F: SPS-Fragen bzgl. kurzen Zykluszeiten etc. (lang)

o.bartz

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Hallo Forenteilnehmende,

ich habe mich gerade neu auf dem Board angemeldet.

Ja, ich habe die FAQ vorher gelesen.

Ja, ich habe das Board vor dem Posten nach Antworten durchsucht.

Falls ich die Anlage unklar beschrieben habe, erlklaere ich das gerne genauer.

Ich bin Student fuer Control & Information Systems. Ich schreibe derzeit bei einer Firma in Spanien meine Abschlussarbeit.

1. Zu Steuerndes/ Regelndes System

Es geht dabei um die Automatisierung der Bandzugmessung z. B. bei Umwickelanlagen fuer Stahl-Coils (Coil = Grooooße Rolle Stahlblech, max. 36 t schwer, max. 2 m breit, max. 2 m Durchmesser).

Das heisst, dass das Stahlblech von einem Coil abgewickelt wird, und zu einem neuen Coil wieder aufgewickelt wird. Dazwischen ist dann unter anderem ein von einem Elektromotor angetriebenes Walzenpaar, das sozusagen bei Bedarf "gebremst" werden kann und den Bandzug beim Aufwickeln erhoeht. Zwischen dieser "Bremse" und dem Aufwickler fuer das Coil wird das Stahlbblech ueber eine Walze umgelenkt. Unter den Auflagern dieser Walze sind sogenannte Bandzugmessaufnehmer der Firma www.dr-brandt-gmbh.de aus Bochum angebracht. Ueber einen Messsignalverstaerker liefern sie ein lineares, analoges Signal (0..10V,0..20mA), das Auskunft ueber die Vertikal auf die Umlenkwalze wirkende Kraft gibt. Aus diesem Signal laesst sich, wenn man den "Umschlingungswinkel" um die Umlenkrolle kennt, die tatsaechliche Bandspannung ermitteln. Mit diesem Ist-Wert und einem voreingestellten Soll-Wert soll mittels eines in der S7-400 realisierten PID-Reglers der Motor des "bremsenden" Walzenpaars so geregelt werden, dass die Bandspannung am Aufwickler dem Sollwert entspricht.

2. Folgende Hardware wird verwendet:

Siemens S7-400, CPU 414-2DP, Profibus-Anbindung

ET200S u.a. mit analogem Eingangsmodul 6ES7 134-4FB00-0AB0, mit der S7-400 ueber Profibus verbunden.

Ich habe mittlerweile herausgefunden, dass die "conversion time" oder Wandlungszeit dieses analogen Eingangsmoduls 65 ms betraegt.

Laut Siemens braucht kein Funktionsbaustein laenger als 0,5 ms bis er abgearbeitet ist.

Die Verzoegerung durch die Uebermittlung des Wertes von der ET 200 S zur S7-400 via Profibus liegt laut Siemens bei 1 - 3 ms


Alles klar soweit?

3. Problem

Bei einer bereits realisierten Anlage hat das aber nicht geklappt. Im stationaeren Betrieb, dass heisst bei einer Bandgeschwindigkeit von ca. 60 m/min, war die Regelung stabil und ausreichend genau. Sobald allerdings das Band beschleunigt oder verlangsamt wurde, begann die Bandspannung (auch am Band sichtbar) um einen Wert herum zu pendeln.

Die gemessene "Scan Cycle Time" lag im Schnitt bei 11 ms, der maximalwert war 15 ms.

4. Provisorische, umgesetzte Problemloesung:

In der Annahme, dass diese "Scan Cycle Time" zu hoch war, um eine stabile Regelung zu gewaehrleisten, wurde folgende Loesung (von einem Siemens Ingenieur) erarbeitet und umgesetzt:

Die PID-Regelung wurde nicht in der S7-400 vorgenomen. Stattdessen uebermittlete die S7-400 nur per Profibus DP den Sollwert an den Antrieb SIMOVERT Masterdrive VC, der die Motoren des "bremsenden" Walzenpaars steuert. Die Analogsignale der o.g. Bandzugmessaufnehmers wurden direkt zu dem o.g. Antrieb gefuehrt. Es wurde die PID-Funktion des Masterdrive VC zur Zugkraftmessung verwendet. So wurde eine Reaktionszeit von <2 ms erreicht statt der oebn genannten 15 ms. Die Anlage funktioniert so Problemlos.

