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Thema: PID Regler Problem

  1. #11
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    mit 70cm/s bewegt das teil sich 1cm in 14ms.
    dein zyklus ist 20ms, ob das funktioniert hängt jetzt noch vom radius der kurve ab.

    wie schnell wandelt die 314ifm den analogwert?
    wie schnell wandelt ihn der sensor?
    "Es ist weit besser, große Dinge zu wagen, ruhmreiche Triumphe zu erringen, auch wenn es manchmal bedeutet, Niederlagen einzustecken, als sich zu den Krämerseelen zu gesellen, die weder große Freude noch großen Schmerz empfinden, weil sie im grauen Zwielicht leben, das weder Sieg noch Niederlage kennt." Theodore Roosevelt - President of the United States (1901-1909)

  2. #12
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    Hallo Markus,

    wenn man es so betrachtet hast du natürlich recht.

    Rückmeldung:

    Wir haben zuerst mal den Leitdrahtstrom gemessen. Ergebnis 28mA. Da aber die Antenne auf 35mA kalibriert wurde haben wir uns an die Potis gemacht.

    Summenspannung einstellen ist ja noch ok. Antenne parallel mittig zum Draht. Hier muß ja das Maximum von 10V herschen. Hatten aber nur ungefähr 6 Volt. Haben den Wert durch Drehen des Potis für die Empfindlichkeit Summenspg. auf 10 Volt eingestellt. Durch Vergleichen mit der "alten" Antenne haben wir festgestellt, das nun auch der Bereich für "Leitdraht vorhanden" (das ist der Schaltausgang, der bei 20mA ein HIGH leifert) vergrößert worden ist. Das hat schonmal eine Besserung gebracht.

    Ganz klar ist aber nicht wo das Maximum der Differenzspannung herschen muß. Parallel mittig zum Draht sind eindeutig 0 Volt. Somit haben wir es bei den werksseitigen Einstellungen belassen.

    Fazit: FTF fährt mit den jetztigen PID-Anteilen auf der Geraden relativ ruhig. Auch in den nicht engen Kurven kein Problem. Bei engeren Kurven kann man feststellen, das anscheinend der Wert für die Stellgröße nicht ausreicht zum Gegenlenken. Zum Feierabend sind wir zum Entschluß gekommen, das aber auch eine zu niedrige Differenzspannung schuld sein kann. Angenommen bei gleichem horizontalem Versatz zum Leitdraht wird vielleicht jetzt zu eine geringe Differenzspannung aus der Antenne ausgegeben, das sie ja falsch kalibriert ist. Durch die zu geringe Differenzspannung wird wahrscheinlich auch die berechnete Stellgröße kleiner ausfallen. Stellt man aber nun die Differenzspannung etwas höher, müßte bei gleichem Versatz zum Leitdraht doch eine größere Stellgröße und somit ein schnelles Gegenlenken das Ergebnis sein.

    Was meint ihr dazu?

    Bisher haben wir uns ja immer nur mit der Differenzspannung befasst. Aber kann es sein, das man eigentlich beide Spannungen irgendwie auswerten muß. Ich meine es so: Der Abstand von Antenne zum Leitdraht im Boden kann ja nicht immer gleich sein. Dadurch ändert sich ja beim Fahren auch die Summenspannung und die Differenzspannung. Wenn man eine Momentaufnahme macht, ist zu einem die Summenspannung niedriger und dadurch die Differenzspannung auch, obwohl sich die Antenne genau über dem Leitdraht befindet. Die Stellgröße wird somit auch kleiner. Ist aber der Abstand von Antenne zum Leitdraht kleiner, ist die Summen- sowie die gemessene Differenzspannung wieder höher, und somit wird auch die Stellgröße wieder höher obwohl die Antenne immer noch genau auf dem Leitdraht ist. Hab mir schon den Kopf daran zerbrochen, aus diesen beiden Werten einen Wert zu bilden, der immer gleich ist.
    Ich hoffe, ich hab mich einigermaßen verständlich ausgedrückt.

    Habt ihr dazu einen Tipp für mich.

    Gruß
    Michael

  3. #13
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    Guten Abend,
    Zitat Zitat von S7_Mich Beitrag anzeigen
    Ganz klar ist aber nicht wo das Maximum der Differenzspannung herschen muß.
    Ich meine genau dann, die halbe Breite des Sensors vom Draht weg ist - so deute ich jedenfalls die schematische Darstellung der Kennlinien in der PDF-Datei.
    Fazit: FTF fährt mit den jetztigen PID-Anteilen auf der Geraden relativ ruhig. Auch in den nicht engen Kurven kein Problem. Bei engeren Kurven kann man feststellen, das anscheinend der Wert für die Stellgröße nicht ausreicht zum Gegenlenken. Zum Feierabend sind wir zum Entschluß gekommen, das aber auch eine zu niedrige Differenzspannung schuld sein kann.
    Bist Du sicher, das der Sensor die ganze Zeit über dem Draht ist, oder ist die Abtastzeit (20ms) zu kurz, so das die Abweichung in Kurven größer wird -> dann geht wie ich schon erwähnte nämlich die Differenzspannung zurück und es sollte das von Dir beschriebene Verhalten auftreten.

