Ansteuerung von 18 Lagen mittels 4 Hydraulikzylindern

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TheWing

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Ansteuerung von 18 Lagen mittels 3 Hydraulikzylindern

Hallo liebe Forengemeinde,

Für ein Unviersitätsprojekt musste ich einen Montageschwenktisch konstruieren dessen Arbeitsplatte mithilfe von 3Hydraulikzylindern insgesamt 18 in der Aufgabenstellung nicht näher vorgegebene Lagen anfahren können muss. Die Konstruktion des Tisches ist soweit abgeschlossen nun fehlt mir jedoch die passende Hardware zur Ansteuerung der 3 Zylinder. Da ich noch keine Vorlesungen auf dem Gebiet der Steuerungstechnik/Automatisierungstechnik stehe ich bei diesem Problem leider vor einem großen Fragezeichen. Ich muss für das Projekt nur ein System aufzeigen und nicht den Ablauf programmieren. Daher wäre ich mir unendlich dankbar wenn mir jemand ein System darlegen könnte das diesen Anforderungen genügt.
Vielen Dank im Voraus,
The Wing
 
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Zuerst wäre mal eine Prinzipskizze der Konstruktion inkl. der Hydraulikzylinder wichtig, damit man sich ein Bild von der Aufgabenstellung machen kann.
 
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Erst einmal danke für deine super schnelle Antwort. Ich habe ein Bild von dem CAD Modell unseres Tisches angefügt. Leider nur abfotografiert da die CAD-Software auf meinem Laptop die Skizze nicht lesen kann. Der tatsächliche Tisch unterscheidet sich durch das Wegfallen eines Zylinders die aktuelle Skizze liegt mir leider nicht vor
 
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Ich bin der Meinung, dass da ein Konstruktionsfehler vorliegt. Ich würde das ganze über drei Zylinder realisieren, denn eine Ebene wird überlicherweise über drei Punkte definiert. Das ganze so zu positionieren, dass die 4 Punkte in einer Ebene liegen wird schwierig, du verspannst den Tisch dadurch.
 
Danke für den Hinweis. Die Konstruktion an sich ist bereits von einem Mitstudenten bezüglich aller relevanten Sicherheitswerte durchgerechnet und dimensioniert worden. Mir geht es hier rein um die Ansteuerung der Zylinder wobei es diesbezüglich ja keine große Rolle spielen sollte ob es letztlich 3 oder 4 Zylinder sind.
Trotzdem Danke für dein Feedback,

TheWing
 
TheWing schrieb:
... wobei es diesbezüglich ja keine große Rolle spielen sollte ob es letztlich 3 oder 4 Zylinder sind.
TheWing
Zum Vergrößern anklicken....
der einwand von aventinus ist mehr als berechtigt. um verspannungen zu vermeiden musst du extrem genau positionieren.
ich denke das bekommst du über die hydraulikzylinder nicht hin. es geht ja nicht nur um die endposition sondern auch während der verfahrbewegung müssen alle 4 zylinder im 'gleichlauf' sein. das problem hättest du bei 3 zylindern nicht.

eine ebene im raum wird nun mal durch 3 punkte definiert.
die berechnung ist nicht trivial. http://de.wikipedia.org/wiki/Ebenengleichung#Ebenengleichung
eine normale sps würde ich auf jeden fall ausschliessen.
 
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Wie es scheint habe ich tatsächlich eine veraltete CAD-Skizze ich hab eben den "Konstrukteur" nochmal angerufen mein Aufgabenteil bei der Realisierung hat bis jetzt hauptsächlich die Aufstellung eines Projektplanes und die Kostenkalkulation beschränkt. Entschuldigt meine Unwissenheit :roll:
 
Ich denke schon, dass das mit einer klassischen SPS lösbar ist (SCL oder ST wäre natürlich vorzugsweise zu verwenden). Das hängt aber sehr stark von den Anforderungen ab. Zudem sollen ja 18 Tisch-Positionen angefahren werden. Wenn man diese Teachen kann, dann muß evtl. gar nichts berechnet werden.

1. Möglichkeiten gibt es viele, die wichtigste Frage wäre m.E.: "Sollen diese 18 Tischpositionen in einer bestimmten Art und Weise angefahren werden oder ist der Weg, auf dem sie angefahren werden egal?". (Lage des Tisches während des Verfahrens von Pos. A zu Pos B ist egal.)