5. Aber...

Schoen und gut. Das Problem ist aber, dass die Firma hier wuenscht, dass die PID-Regelung in der SPS stattfindet. Warum? Verschiedene Kunden bestehen auf verschiedene Hersteller fuer Antriebe. Mit einer PID-Regelung in der SPS waere man unabhaengig von den Herstellern und Faehigkeiten der Antriebe; es wuerde direkt die Drehzal usw. an den Antrieb, egal welchen Herstellers, uebergeben.

6. Aufgabe:

Die Aufgabe und Loesung des Problems besteht also (wahscheinlich) darin, die S7-400 dazu zu bekommen, das Signal der o.g. Bandzugmessaufnehmern mit einer kuerzeren "Scan Cycle Time" als 11 ms, moeglichst nah an den o.g. 2 ms, zu betreiben.

7. Meine Idee:

1. Einsatz einer FM-458-1 DP Baugruppe als Erweiterung der S7-400, in Verbindung mit einer EXM 438 A zum Einlesen der analogen Daten von den Bahnzugmessaufnehmern. So wie ich das verstehe, wuerde die Steuerung dann doch unabhangig von der "Scan Cycle Time" der S7-400 stattfinden, weil die FM-458 eine eigene CPU hat, die die PID-Regelung etc. durchfuehren wuerde?

2. Statt das Analogsignal dezentral in die ET200 einzuspeisen, das Signal direkt z.B. ueber eine SM 431 Analogbaugruppe in die S7-400 einfuehren.
Die Frage ist nur, ob das einen erheblichen Geschwindigkeitsvorteil bringt?

3. Dem Programmierer der SPS (das bin ich nicht, mit dem Programmieren habe ich nix am Hut) sagen, dass er keine Ahnung hat, den Programmcode klauen, hier posten und Vorschlaege zur Optimierung Sammeln.

8. Meine Fragen also:

1. Wer hat Erfahrung mit der FM458-1 DP oder ausreichend Erfahrun mit SPS, um abschaetzen zu koennen, ob die Loesung ueberhaupt eine Loesung ist?

2. Wo sind in der obigen Beschreibung des Problems etc. Denkfehler? Wie gesagt bin ich SPS-Anfaenger.

3. Ist mein Verstaendniss der "Scan Cycle Time" ueberhaupt richtig? Ich verstehe darunter die Zeit vom Einlesen der Signale an den Eingaengen der SPS uber das durchlaufen des Programmcodes, dem entsprechenden Setzen der Ausgaenge der SPS bis zum erneuten Einlesen.

4. Was habe ich denn unter sogenannten "Funktionsbausteinen" zu verstehen? Heisst das, dass ich eine Funtkion, z.B. einen PID-Regler, per Software realisiere? Gibt es auch eine Hardware-PID-Funktion? Ist die dann schneller? Oder steuert der "Funktionsbaustein" lediglich den Zugriff auf die Hardware, die den PID-Regler realisiert?

9. Schlusswort

Mehr schreibe ich erstmal nicht.

Das ist ja schon fast die ganze Abschlussarbeit, die hier jetzt steht.

p.s. Wie sagt man so schoen? Wer Rechtschreibfehler findet, darf sie behalten. Ich habe mir groesste Muehe gegeben.
 
Hallo,
mal mit etwas anderen Worten:
Du hast eine sehr schnelle Regelung zu realisieren, weil deine "Bremswalzen" sich "ohne" Verzögerung auf den Zug auswirken.
In der Fertigstaffeln im Warmwalzwerk sorgen die Schlingenheber dafür, das die Bandspannung konstant ist.

Ich würde mal folgenden Ansatz wählen:
1.) Die Laufzeit des PID Bausteines in der 414 ermitteln bzw. nachschlagen
Wenn dein Restprogramm nicht groß oder nicht zeitkrisch ist würde ich versuchen einen ZeitOB zu verwenden und den ein Zeitraster laufen lassen, das die Regelung arbeitet und auch der Rest abgearbeitet wird.

