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Introduzione al Controllo di Processo

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1. BALDOR BALDOR VECTOR DRIVE VECTORDRVE Potenziometro Potenziometro Regol Tensione J1 1 2 3 Controllo J1 1 2 3 Velocit Principale J1 4 5 lead Feedback Uscita Feedback Uscita Motore Motore Motore Motore A N Bobina Materiale Rapporto Ruotismo Rapporto Ruotismo Rotazione Rulli Avanzamento Materiale o rulli di Pressione Rulli Matrice Rotante Banda Metallica Ondulata verso il Processo Seguente Cella Carico Uscita da 0 a 10 VDC lt _ Zona Controllo Tensione A 8 Applicazioni Esemplificative IMN7O7IT Figura A 6 Esempio di Cablaggio Controllo Tensione Zonale Connessioni J1 del Controller Tensione Fi J1 Connessioni J1 del Controller del Master Pea Ji Potenziometro Controllo eee 1 Analog GND Potenziometro 1 Analog GND Velocit Principale o Analog Input 1 i 2 Analog Input 1 3 Pot Reference e 3 Pot Reference 4 Feedback 4 Feedback 6 Analog Out 1 6 Analog Out 1 7 Analog Out 2 7 Analog Out 2 8 8 Enable Forward Limit Switch Reverse Limit Switch Enable Forward Limit Switch Reverse Limit Switch Process Mode Enable Process Mode Enable External Trip External Trip Opto Input Common Opto Input Common 24 VDC Opto In Power 24 VDC Opto In Power IMN7O7IT Applicazioni Esemplificative A 9 Avvio Esemplificativo Regolazione Tensione Zonale La configurazion
2. cece nent nent eee eet eee 3 1 Parametri di Livello T tore ie See De aa eae ee eae 3 1 Accel Decel e S Curves morsiciaei i ire a ie Ta 3 1 Impostazioni JOG 22 pases iau Lenin uni te ie ae e iena 3 2 INGFESSO artt ao Da i Fid el oe il ici i ii LAO i Si 3 2 Uscita rei gi Pa i a ie i i i i a 3 3 Gontrollo Vector ll lia ii i e alare 3 3 Parametri di Livello 2 c cee nent teen eee eee 3 4 Gontrollo di Processori ri e aa eee 3 4 Capitolo 4 Calibrazione Manuale teen tenet eden eee eae 4 1 Calibrazione Manuale con Multimetro 0 00 c cent eet eee 4 1 Calibrazione Manuale con OscillOSCOpiO eee e nett e eae 4 2 IMN7O7IT Indice i Capitolo 5 Ricerca Guasti es ic rari are Agia o end a Tra RIOLO aa 5 1 Appendice A Applicazioni Esemplificative ene teen ete nees A 1 Applicazione Esemplificativa N 1 A 1 Impianto Pompa ad Acqua a Pressione Costante eee ete eee A 1 Avvio Esemplificativo della Pompa A 2 Applicazione Esemplificativa N 2 A 4 Troncatura da Rotolo con Regolazione Velocit cette eee eee A 6 Applicazione Esemplificativa N 3 A 8 Controllo Tensione Zonale mediante Retroazione della Cella Carico e cece eee A 8 Applicazione Esemplificativa N 4 A 12 Controllo Tensione Zonale mediante Controllo Regolazione Velocit Carico A 12 Applicazione Esemplificativa N 5 A 17 Sistema a Condi
3. il metodo specifico mediante il quale viene eseguito il Controllo di Processo Il controllo PID offre la consistenza di un processo o operazione Un sistema di controllo correttamente regolato opera indipendentemente dalla maggior parte degli influssi esterni disturbi Infatti il controllo PID era specificatamente inteso per la consistenza del processo e per compensare i disturbi esterni Le applicazioni per il controllo PID sono numerose e varie dalla cottura di cracker dal controllo della temperatura dell acciaio in fusione dal pompaggio di alcune migliaia di ettolitri di acqua al minuto al controllo ambientale ecc leri i controller a loop singolo PID erano venduti come dispositivi autonomi per essere interfacciati ai controlli Oggi Baldor offre molti dei nostri prodotti di controllo con capacit di controllo di processo integrate senza costo aggiuntivo per il cliente Vedere Figura 1 1 Figura 1 1 Controllo PID Uso del Software Modo Processo Baldor Controller di Processo BALDOR BALDOR Costruito TT TA SA da Terzi ADJUSTABLE SPEED DRIVE ADJUSTABLE SPEED DRIVE Setpoint Setpoint di Processo di Processo Comando Speed gt Comando Feedback di Speed Processo Feedback di Processo Trasduttore Trasduttore Pressione Pressione Dad0a10V Dada10V a fico sali IMN7O7IT Definizione del controllo a loop aperto Un sistema di controllo che no
4. 22 23 24 25 26 27 calibrarle a queste velocita Il segnale process feedback non uguaglia esattamente il setpoint command con la sola regolazione di Process PROP Gain Questo errore di stato permanente viene regolato mediante Process INT Gain Il parametro Process INT Gain impostato su 0 10 Hz come punto di partenza Impostare il potenziometro regolazione pressione alla sua minima impostazione o 0 VDC su J1 1 2 Impostare rapidamente il potenziometro regolazione pressione su 1 5 del valore fondo scala o approssimativamente a 2 VDC su J1 1 2 Mediante un voltmetro DC osservare la tensione del trasduttore di pressione su J1 4 5 La tensione del trasduttore di pressione su J1 4 5 lentamente si avvicina il pi possibile a 2 VDC Se troppo lento aumentare Process INT Gain da 0 10 Hz a 0 20 Hz Eseguire nuovamente i passi 24 25 e 26 ma aumentare aggiuntivamente Process INT Gain di 0 10 Hz fino a 0 30 Hz e cos via Continuare sino a quando le letture diventano instabili o il motore comincia a vibrare Quindi diminuire Process INT Gain fino a quando le letture diventano nuovamente stabili Per alcune pompe possibile diminuire notevolmente Process PROP Gain e aumentare Process INT Gain come compensazione Applicazioni Esemplificative A 3 Applicazione Esemplificativa N 2 Troncatura da Rotolo con Regolazione Velocit Questo esempio notevolmente pi avanzato del precedente L applicazione richiede es
