Ansteuerung Zylinder parallel ausfahren

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Hallo habe mal wieder eine Frage an euch,

habe die Aufgabe 4 Zylinder höhensynchron zu fahren. Aus diesem Grunde wird an jedem Zylinder ein Wegmesssystem angebracht das ein 4-20mA Signal liefert.
Die Zylinder fahren hydraulisch, über proportionalventile +/-20mA.

Habe Schwierigkeiten einen vernünftigen Ansatz zu finden.

Meine erste Idee:
Einen Zylinder mit einem festen Wert zu fahren und die anderen mit dem Wegmessystem zu überwachen und dann über die Höhendifferenz das Ventil weiter zu öffnen, bzw zu schließen.

Hat jemand von euch eine andere Idee, oder eine solche Aufgabe schon einmal realisiert? Bin für jede Hilfe dankbar.
 
Meine erste Idee:
Einen Zylinder mit einem festen Wert zu fahren und die anderen mit dem Wegmessystem zu überwachen und dann über die Höhendifferenz das Ventil weiter zu öffnen, bzw zu schließen.

So würde ich das auch machen.
Letztendlich werden die anderen Ventile über einen einfachen P-Regler angesteuert.
Die Verstärkung Kp bestimmt dann die "Genauigkeit"
 
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P Regler?

Erst einmal DANKE für die super schnelle Antwort.

Wie würdest Du (Sie,Ihr), den Regler Realisieren, mit einem PID Regler ohne I und D Anteil oder gibt es dazu einen entsprechenden Baustein in der Bibliothek ? oder anders irgendwie selbst bauen??
 
Erst einmal DANKE für die super schnelle Antwort.

Wie würdest Du (Sie,Ihr), den Regler Realisieren, mit einem PID Regler ohne I und D Anteil oder gibt es dazu einen entsprechenden Baustein in der Bibliothek ? oder anders irgendwie selbst bauen??

Sollwert für einen "Slave Zylinder" ist der selbe Sollwert wie für den "Master" zuzüglich Positionsdifferenz.

Ungefähr so (in %):

Soll_Gesch_Slave = Soll_Gesch_Master + Regelabweichung_Slave

Regelabweichung_Slave = ( Pos_Master - Pos_Slave ) * Kp

Bei 1mm Abweichung und 50% Geschwindigkeit Master:

Bei Kp von 1 erhälst du eine Sollgeschwindigkeit für den Slave von
51 %

Bei Kp von 10 erhälst du eine Sollgeschwindigkeit für den Slave von
60 %

Beträgt die Regelabweichung 0 mm, so ist die Geschwindigkeit des Slaves =
Geschwindigkeit des Masters.
 
Erst einmal DANKE für die super schnelle Antwort.

Wie würdest Du (Sie,Ihr), den Regler Realisieren, mit einem PID Regler ohne I und D Anteil oder gibt es dazu einen entsprechenden Baustein in der Bibliothek ? oder anders irgendwie selbst bauen??

Ich würde mir die ansteuerung mal anders überlegen

wie wärs alle 4 zylinder gleich anzusteuern
soll heissen ein propventil das alle 4 zylinder gleichzeitig ansteuert
dann sollte doch normalerweise die zylinder gleich ausfahren

wir haben dies zwar nicht beieinen höhenzylinder gemacht
sondern bei einen liegenden antrieb ( 200 bar vorschub )

wobei beide achsen gleich ausschieben müssen damit die verbindungsachse nicht reist

bis jetzt hatten wir damit keine probleme
 
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Ich finde den Vorschlag von "Unregistrierter Gast" ganz gut wenn das Ganze auf einer kleinen CPU z.B. 314C laufen soll.
Wenn du aber an der Anlage sowieso eine CPU 315 oder 317 einsetzen willst würde ich vielleicht gleich eine fertige Lösung nehmen z.B CPU315T oder CPU317T.
Diese CPU's haben Hydraulikfunktionalität und Gleichlauffunktionen im Bauch und die dafür vorgesehenen PLC-Open Bausteine sind echt einfach einzusetzen. Zudem hast du da auch gleich eine komfortable Ozilloskope Funktion integriert, kann ja bei der IBS zur Kontrolle des Verhaltens nicht schaden. Die Anbindung von analogen Gebern und die Analogausgabe z.B. mit ET200S ist möglich.

Gruß
Watchdog
 
Hallo,

leider werden jetzt hier die Begriffe Lage-regelung und Geschwindigkeits-regelung etwas vermengt...

Gefragt war doch eine Lageregelung.

Warum nicht 4 getrennte PI Regler einsetzen wenn 4 Wegmessungen
da sind. Bei gleicher Parametrerung der 4 Einzelregler
werden diese normalerweise auch gleich reagieren.

Man kann den Lagereglern auch Geschwindigkeitsregler
unterlagern wenn erforderlich.

Um einen exakten Gleichlauf zu erhalten, würde ich mit
einer Störgrössenaufschaltung arbeiten.
Wahrscheinlich der Form, dass ich die 4 Stellgrössen
entsprechend der 4 Abweichungen der Ist-Positionen
zu einem gemittelten Positionsistwert korrigiere.

Mit Kp stellt man übrigens nie eine Genauigkeit ein,
denn der P Regler hat IMMER eine bleibende Regelabweichung.

Gruss ans Forum
 
Warum nicht 4 getrennte PI Regler einsetzen wenn 4 Wegmessungen
da sind. Bei gleicher Parametrerung der 4 Einzelregler
werden diese normalerweise auch gleich reagieren.

Warum nicht ... ?
... weil das Blödsinn ist!

"habe die Aufgabe 4 Zylinder höhensynchron zu fahren."

