Inbetriebnahme hydr Achse Technology Cpu

[GS-Harri]

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Hallo,

ich bin gerade dabei, eine hydraulische Achse an einer Technology-Cpu 317T durchzuführen und scheitere dabei kläglich.

Hier zunächst ein paar Eckdaten:
CPU 317 T mit IM 174 als Anschlussgruppe. Diese soll einen Gleichgangzylinder mit Längenmessstab positionieren.
Ich bekomme die Achse einfach nicht in den Griff.
Hatte das Programm in der Werkstatt getestet und dafür einen FU mit +-10V Eingang und Drehstrommotor genutzt, war relativ einfach.
Also wollte ich jetzt auf der Baustelle umstellen auf hydraulische Achse und das Servoventil mit +- 10V ansteuern.
Die Achse schwingt, ich kann machen, wass ich will.

Wie geht ihr vor, wenn ihr Regelparameter sucht. Habt ihr Bauchgefühl oder rechnet ihr euch Werte aus.
Wie kann ich mich den richtigen kp, ki und kd Werten näher. Und was ist mit den ganzen Filtern und Zeiten.

Ich habe noch Zeit und kann viel spielen, nur bin ich im Moment überfordert und auch mit den Nerven runter.
Die Achse schwingt, sobald ich ihr die Freigabe über das Sperrventil gebe. Nur wenn die Achse mech. blockiert ist, bekomme ich sie dann in die Lageregelung. Gebe ich dann einen Fahrauftrag, fährt sie schwingend in die richtige Richtung.

Bin froh für jeden Tipp.

Grüße
Harri

 

[Blockmove]

Also wollte ich jetzt auf der Baustelle umstellen auf hydraulische Achse und das Servoventil mit +- 10V ansteuern.
Die Achse schwingt, ich kann machen, wass ich will.

Schau dir mal dein Servo-Ventil genauer an.
"Einfache" Servo-Ventile haben eine große Überdeckung in der Mittelstellung. Das bedeutet, dass du erst eine gewisse Spannung drauf geben musst, bevor sich der Zylinder überhaupt in eine Richtung bewegt.
Damit kommt ein "normaler" Regler nur schwer zurecht.

Gruß
Dieter

 

[jabba]

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Schau dir mal dein Servo-Ventil genauer an.
"Einfache" Servo-Ventile haben eine große Überdeckung in der Mittelstellung. Das bedeutet, dass du erst eine gewisse Spannung drauf geben musst, bevor sich der Zylinder überhaupt in eine Richtung bewegt.
Damit kommt ein "normaler" Regler nur schwer zurecht.

Gruß
Dieter

*ACK*

Ich habe mir immer von Hand den Stellgrad erhöht um die Überdeckung zu ermitteln, und diesen auf den Ausgabewert aufgeschaltet.
Wenn das die einzigste Funktion auf der T-Cpu ist, wäre dafür eine HNC Steuerung von rexroth besser gewesen. Hydraulische Steuerung sind mit Siemens nicht das gelbe vom EI.

 

[Blockmove]

Wenn das die einzigste Funktion auf der T-Cpu ist, wäre dafür eine HNC Steuerung von rexroth besser gewesen. Hydraulische Steuerung sind mit Siemens nicht das gelbe vom EI.

*ACK*

Die HNC haben wir auch mehrfach im Einsatz.

Gruß
Dieter

 

[GS-Harri]

Ok, hnc wäre besser gewesen, aber dafür ist es jetzt zu spät.
Wie schon gesagt, bin ich bei der Inbetriebnahme.

Hat schon mal jemand eine hydraulische Achse mit Tech-CPU in Betrieb genommen?

 

[miami]

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Hallo,

Du musst auch die Ventilkennlinie definieren, damit das richtig läuft.
Damit wird eine Linearisierung der hydraulische Achse vorgenommen.