5. IMN7O7IT 1 Il motore e il controllo devono essere autocalibrati ed in grado di funzionare nel modo tastiera prima di attivare il funzionamento nel modo processo Prima dell avvio iniziale osservare la lista di controllo di prefunzionamento nel Capitolo 2 di questo manuale Per l accoppiamento naso a naso degli alberi come indicato nello schema la rotazione del motore su ogni controllo deve essere in senso opposto Ci pu essere verificato azionando il controllo master a bassa velocit nella direzione forward o FWD Osservando il display tastiera sul follower il follower deve indicare la stessa velocit ma con REV sul display Se il display follower indica FWD scambiare i fili su 41 23 e 24 E modificare il parametro Feedback Align alla selezione opposta sul follower Rieseguire la prova Per il funzionamento di motori spalla a spalla verificare che i controlli ruotino nello stesso senso Solo Controller del Master 3 Impostare il parametro Opto Output 4 su Drive ON sezione parametri output block Come cablato il follower non abilitato a meno che il controllo master non abbia anomalie e sia in grado di fornire coppia Ci funzionale se il master azionato in modo remoto o da tastiera Impostare il parametro Analog Out 1 su CMD Load CUR sezione parametri output block Programma l uscita analogica su J1 1 6 per rappresentare load current comandata E usata dal controllo follower per coman
6. Uscita Titolo Blocco Parametro Descrizione OUTPUT OPTO OUTPUT Quattro uscite digitali otticamente isolate aventi due stati operativi logico Alto o Basso Ogni uscita pu essere configurata indipendentemente Le uscite opto sono utili nelle applicazioni in cui un controller di livello superiore monitorizza il funzionamento del controllo per effettuare decisioni di processo basate sullo stato operativo del controllo In aggiunta alle normali uscite opto il Software del modo processo aggiunge come selezione Process Error Analog Output Due uscite analogiche lineari 0 5 VDC Ogni uscita pu essere configurata 1 and 2 indipendentemente Le uscite analogiche sono utili per monitorare le condizioni operative attuali in alcuni controller di livello superiore o per condurre misure analogiche remote di riferimento all operatore Oltre alle selezioni normali sono disponibili Process Feedback e Process Command come selezione Controllo Vector Titolo Blocco Parametro Descrizione VECTOR Position Gain Imposta il guadagno proporzionale del loop di posizione Questo parametro CONTROL serve per impostare il guadagno di posizione quando si usa la scheda di espansione pulse follower nel modo posizione assoluta o quando si usa il comando di orientamento nel Modo Bipolare Questo parametro deve sempre essere impostato a 0 quando si usa il modo processo IMN7O7IT Parametri del Modo Processo 3 3 Parametri di Livello 2 Controllo di Proc
7. A 10 Volts LB Gp 5 Volts Integrale 4 20 MA p 5 Volt EXB ae gi 10 Volt EXB Controllo PID Ausiliario 4 20 mA EXB A 3 15 PSI EXB Chiuso quando Modo Tachometer EXB Processo Abilitato J1 13 None Limite regolazione Set O_Point con blocco integrale eg al valore limite max PROCESS FEEDFORWARD T Sistema Controllo Baldor Esistente COMMAND SELECT Controllo Motore Sorgenti disponibili Potentiometer Differenziale 10 Volts 5 Volts Proporzionale Gds Meters ACC DEC 10 Vw Torq FF G EXB Pulse Follower gt Sues em oP 7 gt Amp gt io 5 Volt EXB ntegra 10 Volt EXB i 4 20 mA EXB Differenziatore gt 5 3 15 PSI EXB Tachometer EXB s A ne als Impulso EXB z inti Solo Follower A Differenziatore IMN7O7IT Schema a Blocchi del Sistema Controllo Processo B 1 Controller PI Il guadagno di unit di velocit per l errore massimo nel loop proporzionale 4 RPM Per esempio un uscita RPM di 4 RPM viene comandata per un ingresso errore massimo con guadagno proporzionale 1 Il guadagno in unit di corrente per errore massimo nel loop proporzionale di processo dipende dalla scalatura corrente Scalatura da
8. A 7 Applicazione Esemplificativa N 3 Controllo Tensione Zonale Mediante Retroazione della Cella Carico Questa applicazione Figura A 5 utilizza un segnale di tensione proveniente dal sensore della cella carico per chiudere il loop feedback La cella carico un dispositivo che converte la tensione nastro forza in libbre o chilogrammi in un segnale elettrico proporzionale Possono essere usate parecchie variet di retroazione tensione Il controllo principale sia avvia ed aziona i rulli della matrice rotante alla velocit di produzione desiderata Come la matrice rotante tira il materiale in lavorazione la cella carico indica l aumento di tensione Ci induce il controller tensione ad aumentare o diminuire leggermente la velocit per forzare la tensione al valore setpoint Quando il controllo principale sulla velocit di produzione il controllo tensione trattiene il materiale per mantenere la tensione al valore desiderato Questo metodo per non pu tollerare rapide accelerazioni o decelerazioni dei rulli della matrice rotante Se sono richieste rapide accelerazioni riferirsi all esempio N 4 Figura A 5 Schema Impianto Controller Tensione Azionato nel modo process control in un velocity loop con la cella carico che chiude il loop di posizione Richiede i termini P e I Controller del Master Azionato in modo standard run Questo controller imposta la Velocit Macchina