Mach dich mal schlau hinsichtlich hydraulischer Eigenschaften und Effekte.
Das wirst du schnell dahinterkommen, dass deine Idee für den geschilderten Einsatzfall untauglich ist.
(Stichworte: Staudruck, Schläuche, Öltemperatur, Lastdruck usw.)

Das der P-Regler ne bleibende Regelabweichung hat, sollte bekannt sein.
Was tut das aber hinsichtlich der Problematik zur Sache ?
Je kleiner die Regelabweichung, umso genauer die Lage.

Es spricht aber auch nichts dagegen, noch eine I - Struktur zuzufügen, ist
IMHO aber nicht notwendig. Wir sprechen hier von Hydraulikzylindern...

Im Übrigen ist die LAGE die Regelgröße,
der Stellwert die Geschwindigkeit, da ja die LAGE sich über die Zeit ÄNDERT. (s/t = v)
Schwierig zu verstehen, ich weis...

Fazit:
Erst denken, dann tippen.
 
Zuletzt bearbeitet:
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Das Problem ist wieder mal die unklare Fragenstellung: ist die gleiche Höhe nur am Ende des Positioniervorgangs gefordert oder muß diese auch während des Verfahrvorgangs eingehalten werden (also: Positionsregelung oder Bahnregelung)?

Im ersten Fall ist ein P-Regler die Lösung (bei einer I-Strecke ist auch keine bleibende Regelabweichung zu erwarten).

Im zweiten Fall wird der Einsatz eines P-Reglers dazu führen, das während des Verfahrens immer eine bleibende Regelabweichung eintritt->hier wird ein PI-Regler benötigt.
Nachteil: Durch den zusätzlichen I-Anteil im Regler wird das Gesamtsystem schwingfähig und die Einstellung der Position der nachgeführten Achsen wird wohl immer mit einem mehr oder weniger großem Überschwingen erfolgen.

Wers nicht glaubt, kann sich ja mal gedanklich mit seiner Klospülung auseinandersetzen;) : Füllstandsregelung -> I-Strecke mit P-Regler.
Wenn der Abfluß dicht ist, regelt der Regler ohne bleibende Regelabweichung den Füllstand aus. Wenn ständig Wasser abfließt, kann der P-Regler nur mit einer ständigen Regelabweichung arbeiten -> es fließt ständig Wasser nach, der Sollwert des Füllstands wird trotzdem nie erreicht.
 
Konkretisierung der Fragestellung

Hallo zusammen,

um die Aufgabe genauer zu beschreiben.

Die höchste Priorität hat das gleichmäßige Ausfahren der Zylinder!! um so ein Kippen beim Aufrichten zu verhindern.

Aber die Endlage sollte ebenfalls einigermaßen waagerecht sein, was ja bei gleichmäßigem Ausfahren auch sichergestellt sein sollte, oder liege ich da Falsch ?

Würde gern die Lösung von uG verwenden, da diese am "einfachsten" Einzustellen ist.

Was denkt ihr darüber?
 
Für den ersten Versuch ist der Ansatz von UG brauchbar:

Code:
Soll_Gesch_Slave = Soll_Gesch_Master + Regelabweichung_Slave
 
Regelabweichung_Slave = ( Pos_Master - Pos_Slave ) * Kp

Aber: beim Verfahren wird es zu einer bleibenden Abweichung zwischen führender und nachgeführten Achsen kommen. Ist die Abweichung tolerierbar, dann ist ja alles gut.

Ist die Abweichung zu groß, dann I-Anteil einführen:

Code:
Soll_Gesch_Slave = Soll_Gesch_Master + Regelabweichung_Slave
 
Regelabweichung_Slave_P = ( Pos_Master - Pos_Slave ) * Kp 
Regelabweichung_Slave_I = Regelabweichung_Slave_I +( Pos_Master - Pos_Slave ) * KI 
 
Regelabweichung_Slave = Regelabweichung_Slave_I + Regelabweichung_Slave_P

Hast Du die Möglichkeit, die Istwerte der Positionen und Stellgrößen während des Verfahrensabzuspeichern und grafisch darzustellen -> dies wäre sehr hilfreich.
 
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Leider habe ich keine Möglichkeit die Strecken mit den entsprechenden Stellgraden darzustellen.

Nun aber noch eine andere Frage. Die Gleichungen habe ich so weit verstanden. Aber wie werden diese realisiert?

Mit dem FB 70 (PID) oder werden diese selbst programmiert?
 
Hallo,

FB70 sagt mir jetzt nix (nutzt Du evt. eine S5-wenn ja welche?).

Ansonsten S7: nimm den FB41 aus der PID-Control Library von Step7 oder Du hast eine CPU S7-3..C mit integriertem SFB41, dann nimm den.

Die Formeln dienen zur der anschaulichen Darstellung - zu einem echten Regler fehlt noch viel (Handstellgröße, I-Anteil/Stellgrößen begrenzen,.....) und es soll doch keine Bastellösung werden :) .

Aus Neugierde:
Wie groß ist denn die gehobene Last?
Bist Du in der Ausbildung oder ist das gerade der Job zum Broterwerb?
 
Hallo,

@UG: Also auch nach reiflicher Überlegung bn ich mir sicher, das der von mir vorgeschlagene Ansatz gut ist.

Zu den Details hat PeterEF ja schon genügend geschrieben.

@PeterEF: Sicher bei einem I Anteil wrd das Gesamtsystem schwingfähig.
Das muss aber nicht zwangsläufig zu einem Überschwingen vor Erreichen
der Sollposition führen.

Man kann bei geeigneter Paramterwahl beliebige Güterkriterien erfüllen (Störverhalten, Führungsverhalten, ITAE oder was auch immer).

Wird nur schwierig sein, die Parameter optimal zu finden..

Gruß
 
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