Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Промышленные Логические Контроллеры SIMATIC S7-200/300/400
Post Reply
mgax
Posts: 8
Joined: Sat May 14, 2011 12:39 pm

Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by mgax » Mon Oct 14, 2019 6:37 pm

Здравствуйте!
Меня интересует варианты решения двух задач:

1. Кто как вычисляет скорость вращения ротора двигателя (асинхронного), при условии, что на валу установлен энкодер, который подключен на скоростной вход S7-1200?
Лично я, следующим образом, в TIA Portal создаю циклическое прерывание в основном на 1000 мс,
в котором беру текущее значение счетчика %ID1000 допустим равное 5000 импульсов
и предыдущее значение, сохраненное в прошлом прерывании,
допустим %ID1000=4000 импульсов, далее ((5000-4000)/100 имп/оборот)*60с= 600 об/мин.

Но на практике есть некоторые минусы этого простого измерения, при цикле в 1000мс
при стабилизации оборотов на заданных допустим 2500 об/мин, колебания измеренных оборотов от +-3 об/мин, вроде неплохо, для моих задач,
но когда процесс разгона происходит очень быстро,
то одна секунда задержки при обновлении фактических оборотов, слишком долго, для моей системы регулирования, возникает много проблем.
Когда я создаю цикл 300 мс, время реакции системы в норме при разгоне,
но когда обороты доходят до заданных 2500 об/мин, колебания при измерении составляют иногда до +-15 об/мин (от 2485 до 2515), а это уже очень и очень плохо в моем случае.

Частотник Sinamics G120 с платой управления CU240-2 PN.
Я пробовал по профинету брать фактические обороты с частотника (к нему нельзя подключить энкодер)
проблема заключалась в следующем, когда обороты стабилизировались, допустим на 2500 об/мин, колебания составляли +-2 об/мин,
но при начале разгона, когда движок неплохо нагружен, вал еще практически не вращался,
а частотник выдавал показания уже около 70 об/мин, своего рода, ложные показания,
система регулирования думала, что обороты соответствуют фактическим ну и далее, со всеми вытекающими проблемами.
Вот я и хочу понять, как мне справится с моим вопросом по вычислению оборотов двигателя хотя бы три раза в секунду,
но чтобы при условии, когда фактические обороты дойдут до заданных, около 2500 об/мин, не было таких сильных колебаний, как при измерении за один раз в секунду.

2. И второй вопрос, который меня давно беспокоит, у меня есть много частотников с аналоговым управлением, задача - поддерживать необходимые обороты асинхронного двигателя (в пределах его физических возможностей) при относительно резком изменении нагрузки, особенно на частотах 3 -10 Гц, я конечно же понимаю, что это асинхронник и тд и что лучше взять хотя бы двигатель постоянного тока, а еще лучше серводвигатель, но это не мой случай, работаю с тем, что есть. Знаю, что это в принципе возможно и что совсем не мало зависит от самого частотника. Пример, видел шпиндель обрабатывающего центра у которого стоит асинхронный двигатель в паре с резольвером, система управления полностью аналоговая, немецкая. Так вот он умудряется очень точно поддерживать обороты при резко меняющейся нагрузке, допустим при цикле сверления, фрезерования и т.д. Можно ли как-то построить подобную систему на Altivar 71 или Микромастере 440, с учетом использования инкрементального энкодера и ПЛК S7-1200, как вариант?

P.S.
В настройках частотника выбран режим векторного управления без энкодера и проведена идентификация двигателя!

У китайцев в программе ПЛК видел следующий алгоритм, в принципе не отличающийся от моего. Каждые 50 мс происходит прерывание, то что насчитал счетчик они делят на 2000 имп/оборот и умножают 1200 (50 мс * 1200 = 60 сек), потом счетчик обнуляют и процесс повторяется. Я так пробовал, делал прерывания каждые 50 мс, но получается плохо, тем более, что энкодер 100 импульсный.

mgax
Posts: 8
Joined: Sat May 14, 2011 12:39 pm

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by mgax » Tue Oct 15, 2019 6:27 am

Использую s7-1215c (6es7 215-1bg40-0xb0) TIA Portal v15.0, а вот насчет тех.объекта не пробовал, какой именно типа Motion?

Info
Faq & Info
Faq & Info
Posts: 425
Joined: Wed Oct 05, 2005 9:00 am

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by Info » Tue Oct 15, 2019 7:38 am

посмотри тут, может что понравится :
https://support.industry.siemens.com/cs ... /109742346

mgax
Posts: 8
Joined: Sat May 14, 2011 12:39 pm

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by mgax » Tue Oct 15, 2019 9:41 am

Попробую предложенный вариант (вспомнил, что когда-то сам находил эти примеры). Спасибо!
А по второй проблеме кто-то подскажет, как это все реализовать программно?

sania
Site Admin
Posts: 1372
Joined: Sat Aug 13, 2005 6:15 am
Contact:

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by sania » Tue Oct 15, 2019 11:25 am

асинхронник на 3-10 герцах ? серьёзно?
как я понимаю на такой скорости у него нет момента...
в ММ4х0 можно конечно поиграться с начальным напряжением, в альтиваре такого нет кажется, может поможет...
греться будет как незнай кто
если в частотнике есть возможность close loop, то энкодер поможет " (в пределах его физических возможностей) "

POV_PDA
Posts: 97
Joined: Mon Apr 26, 2010 7:02 pm
Location: Н.Новгород

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by POV_PDA » Tue Oct 15, 2019 11:39 am

mgax wrote:
Tue Oct 15, 2019 9:41 am
А по второй проблеме кто-то подскажет, как это все реализовать программно?
Ну за Аltivar71 не скажу, а вот по MicroMaster440:
У 440 серии есть плата подключения энкодера. Но мне даже с платой стабильность оборотов не понравилась, но нагрузка была уж больно нестабильная.
Вся серия MicroMaster4хх давно снята с производства. Используйте SINAMICS, там масса вариантов, например S120, подключите к нему энкодер.
Регулирование через ПЛК вряд ли будет работать, обычно этот функционал делает привод.

mgax
Posts: 8
Joined: Sat May 14, 2011 12:39 pm

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by mgax » Tue Oct 15, 2019 11:52 am

Весь вопрос в том, что к частотникам ничего докупить нет возможности (по разным причинам), есть в наличии ПЛК (1215С), к нему можно подключить энкодер, но как все регулировки выполнить с помощью контроллера???

mgax
Posts: 8
Joined: Sat May 14, 2011 12:39 pm

Re: Вычисление скорости вращения двигателя в TIA Portal

Post by mgax » Wed Oct 16, 2019 4:44 am

Что касается второго вопроса, кроме как возложить все вычисления и регулировку на частотник ни у кого других мыслей по этому поводу нет? Да и по первому, может еще кто-нибудь что-то подскажет из своей практики? Возможно как-то использовать Motion только не для линейного перемещения, а для регулировки оборотов движка (что касается моего второго вопроса)? Сам Motion не применял, но я так понимаю, там замкнутая система регулирования т.е. в случае подачи управления на перемещение и отсутствии сигнала с энкодера перемещение будет продолжаться, пока не дойдет до какого-то механического упора (как вариант).

Post Reply