9. J1 1 6 Figura A 9 Schema Impianto Controller del Follower Controller del Master BALDOR VECTOR DRIVE BALDOR VECTOR DRIVE Ju6e SJI 1 2 Feedback Uscita Feedback Uscita Motore Motore Motore Motore Tamburo Verricello A Motore i Peso del Carico bern Applicazioni Esemplificative A 17 a i Motore Figura A 10 Sistema a Condivisione di Coppia per Cablaggio Controllo Carichi Comuni su Alberi Connessioni J1 Controller del Master J1 Analog GND Analog Input 1 Pot Reference Feedback Feedback Analog Out 1 Analog Out 2 Enable o Forward Limit Switch 2 3 4 5 6 7 8 Process Mode Enable External Trip O O Opto Input Common Opto Out 4 24 VDC Opto in Power Opto Out 4 Return A 18 Applicazioni Esemplificative Opto Input Common Connessioni J1 Controller del Follower J1 i Analog GND Analog Input 1 Pot Reference Feedback Feedback Analog Out 1 Analog Out 2 oo NOOA ON Enable Forward Limit Switch Process Mode Enable External Trip 24 VDC Opto in Power IMN7O7IT Sistema a Condivisione di Coppia per Avvio Carichi Comuni su Alberi La configurazione del modo processo stata selezionata e cablata come illustrato in Figura A 10 Il seguente l esempio di una procedura di avvio
10. Pneumatic Interface EXB Richiede scheda di espansione EXB006A01 DC Tachometer Interface EXB Richiede scheda di espansione EXB005A01 Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower EXB Usato solo per Feedforward Non deve essere usato per Sorgente Setpoint o Feedback Richiede scheda di espansione EXB001A01 RS232 Serial Communication EXB o Richiede scheda di espansione EXB002A01 RS422 RS485 High Speed Serial Communication EXB Interferenza ingressi Non usare parecchie volte lo stesso segnale di ingresso IU Schede di espansione con interferenza a livello 1 o 2 Non usare e Quando si usa la configurazione a due ingressi impostare sempre il parametro Command Select su None e Quando si usa la configurazione a tre ingressi riferirsi alla Tabella 2 1 e verificare che entrambi i parametri Process Feedback e Setpoint Source non siano in conflitto con la selezione del parametro Command Select IMN7O7IT Selezione e Installazione Ingresso 2 1 Installazione Dopo l identificazione degli ingressi di processo collegare il cablaggio dei controlli Tutto il cablaggio di controllo esterno deve essere disposto in un tubo di protezione separato dagli altri cablaggi E raccomandato l uso di cablaggio a doppino avvolto schermato per tutto il cablaggio di controllo La schermatura del cablaggio di controllo deve essere connessa solo alla massa analogica del controllo L altra estremit dell
11. deve visualizzare errori deve essere autocalibrato e deve funzionare correttamente nel modo tastiera 1 Impostare su Process Mode il parametro Operating Mode del blocco Input di Livello 1 2 Impostare il parametro Process Inverse del blocco Process Control di Livello 2 come richiesto Per invertire o non invertire il segnale process feedback Impostare Process INT Gain su 0 Impostare Process DIFF Gain su 0 Impostare Process PROP Gain su 100 Abilitare ed azionare il controllo con un carico costante Regolare setpoint source a 1 2 del valore massimo Per un potenziometro regolarlo a 1 2 della rotazione OP OY OO N Misurare la tensione di feedback 8 Aumentare Process PROP Gain con incrementi di 100 fino a quando process feedback incomincia ad aumentare L obiettivo avere process feedback uguale a setpoint raggiungere 1 2 della sua gamma a fondo scala totale Se avvengono delle oscillazioni ridurre lentamente Process PROP Gain e andare al passo seguente 9 Modificare il valore setpoint source di circa il 20 e osservare il segnale process feedback o il motore se conveniente 10 Se la risposta era stabile aumentare Process PROP Gain con incrementi di 100 fino a quando process feedback oscilla leggermente quando si esegue il passo 8 Quindi diminuire leggermente Process PROP Gain fino a rendere stabile process feedback Ora il parametro impostato Nota Durante il funzionamento a carico costante il valor
12. di Errore Ingresso Setpoint Ingresso Feedback Figura 1 7 Diagramma a Blocchi di un Sistema a Loop Chiuso Sommatoria Giunzione rilevatore errori Ingresso Alimentazione Disturbo al Carico Segnale Variabile Errore Controllata Controller E Loop Forward Ingresso Setpoint Valore Desiderato Ingresso Feedback Loop Feedback Apparecchiatura di Misurazione Variabile Controllata 1 8 Controllo di Processo Definito IMN7O7IT Definizione di P Guadagno proporzionale Il guadagno proporzionale l amplificazione applicata al segnale errore di processo che risulta in un uscita particolare del controller E stato definito che il segnale errore di processo la somma del setpoint di processo e del feedback di processo Il guadagno proporzionale matematicamente definito come Aout Kp Dove Aout Uscita controller Kp Guadagno proporzionale Segnale errore di processo setpoint feedback Quanto sopra significa semplicemente che l uscita del controller Aout uguale al segnale di errore moltiplicato per il guadagno proporzionale Kp Per definire il guadagno proporzionale riferirsi alla Figura 1 8 La Figura 1 8 indica che l ampiezza dell uscita del controller dipende dall errore di processo moltiplicato per il guadagno proporzionale Per una data quantit di errore pi grande il guadagno proporzion