    Angenommen bei gleichem horizontalem Versatz zum Leitdraht wird vielleicht jetzt zu eine geringe Differenzspannung aus der Antenne ausgegeben, das sie ja falsch kalibriert ist. Durch die zu geringe Differenzspannung wird wahrscheinlich auch die berechnete Stellgröße kleiner ausfallen. Stellt man aber nun die Differenzspannung etwas höher, müßte bei gleichem Versatz zum Leitdraht doch eine größere Stellgröße und somit ein schnelles Gegenlenken das Ergebnis sein.
    Das ist richtig, so lange die maximale Stellgröße noch nicht erreicht ist. Was ist übrigens für ein Stellglied verbaut - eine Art Servo?

    Bisher haben wir uns ja immer nur mit der Differenzspannung befasst. Aber kann es sein, das man eigentlich beide Spannungen irgendwie auswerten muß. Ich meine es so: Der Abstand von Antenne zum Leitdraht im Boden kann ja nicht immer gleich sein. Dadurch ändert sich ja beim Fahren auch die Summenspannung und die Differenzspannung. Wenn man eine Momentaufnahme macht, ist zu einem die Summenspannung niedriger und dadurch die Differenzspannung auch, obwohl sich die Antenne genau über dem Leitdraht befindet. Die Stellgröße wird somit auch kleiner. Ist aber der Abstand von Antenne zum Leitdraht kleiner, ist die Summen- sowie die gemessene Differenzspannung wieder höher, und somit wird auch die Stellgröße wieder höher obwohl die Antenne immer noch genau auf dem Leitdraht ist. Hab mir schon den Kopf daran zerbrochen, aus diesen beiden Werten einen Wert zu bilden, der immer gleich ist.
    Da wäre es an der Zeit:
    1. mal einige statische und dynamische Kennwerte des Sensors und der Strecke zu erfassen (also Kennlinien für Summen- und Differenzspannung, Verstärkung+Verzögerung der Lenkung, Zusammenhang Abstand Sensor-Draht vertikal und Diff.-Spann., ....)

    und 2. mal ein wenig das Zeitverhalten abzuschätzen: das Fahrzeug fährt mit v_max zum Zeitpunkt t_1 in eine Kurve und zwar stur geradeaus (es ist genau am Beginn der Kurve) und genau mittig über dem Draht. Welche Abweichung hat dann der Draht von der Mittellage des Sensors zum Zeitpunkt t_1 + 20ms??????

    Gibt es eingetlich auch einen Geschwindigkeitsregler?
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

    ...Wir sind Alle Zeitreisende. Die überwiegende Mehrzahl schafft allerdings täglich nur einen Tag.... (Jasper Fforde: "In einem andern Buch")

  4. #14
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    Vielen Dank für Deine Ausführungen.

    Es könnte durchaus sein, das die Abtastzeit von 20ms noch zu kurz ist. Das hatten wir heute nicht mehr getestet. Vorallem könnte es dann auch schon knapp mit der Zykluszeit werden.

    Ja du hast recht, als Stellglied wird ein Servo verwendet.

    Zur Einstellung der Differenzspannung: Wenn man die halbe Breite der Antenne zum Draht versetzt, wird höchstens 20000 eingelesen, also keine 10V. Ich glaube wir sollten zunächst noch an dieser Schraube drehen. Ich habe mir auch gedacht, das wir vieleicht nicht die halbe Breite verwenden, sondern die Lenkung manuell soweit horizontal versetzen bis der Schaltpunkt "Lenkdraht vorhanden" auf LOW geht. Somit hätten wir den eigentlichen Bereich, der verwendet wird. Hier könnte man die Differenzspanung dann auf das Maximum stellen. Ich denke mit der Einstellung der Summenspannung sind wir richtig verfahren.

    Kennlinien von Summen- und Differenzspannung haben wir mit dem SPS Analyzer aufgezeichnet.

    Ja eine Geschwindigkeitsregelung gibts. Über Telegramm wird eine Geschwindigkeit vorgegeben. Die CPU wertet das Telegramm aus und gibt den entsprechenden Wert über die Analogkarte an den Fahrregler. Man muß aber auch dazusagen, das vorher dieses Analogsignal durch den Hardwareregler geschliffen worden ist. Da hier auch eine Regelung erfolgt ist. Da aber Rampeneinstellungen im Fahrregler vorhanden sind, haben wir uns gedacht, hier eine PID einzusparen. Rückmeldung über die gefahrene Geschwindigkeit erhält der Hardwareregler und die CPU von ein und dem selben Inkrementalgeber.

    Man könnte natürlich jetzt darüber nachdenken, wenn er die Kurve nicht bei dieser Geschwindigkeit pakt, automatisch die Geschwindigkeit anzupassen Aber das artet dann glaub ich aus.

