sterownie silnikiem krokowym przy pomocy PLC

mrazec · Post napisał: **mrazec** » 02 lip 2009, 23:11

Proszę o pomoc lub ewentualną radę w moim projekcie. Mam za zadanie zaprojektować sterowanie zgrzewarki do folii.

Jej budowa jest bardzo prosta, składa się z dwóch elementów na osobnych wałkach połączonych ze sobą kołami zębatymi tak, że w miejscu docelowym umieszczone na nich nagrzewnice spotykają się wykonując swoje zadanie. Wszystko napędzone jest jednym silnikiem który musi realizować dwie prędkości obrotowe na zmianę.

Problem polega na tym że wałki mają się z b.dużą prędkością przemieszczać do pozycji zerowej, aż czujnik optyczny wykryje detal, wtedy z małą prędkością przemieszczają się powodując zgrzanie i znów z dużą na pozycję zerową.

Uznałem iż dobry do tego celu będzie silnik krokowy (jeśli nie to wyprowadźcie mnie z błędu:P), ze względu na niewielki koszt i prostotę sterowania.

Odnośnie sterowania proszę o pomoc. Dysponuję sterownikiem LG master K 120 S, czy nadaje się on do takiego sterowania, dodatkowo potrzebuję pomocy przy opracowaniu programu sterującego, dokladnie problemu zmian prędkości.

Z góry dzięękuję za pomoc i cierpliwośc. pozdrawiam

Amor · Post napisał: **Amor** » 03 lip 2009, 17:31

Myślę ze silnik krokowy do takiego zastosowania jest dobry aczkolwiek ja bym to zrobił zwykłym silnikiem prądu stałego a PLC wykorzystał do przełączania stycznika a sam silnik wyposażył w układy regulacji prędkości np. rezystory mogą być tez o większej finezji układy regulacji jak VNH3SP30 i całość działa by tak krańcówka stycznik układ reguluje prędkość na duża i znów krańcówka układ zmienia prędkość na wolna.

mrazec · Post napisał: **mrazec** » 04 lip 2009, 12:03

Czy możesz powiedzieć mi coś więcej o tych krańcówkach i stycznikach??

Silnik ma wykonać dwa obroty, by przez przełożenie wałki z elementami zgrzewającymi wykonały jeden obrót. Obmyśliłem to sobie tak, że silnik będzie musiał wykonać z duzą prędkością 1.5 obrotu, następnie z dużo mniejszą prędkością 0.5 obrotu i znów szybko i tak w kółko.

Jak i jakie miałbym tam zastosować krańcówki?? nie bardzo rozumiem jak miałoby to działać. w przypadku bldc czy silnika dc konieczny bylby encoder, w krokówce myslałem o tym żeby po prostu zadać określoną liczbę kroków dla dwóch prędkości i realizować to na zmiane.

Jeżeli ktoś kiedys robił coś takiego to proszę o pomoc.

ma555rek · Post napisał: **ma555rek** » 04 lip 2009, 14:29

Przy stosowaniu powtarzalności pozycjonowania oprzyj dokładność na znaczniku - np fotokomórka od impulsu której odmierzać bedizesz kroki do miejsca zatrzymania. Czyli tak:
1) krecisz silnikiem szybko do impulsu znacznika pozycji wału i stop na określonym dystansie - oczekiwanie na detal.
2) ruszasz i kręcisz wolno na zadanym odcinku kroków - to prrzekłada się na ściśle określoną pozycję wałka ustawioną względem detalu
3) po wykonaniu operacji szybko kręcisz silnikiem do znacznika wałka i ponownie stop

Proces powinieneś uruchamiać co nadchodzący użytek.

PLC to chyba eassy - ma wbudowany bloczek obsługi silnika krokowego - generatora impulsu STEP - w taki sposób ze można ustawić np start od impulsu na wej, następnie ruch po rampie na zadanym odcinku kroków - czyli dokładnie to co potrzeba. Następnie np rozruch do zadanej predkości. Czyli oszczędzisz sobie żmudnego algorytmu czasowego który konieczny jest do silnika krokowego. Chyba że zwolnisz predkości początkowe do pracy start-stopowej ale wtedy to często silniki są za słabeaby szarpnąć napędem a i tak nie przaejdziesz skokowo do fazy szybkiej - tak jak planujesz.

mrazec · Post napisał: **mrazec** » 04 lip 2009, 16:56

Dzięki Marku za wskazówki:) dokładnie taki mam plan. Wydaje mi się tylko że konieczne będą dwa czujniki. Jeden tak jak opisałeś, a drugi w miejscu gdzie silnik ma zmienić prędkość z wolnej na szybką, czyli tuż po tym jak zgrzeje folie w zadanym miejscu.