13. sulla preimpostazione di fabbrica 0 00 Non usato in questa applicazione Set PT ADJ Limit impostato su 100 Ci consente al modo processo di regolare la velocit del motore fino al valore del parametro Max Output Speed Process ERR TOL impostato sulla preimpostazione di fabbrica del 10 Non usato in questa applicazione Process DIFF Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process INT Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process PROP Gain impostato su 100 come punto di partenza Follower l O ratio impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1 1 Non usato in questa applicazione Master encoder impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1024 e non usato in questa applicazione Impostare il potenziometro controllo velocit principale su 1 5 del valore fondo scala o 2 VDC su J1 1 2 Misurare il voltaggio del trasduttore cella carico su J1 4 5 La cella carico per questo esempio graduata sul segnale da 0 a 10 V con 0 V Odi tensione e 10 V massima tensione Il voltaggio senza materiale infilato nella macchina deve essere intorno a 0 V Abilitare il controllo nel modo remoto Ci pu essere confermato osservando REM sul display di tastiera e assicurando che J1 8 9 10 13 e 16 siano chiusi Come cablato il motore pu ruotare in uno dei due sensi Il motore deve iniziare a ruotare in direzione reverse Se il mo
14. 3 Aumentare l impostazione Process INT Gain per aumentare la rigidit del drive E corretto monitorare la risposta del passo Process Feedback con un oscilloscopio a registrazione o a memoria Il primo canale viene connesso su J1 6 e J1 1 GND con Analog 1 impostato su Setpoint CMD Il secondo canale viene connesso su J1 7 e J1 1 GND con Analog Out 2 impostato su Process Feedback Le Figure da 4 1 a 4 4 illustrano la risposta Process Feedback su un oscilloscopio per varie impostazioni gain Le forme d onda indicano l uscita analogica J1 6 con Setpoint CMD e J1 7 with Process Feedback selezionati Questo forme d onda indicano la risposta durante l aumento di un comando setpoint da zero a 4 5 del fondo scala IMN7O7IT La Figura 4 1 illustra la risposta ottimale Process PROP Gain 100 e integral gain 2 00 Hz Figura 4 1 Comando Setpoint Feedback di Processo Process PROP Gain 100 e integral gain 2 00 Hz Oscilloscopio impostato a verticale 1 V divisione orizzontale 1 0 sec divisione Nella Figura 4 2 integral gain impostato troppo alto 2 00 Hz per il valore proportional gain 10 Ne consegue un eccessivo supero e risonanza Perci aumentare Process PROP Gain o diminuire Process INT Gain Figura 4 2 Comando Setpoint Feedback di Processo Process PROP Gain 10 e integral gain 2 00 Hz Oscilloscopio impostato su
15. A V dei sensori feedback motore La corrente di uscita in ampere pu essere determinata nel modo seguente K x A V eo Amp comandati e x 83 525 Dove Kp Guadagno Proporzionale Processo e Segnale Errore Entrambi i loop di regolazione corrente e valore sono del tipo ad azione proporzionale ed integrale Se E definito essere il segnale errore E Setpoint Command Process Feedback Il controller PI azionato su E come Uscita Kp E Ki J E dt dove Kp il guadagno proporzionale del sistema e K il guadagno integrale del sistema La funzione transfer uscita E del controller usando 1 s Laplace Operator per denotare l integrale Uscita E Kp K s Kp S Ki Kp s La seconda equazione indica che il rapporto di K K una frequenza in radianti sec Per il Vector Controllo Baldor Serie 18H AC il guadagno integrale stato ridefinito essere Kj Kj Kp 2x Hz La funzione transfer Uscita E Kp S 2K s Ci imposta il guadagno integrale come frequenza in Hz Come regola pratica impostare questa frequenza a circa 1 10 della larghezza banda del loop di controllo Il guadagno proporzionale imposta il guadagno open loop del sistema la larghezza banda velocit di risposta del sistema Se il sistema ha molta interferenza probabilmente dovuta al guadagno proporzionale impostato troppo alto B 2 Schema a Blocchi del Sistema Controllo Processo IMN7O7IT
16. Appendice C Elenco dei Parametri Tabella A 1 Valori del Blocco Parametri Livello 1 Blocchi Livello 1 ES Blocco Parametro P Gamma Regolabile Fabbrica Impostazione Utente INPUT OPERATING MODE 1401 KEYPAD STANDARD RUN 15SPD SERIAL BIPOLAR PROCESS MODE Tastiera COMMAND SELECT 1402 POTENTIOMETER 10 VOLTS 5 VOLTS 4 20 mA 10V W EXT CL 10V W TORQ FF EXB PULSE FOL 5V EXB 10 VOLT EXB 4 20mA EXB 3 15 PSI EXB TACHOMETER EXB SERIAL NONE 10 VOLTS VECTOR CONTROL Titolo Blocco INPUT VECTOR CONTROL IMN7O7IT POSITION GAIN Parametro Operating Mode Command Select Position Gain 1609 Descrizione 0 9999 CALC Seleziona il modo operativo Selezione Process Mode Seleziona il riferimento velocit esterno e lo scala Impostare sempre questo parametro su NONE quando si opera nella configurazione Process Mode a 2 ingressi Nota Molti sistemi sono configurati con questo parametro impostato su NONE Imposta il guadagno proporzionale position loop La preimpostazione di fabbrica un valore calcolato Quando si usa la scheda di espansione Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower nel modo Process Control il valore di questo parametro deve essere su 0 Elenco dei Parametri C 1 Tabella A 2 Valori del Blocco Parametri Livello 2 Blocchi Livello 2 Titolo Blocco Parametro P Gamma Regolabile Fabbri
