Regelung des Masters bei Lastverlust (SINAMICS)

[xpgolfer]

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Hallo,

ich habe eine "S-Rollen" System und möchte dort mit einem Master und einem Slave den Zug regulieren. Beide Motoren verfügen über einen Inkrementalgeber. Im Anhang findet sich eine detaillierte Zeichnung. Der Momentensollwert des Master ist auf den Slave gesetzt mit Begrenzung. (Soweit die Siemens Steuerkonzepte)

Was passiert wenn der Master die Last verliert (durch Ölspur) und nicht mehr mit Moment regelt sondern nur mit Drehzahl und sein (fehlerhaften) Momentensollwert an den Slave gibt?
AW: ... -> das System wird nicht lange laufen

Gibt es dafür eine Lösung (Steuerung etc.) wie so etwas vermeiden werden kann?

Vielen Dank.

 

[zako]

Hallo,
Drehmoment am Master reduziert sich aufgrund Ölfilm, der Ausgleichsregler am Slave gibt den Slave eine reduzierte (max. um 0,5m/min) Geschwindigkeit. Dadurch wird die Bahnspannung zwischen den Achsen reduziert.
Problematischer scheint die Sache am Slave zu sein. Wenn nun dort der Ölfilm angekommen ist, beschleunigt der Slave (und schlupft).
Man kann ja überprüfen, ob der Ausgleichsregler irgendwo in der Begrenzung hängt. Was kann man nun tun?
- Leitgeschwindigkeit reduzieren (bringt das bei Deiner Anlage überhaupt was ?)
- Meldung an Bediener
- Evtl. kannst Du ja einen Längenzähler implementieren, wenn Du eh einen Geber hast. Dann kann man evtl. mitprotokollieren, dass z.B. bei 1234 m Bahn die Zugspannung nicht eingehalten wurde.
Je nach Materialeigenschaften, Abstand der Achsen, Anlagengeschwindigkeit ist das Thema evtl. gar nicht so kritisch. Auch eine Materialbahn hat eine Trägheit, "Steifigkeit", ...
Das musst Du bewerten.

Grüße
Zako

 

[xpgolfer]

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Hallo,

danke für deine Antwort. Ich hab in die Steuerung, falls der Slave Schlupf bekommt einen Override implementiert, der dann bis max. 5% über der Solldrehzahl der SPS liegt. (siehe Anlage)
Wie schafft man es wenn der Master schlupft und sein Drehmoment reduziert, dass der Slave ausgleichend wirkt und sein Drehmoment erhöht?

Gruß
xpgolfer

 

[zako]

Hallo,

danke für deine Antwort. Ich hab in die Steuerung, falls der Slave Schlupf bekommt einen Override implementiert, der dann bis max. 5% über der Solldrehzahl der SPS liegt. (siehe Anlage)
Wie schafft man es wenn der Master schlupft und sein Drehmoment reduziert, dass der Slave ausgleichend wirkt und sein Drehmoment erhöht?

Gruß
xpgolfer

Du willst also nun doch nicht das Konzept mit Ausgleichsregler nehmen, sondern ein Konzept mit Drehzahlübersteuerung und Momentenbegrenzung. Aber genau damit wird das von Dir beschriebene Problem auftreten. Das würde ich beim erst genannten Konzept nicht passieren.
Beim ersten Konzept würde der Slave die Drehzahl zwar reduzieren, aber eben nur um bis 0,5m/min. Diese Drehzahl würde der Slave aber halten (bis Momentengrenze erreicht wird) und die Bahn durchziehen. Falls relevant muss dies bei der Antriebsauslegung bedacht werden.
Es gibt mehrere Ansätze für durchlaufende Warenbahnen - z.B. auch "Statik (mit Kompensation)" wird verwendet (siehe Funktionshandbuch S120 Vektorregelung).
Was nun funzt musst Du entscheiden. Selbst ein reiner Drehzahlgleichlauf ist möglich, falls es sich um ein dehnbares Material handelt. Falls Du unterschiedliche Walzendurchmesser und/oder Getriebefaktoren hast, dann kann das ganz gut über die Bezugsdrehzahlen p2000 der betroffenen Antrieben abgeglichen werden.
Ich bin bis jetzt mit dem obigen Konzept mit Ausgleichsregler immer ganz gut gefahren. Aber wenn Du dann mit Deiner Anlage selbst Erfahrungen gesammelt hast, würde sicherlich nicht nur ich mich freuen, wenn Du Deine Erfahrungen hier postest.

 

[xpgolfer]

Vielen Dank Zako,

ja, das sehe ich jetzt auch. Wie Parametriere ich, es am besten mit dem Ausgleichsregler?

 

[xpgolfer]

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p1486[0...n] CI: Statik Kompensationsdrehmoment / Statik M_Komp
Dieser Parameter ist mit dem Drehmomentsollwert des Antriebs zu verschalten (entsprechend der Auswahl p1488), mit dem der Lastausgleich stattfinden soll.