    Gruß
    Michael

  5. #15
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    Zitat Zitat von S7_Mich Beitrag anzeigen
    Man könnte natürlich jetzt darüber nachdenken, wenn er die Kurve nicht bei dieser Geschwindigkeit pakt, automatisch die Geschwindigkeit anzupassen Aber das artet dann glaub ich aus.
    Hi. also wenn ihr das selbe system habt wie wir, dann verhält sich das FTF
    im Orginalen zustand genau so.
    Ist das FTF (bei uns heissts FTS-> Führerloses Transport System )
    in der Kurve zu schnell, wird die geschwindigkeit reduziert.

    Wenn wir mit einem FTF ein Spurproblem haben,nehem wir unsere Ersatz freqeunzsteuerung des Systems(Als schleife dient ein Stück Schweissdraht.) und simulieren das auf dem Bock.
    Jetzt brauchen wir nur noch den Schweissdraht hin und her bewegen und simulieren so unsere Kurven

    Gruss Andy

  6. #16
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    ich will mich ja wirklich nicht wichtig machen...
    aber bevor du dir überlegst wie du die abtastzeiten einstellst, oder sonst was veränderst solltest du dir wirklich im klaren sein was dein hardware überhaupt kann...

    ich kenne analoge eingangskarten von siemens mit 80ms wandlungszeit (pro kanal!)...

    was diese ifm kann weiß ich nicht, finde ich nicht im katalog.

    dann kommt es auf die wandlungszeit vom sensor, vom analogausgang und vom servo an...
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  7. #17
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    Hallo,

    hab mir jetzt mal die Technische Daten meiner Analogbaugruppe angesehen und du hast wirklich recht Markus, pro Kanal Grundwandlungszeit 20ms + Integrationszeit 2ms = 22ms. So nun hat diese Baugruppe 4 Kanalgruppen mit jeweils 2 Kanäle = 8 Kanäle --> 22ms * 8 = 176ms. Das ist aber immer noch ohne Drahtbruchüberwachung Da kommt dann noch was dazu.

    http://support.automation.siemens.co...ew/de/11820945

    Hier auf der Seite 297 stehts.

    Tja, vielen Dank für diesen Tipp. Ich habe mich eh schon gefragt, warum sich so absolut nix ändert, wenn man die Cycletime ändert. Ob 20ms oder runter bis zu 5ms. Keine Änderung. Jetzt ist es klar.

    Aber bei Siemens gbits Abhilfe. Die Baugruppe Sm335 Schnelle Analogeingabe. ´

    http://cache.automation.siemens.com/...HB/SM335_d.pdf

    Auf Seite 19 stehts: 1ms Grundwandlungszeit für 4 Kanäle. Das hört sich gut an. Werd mal sehen, was diese Baugruppe kostet.

    Oder eine andere "normale" Analogeingabebaugruppe verwenden, vielleicht mit 2 oder 4 Kanäle, die man extra abschalten kann, um die Wandlungszeit so kurz wie möglich zu halten.

    @Zefix:
    Welche Antenne habt ihr im Einsatz bzw. wird das FTF (bei uns heißt ein FTF=Führerloses Transportfahrzeug, das ganze System wiederum wie bei euch FTS) über diesen Fahr- und Lenkregler von Götting geregelt? Oder habt ihr die Auswertung schon in der SPS?

    Vielen Dank für euere Hilfe!
    Schönes Wochenende
    Gruß
    Michael

  8. #18
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    billiger als die schnelle analogeingabe von siemens wären buskopler und analoge klemmen von wago oder bekhof, wenn die cpu profibus hat. oder gleich die ifm raus und ein controller von denen rein...
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  9. #19
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    Hallo,
    wie sieht es mit deiner Regelung aus? Hast du eigentlich einmal deine ganze Regelstrecke analysiert! Wenn das verhalten der Stecke sowie des Reglers bekannt sind, gibt es Methoden den P,I,D Anteil zu berechnen.
    Ich kann die hierzu ein Buch empfehlen: Regeln mit Simatic :ISBN 3-89578-248-3 aber suche doch erst einmal im Internet.

    Franz

  10. #20
    S7_Mich ist offline Erfahrener Benutzer
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    Hallo,

    wir haben bisher immer nur versucht, durch probieren geeignete PID-Anteile zu finden. Bevor wir aber jetzt weiter probieren, möchte ich die Analogbaugruppe gegen eine sm355 austauschen, damit wir sicher sind, das der Analogwert auch schnell genug am FB41 wieder ankommt.

    Wie geht man dazu vor, wenn man die Regelstrecke analysiert? Hab ein pdf von Siemens gefunden, indem beschrieben ist, wie man durch probieren geeignete Werte für den Regler findet. Das werd ich auch nochmal nächste Woche probieren.

    Was ich mir auch schon gedacht habe, wir haben ja die PID-Anteile des Hardwarereglers. Nur sind die nicht in Sekunden angegeben, sondern sind einfach nur Werte zwischen 1 und 255. So sind zumindestens die Eingaben beschränkt. P-Anteil wäre hier 130. Gibts eine Möglichkeit diesen P-Anteil umzurechnen, sodaß ich diesen Wert dann am FB41 eingeben kann. I-Anteil weiß ich jetzt nicht auswendig, aber ich glaube der war so bei 40.

    Gruß
    Michael

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