17. Aria Condotto Edificio BALDOR VECTOR DRIVE Mio Sorgente Setpoint Setopoint x di Processo J1 1 2 3 Trasduttore Uscita di Terzi Feedback Motore Sensore Pressione gt a di Processo Feedback J1 4 5 M Disponibile Sol Aria uscita 4 20 mA otore eon Vector Drive L ingresso numero 1 il potenziometro Setpoint Sorgente setpoint J1 1 2 3 L ingresso numero 2 il segnale feedback di Processo Feedback di processo J1 4 5 In questo esempio viene controllata la pressione statica del condotto Il potenziometro setpoint di processo comanda la pressione statica il segnale 4 20 mA la chiusura del loop feedback e il motore opera alla velocit richiesta per mantenere la pressione statica comandata Se dovesse aprirsi una porta della stanza controllata dal sistema precedente la pressione della stanza diminuisce come diminuisce la pressione statica del condotto ll segnale feedback di processo diminuisce perci risulta un errore Questo errore di processo fa incrementare la velocit del motore incrementando cos la pressione statica nel condotto IMN7O7IT Controllo di Processo Definito 1 5 Esempio di Controllo a Loop Chiuso con Tre Ingessi Il controllo a loop chiuso con tre ingressi analogo a quello con due ingressi ma con l aggiunta di un ingresso feedforward che costituisce il terzo ingresso L ingresso feedforward serve per applicazioni pi complesse hanno tipicame
18. BALDOR MOTORS AND DRIVES Introduzione al Controllo di Processo Manuale di Funzionamento 3 98 IMN7O7IT Indice Capitolo 1 Controllo di Processo Definito eet eee ete EE 1 1 Modo Gontrollo di PIOCESSO priore rad ie ei Ae he dira 1 1 Descrizione del Controllo di Processo c cece eee nett 1 1 Descrizione del controllo PID 1 2 Definizione del controllo a loop aperto 1 3 Definizione del controllo a loop chiuso LL 1 4 Definizione del Setpoint di Processo Ingresso 0 1 8 Definizione del Feedback di Processo Ingresso LL 1 8 Definizione di Errore di Processo Uscita 1 8 Definizione di P Guadagno proporzionale 00 cece cent eee eens 1 9 Definizione di I Guadagno integrale cece eet eee tenes 1 10 Definizione di D Guadagno differenziale cece ttt 1 12 Definizione di PID Proporzionale Integrale Differenziale 1 13 Considerazioni sull Applicazione ene ened enna 1 14 Capitolo 2 Selezione e Installazione Ingresso eee eden eee eee 2 1 Selezione IN resso liscio tal Gere fai peli feeleeed pared Palo ati 2 1 Installazione ssi oa Oa LaLa On Roe ie eee oe na 2 2 Uscite Specifiche del Modo Processo ccc eee eee tenet nee ete eens 2 2 Lista di Controllo di Prefunzionamento e ect eens 2 4 Capitolo 3 Parametri del Modo Processo 0
19. Calibrazione Manuale con Oscilloscopio Guadagni del Controller di Processo 4 2 Calibrazione Manuale Process PROP Gain impostato alla preimpostazione di fabbrica 0 Questo guadagno deve essere regolato per l adeguamento all applicazione L aumento di Process PROP Gain conduce a risposte pi rapide un eccessivo Process PROP Gain causa supero e risonanza La diminuzione di Process PROP Gain conduce a risposte pi lente e diminuisce la risonanza causata dall eccessivo Process PROP Gain Se Process PROP Gain e Process INT Gain sono impostati troppo vicini fra loro pu verificarsi una condizione di supero Il parametro Process INT Gain pu essere impostato a qualsiasi valore da 0 a 9 99 Hz L impostazione di Process INT Gain a 0 rimuove la compensazione integrale e risulta di valore proporzionale Questa selezione ideale per i sistemi in cui il supero deve essere evitato e non richiesta una sostanziale rigidit abilit del drive di mantenere la velocit comandata nonostante i carichi di coppia Aumentando i valori di Process INT Gain aumenta la bassa frequenza e la rigidit del drive un impostazione eccessiva di Process INT Gain causa supero per comandi di velocit transitori e pu condurre all oscillazione L impostazione tipica da 1 a 4 Hz 1 Impostare Process INT Gain su 0 rimuove il guadagno integrale 2 Aumentare l impostazione Process PROP Gain sino ad ottenere un adeguata risposta per i comandi setpoint
20. DE Tastiera COMMAND SELECT POTENTIOMETER 10 VOLTS 5 VOLTS 4 20 MA 10 V W EXT CL 10 V W TORQ FF EXB PULSE FOL 5 V EXB 10 VOLT EXB 4 20 mA EXB 3 15 PSI EXB TACHOMETER EXB SERIAL NONE VECTOR CONTROL POSITION GAIN 0 9999 Blocchi Livello 2 Titolo Blocco Parametro P Gamma Regolabile Fabbrica Impostazione Utente PROCESS CONTROL PROCESS FEEDBACK POTENTIOMETER 10 VOLTS 5 VOLTS 4 20 mA 5 V EXB 10 V EXB 4 20 mA EXB 3 15 PSI EXB TACHOMETER EXB NONE NONE PROCESS INVERSE ON OFF OFF SETPOINT SOURCE POTENTIOMETER 10 VOLTS 5 VOLTS 4 20 mA 5 V EXB 10 V EXB 4 20 mA EXB 3 15 PSI EXB TACHOMETER EXB NONE SETPOINT CMD SETPOINT CMD SETPOINT COMMAND 100 a 100 0 0 SET PT ADJ LIMIT 0 100 10 0 PROCESS ERR TOL 0 100 10 PROCESS PROP GAIN 0 2000 0 PROCESS INT GAIN 0 9 99 Hz 0 00 HZ PROCESS DIFF GAIN 0 1000 0 FOLLOW 1 0 RATIO 1 65535 1 65535 1 1 MASTER ENCODER 3 6 Parametri del Modo Processo 50 65535 1024 PPR IMN7O7IT Capitolo 4 Calibrazione Manuale Calibrazione Manuale con Multimetro Prima di poter calibrare il sistema di controllo il controllo deve essere correttamente collegato e pronto all uso come descritto nella lista di controllo di prefunzionamento nel Capitolo 2 Il controllo non