Ist es egal, kann man alle 3 Zylinder einfach gleichzeitig einzeln auf ihre Position fahren lassen.
Ist es nicht egal, muß man die Kinematik beachten und dies entsprechend berechnen. Dann bekommt man tatsächlich schon rel. komplexe Gleichungen, wie man sie u.a. benötigt, um Roboter an ihre Position fahren zu lassen.
Den Tisch von jeder beliebigen Position in eine andere beliebige Position über definierte Bahnen fahren zu lassen würde extrem sehr viele Varianten ergeben.

2. Wie genau muß das ganze sein?

Kann es rel. ungenau sein, reicht es vielleicht aus je ein Proportionalventil anzusteuern. Am Zylinder befindet sich ein Meßsystem, bei Erreichen eines Fensterwertes, schaltet man den Zylinder ab, fertig.
Soll es genau sein, benötigt man eine Regelung, dann ist es fast schon besser, eine Hydraulikregelung einzusetzen, die SPS gibt nur noch die Fahrbefehle. Oder man regelt mit der SPS, auch möglich.

3. Soll der Tisch immer Waage stehen oder ist die Ebene des Tisches vollkommen beliebig?

Man muß also unbedingt noch einmal genau über die tatsächlichen Anforderungen nachdenken, um das Ganze nicht unnötig kompliziert werden zu lassen.
 
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Moin,

falls du eine sehr gute Regelbarkeit brauchst, würde ich Hydraulikzylinder mit eingebautem LVDT verwenden. Damit kannst du die Ist-Position relativ fein auflösen (ca 1/100 mm bei 100-500mm Weg). Hier ist das Prinzip beschrieben http://www.waycon.de/fileadmin/pdf/Induktiver_Sensor_SM_HYD.pdf

Dann brauchst Du noch auf der Ausgangseite eine feine Ansteuerung über ein Servoventil, z. B. http://www.sandner-messtechnik.com/sh/valves.htm oder http://www.moog.de/german/products/...-servoventile-fr-analogsignalebrbaureihe-760/

Aber das ist dann von der Hydraulikseite schon High-End. Wir verwenden dieses Equipment für hydraulische Prüfstände. Regelung findet über einen Prüfstandscontroller statt. Regelung findet in einem geschlossenem Regelkreis statt.

Wenn du das selber programmieren willst, brauchst du einen Sollwertgenerator, der kontinuierlich neue Positionen berechnet, wenn Du von einer Endlage zur anderen willst. Über einen PID-Regler wird dann das Servoventil angesteuert.

Hier hatte doch jemand mal so einen Bahngenerator vorgestellt. Oder irre ich mich?

Gruß Illi
 
Ich würde ganz erlich gesagt mal über Elektrozylinder nachdenken. Die Hydraulik wir m.E. relativ schnell relativ teuer.
 
Ralle schrieb:
Ich denke schon, dass das mit einer klassischen SPS lösbar ist (SCL oder ST wäre natürlich vorzugsweise zu verwenden). Das hängt aber sehr stark von den Anforderungen ab. Zudem sollen ja 18 Tisch-Positionen angefahren werden. Wenn man diese Teachen kann, dann muß evtl. gar nichts berechnet werden.
Zum Vergrößern anklicken....
wenn man mit 4 zylindern fahren würde kommt man um eine permanente berechnung nicht drumrum.
meine mathekenntnisse sind in bezug auf vektorrechnung sind mehr als eingerostet (25 jahre her:ROFLMAO:) aber ich denke das man derartige sachen nicht so ohne weiteres in der sps berechnen kann.
bei 3 zylindern und wie ich die position anfahre ist egal gebe ich dir natürlich recht.
 
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@Volker:
Es sind alles immer nur Dreiecke ... aber du hast schon Recht - es ist sicherlich etwas mit "Anforderungs-Charakter". Aber so oder so - warum soll eine SPS das nicht errechnen können ? Ausregeln wird sie es nicht können - aber das muß sie ja auch nicht ...

Gruß
Larry
 
Egal wie, ich würde auf drei Zylinder schwenken. Sonst ist das IMMER was mit Bahninterpolation und wer will das schon wenns nicht sein muss
 
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