G120 Geschwindigkeit bei mechanischem Widerstand reduzieren

[M-Ott]

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Hallo,
ich habe bisher kaum Erfahrung mit Siemens FUs, aber hier gibt es ja erfahrene Leute.
Wir haben ein Spindelhubgetriebe, das von einem Motor mit G120 CU240E-2 PN angetrieben wird. Die Vorschubgeschwindigkeit kann seitens des Bedieners in einem relativ weiten Bereich frei gewählt werden und soll automatisch reduziert werden, sobald der Vorschub auf mechanischen Widerstand trifft (ja, das ist so richtig, weiterfahren, aber langsamer).
Der Geschwindigkeitssollwert wird von der steuernden CPU über Profinet übermittelt, die CPU müsste also übermittelt bekommen, ob der Antrieb auf Widerstand gestoßen ist, um die Geschwindigkeit anpassen zu können.
Liefert der FU irgendeinen solchen Wert? Wenn ja, welchen?

 

[electronics1]

Hallo Michael,
da fällt mit spontan der Motorstrom (Istwert) ein - der geht doch bei Belastung in die Höhe. Den könnte man vielleicht als negativen Zusatz-Sollwert verwenden?

 

[M-Ott]

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Sowas in der Art habe ich auch gedacht, aber dafür müsste ich den Leerlaufstrom für den gesamten zulässigen Drehzahlbereich kennen, sonst erkenne ich nicht, ob der Iststrom durch einen mechanischen Widerstand erhöht wird.

 

[electronics1]

hmmm...
könnte man die Motorhalterung/Drehmomentstütze mit einer Wiegezelle (DMS) oder Ähnlichem versehen? Damit könnte man das Drehmoment erfassen und den Drehzahl-Sollwert manipulieren.

 

[M-Ott]

Mal abwarten, vielleicht hat noch jemand eine Idee ohne zusätzliche Hardware.

 

[blackpeat]

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Drehmoment kannst du auch übertragen, da gibt es auch nicht nur den Absolutwert wie bei Strom (Hab ich zumindest so in Erinnerung)

 

[Heinileini]

. . . aber dafür müsste ich den Leerlaufstrom für den gesamten zulässigen Drehzahlbereich kennen, . . .

Wenn Du ihn noch nicht kennst, kannst Du ihn aber auf diesem Wege zunächst mal kennenlernen (erstmal ohne "negativen Zusatz-Sollwert") und ein Förmelchen oder eine Tabelle mit WertePaaren erstellen, auch ohne mechanischen Umbau.

Gruss, Heinileini

 

[M-Ott]

Ja, das ist eine Möglichkeit.

 

[Ralle]

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Ich würde auch eher das aktuelle Moment nutzen, so es vo G... auszulesen ist. Ich denke, das Moment läuft wesentölich "glatter" als der Strom und ist auch vom Wert besser zu interpretieren.

 

[Larry Laffer]

Das Problem dabei könnte dann aber sein, dass dieses Moment (oder auch der Motorstrom) auch durch Beschleunigung der Achse erreicht wird - die kann das u.U. gar nicht differenzieren ...

@Michael:
Was hast du denn genau vor ?

Gruß
Larry

 

[Plan_B]

Mir fällt da spontan auch ein Drehmomentlimit ein. Inwiefern das im Umrichter oder in der SPS gemacht wird ist eigentlich egal. Wird das Drehmomentlimit erreicht reduziert der Umrichter die Frequenz bis das Limit eingehalten wird.
Natürlich schlägt das Limit auch beim schnellen Beschleunigen zu - als verlängerte Rampe.

 

[Heinileini]

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Das Problem dabei könnte dann aber sein, dass dieses Moment (oder auch der Motorstrom) auch durch Beschleunigung der Achse erreicht wird

Das dürfte vermutlich die grösste Herausforderung der Aufgabenstellung sein, zumal . . .

Die Vorschubgeschwindigkeit kann seitens des Bedieners in einem relativ weiten Bereich frei gewählt werden

Sollte man den "mechanischen Widerstand" per zusätzlicher Hardware ermitteln, so sollte man darauf achten, dass die Trägheit von Motor und SpindelhubGetriebe nicht in die Messung eingehen - sonst wäre der ZusatzAufwand tatsächlich sinnlos.