21. OP Gain di 1 4 RPM RPM desiderato 100 RPM L uscita tensione massima da J1 6 l uscita velocit analogica 5 V L ingresso valore fondo scala dell ingresso potenziometro 10 V In questo esempio impostare Process PROP Gain su 50 La velocit motore non pu eccedere il valore del parametro maximum output speed Quando il comando velocit proveniente dalla scheda pulse follower circa 2000 RPM il potenziometro regolazione velocit pu sottrarre da 0 RPM all impostazione minima o fino a 100 RPM per l impostazione massima della velocit motore di circa 1900 RPM Quando il comando velocit proveniente dalla scheda pulse follower intorno a 1000 RPM il potenziometro regolazione velocit pu sottrarre fino a 50 RPM Perci la velocit massima motore approssimativamente tra 950 e 1000 RPM Chiudere l interruttore Enable per abilitare il controllo nel modo remoto Ci pu essere confermato osserando REM sul display di tastiera Come cablato il motore pu ruotare soltanto nella direzione forward Avviare e far funzionare il motore master a 1000 RPM Il motore follower inizia a ruotare nella direzione forward Se il motore non inizia a ruotare il segnale encoder verso la scheda di espansione pulse follower pu esere invertito Invertire i fili che vanno ai morsetti 51 e 52 A e A Impostare il potenziometro regolazione velocit e osservare la risposta RPM del motore follower Applicazioni Esemplificative
22. Process Inverse impostato sulla preimpostazione di fabbrica OFF Non usato in questa applicazione Setpoint Source impostato su potentiometer Seleziona i morsetti J1 1 2 per l ingresso setpoint command Setpoint Command impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 00 Non usato in questa applicazione Set PT ADJ Limit impostato al 5 Consente al modo processo di regolare la velocit del motore fino al 5 del valore del parametro Max Output Speed Process ERR TOL impostato sulla preimpostazione di fabbrica del 10 Non usato in questa applicazione Process DIFF Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process INT Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process PROP Gain impostato su 100 come punto di partenza Follower I O ratio impostato su 1 1 In questa applicazione il motore follower ha il rapporto cedente 1 1 con i rulli di stesso diametro Ci serve per impostare il fattore gradazione ingresso uscita desiderato 0 per compensare il rapporto ruotismo meccanico Master encoder impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1024 In questo esempio entrambi i motori hanno encoder 1024 linee per il feedback motore Verificare che la macchina sia meccanicamente pronta per il funzionamento e non vi sia materiale infilato Sul controller tensione chiudere temporaneamente J1 8 da 9 a 17 L abilitazione process mode su J1 13 dev
23. Processo A 20 Applicazioni Esemplificative 14 Lingresso analogico follower su J1 1 2 deve essere scalato per corrispondere alla tensione di uscita analogica del controllo master Luscita valore fondo scala dai morsetti J1 1 6 del master 2 5 volt ed uguaglia il comando maximum current Notare che la tensione totale da 0 a 5 volt ma 2 5 volt rappresenta current command 0 L ingresso valore fondo scala della selezione potenziometro su J1 1 2 10 volt tuttavia viene usato solo 1 4 della gamma di tensione di ingresso Il valore della corrente massima desiderata il valore in ampere RMS Per esempio il parametro master control peak current limit impostato su 120 amps Per condividere equamente la corrente tra entrambi i controlli il follower deve essere scalato per fornire la stessa corrente del master oltre la gamma di ingresso 2 5 V Quando il master al peak current limit il follower deve essere allo stesso valore di corrente 10 V Fondo Scala 3 Corrente MAX Desisderata in A x 83 525 2 5 Volt Ingresso Scalatura A V In questo esempio impostare Process PROP Gain a 911 15 Process INT Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 16 Process DIFF Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 17 Follower l O ratio impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1 1 Non usato in questa applicazione 18 Master encoder impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1024 Non usato in ques
