技术论坛

 关于G120 电机同步方式给定形式的疑问

返回主题列表
作者 主题
jacky_andy
奇侠

经验值:6676
发帖数:2327
精华帖:19
楼主    2021-03-27 10:40:42
主题:关于G120 电机同步方式给定形式的疑问 精华帖 

项目中使用了G120C双电机同步。从电机速度环饱和力矩限幅的方式。

目前力矩限幅通过通讯的方式实现的,看到官方的资料都是模拟量给定的方式,也就是说主轴的扭矩设定值作为模拟量的输出给了从的扭矩限幅值。

目前我这边采用通过PN的方式读主轴扭矩设定值,再通过写的方式写到从轴的扭矩限幅值中去。

是不是通过PN的方式没有模拟量的方式相应快? 通过PN读写的方式,读出来再写进去的方式我感觉最少20ms,而模拟量方式应该要比这个值要小的多。

是不是通过PN这个转矩限幅的方式效果不好啊,因为滞后比较厉害。所以西门子的官方也没推这种方案。不知道我的理解对不对。


另外的一种同步方式

如果主电机的扭矩输出值给从的扭矩设定值的方式,通过PN的方式是不是根本就不行。

对于扭矩控制来说,速度响应越快越好。


扭矩限幅的方式相对于扭矩控制的方式对于通讯的实时性要求的相对来说比较低。

我这种理解对吗?

Zane
至圣

经验值:75765
发帖数:19245
精华帖:376
15楼    2021-04-04 16:45:30
精华帖  主题:回复:关于G120 电机同步方式给定形式的疑问

不知道怎说楼主,现实中也遇到太多这样的客户,似乎很懂,实际上啥也不懂!


说2个硬伤,

1)小轮硬链接同步驱动大轮,惯量比相差很大,开换矢量控制是模型闭环控制,适合恒定负载中小惯量的情况,尤其还是力矩主从控制,闭环矢量是比较合适的,至少也是主机闭环矢量,从机开环矢量。

2)主从同步是通过PLC程序来实现的,报文的来去加PLC的扫描周期,这是最LOW的了,楼主买了张绿皮车的车票,却大谈要高铁的享受。G120 驱动做装之间的同步可以有很多种方案,通过IO模拟量级联,通过1500的工艺轴实现,也可以通过DP总线的SLAVE-TO-SLAVE功能实现,但我更建议使用CU320-2PN,直接内部通过参数就两轴同步了。

为什么说楼主的方案LOW,因为连同步控制都是算不上,还讲什么实时性?还在那儿嘚不嘚的强调,要别人认可你的想法,实际上是跑偏啦,你强调的东西对同步控制没啥用,实在是浪费时间。

Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
yming
版主

经验值:126308
发帖数:21931
精华帖:822
25楼    2021-05-03 12:24:24
精华帖  主题:回复:关于G120 电机同步方式给定形式的疑问

要是就低成本设计,也得仔细看看手册的。

G120C就是低端的通用驱动器,它的本体的DIO/A IO采样刷新时间都是低的。分体式的CU240B/E-2还能2mS;而G120C则是4mS。对于控制来说,仅抖动误差就是4mS。两边又不是时钟同步,即便用模拟量传递也不好。


1200和1500的差别就是1200全系列它的发送时钟一律1mS;而1500(除了软PLC)可以250微秒。而1200又没有同步功能的OBs。

发送时钟1毫秒?,问题是IO的刷新是报文来去的结果,所以实际IO的刷新至少2毫秒;如果IO设备多,它会交叉分配,有的就扩大到4毫秒、6毫秒了。

如果指定:就是要1200来做。那么就要用单独一台来处理负荷分配,把循环周期控制在2-4毫秒之内。

实际上就是要程序短小精悍;速度快。所以就用1211(就那么一点儿工作存储器)。

使用的变量就是M区(去看手册),不要去管什么“标准化”。这里的目的、目标不同。

不要使用浮点计算(越少越好)(去看手册)。驱动底层从来不用浮点计算。

在线监控主循环在2-4毫秒。它就是RT级别的。对于这些异步电机的机械大惯量(大惯量就表示它变化较慢。)应该足够了。

既然是单独一台1211(接受主设定控制 )处理,那么费用有所增加。要综合比较。

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
jacky_andy
奇侠

经验值:6676
发帖数:2327
精华帖:19
28楼    2021-05-04 16:05:33
精华帖  主题:回复:关于G120 电机同步方式给定形式的疑问

