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Thema: Anspruchsvolle Geschwindigkeitsregelung

  1. #1
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    Hallo Zusammen!
    Ich soll eine neue Geschwindigkeitsregelung einer Stranpresse entwickelt.
    Es soll der Istwert eines Wegmessgeber, der am Pressstempel befestigt ist, (Auflösung 1um) zunächst auf eine Geschwindigkeit umgerechnet werden. Z.b. in S7.
    Anschließend soll die Istgeschwindigkeit auf Sollwert vom Poti geregelt werden. Der Stellwert geht auf ein Servoventil, der den Schwenkwinkel
    einer Axialkolbenpumpe verändert (zur Fördervolumenveränderungen und somit zur Geschwindigkeitsveränderung des Pressstempels).
    Mir ist es überlassen wie ich das mache.
    Die Schwierigkeit dabei ist, dass es sich um niedrige Geschwindigkeiten im Bereich von 0,1 -0,5 mm/sek handelt.
    Aufgrund der Anforderungen am Material muss die Geschwindigkeit sehr konstant sein, also kein Schwanken.
    Die aktuelle analoge Regelung mit analoger externer Regelkarte und einem Seilzuggeber als Wegmessgeber sind dazu nicht in der Lage.
    Hat jemand Vorschläge für eine Lösung? Wie oder womit kann man solch niedrige Geschwindikeiten optimal regeln?
    Mein Anatz wäre mit der S7- PID oder einer modernen digitalen Regelkarte.
    Oder um es anspruchsvoller zu gestalten: Eine Regelung selber programmieren.
    Das ist für meine Bachelorarbeit, und wäre für jeden Vorschlag dankbar!
    Gruß Johann
    Zitieren Zitieren Anspruchsvolle Geschwindigkeitsregelung  

  2. #2
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    1. Charakterisiere die Regelstrecke in die Grundglieder P, I, D, PT1 usw.
    2. Ermittle deren Parameter durch Sprungantworten
    3. Sind Störgrößen im Spiel? Wenn ja, wie kann man diese charakterisieren?
    4. Im Falle einer klassischen PID Regelung: Ermittle die optimalen Reglerparameter anhand der einschlägig bekannten Methoden.
    5. Reicht eine quasikontinuierliche Regelung? Wenn ja, dann kannst Du mit S7 alles mit Standardbausteinen erschlagen
    6. Digitale Regelung erforderlich? Mit S7 möglich, aber wohl mit Matlab einfacher umzusetzen.

    Gruß,
    LT Smash

  3. #3
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    Evtl. wäre eine Bosch Rexroth HACD-Regelkarte für deine Anwendung geeignet.

    Gruß
    Dieter

  4. #4
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    Hallo Johann,

    ich glaube, der Knackpunkt liegt zunächst bei der Messung der Regelgröße bzw. des Weges. Bei einer minimalen Geschwindigkeit von 100µm/s ist eine Auflösung von 1µm für eine Regelung schätzungsweise gerade mal ausreichend. Was ist es für ein Sensor, was hat er für einen Meßbereich und was liefert er für ein Signal? Wenn du einen Analogwert wandeln mußt, dann könnte es schon sehr schwierig bzw. unmöglich werden. Der Analogeingang sollte dann auf jeden Fall eine entsprechend hohe Auflösung haben. Besser wäre auf jeden Fall ein digitales Signal von einem Inkrementalgeber.

    Bei der alten Anordnung war ein Seilzugsensor verbaut. Das finde ich genial.

    Was hast du für einen Wegmessgeber?


    Gruß, Onkel
    Geändert von Onkel Dagobert (03.04.2012 um 22:46 Uhr) Grund: Dummes Zeug entfernt. Hat keiner bemerkt ;-)
    Es gibt viel mehr Leute, die freiwillig aufgeben, als solche, die echt scheitern.
    Henry Ford

  5. #5
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    Zur Wegerfassung an einenHydraulikzylinder bitten sich auch Sensoren von MTS an
    http://www.mtssensor.de/Industrie-Sensoren.31.0.html

    Ausreichende Auflösung (1micrometer); einfache Montage; sehr unanfällig gegen äußere Störgrößen
    wie Hydraulköl oder Mechanik und zb direkt am Profibus anzubinden.