2.) Einen einfachen PID Regler schreiben, der nur die wichtigsten Anweisungen enthält.

3.) Ich würde zum Testen die 414 gegen eine 416 tauschen und das gleiche probieren.

4.) Dann würde ich die FM einsetzen.

Ich hoffe Dir einige Anregungen gegeben zu haben.
 
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Re: F: SPS-Anfaenger Fragen (lang)

o.bartz schrieb:
Es geht dabei um die Automatisierung der Bandzugmessung z. B. bei Umwickelanlagen fuer Stahl-Coils.
Bin kein Experte für die genannte Hardware, aber mit Aufwickeln habe ich regelmäßig zu tun. Wir haben dann sogenannte "Tänzerrollen", die einen gewissen Weg machen können, auf dem der Zug durch Luftdruck oder Gewichtsbelastung gleich bleibt. Der Regler stellt den Wickler dann so nach, daß die Rolle in der Mittellage bleibt.
Jae mehr Weg, desto geringer die Anforderungen an die Regelung.


o.bartz schrieb:
Bandzugmessaufnehmers wurden direkt zu dem o.g. Antrieb gefuehrt. Es wurde die PID-Funktion des Masterdrive VC zur Zugkraftmessung verwendet. So wurde eine reaktionszeit von <2 ms erreicht statt der oeben genanten 15 ms. Die Anlage funktionierte so Problemlos.
Es gibt noch ein Problem außer der "scan cycle time" oder Abtastzeit: Da die verschiedenen Komponenten zu unterschiedlichen Zeiten mit ihrer jeweiligen Aufgabe fertig werden (Analogeingabe hat schon gewandelt, aber CPU holt das Ergebnis erst später über Profibus), ergibt sich eine zeitliche Verschiebung "Totzeit" zwischen Meßwert und Reaktion am Reglerausgang. Generell sind durch eine Totzeit dominierte Systeme recht schwer in den Griff zu bekommen.
Mit einer PID-Regelung in der SPS waere man unabhaengig von den Herstellern und Faehigkeiten der Antriebe; es wuerde direkt die Drehzal usw. an den Antrieb, egal welchen Herstellers, uebergeben.
Andwererseits bieten auch viele Hersteller Antriebsgeräte an, die solche Regler enthalten.

Die Aufgabe und Loesung des Problems besteht also (wahscheinlich) darin, die S7-400 dazu zu bekommen, das Signal der o.g. Bandzugmessaufnehmern mit einer kuerzeren "Scan Cycle Time" als 11 ms, moeglichst ah an den o.g. 2 ms, zu betreiben.
Als erstes: Was bestimmt deine Abtastzeit? Rufst du den Regler im Hauptprogramm (schlecht) oder in einem zeitgetriggerten OB auf? Was sit das kleinste Zeitintervall, daß du in deiner CPU für einen solchen OB einstellen kannst? Holst du den Analogwert jeweils vor Aufruf des Reglers neu vom Profibus? kann der Analogeingang da jedesmal ein neues Ergebnis liefern (conversion time)? Gibst du die Stellgröße jedesmal neu aus?

3. Ist mein Verstaendniss der "Scan Cycle Time" ueberhaupt richtig? Ich verstehe darunter die Zeit vom Einlesen der Signale an den Eingaengen der SPS uber das durchlaufen des Programmcodes, dem entsprechenden Setzen der Ausgaenge der SPS bis zum erneuten Einlesen.
Du hast eine Abtastzeit. Das ist die Zeit zwischen zwei Aufrufen des Reglers.
Außerdem hast du eine Totzeit aus :
Wandlungszeit des Analogeingangs
+Verzoegerung bis zum Einlesen über PB
+Wartezeit auf Aufruf des Reglers
+Rechenzeit des Reglers
+Wartezeit, bis neue Stellgröße am Eingang des Antriebs erscheint.
Das schlimmste ist, wenn diese Totzeit groß gegenüber der Abtastzeit ist und schwankt.