Schau dir dies mal an: http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/27731588

 

[Watchdog]

Hallo,

wenn Dir die Grundlagen bzgl. Lageregelung oder hydraulischen Strecken fehlen wird es mit jeder Steuerung schwer, egal ob T-CPU, HNC oder Sonstige...
Habe schon einige hydr. Achsen gemacht, unter anderem Anlagen die ehemals mit HNC und dann mit der T-CPU realisiert wurden.
Kann Dich beruhigen, das Ergebnis mit der T-CPU war genauso gut wie mit der HNC.

Die T-CPU ist auch für hydraulische Achsen geeignet und hat dafür speziell Mechanismen im Bauch um hydraulische Strecken z.B. Propventile mit Überlappungsbereich gut regeln zu können (z.B. Kennlinienliniarisierung!)

Ich gehe davon aus das Du die Normierung des Lageregeler noch gar nicht gemacht hast (100% Stellgröße ist welches Vmax.), der eingestellte Kv ist deshalb wahrscheinlich viel zu hoch und die Achse schwingt sobald sie in Lageregelung geht(auch im Sillstand)

Auf die Schnelle kannst Du schnell einfach mal den KV sehr klein machen(I und D Anteil aus) bis nichts mehr schwingt, um die Achse wenn auch nicht optimal, aber zumindest am Laufen zu haben.

Für eine richtige Optimierung verwende aber am einfachsten den Link von "MIAMI", dieser FB ermittelt automatisch die Streckencharateristic, die Überlappung und auch die richtige Normierung wird damit automatisch hergestellt.

Etwas Verständniss für dass was da passiert mußt Du dir naturlich trotzdem erarbeiten.

Danach solltest Du den Lageregler optimieren.
Den I-Anteil und D-Anteil würde ich komplett abschalten.
Der Kv bei hydraulischen Achsen, liegt je nach Qualität der Stecke zwischen 1-8 (1/s) (stimmt nur wenn die Normierung stimmt!)

Viel Erfolg!

Gruß
Watchdog

 

[offliner]

Wenn das die einzigste Funktion auf der T-Cpu ist, wäre dafür eine HNC Steuerung von rexroth besser gewesen. Hydraulische Steuerung sind mit Siemens nicht das gelbe vom EI.

Ich kenne diverse Anlagen, in der eine T-CPU mit Hydraulik verbaut ist (auch mit dynamischen Gleichläufen). Auch als Ablösung einer HNC, weil günstiger. Das A und O ist es, die Normierung der Achse richtig einzustellen. Wenn das nicht passt, bekommst Du die Achse nie vernünftig ans Laufen. Wichtig, wenn das Ventil keine lineare Kennlinie enthält, ist es, eine Ventilkennlinie anzulegen, um den zur Geschwindigkeit passenden Sollwert auszugeben ! Normierung für den Sollwert ist max. Geschwindigkeit unter Begrenzungen. Bei diesem Wert gibt die IM174 10V aus.

 

[jabba]

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Ich weiss das ich das auch mit einer T-CPU hinkriegen kann, aber bei einer HNC habe ich maximal die Überdeckung als Vorspannung eintragen müßen und gut wars.

Ist zwar teurer, aber bei schnellen dynamischen Pressvorgängen habe ich gute Erfahrungen mit der HNC gemacht. Aber vorher habe ich die gleiche Maschine ohne T-CPU und HNC auch hinbekommen, was aber einiges an Arbeit war.

Die T-CPU Kann zwar viel, man muß aber auch sehr sehr viel nachlesen, also von alleine erklären einem sich die Dinger nicht. Ich fand die HNC einfacher zum Inbetriebnehmen (obwohl komplett fremd); einfacher als das Technologyfunktionshandbuch zu den Funktionsbausteinen der Technologiefunktionen

 

[GS-Harri]

Achse läuft

So,

zuerst mal Danke für die guten Tipps.
Letzlich wars nur das Servoventil, das mir Probleme gemacht hat. Neues Servoventil rein. Achse regelt sich ein. Parameter etwas nachjustiert, sieht schon ganz gut aus.