  6. #6
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    Zitat Zitat von LT Smash Beitrag anzeigen
    1. Charakterisiere die Regelstrecke in die Grundglieder P, I, D, PT1 usw.
    2. Ermittle deren Parameter durch Sprungantworten
    3. Sind Störgrößen im Spiel? Wenn ja, wie kann man diese charakterisieren?
    4. Im Falle einer klassischen PID Regelung: Ermittle die optimalen Reglerparameter anhand der einschlägig bekannten Methoden.
    5. Reicht eine quasikontinuierliche Regelung? Wenn ja, dann kannst Du mit S7 alles mit Standardbausteinen erschlagen
    6. Digitale Regelung erforderlich? Mit S7 möglich, aber wohl mit Matlab einfacher umzusetzen.

    Gruß,
    LT Smash
    Zu
    1. Habe ich gemacht. Ist eine PT1 Strecke
    2.Ich bekomme keine Sprungantwort in dem Sinne. Durch die Sollwertänderung über einen Poti erhält man eher eine Anstiegsfunktion, die dann auch eine verfälschte Sprungantwort zu folge hat, oder liege ich da falsch? Kann man daraus tgrotzdem die Parameter entnehmen?
    Wenn ich zuerst den Sollwert einstelle und dann das Pressen beginne, dann ist die Sprungantwort sehr unstabil. Bis die Geschwindigkeit ihren Sollwert erreicht hat, schlägt Sie noch erheblich 3-4 Zacken nach unten und zurück.
    3.Störgrößen sollten nach austausch der (wahrscheinlich) defekten Pumpe auf mechanische (noch unbekannten Störgrößen) reduziert werden.
    4. Werde ich machen. Mein Betreuer redet auch von klassischer PID-Regelung. Was gibt es denn sonst für moderne Technolgien zu Regelung.
    Wird eine Regelung nicht generell mit P-I-D Anteilen aufgebaut?
    5. Wenn ich "quasikontinuirlich" richtig verstehe, dann ist doch eine quasikontinuierliche Regelung immer besser, weil es im gegensatz zur diskreten Regelung keine Lücken in der Aufzeichnung exestieren.
    6. Warum einfacher?

  7. #7
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    Danke für die Antworten
    Geändert von Jo-Janzen (03.04.2012 um 22:50 Uhr)

  8. #8
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    Was sind die Vor und Nachteile zwischen S7 PID und einer Rexroth Karte.
    Besonders im Bezug zur geringen Geschwindigkeit?

  9. #9
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    Zitat Zitat von Onkel Dagobert Beitrag anzeigen
    Hallo Johann,

    ich glaube, der Knackpunkt liegt zunächst bei der Messung der Regelgröße bzw. des Weges. Bei einer minimalen Geschwindigkeit von 100µm/s ist eine Auflösung von 1µm für eine Regelung schätzungsweise gerade mal ausreichend. Was ist es für ein Sensor, was hat er für einen Meßbereich und was liefert er für ein Signal? Wenn du einen Analogwert wandeln mußt, dann könnte es schon sehr schwierig bzw. unmöglich werden. Der Analogeingang sollte dann auf jeden Fall eine entsprechend hohe Auflösung haben. Besser wäre auf jeden Fall ein digitales Signal von einem Inkrementalgeber.

    Bei der alten Anordnung war ein Seilzugsensor verbaut. Das finde ich genial.

    Was hast du für einen Wegmessgeber?


    Gruß, Onkel
    Also es ist wie "Rostiger Nagel" vorgeschlagen hat ein MTS-Stab RP 1um Auflösung und 1ms Messzyklus. Also Digital über Profibus.
    Messbereich 2m. Mit dem Seilzuggeber haben wir schlechte Erfahrung gemacht. Also laut Aufzeichnungen gibt er zeitlich gesehen unstabile
    Impulse. D.h.1 Impuls kann schon mal 2-4 mal länger anstehen als andere. Mit SPS Analyzer geprüft.

  10. #10
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    Kennt sich einer zufällig mit Strangpressen aus?
    Geändert von Jo-Janzen (03.04.2012 um 23:11 Uhr)

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