4. Was habe ich denn unter sogenannten "Funktionsbausteinen" zu verstehen? Heisst das, dass ich eine Funtkion, z.B. einen PID-Regler, per Software realisiere? Gibt es auch eine Hardware-PID-Funktion? Ist die dann schneller? Oder steuert der "Funktionsbaustein" lediglich den Zugriff auf die Hardware, die den PID-Regler realisiert?
Es ist in jedem Fall ein Software-Regler, wenn keine Spezial-Hardware eingesetzt wird.
Der PID-Regler-Funktionsbaustein (Nummer fällt mir nicht ein) von Siemens nimmt dir erstmal die Arbeit ab, ihn selbst zu schreiben. Möglicherweise ist er durch Optimierung schneller als ein eigener. Möglicherweise ist er durch eine vielzahl optionaler Parameter auch langsamer. Versuch macht kluch.
 
Problem: Bereich der Aufgabenstellung

Danke fuer die schnelle Antwort. Das hoert sich nach sehr systematischem Vorgehen an, das gefaellt mir.

Das Problem ist, dass das Programmieren gar nicht zu meiner Aufgabe zaehlt. Meine Aufgabe ist eher das Kommissionieren des "Tension Measuring Systems".

Ich werde mir aber den zustaendigen Programmierer mal schnappen. Ich befuerchte allerdings, dass der nicht einsehen wird, sich von mir reinreden zu lassen :)

p.s. PID-Bausteine Programmieren, dass habe ich mir schon immer gewuenscht.
 
Hallo,
also die Überlegung es mit einer FM 458 zu lösen sehe ich als die Beste an.
Die S7 durch Tricks zu beschleunigen ist vielleicht möglich, aber der Aufwand ist wahrscheinlich teuerer und der Erfolg nicht sicher. Alle Funktionen die man schneller macht machen andere langsamer.
Schließe mich dem an was Zottel und Heinz dazu gesagt haben.
Wäre nett, wenn du mal sagst, wie ihr die Kuh vom Eis bekommen habt.
Gruß Wilfried
 
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Re: Problem: Bereich der Aufgabenstellung

o.bartz schrieb:
p.s. PID-Bausteine Programmieren, dass habe ich mir schon immer gewuenscht.
Sehr schön. Wo der selbstgeschriebene Regler Vorteile bringt:
Bei zunehmendem Coildurchmesser ändern sich die Reglerparameter. Da kannst du adaptive Regler basteln.
 
Preis FM 458?

Hallo Heinz, Willi, Zottel,

ich finde die Loesung, einfach die FM 458 zu nehmen, zwar nicht so elegant, halte sie aber auch fuer die praktikabelste...selbst wenn ich einen passenden PID-Baustein programmiere, wuerde sicher irgendwann jemand fuer die Anlage ein neues Programm zusammenstellen und dabei den Siemens-Standard-PID-Baustein verwenden und sich wundern, dass nix mehr geht.

Und wie mein Kollege hier direkt angemerkt hat: Die FM 458 ist sicher nicht so teuer, wie einen Ingenieur 2 Wochen nach China schicken, falls es doch nicht geht.

Die Loesung soll auch Zukunftssicher sein, glaube ich. Wenn man nur die CPU der S7 und den PID-Baustein usw. aendert, aber in einer neueren Anlage die S7 doch mehr Funktionen zu erledigen hat, steigt die "scan cycle time" wieder und man steht vor dem gleichen Problem.

Was wuerden denn die beiden Loesungen nach Listenpreis ungefaehr kosten?

Also einmal s7-400 + CPU 414 2 DP + FM 458 + XM 438 A

Zum anderen S7-400 + CPU 414 + ET200S + analogeingangsmodul fuer ET200S

Als drittes S7-400 + CPU 414 + SM 431

Ich habe das zwar schon meinen Kontaktmann bei Siemens, Herrn G. gefragt (plus 1000 anderer sachen), aber der ist dann vor Schreck wohl in Urlaub gefahren.

Vielen Dank auf jeden Fall.
 
Hallo Oliver,

weißt du genau was der Siemens Mann im Antrieb gemacht hat?

Die Wickler die ich kenne (Papier) arbeiten mit einer Drehmoment-vorsteuerung zum Ausgleich des Trägheitsmomentes. Dadurch hat der eigentliche Zugregler auch bei Beschleunigung und Verzögerung nur mit einer relativ geringen Reglerabweichung zu arbeiten und läuft stabiler.
Ob das mit einer Regelung auf der SPS und Sollwertvorgabe über Profibus vernünftig zu realisieren ist, ist noch ein anderes Thema.
 