Habe jetzt einen Kp von 8, mit dem Ki hab ich noch meine Probleme.
Die Achse regelt zwar sehr genau ein (ki 15), allerdings zu langsam. Ohne Ki steht die Achse schnell auf Position, allerdings fast einen Millimeter Differenz zwischen Soll und Istposition.
Wenn dazu noch jemand ne Idee hat.........

 

[Watchdog]

Habe jetzt einen Kp von 8, mit dem Ki hab ich noch meine Probleme.
Die Achse regelt zwar sehr genau ein (ki 15), allerdings zu langsam. Ohne Ki steht die Achse schnell auf Position, allerdings fast einen Millimeter Differenz zwischen Soll und Istposition.
Wenn dazu noch jemand ne Idee hat.........
GS-Harri

Wie auch schon in dem Thread erwähnt haben manche Servo/Prop Ventile um den Nullpunkt eine sog. Totzone, d.h. eine Sollwertvorgabe im Bereich von z.b. 0-1V bewirkt am Ventil noch keinen Ölfluss, sprich keine Bewegung, also erst Werte darüber und dann verhält sich der Bereich darüber evtl. auch noch nichtlinear.
Ist dem System nun dieses Verhalten nicht bekannt, sprich Du hast keine Ventilkennlinie mit diesem Verhalten definiert, so wird bezogen auf deinen Fall bzgl. Regelgenauigkeit, bei einem Kp=8 und 1mm Regeldifferenz evtl. noch nicht genug Stellgröße erzeugt um ein Bewegen der Achse zu erreichen (1mm * 8 1/s = 8 mm/s).
Bei Verwendung des I-Anteils im Lageregler wird der Sollwert dann natürlich integriert und dadurch eine genaue Endgenauigkeit erreicht, allerdings hat dies andere Nachteile, wie längere Einregelzeit und vor allem Überschwingen bei der Zieleinfahrt. Die meisten Anwendungen können ein Überschwingen überhaupt nicht brauchen und sind deshalb nicht mit stets aktivem Ki betreibbar.
Deshalb nutzt man dafür in der Regel reinen Kp in Verbindung mit der Ventilkennlinie.
Bei Verwendung mit Ventilkennlinie sollte die Achse mit reinem Kp gut regeln(schnell und genau), da durch die Ventilkennlinie (in der HNC als Vorspannung) die Steuerung dem Ventil immer mindestens die Spannung vorgibt die es zur Bewegung braucht(Totzone) .
Deshalb wurde in dem Thread auch schon mehrmals auf die Ventilkennlinie hingewiesen.

Für eine richtige Optimierung verwende aber am einfachsten den Link von "MIAMI", dieser FB ermittelt automatisch die Streckencharateristic, die Überlappung und auch die richtige Normierung wird damit automatisch hergestellt.
Watchdog

Bei manchen einfachen Anwendungen geht es evtl. auch ohne, wenn man aber eine möglichst hohe Regelgüte und Dynamik erreichen will braucht man aber die Kennlinie
Das erfordert zwar Einarbeitung, hat aber seinen Sinn und die Ermittlung läuft ja letztlich automatisch.


zur Info:
Die Lageregler in vielen Positionierbaugruppe haben in der Regel nur reine P-Regler, da eine Positionsstrecke an sich integrierendes Verhalten hat und deshalb ein stets aktiver I-Anteil im Lageregler nachteilig ist (der evtl. unterlagerte Drehzahlregler kann aber natürlich ein PI-Regler sein).
Das adaptive Zuschalten des I-Anteils im Stillstand z.B. bei der T-CPU und hydraulischen Achsen kann zwar in manchen Applikationen sinnvoll sein, die generelle Verwendung eines PI oder PID Reglers für Lageregelung aber eher nicht.