Ich denke das sollte es sein?!

 

[zako]

p1486[0...n] CI: Statik Kompensationsdrehmoment / Statik M_Komp
Dieser Parameter ist mit dem Drehmomentsollwert des Antriebs zu verschalten (entsprechend der Auswahl p1488), mit dem der Lastausgleich stattfinden soll.
Ich denke das sollte es sein?!

Wie gesagt gibt es mehrere Methoden - je nach Anwendungsfall.
Statt mit Statik, fahre ich selbst gerne mit dem Ausgleichsregler, siehe folgende Applikation:
http://cache.automation.siemens.com...S-G_Querverkehr_Leit-Folgeantrieb_V1-1_DE.pdf

Ich hatte mal folgenden Kurs besucht und profitiere heute noch davon. Der Dozent war selbst jahrelang auf Papiermaschinen- IBN unterwegs und hat einiges über die unterschiedlichen Regelungsverfahren erklärt. Falls Du mehr über Regelungsverfahren für elektrische Antriebe kennenlernen möchtest, dann kann ich diesen Kurs empfehlen:

http://sitrain.automation.siemens.c...ptimieren der Regelung.aspx?courseLanguage=DE

Zusammenfassung zum Ausgleichsregler:
- Drehmomentsollwert von Master (über Querverkehr) zum Slave schicken und dort als Sollwert für Technologieregler verschalten
- Drehmomentsollwert Slave als Istwert für Technologieregler
- Technologieregler sehr schwach (normallerweise als reiner P- Regler) - kp = 0,001 (damit würde ich anfangen)
- Hochlaufgeberrampen des Technologieregler (zunächst) deaktivieren
- Technologiereglerausgang z.B auf +/-1% begrenzen (bei Bezugsdrehzahl p2000=3000 rpm entspricht dies +/-30rpm) und als Drehzahlzusatzsollwert verschalten
- ansonsten bekommen Slave und Master den gleichen Drehzahlhauptsollwert
- Falls gezielt ein Verspannmoment zwischen den Achsen erzielt werden soll, macht man das über den Offset.
- Bzgl. der Größen: Der Technologierelger rechnet in %, d.h. Du bekommt Drehmomensollwerte bezogen auf Bezugsmoment und Dein Ausgang bezieht sich dann auf die Bezugsdrehzahl (wird ja als Drehzahlzusatzsollwert verschaltet).

Falls Du nicht selbst zurecht kommst, dann hat SIEMENS in jeder Region ein Applikationszentrum für Antriebstechnik. Die sind recht kompetent.

Viele Grüße
Zako

 

[xpgolfer]

Hallo Zako und Community,

Danke für deine Hilfe ... geschrieben getan, leider funktioniert das alles nicht so Reibungslos und ich werde die Variante mit mit der Geschwindigkeit ausprobieren.
Wie ich schon erwähnte muss der Slave die Geschwindigkeit ausgleichen in der Form, dass er die Geschwindigkeit von z.b. 20 auf 20.5 m/min erhöht bzw. Je nach Belastung auf 19.5 m/min senkt. Siehe Bild im Anhang.

Die Regulierung sollte so sein: Im Normalfall fährt der Master 60% seines Drehmomentes. sollte er nur 30% haben sollte dass der Regler regulieren und eine entsprechend parametrierte Geschwindigkeit fahren.

Verwendete Hardware: Sinamics S120 CU320

Gibt es eine Idee wie es Aussehen könnte?!

 

[zako]

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Hallo,

wie gesagt würde ich mal Kontakt zu Deiner SIEMENS Niederlassung aufnehmen - sei es beim Konzept zu unterstützen und/oder vor Ort zu unterstützen.

Zum Beispiel:
Ich hatte mal ein Problem mit der Durchmesserberechnung bei einem Aufwickler, da die Materialgeschwindigkeit sehr schwankte (aufgrund vorgelagerten Prozess, wo ich keinen Einfluss drauf hatte - Prinzip nach D=f(v/n)).
Mein Material hatte damals aber Druckmarken. Diese habe ich ausgewertet. Somit konnte ich aus gemessener Materiallänge pro Wicklerdrehung hochgenau den Wickeldurchmesser rechnen - also da gibt es noch weitere Ansätze/Möglichkeiten, die über die Standardapplikationen hinausgehen (wobei das vom SINAMICS- Wickler unterstützte Integrationsverfahren hier auch ganz gut greift).

Hin zu Deiner Anwendung:
Wenn Du Schlupf hast, dann könnte man ja an einer nicht angetriebenen Walze (Voraussetzung kein Schlupf) einen Sensor / Lagegeber anbauen. Dann könnte man durch Lagevergleich zwischen den Antrieben den Schlupf bestimmen.
Ich denke an Deinen Aufbau sind nicht nur die zwei Achsen beteiligt. Das musst Du dann schon als Gesamtsystem sehen. Ich versuche immer jede Achse für sich mal möglichst gut einzustellen und immer sauber vorzusteuern.


Grüße
Zako