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Was hat der Siemensmann gemacht?

Hallo Gast,

alles was ich sagen kann ist, dass der Siemensmann die Analogsignale der Bandzugmessaufnehmer (und Messsignalverstaerker) direkt in den Simovert Masterdrive VC (Vietcong?!) gefuehrt hat. Mit den Masterdrive-Funktionen wurde dann die PID-Regelung (oder "Zugregelung" wie es der andere Siemensmann immer bezeichnet haben wollte) umgesetzt. Die S7 lieferte also nur einen Soll-Wert an den PID im Masterdrive.

Ich kann mir nichts Genaues unter einer Drehmomentvorsteuerung vorstellen, ich schaetze aber mal ich mache sozusagen "Annahmen" ueber das bald benoetigte Drehmoment und Steuere den Motor quasi im Voraus so an? Und habe deshalb kleinere Reglerabweichungen?

Ist eine Drehmomentvorsteuerung das moeglich bei einer Anlage, die wie hier besprochen den Bandzug mit einem eigens dafuer vorgesehenen angetriebeben Walzenpaar regelt? Die klassische und in der Literatur beachtete Variante (B.T. Boulter laesst gruessen) ist doch eher eine Bandzugregelung ueber den Motor des Recoilers / Haspel / Aufwicklers.

Oh, der Chef kommt, der kann ja kein Deutsch und denkt sicher das Forum ist total off-topic.
 
fast richtig... VC = "Vector Control"

Es gibt für die Technologiebaugruppe T400 (Zusatzbaugruppe für Siemens Masterdrive) ein Softwaremodul für Achswickler. Das Handbuch dazu kannst du beim Siemens Support als PDF bekommen. Da sind einige Sachen erklärt. Vielleicht kannst du damit etwas anfangen.
 
Loesungsansaetze + Preise

Hallo Welt,

hier mal die Loesungsansaetze, die ich bis jetzt ausgearbeitet habe.

Ich habe mal in das STEP7-Programm der Anlage gekuckt. Der FB41, der als PID-Regler den Bandzug regelt, wird nicht in einem eigenen OB (z.B.: OB35) ausgefuehrt. Er befindet sich einfach im OB1, fragt mich nicht warum. Da, wie beschrieben, die "Scan Cycle Time" der S7 bei 11 - 15ms lag, wird also auch nur alle 11 - 15ms der Bandzug nachgeregelt, oder?

Dazu kommt noch, dass die verwendete analoge Schnittstelle (6ES7- 134-4FB01-0AB0) eine "conversion time" von 65 ms hat. Das heisst ja, dass oben genannte der PID-Regler nicht nur lediglich alle 11 - 15 ms (also viel zu selten), sondern auch noch mit Werten Regelt, die sozusagen 65 ms alt sind.

Weiteres moegliches Problem: Die analoge I/O Karte (Nr. s.o.) arbeitet mit einem integrativen Messprinzip. Damit haben wir doch 2 I-Anteile in der Regelstrecke, oder? Je nach Parameter der beiden I-Anteile kann dass, wie mir gesagt wurde, zu Problemen fuehren aufgrund der durch beide I-Anteile Verursachten Phasenverschiebungen.

Als letztes Tuepfelchen auf dem i kommt dazu dann noch die Zeit, die das Signal ueber den Profibus von der ET 200 S, wo die analoge Schnittstellenkarte sitzt, bis zur S7-400 (mit 414-2DP) braucht. Laut Siemens kann die beim Standard Profibus zwischen 1 und 3 ms liegen. Dabei waeren ja, wie ich hier gelernt habe, gleichbleibende totzeiten besser als variierende.

Loesung 1

Erweiterung der S7-400 um eine FM 458-1 DP mit EXM 451. Superschnelle, allertollste Edelhardware von Siemens. Meiner Ansicht nach muesse das Problem sich das damit auf jeden Fall loesen lassen.

Nachteil 1

Das Ding ist mal richtig teuer, FM 458-1 DP mit EXM 451 laegen nach Listenpreis fuer Spanien so bei 9000 EUR.

