Förderband mit 2 Antrieben mit Altivar FU

[Avulsed]

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Hallo,

Ich habe ein Förderband mit 100m Länge.
Das Förderband hat 2 Elektromotoren an beiden Enden. (ist von dem Hersteller so vorgeben)
Die Motoren sind FU gesteuert.

Ich besitze 2x

Schneider Electric ATV630D37N4 Frequenzumrichter​

mit 37kW für die Elektromotoren mit zusätzlichen Profinet BUS Karten.

Als Steuerung habe ich noch eine Siemens S71511-1PN (auch AO Karten vorhanden)

Jetzt zu meiner Frage, wie würdet ihr die Frequenzumrichter am besten ansteuern?

Ich habe da mehrere Ideen, ich weiß aber nicht welche die beste ist im Bezug auf die Drehmomentsynchronisierung.

Meine erste Idee wäre die beiden Umrichter zu einem Master Slave machen und den Master über die Profinet Karte einen Hex Code übergeben
für den Frequenzsollwert, Start und Stopp.

Eventuell ist es auch möglich, die beiden Frequenzumrichter getrennt voneinander einfach mit den Profinet Karten den gleichen Frequenzsollwert vorzugeben
und bei der Inbetriebnahme kontrollieren ob sie annähernd gleich viel Strom aufnehmen.

 

[Hesse]

Inbetriebnahme kontrollieren ob sie annähernd gleich viel Strom aufnehmen.

Mag sein das ich falsch liege ….aber muss nicht der Motor, der das „Beladene Band“ zieht mehr leisten ?
Der andere zieht ja „nur das Leer Band“ und kann ja nicht schieben
Ich denke halt 100m Gummi sind keine Kette, das das ein 100% Kreislauf bildet

 

[Avulsed]

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Mag sein das ich falsch liege ….aber muss nicht der Motor, der das „Beladene Band“ zieht mehr leisten ?
Der andere zieht ja „nur das Leer Band“ und kann ja nicht schieben
Ich denke halt 100m Gummi sind keine Kette, das das ein 100% Kreislauf bildet

Ups, ja genau so kenne ich es auch, dass der Motor mit dem Beladene Band mehr leisten muss.
Dann dürften die die Motoren eigentlich gar nicht den gleichen Strom aufnehmen von dem hehr

 

[Blockmove]

Ich würd mal sagen, dass da soviele Faktoren und Randbedingungen eine Rolle spielen, dass man da kaum eine konkrete Empfehlung geben kann.

 

[Plan_B]

Beide Motoren bei aktivierter Schlupfkompensation den gleichen Drehzahlsollwert geben. Den Rest erledigt die Schlupfkompensation.
Eventuell unten noch ein Drehmomentlimit mitgeben, zum Beispiel 50% vom aktiellen Moment oben.

 

[Blockmove]

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Bei der Länge muss man auf die Spanneinheit achten.
Wenn der untere Antrieb zu sehr schiebt, dann wird u.U. die Bandspannung zu gering.
Also irgendeine Form von Master-Slave ist klar, aber welche bestimmt primär die Mechanik.
Manchmal gibt es auch an den Spanneinheiten Geber, die man zur Regelung verwenden kann.
Wenn man nur Istmoment der Antriebe hat, kann es schwierig sein

 

[Avulsed]

Bei der Länge muss man auf die Spanneinheit achten.
Wenn der untere Antrieb zu sehr schiebt, dann wird u.U. die Bandspannung zu gering.
Also irgendeine Form von Master-Slave ist klar, aber welche bestimmt primär die Mechanik.
Manchmal gibt es auch an den Spanneinheiten Geber, die man zur Regelung verwenden kann.
Wenn man nur Istmoment der Antriebe hat, kann es schwierig sein

Sensoren für die Spannung habe ich auch schon gesehen bei längeren Förderbändern ab > 5km Länge. Bei nur einer Länge von 100m Förderband gehe ich aber davon aus das es ohne gehen muss. Ist relativ aufwendig und Fehleranfällig mit der Band Tension Messung.

 

[DeltaMikeAir]

ab > 5km Länge.

Ein durchgehendes Band mit >5km?

 

[Avulsed]

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Ja gibt sogar durchgehende Förderbänder mit über 25km die haben aber in der Mitte zusätzliche Antriebe (Booster)

 

[DeltaMikeAir]

Ja ok, habe ich so noch nie gesehen. Ich war Mal in NRW in einem Übertagebau, da waren es immer ein paar 100m Stücke.

Wobei ich mir 25km Länge mit nur einem Zusatzantrieb in der Mitte auch nicht so recht vorstellen kann ( aus mechanischer und elektrischer Sicht ).

 

[Blockmove]

Letztlich bleibt da nur Try and Error.
Da du ja Profinet hast, hast du ja viel Möglichkeiten.
Und mit der Tracefunktion der S7 kannst du ja Soll- und Istwerte mitschreiben.

 

[PePe44]

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Plan_B hat es bereits gut auf den Punkt gebracht. Zuviel Sensorik oder Regelung wie Master Slave sorgt eher für Unruhe.
Lastausgleich, damit wird das laufen. Die Antriebe arbeiten im erhöhten Schlupf. Natürlich etwas Try und Error.
Gestartet werden Kopf und Heck im Drehzahlmodus, ist Nenndrehzahl erreicht wird der Lastausgleich zugeschaltet.

