Step 7 Drehmomentregelung über LOGO/ S7

Fred5506

Level-1
Beiträge
14
Reaktionspunkte
0
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Guten Abend,

Ich bin neu hier im Forum, mein Wissensstand entspricht nicht dem eines Profis und nicht dem eines kompletten Laien.
Möchte mit einer SPS eine Drehmomentregelung realisieren. Als FU hatte ich an einen Micromaster 440 gedacht.
Das Drehmoment soll auf Basis eines eingehenden Analogsignals stufenlos geregelt werden. (eingehendes Analogsignal abweichend vom Sollwert - SPS soll das Drehmoment anpassen; DAC-Wandler wsl. 16 bit.)
Da ich soetwas noch nie realisiert habe, ist meine Frage, ob es möglich ist, soetwas über die Logo zu regeln. Oder ist es besser, das über eine S7 laufen zu lassen? (Ich weiß, dass die Logo nicht alle Sprachen versteht, hatte an die Logo gedacht, da die Realisierung so preiswert wie möglich sein soll, d.h. SPS+FU idealweise max. ca. 600-700 Euro)

Ideal wäre es, wenn die SPS ca. alle 50 - 100 ms regeln könnte. Hat jemand von euch mit so einem Vorhaben schon Erfahrung gesammelt und/oder könnte mir da Tips geben? Würde auch auf Alternativsteuerungen umsteigen, falls die Logo da an ihre Grenzen stoßen würde.

Falls das der falsche Thread sein sollte, verschiebt den Post bitte.

Vielen Dank für eure Hilfe,

Fred
 
Ich bin mir nicht mal sicher ob du dafür überhaupt eine SPS brauchst. Ich könnte mir vorstellen, dass du den Sollwert auch mit einem Poti über die 0-10V Analogeingänge des Umrichters vorgeben kannst und der Umrichter übernimmt die Regelung selbst.
Ich kenne mich mit dem MM440 nicht aus, aber ich denke das der das auch kann.
 
Zuletzt bearbeitet:
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Die LOGO hat einen PI-Regler integriert, der den FU über einen 0-10V Analogausgang entsprechend einem Analogeingang regeln kann.
Analogausgänge sind beim Basismodul nicht enthalten, so dass man auf jeden Fall noch ein Erweiterungsmodul benötigt.
0-10V Analogeingänge sind bei verschiedenen Basismodulen enthalten. Oder ebenfalls über Erweiterungsmodule.
 
Super, dass das so schnell ging, und danke für eure Antworten.
@Zombie: Interessante Idee, jedoch benötige ich zusätzlich zur Regelung einige weitere Bedingungen noch dazu, also ist die SPS höchstwahrscheinlich doch vonnöten.
@hucki: OK, so ähnlich hatte ich mir das vorgestellt, besten Dank.

Mein "Hauptproblem" bis jetzt ist es, ob die Logo überhaupt so schnell regeln kann, wie ich es benötige. Weiß jemand, ob noch kürzere Regelintervalle (evtl. 20 ms) mit der Logo möglich wären, bei meiner Problemstellung?

Vielen Dank euch
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
... nunja ich würde gleich den Technologieregler des Antriebs nehmen, wobei der SINAMICS G120 dann doch das aktuellere Gerät ist.
Schau mal wieviel Logik Du brauchst. Vielleicht reichen schon die freien Logikbausteine im Antrieb.

Eine schöne Anwendung ist z.B. in einfaches Panel und per HMI- Direktzugriff auf die Antriebsparameter schreiben (geht zumindest mit dem SINAMICS)
 
Ah, ok - daran hatte ich noch nicht gedacht. Ich werde mich mal mit dem SINAMICS auseinandersetzen.
Würde gerne das Analogsignal, auf Basis dessen der FU regeln soll, über einen Geber einspeisen. Ist dann der Anschluss vom Geber an den FU folgender: Geber - DAC-Wandler - FU?

Besten Dank
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
OK, dann ist die Frage, wie ich das Resolversignal auf +- 10V normieren kann. Das kann ich meines Wissens nicht im FU selber machen, sondern brauche irgendetwas dazwischen oder?
 
Resolver?
Kannst Du das Antriebssystem mal etwas genauer beschreiben?
Wo kommt der Drehmomentsollwert her? Regelung erfordert einen Drehmomentistwert. Wo kommt der her?
Ein Resolver liefert an sich erstmal nur eine Lageinformation. Die kann dann z.B. in eine Geschwindigkeit (Lageänderung je Zeiteinheit) umgerechnet werden.
 
Zuletzt bearbeitet:
OK, natürlich.
Also, ich habe eine Welle, auf die unterschiedliche Kräfte wirken, die die Drehzahl verändern. (schneller/langsamer als Solldrehzahl. Die Istdrehzahl soll über den Resolver oder generell einen Geber abgegriffen werden (Drehzahlrückführung), die Solldrehzahl sei in der Steuerung vorgegeben.
Die Regeleinheit soll Ist- und Solldrehzahl abgleichen, und das Drehmoment pro Regelung um einen festen Nm-Wert bei einem Motor ändern. (Istdrehzahl > Solldrehzahl, Drehmoment am Motor verringern). Einen Drehmomentistwert gibt es in dem Sinn bei der Anwendung nicht.
 
Zuletzt bearbeitet:
Klingt für mich nach einer ganz normalen Drehzahlregelung, welche direkt im Umrichter abgefackelt werden kann.

