille

22 gennaio 2007

Allora:

vmax = 100mm/1"

a = 66.6666mmsec^2

s = 150mm

In accelerazione

t = v/a ==> 100 / 66.6666 = 1.5 secondi

s = t*vmax/2 ==>1.5*100/2 = 75mm

idem in decelerazione

spazio totale percorso in accelerazione + spazio totale percorso in decelerazione ==> 75mm + 75mm = 150mm c.v.d.

22 gennaio 2007

Livio secondo i tuoi calcoli il risultato è corretto,quello che non riesco a capire e perche se vado ad utilizzare la formula s = 1/2 * a * t^2 a me da tutt'altro risultato,la formula che mi hai indicato prima non serve per calcolare la spazio percorso in accelerazione e decelerazione

Grazzie mille

22 gennaio 2007

Io di solito gestisco la rampa di rallentamento calcolando direttamente la velocità in relazione alla distanza dalla quota da raggiungere, applicando sempre la formula del moto uniformemente accelerato già citata.

s = 1/2 * a * t^2

v = a * t   -->  t = v / a

quindi

s = 1/2 * a * (v / a )^2 = 1/2 * a * v^2 / a^2 = v^2 / (2 * a)

da cui

v = SQRT(2as)

Dove:

s = distanza dalla quota finale

a = accelerazione

v = velocità

In questo modo si riesce a calcolare direttamente la velocità senza passare dal calcolo del tempo e dello spazio percorsi dall'origine, ma basandosi solo sulla quota finale.

Con pochissimi controlli e correzioni (tipo non scendere comunque sotto ad una certa velocità minima per evitare di fermarsi prima di aver raggiunto la quota, e impostare per il calcolo una quota da raggiungere leggermente anticipata rispetto a qualle reale, in modo da essere sicuri di non superare la quota finale e di percorrere sempre l'ultimo tratto a velocità minima impostata), ho sempre ottenuto posizionamenti con prestazioni più che onorevoli.

22 gennaio 2007

Livio secondo i tuoi calcoli il risultato è corretto,quello che non riesco a capire e perche se vado ad utilizzare la formula s = 1/2 * a * t^2 a me da tutt'altro risultato,la formula che mi hai indicato prima non serve per calcolare la spazio percorso in accelerazione e decelerazione

Si vede che sbagli i conti.

Si è proprio quella se conosci il tempo per cui applichi l'accelerazione.

Batta ti ha postato le medesime formule espresse in forma diversa.

Usa quella che preferisci, però i risultati devono essere identici

22 gennaio 2007

Batta ho esamnato la formula da te esposta prima,ho delle difficolta nell'eseguire la parte relativa alla velocita.

Utilizzando i dati forniti nel messaggio di prima mi potresti esporre i passaggi per il calcolo della velocita.

Ti ripropongo il medesimo esempio

ad esempio avendo:
una velocita di 200mm/s
una rampa di accelerazione di 2s
una rampa di decelerazione di 3s
e uno spostamento di 150mm

per livio

Si vede che sbagli i conti.
Si è proprio quella se conosci il tempo per cui applichi l'accelerazione.

La seguente formula s = 1/2 * a * t^2 io la eseguo in questo modo

"a" = v/t (200/3=66.666)

"t^2" = 9

s= 1/2*66.666*t^2=300 quindi s determina lo spostamento in accelerazione o decelerazione.

ti sarei grato se mi potresti indicare dove sbaglio il passaggio per il calcolo dell'equazione

Grazzie mille

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