Nachteil 2

Das Analoge, bereits aufbereitete Signal der Kraftmessaufnehmer muesste ziemlich weit durch die ganze Anlage bis zur S7-400 gefuehrt werden, das laesst viel Raum fuer moegliche Stoereinfluesse.

Nachteil 3
Alle, mit denen ich bis jetzt gesprochen habe, haben kein gutes Wort ueber die Programmierbarkeit der FM 458 verloren...

Loesung 2

Erweiterung der S7-400 um ein SM 431, ein analoges Eingangsmodul, das direkt an die S7-400 kommt. Irre schnelle "conversion time (0,052 ms)", mit voll einstellbarem Integrationsparametern fuer die Analogeingaenge etc.

Nachteil 1

wie bei FM 458: 2.000 EUR kostet die SM 431

Nachteil 2

auch wie oben: Das aufbereitete Analogsignal muesste durch die ganze Anlage zum SM 431 gefuehrt werden, was es Stoeranfaellig machen wuerde.

Loesung 3

Die S7-400 mit einer CPU ausstatten (414-3DP oder 416-3DP), die einen zusaetzlichen Profibus zulaesst. Den zu den Messkraftaufnehern gehoerigen Messkraftverstaerker mit Profibus-Schnittstelle bestellen.

Nachteil 1

Preis S7-400 mit 414-2DP: 4.537 EUR, mit 414-3DP: 7.431 EUR, mit 416-3DP 14.280 EUR. Dazu noch die Mehrkosten fuer einen Messkraftverstaerker mit A/D Wandler und Profibus, geschaetzt auf 2.500 EUR

Loesung 4

Die ET 200 S zum einen statt mit Profibus mit Synchronous Profibus ausstatten. Die Uebertragunszeit ueber den Sync. Profibus laege so laut Siemens immer bei ca. 1 ms.
Die ET 200 S statt mit dem analogen Modul 6ES7 134-4FB01-0AB0 mit dem analogen Modul 6ES7 134-4gb51-0AB0 ausstatten. Hier werden (ohne Integration) kontinuierlich Momentanmesswerte aufgenommen. Die "conversion time" liegt hier bei 0,1 ms, die "cycle time" bei 1 ms.
Ausserdem den FB 41 in der S7 400 in einem Zeit OB (also OB35 oder so) aufrufen und dessen Cycle time auf einen Wert von ungefaehr 3 - 5 ms setzen, wird man testen muessen was geht. Die gesamte Zykluszeit der S7-400 wurden wir dann auf 15 ms schaetzen, <=20 ms ist aber fuer unsere Anlagen ausreichend.

Vorteil 1:

Die Schnellere schnellere analoge Eingangskarte fuer die ET 200 S kostet 264 EUR, das sind ca. 30 EUR mehrkosten. Das Interfacemodul, um die ET 200 S via "synchronuous Profibus" anzubinden, kostet auch nur wenig mehr im Vergleich zum normalen Profibus Interface.

Vorteil 2:

Die bisherige Hard- und Software muss im Prinzip nur minimal veraendert werden.

Zusammenfassung

Ich denke, dass ich Loesung 4 empfehlen werde, wegen der einfachen Durchfuehrbarkeit und des grossen Preisvorteils. Falls das nicht klappt, bleibt immer noch folgendes:

Die naechste Anlage wird wieder mit Simovert Masterdrive VC Antrieben ausgestattet sein. Sollte die obige Loesung nicht funktionieren, kann man immer noch wieder die PID funktionalitaet der Antriebe nutzen und bei der folgenden Anlage zu teurerer Hardware greifen...

(Nur nochmal kurz: die PID-Regelung sollte in der SPS realisiert werden, um beim Hersteller der Antriebe und deren Funktionen flexibel zu bleiben)

Waere zwar nicht sehr elegant, aber ich habe halt keine Moeglichkeit, die verschiedenen Loesungsansaetze in der Praxis zu testen, da mir die Hardware und eine Anlage nicht zur Verfuegung stehen.

Ich bitte um Hinweise auf bloede Ideen und Denkfehler, denn aus Fehlern wird man bekanntlich klueger.

Ich wuensche Euch allen ein schoenes Wochenende.
 