24. a Cella Carico da 0 a 10 VDC leg Zona Controllo Tensione _ IMN707IT A 12 Applicazioni Esemplificative Figura A 8 Esempio di Tensione Zonale Mediante Cablaggio Controllo Regolazione Velocit Connessioni J1 Controller del Master J1 Output A Connessioni Scheda Pulse Follower del Controller Tensione 31 Output B Output B Uscite Encoder Re Transmit scheda Master Control Uscita Encoder bufferizzato da Vector Control Potenziometro Regol Tensione Process Mode Enable External Trip O O Opto Input Common 24 VDC Opto in Power IMN7O7IT Bas Usare doppino avvolto schermato Terminare la schermatura solo sul pin 55 della scheda di Espansione Potenziometro Regol Tensione Trasduttore Cella Carico Isolated Input A Isolated Input A Isolated Input B Isolated Input B Digital Ground Digital Ground Output A Output A Output B Output B Analog GND Analog Input 1 Pot Reference Feedback Feedback Analog Out 1 Analog Out 2 Process Mode Enable O O Opto Input Common External Trip 24 VDC Opto in Power Applicazioni Esemplificative A 13 Controllo Tensione Zonale Mediante Avvio Controllo Regolazione Velocit La configurazione del modo processo stata selezionata e cablata come illustrato in Figura A 8 Il seguente l esempio di u
25. a schermatura deve essere nastrata sulla calza del filo per evitare cortocircuiti elettrici Ingressi di Comandi Analogici Sulla morsettiera della scheda di controllo sono disponibili due ingressi analogici La selezione Potentiometer parametro Command Select del blocco Ingressi di Livello 1 disponibile sui morsetti 1 e 2 Nel Process Mode la selezione del parametro Potentiometer accetta una tensione positiva o negativa La selezione 10 Volt disponibile sui morsetti 4 e 5 La selezione da 4 a 20 mA disponibile sui morsetti 4 e 5 con l appropriata impostazione del ponticello della scheda di controllo L ingresso analogico sui morsetti 4 e 5 accetta 10 Volt differenziali L ingresso bufferizzato per fornire l isolamento modo comune 40 db con fino a 15 Volt modo comune relativo al comune della scheda di controllo Uscite Specifiche del Modo Processo Solo Modo Processo Uscite Monitoraggio Analogico Nome Descrizione Process FDBK Ingresso scalato Process Feedback Utile per osservare e calibrare il circuito controllo processo Setpoint CMD Ingresso scalato Setpoint Command Utile per osservare e calibrare il circuito controllo processo Speed Command Velocit Comandata del Motore Utile per osservare e calibrare l uscita del circuito di controllo Solo Modo Processo Uscite Opto Isolate Nome Descrizione Process Error APERTO quando Process Feedback superiore allo scostamento di tolleranza specifica
26. a trasduttore come 10 VDC corrisponde esattamente all ingresso selezionato per esempio 10 Volt sui morsetti 4 e 5 Gli ingressi del controllo di processo devono essere selezionati per la configurazione a 2 o 3 ingressi tre ingressi possono essere programmati per una variet di configurazioni La maggior parte delle applicazioni hanno la configurazione a 2 ingressi perci impostare il parametro Command Select su none L unica limitazione consiste nel non consentire alle selezioni del controllo di processo di condividere lo stesso ingresso Riferirsi alla tabella seguente per selezionare gli ingressi desiderati Selezionare un unico ingresso hardware per il parametro Process Feedback ed un ingresso hardware differente per il parametro Setpoint Command Tabella 2 1 Compatibilit del Segnale di Ingresso Modo Processo Feedback Setpoint o 10 V 4 20 mA 3 15 PSI DC Feedforward J1 1 amp 2 J1 4 amp 5 5 V EXBii EXBII EXBII EXB 2 Tach EXB 3 Ji 1 amp 2 J1 4 amp 5 5 V EXBO 10 VEXBO 4 20 mA EXB I 3 15 PSI EXB 2 DC Tach EXB EXB PULSE FOL 4 5 Serial 5 6 Richiede scheda di espansione EXB007A01 High Resolution Analog I O EXB Richiede scheda di espansione EXB004A01 4 Output Relays 3 15 PSI
27. abile controllata finale affinch il valore reale della variabile controllata si avvicini al valore Ingresso Setpoint o valore desiderato Occorre notare che i sistemi di controllo a loop chiuso sono attuati dall errore In altre parole occorre la presenza di un errore prima che il sistema tenti di correggerlo IMN7O7IT Controllo di Processo Definito 1 7 Definizione del Setpoint di Processo Ingresso Il setpoint di processo il segnale di ingresso impostato dall operatore E il valore di uscita desiderato Pu rappresentare un setpoint di pressione flusso velocit coppia livello o temperatura Questo ingresso generalmente impostato con un potenziometro o altra tensione analoga di riferimento Definizione del Feedback di Processo Ingresso Il feedback di processo il segnale di ingresso che rappresenta il valore reale misurato dal sensore di processo Pu rappresentare un sensore di pressione flusso velocit coppia livello o temperatura Questo ingresso generalmente una tensione di sensore 0 10 V o corrente 4 20 mA che rappresenta il valore misurato Definizione di Errore di Processo Uscita L errore di processo il risultato della sottrazione tra i segnali di ingresso setpoint di processo e ingresso feedback di processo Questa operazione illustrata in Figura 1 7 ed riferita come sommatoria giunzione rilevatore errori L errore di processo matematicamente definito come Segnale