Gruss, Heinileini

PS:
Ist denn gewährleistet, dass das Erreichen des "mechanischen Widerstandes" nur dann stattfinden kann, wenn die BeschleunigungsPhase abgeschlossen ist?
Oder kann der Bediener während des Verfahrens weiterhin z.B. durch Drehen am Override für "unplanmässige" Be-/Entschleunigung sorgen?
Wodurch kommt es zur Zunahme des mechanischen Widerstandes? Kann man ein anderes Kriterium abfragen, das mit der Zunahme des mechanischen Widerstandes einhergeht?
Tritt der mechanische Widerstand schlagartig auf, so dass man die AnstiegsGewschwindigkeit des Drehmomentes auswerten könnte und kann man andererseits die gewollte Beschleunigung so gering halten, dass sie nicht fehlinterpretiert wird?

 

[zako]

... schau Dir mal die Funktionalität Lastmomentüberwachung an.


Denkbar sind da auch einige Ansätze in der Steuerung. Man kann ja auch eine Drehende Messung machen (dann kommt das Beschleunigungmoment über die Vorsteuerung) und in der Steuerung dann den Ausgang des Drehzahlreglers anschauen (Parameter r1508 ).

 

[M-Ott]

Um mal ein Bisschen genauer zu werden (ich kann nicht ganz ins Detail gehen): Es wird ein Messer zugestellt. Um eine bessere Schnittqualität zu erreichen, soll die Zustellgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Widerstand den das Material leistet reduziert werden.
Bei korrekter Bedienung der Maschine findet während des Schnitts nur Beschleunigung statt, um den nachlassenden Widerstand auszugleichen.
Ich denke, ich probiere erstmal, den Leerlaufstrom für den Vorschub über den Drehzahlbereich zu ermitteln und über diese Werte den entsprechenden Leerlaufstrom zu interpolieren, ich bin aber wirklich nicht sehr optimistisch, dass ich ohne zusätzliche Hardware auskomme.

 

[Ralle]

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Du kannst ja einen Trace der interessanten Werte (s, v, a, M Moment, Strom) machen und dir die Verhältnisse ganz gut ansehen.
Vielleicht ein Bild davon hier einstellen. (Leerlauf und Schnitt)

 

[Larry Laffer]

@Michael:
Da ich mal etwas (in etwa) Ähnliches gemacht hatte habe ich hier rückgefragt ...
Ich hatte es in Verbindung mit einem Kraftsensor gelößt. Es hört sich für mich "ein bißchen" so an, als wenn du auch schon in diese Richtung denkst ...

Gruß
Larry

 

[M-Ott]

Ja, wahrscheinlich geht es in die Richtung. Umso mehr ich darüber nachdenke, umso mehr merke ich, dass mir die Werte, die der FU zur Verfügung stellt, nicht wirklich weiterhelfen.
Trotzdem danke an alle für die Hilfe.

 

[Heinileini]

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Ich hatte es in Verbindung mit einem Kraftsensor gelöst. Es hört sich für mich "ein bißchen" so an, als wenn du auch schon in diese Richtung denkst ...

???

Mal abwarten, vielleicht hat noch jemand eine Idee ohne zusätzliche Hardware.

Hörte sich für mich eher so an, wie "Um Himmelswillen, nur wenn es ohne zusätzliche Hardware absolut nicht hinzukriegen ist."

Aber . . .

Um eine bessere Schnittqualität zu erreichen, soll die Zustellgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Widerstand den das Material leistet reduziert werden.
Bei korrekter Bedienung der Maschine findet während des Schnitts nur Beschleunigung statt, um den nachlassenden Widerstand auszugleichen.

. . . hat mich jetzt total überrascht. Beschleunigung ja, aber vermutlich sehr genau in Grenzen gehalten? Oder ist eine negative Beschleunigung gemeint?

Gruss, Heinileini

 

[Blockmove]

Ja, wahrscheinlich geht es in die Richtung. Umso mehr ich darüber nachdenke, umso mehr merke ich, dass mir die Werte, die der FU zur Verfügung stellt, nicht wirklich weiterhelfen.
Trotzdem danke an alle für die Hilfe.

Wenn ich es richtig verstehe, dann brauchst du sowas wie den klassischen Momentenbetrieb.
Je höher das Moment desto niedriger die Drehzahl.
Sowas müsste der G120 eigentlich intern können. Der Ansatz von zako geht doch genau in die Richtung

 

[Larry Laffer]

@Dieter:
Ich verstehe es genau umgekehrt : je niedriger die benötigte Kraft (weil schon fast durchgeschnitten und deshalb geringerer Schnitt-Widerstand) desto geringer die Geschwindigkeit (indirekt) damit das "Messer" nicht so weit durch das Material durchhaut - oder ggf. damit es am Ende nicht so ausreist ...

Gruß
Larry