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Habe jetzt die anderen Lösungen nicht gelesen. Bei der Lösung 4 ist noch wichtig:
Im OB35 (oder welchen ihr nehmt) muß auch vor dem Aufruf des FB41 der Istwert vom Profibus gelesen werden und nach dem Aufruf die Stellgröße ausgegeben werden. Wenn das im OB1 geschähe, würdet ihr ja wieder mit alten Daten arbeiten.
Eventuell mußt du dich auch noch mit der Geschwindigkeit der Digital/Analogwandlung befassen. (oder kriegt der Antrieb seinen Sollwert direkt vom Profibus)?
Falls ja: die Siemens-Antriebe haben häugig frei belegbare Analog-Ein- und Ausgänge. Wenn die Anlage noch zum testen zur Verfügung steht, könnte man mal das Zugsignal der auf einen solchen Eingang geben. Ich vermute der ist schneller als 65ms. Der Rest ist dann nur Software und ihr könnt vielleich schon sehen ob es klappt
 
Hallo Oliver,

hier noch ein paar Gedanken zur Lösung 4.
Die Aussage
Die Uebertragunszeit ueber den Sync. Profibus laege so laut Siemens immer bei ca. 1 ms.
kommt mir sehr allgemein vor und ist abhängig von u.a. folgenden:
- was hängt alles an diesem Profibusstrang?
- evtl. unterstützen nicht alle Slaves an diesem Strang einen taktsynchronen Profibus
- beherscht der gewünschte FU den taktsynchronen Profibus, wenn du den Istwert schnell einlesen und verarbeiden kannst sollte dein Stellglied das auch können.
-welche Übertragungsrate kann gefahren, bei grosser Entfernung in einer rauen Umgebung kann das kritisch werden
- der Regler-FB müsste nicht im OB35 sondern im OB61 (-OB64) aufgerufen werden
- Siemens schreibt im Handbuch "Taktsynchronität" bei einer S7-400
wären Taktzeiten >= 5ms erreichbar


viel Spass und Erfolg

Günter
 
Hallo o.bartz,
deine Lösung 1 habe ich bereits mehrfach gesehen und halte sie bei der gegebenen Aufgabenstellung für die Beste.
Für alle anderen Lösungen fehlt mir für schnelle Regelungen die Erfahrung.

Und was die Kosten angeht, die mußt du im Rahmen des gesamten Projektes sehen.
Gruß Wilfried
 
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Fragen an Gast: Guenter wg. OB 61 etc.

Hallo Guenter,

danke erstmal fuer Deinen Beitrag.

- der Regler-FB müsste nicht im OB35 sondern im OB61 (-OB64) aufgerufen werden

1. Ich suchte gerade in der Hilfe von "Simatic Manager STEP 7 ", spanische Version 5.3 + SP 2, nach den OBs 61 bis 64 gesucht....und nix gefunden.

Gibts die erst in neueren Versionen der Software?

- was hängt alles an diesem Profibusstrang?
- evtl. unterstützen nicht alle Slaves an diesem Strang einen taktsynchronen Profibus

2. An dem Profibus haengen soweit ich weiss unter anderem mehrere ET200S und auch der Simovert Masterdrive VC. Der verwendete Masterdrive VC unterstuetzt synchronen Profibus. Mir wurde auch gesagt, dass man an einem Profibusstrang geraete mit Sync. und ohne Sync. kombiniert anschliessen koenne?

- Siemens schreibt im Handbuch "Taktsynchronität" bei einer S7-400 wären Taktzeiten >= 5ms erreichbar

Zur Taktsynchronitaet: 5 - 7 ms sollten ausreichen fuer unsere Anwendung. Ich denke, es ist einen Versuch wert, es mit der "guenstigsten" Hardware zu Versuchen. Bei der geplanten Anlage, wie oben geschrieben, haben wir ja immer noch die Moeglichkeit, notfalls auf die PID-Funktion des Masterdrive VC auszuweichen. Der Vorteil laege ja nicht nur im Preis der Hardware, sondern auch darin, das die Hardwarezusammenstellung kaum geaendert wuerde.