Wydaje mi się, że w ten sposób rozwiążę problem ewentualnych zgubionych kroków, krańcówka jest dużo pewniejsza.

Mam jeszcze jedno pytanie: czy konieczne jest użycie PID-a, przy zmianach prędkości i nagłym hamowaniu wydaje się że będzie to konieczne... Czy wystarczy użyć rampa...??
Z góry dziękuję za pomoc

ma555rek · Post napisał: **ma555rek** » 04 lip 2009, 17:50

wystarczy jeden czujnik na starcie do zgrzewania i drugi - fotokomórka do uruchomienia cyklu przez detal. Na krótkim odcinku od startu do procesu zgrzewania zgubienie pojedynczych kroków nie powinno dać się zauważyć. A cykl zaczynać bedziesz zawsze od "ustawień początkowych".
Nie gimnastykuj się z PIDem - użyj gotowca - jak pisałem , dedykowanego bloczka w sterowniku PLC . Oczywiście PID jako taki wart poznania ale na razie celem jest urządzenie. Ta rampa to określenie rosnącej lub malejacej wartości - tu akurat predkość. Tak jak samochód po rampie na coraz wyższy poziom. ( PID to algorytm wyliczania aktualnej wartości, dziwnie brzmi mówić że użyłem PIDa do sterowania)
Przy tak prostym zastosowaniu można próbować wykonać sterowanie - generator i sterownik na kombinacji krańcówek i generatorze np 555 z liniowo zmnienianą częstotliwością. Tylko nie wiem jak stoisz z elektroniką . Może kiepsko? I rzecz pozornie prosta stanie się trudniejsza i całościowo bardziej obszerna do ogarniecia.

mrazec · Post napisał: **mrazec** » 04 lip 2009, 21:54

W tym tygodniu kupię silnik sterownik i odpowiedni zasilacz i będę się bawił:) Mój cel polega na opracowaniu systemu zgrzewania ok 50 - 60 detali na minutę. Więc silnik miałby w ciagu jednego "cyklu zgrzania" w fazie wolnej pracy bardzo niewielkie obroty, następnie w fazie szybkiej pracy docelowo ok 300 obr/min.

Czy jest realne operując sygnałami ramp i prostokątem (rzecz jasna wygenerowanymi z PLC) gwałtowne osiągnięcie przez silnik takich prędkości obrotowych?? Bo jeśli dam mu dużą częstotliwość prostokąta to on nie zerwie się nagle do takiej pracy:( myślałem że regulator PID (oczywiście rozumiem to jako gotową funkcję dostępną z poziomu PLC) załatwi temat, mam dylemat bo nie wiem czy ten napęd się nada...

Bardzo proste pytanie: czy krokówka będzie zdolna obrócić tymi zgrzewadłami 60 razy na minute, silnik będzie 4,5Nm, więc całkiem mocny, największy problem to szybkie nabranie obrotów...

[ Dodano: 2009-07-04, 21:56 ]
a elektronika faktycznie nie jest moim atutem, lepiej sobie radzę z mechaniką:)

ma555rek · Post napisał: **ma555rek** » 05 lip 2009, 11:06

proponuję dwa mikrowyłaczniki ( jeden wolno/szybko, drugi stop) na krzywce walca i silnik prądu stałego lub indukcyjny na falowniku. Odstawmy PLC i krokowe na bok.
Jeżeli wał bedzie czekał blisko przed zgrzewem to uruchomiony przez fotokomórkę detalu z odpowiednim wyprzedzeniem zawsze powtórzy zgrzew we własciwym miejscu.

pltmaxnc · Post napisał: **pltmaxnc** » 05 lip 2009, 14:01

mrazec napisal

W tym tygodniu kupię silnik sterownik i odpowiedni zasilacz i będę się bawił.......

Zamiast się bawić w różne dziwne wynalazki , radzę kupić również mikroindekser lub zadajnik w firmie Wobit. http://www.wobit.com.pl/
To są urządzenia zaprojektowane specjalnie do takich aplikacji.

mrazec · Post napisał: **mrazec** » 06 lip 2009, 09:14

Wykorzystuję tutaj kilka czujników i w sumie sterować będę jeszcze jednym napędem, więc muszę użyć sterownika PLC, z niego też wygeneruję sobie falę do krokówki, prościej byłoby zrobić to na serwonapędzie, albo silniku dc, jednak koszt takiego napędu skutecznie skłonił mojego szefa do kupna krokówki a co za tym idzie mi zadał kupę roboty i eksperymentów. Dzięki za pomoc

sterownie silnikiem krokowym przy pomocy PLC