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Thema: Regelung! HILFE!

  1. #1
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    Guten Tag allerseits,

    ich muss zum ersten Male eine Regelung programmieren und komme einfach nicht weiter. Es dreht sich um folgendes: Es soll eine Kraft geregelt werden (ca 4500Newton), diese Kraft wird über einen Zylinder aufgebaut, wobei dieser über ein Prop-Ventil gesteuert werden sollte. Sobald die Soll-Kraft erreicht wurde, soll der Zylinder zum Stillstand kommen und die eingestellte Soll-Kraft beibehalten. Als Hardware habe ich eine CPU 314 IFM mit einer zusätzlichen Analogen Ausgabebaugruppe (AO2x12Bit) und ein OP 3. Eine Kraftmessdose von NovaTech (max.20kN) Typ 256 ist auch vorhanden.
    Mein Problem ist jedoch die Steuerung/Regelung des gesamten Ablaufs, da ich keine Programmiererfahrung in Regelstrecken habe. Die Ausbildungsunterlagen von Siemens zur Regeltechnik habe ich bereits 5mal durchgelesen und weiß' nicht recht ob der SFB41 das richtige hierfür ist?

    BITTE dringend um Antworten/Vorschläge!
    Geändert von _blackened_ (26.05.2008 um 14:23 Uhr)
    Zitieren Zitieren Regelung! HILFE!  

  2. #2
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    Hmm, bin vielleicht nicht die Größte Leuchte, was Regelung angeht, aber vlt. kann ich dir ein paar Anregungen geben.

    Zunächst würde ich sagen, daß der FB 41 (oder SFB 41, falls die 314 den unterstützt) meiner Meinung nach ganz gut aussieht.
    Die Frage ist halt nur, was du für Vorgaben hast. Also, wie schnell sollen die 4,5kN aufgebaut werden? Wie ist das Proportinal Ventil dimensioniert? Wie schnell soll der Zylinder stoppen, wenn die 4,5kN erreicht sind? Kann er schon früher anfangen "abzubremsen"? Wie sieht es mit verhalten, bei Bereichsüberschreitung aus? Liefert die Messdose auch den max. Analogwert, wenn die 20kN erreicht sind, oder ist dort noch Reserve eingebaut? etc...
    In der Beschreibung des Bausteins ist eigentlich alles ganz gut erklärt, selbst wenn man keine großartigen Erfahrungen mit Regeltechnik hat.
    So wie ich das sehe, kann man mit dem Baustein alles machen, was du benötigst. Klar musst du noch das Programm drumhgerum basteln, aber im großen und ganzen macht der FB41 alles was du brauchst.
    Einfach mal probieren.

    War zwar jetzt nicht sonderlich hilfreich, aber vielleicht konnte ich dich etwas motivieren, daß soll ja manchmal schon was bringen.

    MfG
    Borsti
    „Der Hauptunterschied zwischen etwas, was möglicherweise kaputtgehen könnte und etwas, was unmöglich kaputtgehen kann, besteht darin, daß sich bei allem, was unmöglich kaputtgehen kann, falls es doch kaputtgeht, normalerweise herausstellt, daß es unmöglich zerlegt oder repariert werden kann.“
    Douglas Adams

  3. Folgender Benutzer sagt Danke zu Borsti für den nützlichen Beitrag:

    _blackened_ (03.06.2008)

  4. #3
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    Hallo blackened,

    mit deinem Prop.-Ventil wirst du wahrscheinlich nur die Geschwindigkeit deines Hydraulikzylinders regeln können. Normalerweise gibt es in der Hydraulik (Parker, Rexroth,etc.) Druckregelventile die auch noch zusätzlich angesteuert werden müssen, ausserdem sitzen an vielen Hydraulikpumpen
    auch noch Druckeinstellventile die mechanisch und oder elektrisch justiert werden!!