Für mich auch. Ich habe mich die ganze Zeit gefragt, wie man das Drehmoment denn überhaupt regeln kann.
Wenn ich mich richtig an damals erinnere, benutzt man, wenn man konstantes Drehmoment braucht, eine Drehzahlregelung mit unterlagerter Stromregelung. d.h. wenn die Drehzahl sinkt, weil zu viel Drehmoment abgefragt wird, braucht der Motor mehr Strom um das Drehmoment erhöhen zu können. Den kann man ihm nur geben wenn man ihm auch mehr Spannung gibt.
Bei einem Gleichstrommotor würde man dann auch die Drehzahl anpassen, da die Drehzahl ja proportional von der Betriebsspannung abhängt. Bei nem Drehstommotor bin ich mir nicht sicher. Müsste man da nicht auch die Frequenz anpassen, damit sich die Impedanz der Wicklung an die neue Betriebsspannung anpasst, sodass der Motor nicht zerstört wird? Mit erhöhen der Frequenz würde dann ja auch der Drehstommotor schneller laufen.
Irre ich mich da?
Kann mir das nochmal jemand erklären?
Danke
 
Hallo,

was du,glaube ich, meinst ist beispielsweise Betrieb mit 87 Hz Kennlinie. Dazu muss dann auch der Motor in Dreieck angeschlossen werden.
Das Problem dabei ist folgendes: Wenn du den Motor Ganz normal 400V in Stern anschließt hast du deine Nennfrequenz bei 50 Hz (Also auch die Nennspannung). Erhöhst du jetzt die Frequenz sinkt das Drehmoment.
Die Leistungsformel für einen Motor lautet grob P=2*Pi*M*n (P=Leistung, M=Moment, n=Drehzahl). Das heist du teilst die Leistung durch eine höhere Drehzal --> Drehmoment sinkt.
Um jetzt das Drehmoment bei Frequenzen über 50 Hz gleichzuhalten wird der Motor in Dreieck betrieben (Nennspannung 230V). Erhöhst du jetzt die Drehzahl, erhöht der FU nicht unbedingt den Strom sondern Spannung, da P=U*I (einsetzen in die andere Leistungsformel). Der Nennstrom bleibt und damit du die Leistung erhöhen kannst muss die Spannung steigen. Dies macht der FU normalerweise bis 87 Hz. Dann regelt er die Spannung bis zu deiner Netzspannung von 400V hoch. Nach 87 Hz beginnt dann wieder der Feldschwächebereich und das Drehmoment sinkt, da du ja nicht mehr als 400V aus dem Netz beziehen kannst.
Die Momentenregelung geschieht also intern im FU über Strom, Spannung und Drehzahl.
Die G120 kannst du ja einmessen beim Inbetriebnehmen dann erhälst du auch das Nennmoment bei 50 Hz (P2003 oder in der Gegend etwas).
Wenn du also nur das Moment regeln willst, sollte die Drehzahl konstant bleiben. Dann wird wie du erwähnst einfach der Strom geregelt.

Ich habe mal gehört(muss nicht stimmen) das man für eine Momentenregelung den Motor bis 50 Hz regeln sollte, wenn man eine zum Moment auch noch eine regelbare Drehzahl braucht.

Der Nachteil der 87 Hz Kennline ist, das dein FU in der Regel 2 Stufen über der Leistungsstufe deine Motors liegt, da du den FU anhand des Nennstrom wählen musst. Dein 1,5 kW Motor braucht in Dreieck meinetwegen 5,9A, dies kann aber nur der 3 kW G120 liefern wenn du eine hohe Dynamik (HO high overload bei Siemens) brauchst. Bei niedriger Dynamik (LO low overload) reicht meist 1 Stufe höher, das pakt dann glaub ich der 2,2 kW G120

Bei Gleichstrommotoren wies ich jetzt nicht wie das mit der Drehmomentregelung funzt, kann sein das es dort komplett stromabhängig ist bei gleicher Drehzahl (Spannung)
Die Momentenregelung passiert aber wie von anderen schon erwähnt komplett im FU. Da sollte es auch egal sein ob due einen geber mit auswertest oder nicht. Der gibt dir nur Position und Geschwindigkeit aus. Geber sollten wohl aber vorzugsweise direkt am FU angeschlossen werden.
 
Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren
Hi,

@Credofire: Danke dir, jedoch kann ich dir aufgrund meines begrenzten Wissens leider nicht komplett folgen.

Ich werde mich mal noch detaillierter mit der Drehzahlregelung auseinandersetzen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Fred,

Auch wenn es nicht mehr in deinem Beitrag steht ;) aber dem FU ist es egal ob er links oder rechts rum dreht. Er regelt die Drehzahl bzw. das Moment so oder so. es ist dann prinzipiell halt nur Vorzeichenbehaftet, vom Betrag her aber gleich.
In der SPS ist es ein Bit was die beim G120 setzt für Links- oder Rechtslauf.
Überspitzt und bildlich gesagt, wenn der FU weis das er linkslaufen soll durch das Vorzeichen, legt er nen Schalter um und denkt wieder "normal". Wenn nun wieder Rechtslauf angesagt ist legt er den Schalter einfach wieder um.
Siehe Bild, da ist das Steuerwort abgebildet. Die Laufrichtung wird mit dem Bit Direction Reversal gesteuert
Siemens Steuerwort Bild.jpg
 
Zurück
Oben