同步的项目已经实验完毕了,下面是我的一点总结,

有说的不对的地方,希望专家指正

小结:

1:从轴是否扭矩限幅,可以通过状态字来监控。

2:最好的情况是从轴一直在扭矩限幅状态。这样从轴和主轴的出力基本相同。能够保证最好的控制效果。

3:从轴的速度给定 根据实际情况来设定,西门子官方的意见5%~10%

从轴的给定速度%越高,越容易进入速度环饱和,也就越容易达到扭矩限幅状态。

存在的问题是:如果从轴的速度设置高,在断轴的情况下,从轴的速度越高,容易造成危险。

扭矩限幅的方式相对于扭矩给定的方式,优点在于防止飞车。

当从轴的设定速度设置过高以后,这个优点也不存在了。

所以从轴设定的速度根据实际情况,主要是能达到饱和即可,没必要设置太高。

4:速度给定值100%  110%区别

第一:从实现的理论上没有太大的差别,也可以将主轴的速度环后的转矩直接给从轴的转矩给定,前提是传动具有转矩控制功能;

第二:如果速度环不饱和的话,有可能转矩限幅起不到作用,例如速度环给定的转矩值就小于限幅,那么限幅的作用就不存在了,转矩限幅的转矩控制方式,一定要使速度环处于饱和的状态。

5:从轴由于扭矩限幅状态,所以必须屏蔽7900、7902故障

2118 2119参数配合使用。

6:由于使用了扭矩设定值,无法使用西门子标准报文1,可以在标准报文1的基础上修改成自由报文,增加扭矩设定值等功能,这样既实现了功能,又最大的实现了刷新频率。

7:读写参数的方式不适合此种应用,相对于Profinet通讯来说,实时性差别最少10倍以上。

读写参数功能适合于修改参数,频率不高的场合。

8:负荷分配的方式在启动阶段,两者的出力多少是有差别的。两者的位置同步是靠机械的刚性保证的。

当参数设置合理时,在启动完毕阶段,从轴达到扭矩限幅时,主从的出力是相同的。

9:相对于位置同步,负荷分配的方式对位置要求不高。在一些对位置要求比较苛刻的场合,需要使用位置同步,而不能使用负荷分配的方式。位置同步硬件配置的要求要远远高于负荷分配的硬件要求。


yming
版主

经验值:126308
发帖数:21931
精华帖:822
30楼    2021-05-05 11:52:07
精华帖  主题:回复:关于G120 电机同步方式给定形式的疑问

虽然都叫同步方案,但实际控制对象完全不同。方案也就完全不同。

例如:四个对称分布驱动齿轮,驱动同一个大齿轮。要的是4个齿轮驱动力完全一样。保证的是大齿轮轴仅受到转矩驱动力,不能受到径向力。这里控制的本质是负荷平衡(4台转矩一致)。输出的是转矩,而反馈量是主轴转速!

和我们开车一样,踩油门是给发动机输出转矩,而我们要控制的是车速!

输出转矩四驱的分配是相同的,而转速是可以不同的。(差速器)

说回 IO控制器,就是建立个虚拟轴,ABCD轴都是跟随这个虚拟轴。没有主从一说。

具体实施呢,就是所有都是接收同一个给定(来自这个虚拟轴)。

分配呢?所有驱动接收的给定(不管是转速、转矩。),后面都有个比例系数。你分配、调节它就能矫正机械装配上的系统误差。


你这个应用,对象要求不同,控制对象就不同。你要的是时时刻刻的位置一样。去控制转矩做啥?遇到障碍咋整?一侧负荷大了咋整?

要的就是“走位”。那控制对象就是它。

同样是利用虚拟轴,两侧都是围绕跟随它运动。

同样,机械各个驱动轮加工都有误差(即便误差很小,长时间使用单边磨损,迟早有误差。)但这个是系统误差,同样通过驱动上的那个系数、比例可以矫正。

西门子驱动上的这些系数,都是运行中可修改的!是可以通过报文即时修改的!

想办法去做到(尽量)“实时”。达到要求。



学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
您收到0封站内信:
×
×
信息提示
很抱歉!您所访问的页面不存在,或网址发生了变化,请稍后再试。