    Am besten frag mal euren Hydrauliker, schau dir mit Ihm den Hydraulikplan an wo sämtliche Komponenten aufgezeichnet sind bevor du irgendwelche SPS-Bausteine nutzt.

    Als erstes muss du wissen wie die Hydraulik + Mechanik funktioniert bevor
    du dein Notebook beschäftigen wirst. O.K.
    Bis dann mal

    Martin

  5. Folgender Benutzer sagt Danke zu Martin L. für den nützlichen Beitrag:

    _blackened_ (03.06.2008)

  6. #4
    _blackened_ ist offline Neuer Benutzer
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    Hallo und erstmal vielen Dank,

    mit dem Programm bin ich soweit durch...habe heute neuen Mut gefasst und werd einfach probieren... !
    Allerdings weiß ich nicht ob die Soll-Kraft Variable ok ist...habe sie im Datentyp DWORD programmiert und einfach an den Eingang SP_INT vom FB 41 geknallt...kann das klappen? Diese Variable soll übrigens am OP3 eingestellt werden.

    Hmm...und mit Hydraulik soll diese Steuerung nicht laufen, ich soll das auf pneumatischem Wege lösen. Die Kraftsteuerung übernimmt hierbei das Proportional-Ventil...

  7. #5
    _blackened_ ist offline Neuer Benutzer
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    Zitat Zitat von Borsti Beitrag anzeigen
    Die Frage ist halt nur, was du für Vorgaben hast. Also, wie schnell sollen die 4,5kN aufgebaut werden? Wie ist das Proportinal Ventil dimensioniert? Wie schnell soll der Zylinder stoppen, wenn die 4,5kN erreicht sind? Kann er schon früher anfangen "abzubremsen"? Wie sieht es mit verhalten, bei Bereichsüberschreitung aus? Liefert die Messdose auch den max. Analogwert, wenn die 20kN erreicht sind, oder ist dort noch Reserve eingebaut? etc...

    Vorgaben sind: Aufbau und Einhaltung der Kraft.
    Prop-Ventil:FESTO MPYE 5; Ub=24VDC/Regelbar von 0 bis 10V; Pmax=10bar
    Zylinder: Der sollte sofort stoppen(''abbremsen'' wär schon gut), sobald die SOLL-Kraft erreicht ist. Und eine Bereichsüberschreitung (über SOLL-Kraft) darf nicht vorkommen.
    Kraftmessdose: Genauso ist es! Liefert den maximalen Analogwert bei 20kN.

  8. #6
    _blackened_ ist offline Neuer Benutzer
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    Hm...das mit der SOLL-Kraft-Variable klappt nicht über nen OP3, der kennt ja ''nicht so viele Datentypen''. Habe mir gedacht, das als REAL-Variable direkt bei Step7 auf einen Anfangswert zu setzen...quasi den Sollwert, und jedes mal bei verstellen der SOLL-Kraft den Baustein neu in die SPS zu laden !

    Nur was gebe ich als Startwert an, wenn ich z.B. eine Kraft von 4.5kN haben möchte?

    Beziehungsweise was soll denn das mit dem Wert 0.000000e+000 ???
    Geändert von _blackened_ (27.05.2008 um 14:03 Uhr)

  9. #7
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    Beziehungsweise was soll denn das mit dem Wert 0.000000e+000 ???
    Naja, ist halt die normale Darstellung für ne Gleitpunktzahl.

    Wenn du die Sollkraft im OP3 einstelle willst, kannste ja einfach ne INT Variable machen und diese dann im Programm in eine REAL Variable wandeln. Aus 4500(INT) sollte dann 4.500000e+003(REAL) werden, wenn ich mich jetzt nicht schon wieder irre...

    So und jetzt ist eigentlich jemand gefragt, der von Regelungstechnik mehr Ahnung hat als ich. Ist nämlich schon etwas länger her, daß ich das mal gelernt hab.