Der ATV630 ist ein exellenter Drive für Pumpe und Lüfter, unterstützt dich aber 0 bei dieser Anwendung.
Ich habe mir die neueste Prog-Anleitung gezogen, da ist nichts von Lastausgleich, Lastverteilung, M-S o.Ä. zu finden.
Der ATV930 unterstützt alle wichtigen Funktionen.

Auszug Anleitung:

Die folgenden Tabellen zeigen als Auswahlhilfe die Funktionszuordnungen für verschiedene Anwendungen an.
Die Tabellen beziehen sich insbesondere auf die folgenden Anwendungen:
 Bergbau, Mineralien und Metalle:
 Lange Förderbänder
....

Vielleicht nochmal gnau prüfen welcher Drive es sein soll. Besser einige Taler in den Drive als bei der IBN keine Lösung zu haben.

Lass bitte hören wie es weitergeht in dem Projekt.

OT:
Ich hatte ein Projekt mit Beumer, da fragte mich der technische Leiter ob wir Erfahrung mit langen Förderbändern haben. Da habe ich mich zu einem "natürlich, Zementwerke, bestimmt 5km" hinreißen lassen.
Kunde: "Also haben Sie keine Erfahrung Herr G., lange Förderstrecken sind bei uns ab 15km" Schluck...
Mehrere km Förderband sind im Bergbau normal. Wie soll das Zeug sonst zur Verschiffung in Indonesien kommen und dann noch über richtig lange Steig- und Gefällstrecken? Mit Kopfstaton 2 x 500kW und Heck 1 x 500kW.

 

[Blockmove]

@PePe44
Natürlich ist es schön, wenn der Umrichter bereits vorgefertigte Applikationen drauf hat, die man nur noch parametrieren muss.
Aber @Avulsed hat wohl bereits seine Umrichter. Der Ansatz die Umrichter über die SPS zu koordinieren ist sicher nicht verkehrt.
Auch bei intelligenten Umrichtern wird in diesem Fall ein Antrieb der Hauptantrieb und und der andere Antrieb eben der Folgeantrieb sein.
Also auch nichts anderes als eine Form von Master-Slave.
Ob und zu welcher Unruhe es dabei kommt, hängt von vielen äusseren Faktoren ab. Da bist du eventuell sogar mit einer SPS flexibler als mit den integrierten Applikationen eines FU.
Sensorik muss übrigends nicht zwangsläufig aufwendig sein.
Ich musste mal einen Kettenförderer modernisieren. Da gab es an der Spannstation einfach nur 5 mechanische Nockenschalter.
2 zur Abschaltung und mit den restlichen 3 wurde der Folgeantrieb gesteuert.

 

[Avulsed]

ja ich werde es mal so testen wie @Plan_B geschrieben hat mit den vorhandenen Umrichtern.
Ich glaube das es so funktioniert

 

[PePe44]

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...
Auch bei intelligenten Umrichtern wird in diesem Fall ein Antrieb der Hauptantrieb und und der andere Antrieb eben der Folgeantrieb sein.
Also auch nichts anderes als eine Form von Master-Slave.
...

Und genau das ist es nicht, keiner folgt und niemand ist Master oder Slave.
Hilft das dem TO?
Ich bin gespannt ...

 

[Holzmichl]

Ich weiß jetzt nicht welche Daten Du aus dem FU per Profinet bekommst, aber ich wäre jetzt so rangegangen und hätte für den "schiebenden" Motor den Sollwert vom ziehenden Motor gegeben und per Offset mit z.B. +/- 100 U/min per PID geregelt auf eine Lastdifferenz durch Vergleich des Motorstroms, Drehmoment oder Auslastung.
Beispiel: Du willst, dass der ziehende Motor immer 3A mehr aufnimmt als der schiebende Motor.
Die Basisdrehzahl bleibt aber konstant und falls etwas passiert ist die maximale Drehzahldifferenz bloß 100 U/min.

 

[Maagic7]

Ich hab so etwas ähnliches schon probiert! Sobald zu Regeln anfängst, schwingt sich das immer irgendwann auf.
Das geht lange Zeit, wenn man die Regelung in einem ganz engen Rahmen begrenzt. Letztendlich hab ich
Umrichter getauscht und 2 Motoren dann an einem Umrichter betrieben. Dann ging es ohne Problemen!

Da du 100m hast und anscheined 4 Motore + 2 Umrichter hast, könnte man theoretisch die Umrichter in Frequenzsynchronisation laufen lassen
falls das geht. Dies dürfte einen ähnlichen Effekt haben wie alle Motoren an einem Umrichter. Drehzahl- oder Momentsysnchronisation wird
garantiert nicht funktionieren. Weniger ist bei so einer Anwendung mehr! Wenn es Probleme gibt, den Wert für die Schlupfkompensation runter nehmen - also schlechter machen. Dann gleicht sich das besser aus.
Je besser die Motoren sind, desto schlechter für die Anwendung. Ganz moderen IE3..4 Motoren mit einer Nenndrehzahl von 1440 oder mehr machen hier eher Probleme als ältere schlechtere Motoren mit nur um 1360 1/min.

Der Trick ist immer, dass sich die Drehzahl der Motoren bei höherer Belastung durch höheren Schlupf ändert und sich so das Drehmoment und die Geschwindigkeit anpasst. Je stärker der Drehzahleinbruch bei Belastungsänderung, desto besser funktioniert das!