- beherrscht der gewünschte FU den taktsynchronen Profibus, wenn du den Istwert schnell einlesen und verarbeiten kannst sollte dein Stellglied das auch können

Den verstehe ich irgendwie gar nicht, vielleicht ist bei der Satzstellung da was durcheinandergeraten. Ist das Stellglied in dem Fall der Masterdrive VC? Ich zitiere dazu mal aus einer Mail vom Siemens:

Leider kann ich ihnen da keine verbindlichen Werte liefern, sondern nur eine Schätzung abgeben:
Vom Einlesen des Analogwertes über die Bearbeitung im VC bis zur Stromänderung vergehen vermutlich 5ms (Systemreaktionszeit) bei einer Zykluszeit von 2ms.

Was sagt mir das den wohl ueber die Systemreaktionszeit, wenn ich nicht den Analogwert in den Masterdrive einlese und da dann der PID-Regler laeuft, sondern nur der Sollwert fuer Drehzahl etc. ueber den Sync. Profibus kommt?

Irgendwie komisch, dass das alles auf Raten und Ausprobieren hinauslaeuft... :)
 
Hallo,

wenn Sie eine richtig schnelle CPU brauchen, die mit S7 von Siemens programmierbar ist, dann können Sie mal einen Blick auf unsere Speed7 werfen.

www.Speed7.com

mfg. vipaner_112
 
Re: Fragen an Gast: Guenter wg. OB 61 etc.

o.bartz schrieb:
Den verstehe ich irgendwie gar nicht, vielleicht ist bei der Satzstellung da was durcheinandergeraten. Ist das Stellglied in dem Fall der Masterdrive VC?
Ja. Du hast ja einen Zugregelkreis, in der die SPS Regler ist. Dort ist das Antriebsgerät Stellglied. Wenn das Antriebsgerät einen Drehzahlregeler enthält, is in diesem unterlagerten Regelkreis das Signal von der SPS Sollwert und der Frequenzerzeuger Stellglied.
Ich möchte dich noch einmal auf einen Vorschlag aus meinem letzten Beitrag hinweisen: Die Siemens-Umrichter haben normalerweise frei verfügbare Analogeingänge, deren Wert man über den Profibus einlesen kann. Die sollten aller Wahrscheinlichkeit nach schneller als 65 ms sein. Auch wenn ihr von Siemens-Antrieben unabhängig sein wollt: Erstens haben auch anderer Anbieter solche Eingänge. Zweitens könnt ihr eben einfach mal für einen Versuch das Signal über den Umrichter einlesen und seht dann, was euch ein schnellerere Analogeingang bringt. Das ist das, was ich machen würde, wenn ich dein Problem und deine Hardware hätte.
 
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Irgendwie komisch, dass das alles auf Raten und Ausprobieren hinauslaeuft... :)
Code:
so komisch finde ich das nicht. Bei solchen Sachen ist am Anfang immer
etwas "Jugend forscht" dabei.
Was deinen Profibus anbetrifft kann man auch meines Wissens nach die
taktsynchronen und nicht synchronen mischen (ich habe es selbst noch
nicht ausprobiert), aber das wird den Bus bestimmt nicht beschleunigen.
Stelle doch einfach mal die gewünschte Hardwarekonfiguration im Step7
zusammen und schau was rauskommt. Es gibt bei Siemens im Internet
(oder gab??) eine Exceldatei, die dir die Reaktionszeiten des Buses
ausrechnet.
Weitere Infos im "S7Takts_d.pdf", auch bei S. im I.

Günter
 
Hallo Zottel,

deine Idee mit dem Analogeingang des Masterdrive ist jetzt auch bei mir angekommen. Das Problem ist aber, dass ich das ja gar nicht ausprobieren kann, weil die Anlage, an der herumprobiert wurde, in Shanghai steht, schon in Betrieb ist und kein Techniker mehr vor Ort. Ansonsten hast du recht; mit dem PID in einem eigenen FB mit kurzer Zykluszeit und de wahrscheinlich schnelleren A/D-Wandler des Masterdrive koennte man dann tatsaechlich testen, ob sich etwas bessert. Leider bleibt es bei koennte. Falls aber die Loesung, die jetzt fuer die naechste Anlage erarbeitet wird, nicht so klappt wie gewuenscht, kann man Deinen Vorschlag ja mal austesten. Da bin ich dann aber nicht mehr dabei...

Schoenen Gruss,

Oliver
 
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