    Wenn ich das jetzt richtig sehe, soll der Zylinder mit Max. Kraft losfahren und so schnell(aprupt) wie möglich bei den 4,5kN stoppen und diese halten.
    Ich glaube dann brauchst du nur einen PD Regler. Allerdings müsste das dann nur gehen, wenn du den Wert weist, bei dem der Zylinder die 4,5kN hält.

    Und dazu müsste man wissen, wieviel kN der Zylinder aufbringt, wenn du dein Prop-Ventil mit 10V ansteuerst. Wenn du diese "Grenzwerte" hast, kannste ja deine Werte skalieren um eine Regelung zu erhalten.


    Ich weis, daß ich jetzt keine sonderlich große Hilfe bin, aber vielleicht erbarmt sich hier ja jemand und korrigiert mich, denn ich will ja auch noch was lernen...

    MfG
    Borsti
    „Der Hauptunterschied zwischen etwas, was möglicherweise kaputtgehen könnte und etwas, was unmöglich kaputtgehen kann, besteht darin, daß sich bei allem, was unmöglich kaputtgehen kann, falls es doch kaputtgeht, normalerweise herausstellt, daß es unmöglich zerlegt oder repariert werden kann.“
    Douglas Adams

  10. Folgender Benutzer sagt Danke zu Borsti für den nützlichen Beitrag:

    _blackened_ (29.05.2008)

  11. #8
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    Hallo.
    Um bei der Regelung Hilfe Leisten zu können wäre es Hilfreich den Pneumatikplan zu kennen und zu wissen wie die Kraft gemessen wird.
    MfG Fritze.

  12. #9
    _blackened_ ist offline Neuer Benutzer
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    Zitat Zitat von Fritze Beitrag anzeigen
    Hallo.
    Um bei der Regelung Hilfe Leisten zu können wäre es Hilfreich den Pneumatikplan zu kennen und zu wissen wie die Kraft gemessen wird.
    MfG Fritze.
    Also ein Pneumatikplan dafür zu zeichnen ist meiner Meinung nach zu aufwendig, da es nur eine Aufbereitungseinheit, ein Ventil zur Druckluftfreigabe, ein Proportionalventil und ein Zylinder sind. Der Zylinder wird wie schon erwähnt über ein Proportionalventil gesteuert. Ich habe mir noch zusätzlich gedacht, die Abluft am Zylinder zu drosseln durch mech. Drosselventile...wäre bestimmt sinnvoll !
    Die Kraft wird durch eine Kraftmessdose (an der Hubstange des Zylinders verschraubt) aufgenommen.

    Ich hoffe das hilft dir weiter...!?

  13. #10
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    Hallo Blackened.
    Schau dir doch einmal unter Wikipedia die Ausführungen zum Regelkreis an.
    In deinem Beispiel ist :
    W entspricht Sollwert von VISU
    D entspricht Druck von deiner Wartungseinheit
    Y entspricht gemessene Kraft
    Ich parametriere mir meine Werte meistens von 0 bis 100% und arbeite damit am Regler auch das Ausgangssignal vom Regler stelle ich mir von 0 bis 100 ein.
    Dadurch habe ich mir eine standardisierte Beschaltung des Regelbausteines geschaffen.
    Für die Parametrierung der Regelanteile würde ich bei deiner Aufgabe den D-Anteil ausschalten und für die Verstärkung "P-Anteil" mit einem kleinen Wert beginnen und den "I-Anteil" eine große TN-Zeit wählen. Die Frage ist wie dynamisch dein Zylinder sein muß oder wie groß die Gefahr ist, wenn die Sollkraft überschritten wird.
    Für eine theoretische Berechnung der Regelparameter ist der Vordruck und die Kraft-kennlinie des Zylinders noch sehr entscheidend.
    Wo brauchst du nun noch Hilfe? Bei der Beschreibung des FB41 (SFB41) oder bei der Ermittlung der Parameter?
    Mit freundlichen Grüßen Fritze.

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