28. aggio senza materiale infilato nella macchina deve essere intorno a 0 V Quindi abilitare il controllo nel modo remoto Ci confermato osservando REM sul display di tastiera e assicurando che J1 8 9 13 e 16 siano chiusi Come cablato il motore pu solo ruotare nel senso forward Il motore inizia a ruotare nel senso forward Se il motore non ruota process feedback pu essere invertito Scambiare i fili su J1 4 e J1 5 Applicare esternamente forza alla cella carico La direzione della forza deve essere uguale a quella del materiale quando viene fatto avanzare nella macchina In questo esempio la cella carico in Figura A 7 viene tirata verso l alto Osservare il voltaggio del trasduttore cella carico su J1 4 5 All aumentare della tensione o della trazione verso l alto sulla cella carico il voltaggio della cella carico su J1 4 5 deve aumentare Quando il voltaggio su J1 4 5 supera 2 0 V di una piccola quantit gli RPM del motore devono iniziare a diminuire ed eventualmente fermarsi Ci indica che la polarit feedback giusta ed il sistema funziona correttamente Fermare e disattivare l intera macchina Infilare nella macchina il materiale normale Abilitare e avviare il controllo follower Il motore follower deve avviarsi lentamente in direzione forward fino ad ottenere una certa tensione sulla cella carico Avviare ed azionare il controllo master a bassa velocit per esempio 100 RPM Il follower ruota a
29. ale pi grande l uscita E anche vero che per una data quantit di guadagno proporzionale pi grande l errore pi grande l uscita Figura 1 8 Diagramma a Blocchi di un Sistema a Loop Chiuso Sommatoria Giunzione rilevatore errori Ingresso Alimentazione Disturbo al Carico Segnale Variabile E DONE Aout Controllata Controller E Loop Forward Ingresso Setpoint Valore Desiderato Ingresso Feedback Loop Feedback Apparecchiatura di Misurazione Variabile Controllata IMN7O7IT Controllo di Processo Definito 1 9 Definizione di I Guadagno integrale Il guadagno integrale analogamente al guadagno proporzionale l amplificazione del segnale errore di processo ma in funzione del tempo Se esiste un errore di stato permanente per lunghi periodi di tempo comunemente noto come offset Il guadagno integrale compensa questo errore a lungo termine o offset Generalmente parlando se si usa soltanto il controllo proporzionale in un processo l uscita del controller non condurr mai la variabile controllata esattamente uguale al setpoint Vi sar sempre una piccola quantit di errore Questo errore sovente denominato offset Il termine Integrale rileva questo lungo offset a termine e corregge l uscita del controller per ridurre l effetto offset Il guadagno integrale matematicamente definito come Aou K fes Dove Aout Uscita contr
30. are le prestazioni del sistema Osservare anche la tensione del sensore corrente motore disco quando il disco sega la tavola Se la velocit di alimentazione sembra troppo lenta quando il carico disco cambia aumentare Process PROP Gain in passi di 10 fino a raggiungere la risposta desiderata Se la velocit di alimentazione sembra troppo sensibile quando il carico disco cambia diminuire Process PROP Gain in passi di 10 fino a raggiungere la risposta desiderata Se la risposta dell impianto sembra instabile quando si lavora in continuo una tavola lunga l uso di Process INT Gain pu migliorare la situazione Process INT Gain livella la risposta ed elimina qualsiasi errore di stato permanente Un impostazione suggerita per l avvio 2 Hz Applicazioni Esemplificative A 25 A 26 Applicazioni Esemplificative IMN7O7IT Appendice B Schema a Blocchi del Sistema Controllo Processo Figura B 1 Schema a Blocchi del Controllo Processo SETPOINT SOURCE Sorgenti disponibili Set Point Command Potentiometer 10 Volts 5 Volts 4 20 mA 5 Volt EXB 10 Volt EXB 4 20 mA EXB 3 15 PSI EXB Tachometer EXB None Controllo Baldor Serie H Differenziale PROCESS FEEDBACK i ___ _IGd s Sorgenti disponibili Proporzionale Potentiometer
31. atta speed following del controllo master Il controllo follower dotato di scheda di espansione Master Pulse Follower per seguire esattamente la velocit del master Requisito speciale una regolazione velocit da 0 al 5 registrabile dall operatore del rapporto follower Ci serve per compensare l allungamento del materiale o altri fattori ambientali La compensazione pu essere ottenuta a mano regolando il parametro ratio ma pu essere scomodo Una soluzione usare il modo processo in una configurazione a tre ingressi e utilizzare il potenziometro manuale per modificare finemente il controllo Bobina Materiale velocit del follower Riferirsi alla Figura A 3 Figura A 3 Schema Impianto BALDOR VECTOR DRIVE Ritrasmissione gt Encoder Feedback Motore Uscita Motore Rulli Avanzamento Materiale o Rulli di Pressione ad Longhezza taglio in pollici A 4 Applicazioni Esemplificative D Rotazione Potenziometro Regol Vel BALCOR VECTOR DRIVE Feedback Uscita Motore Motore Coltello Rotante Piedi al minuto 12 pollici Giri al minuto coltello rotante Rotazione V IMN7O7IT Figura A 4 Cablaggio Esemplificativo di Connessione Regolazione Velocit Connessioni Controllo Master Output A Connessioni Scheda Follower Pulse Follower Output B 31 Output B Uscite Encoder Re Transmit scheda Mas
32. ca Impostazione Utente PROCESS PROCESS FEEDBACK 2701 POTENTIOMETER NONE CONTROL 10VOLTS 5 VOLTS 4 20mA 5V EXB 10V EXB 4 20mA EXB 3 15 PSI EXB TACHOMETER EXB NONE PROCESS INVERSE 2702 ON OFF OFF SETPOINT SOURCE 2703 POTENTIOMETER SETPOINT 10VOLTS CMD 5 VOLTS 4 20mA 5V EXB 10V EXB 4 20mA EXB 3 15 PSI EXB TACHOMETER EXB NONE SETPOINT CMD SETPOINT COMMAND 2704 100 a 100 0 0 SET PT ADJ LIMIT 2705 0 100 10 0 PROCESS ERR TOL 2706 0 100 10 PROCESS PROP GAIN 2707 0 2000 0 PROCESS INT GAIN 2708 0 9 99 Hz 0 00 Hz PROCESS DIFF GAIN 2709 0 1000 0 FOLLOW 1 0 RATIO 2710 1 65535 1 65535 1 1 MASTER ENCODER 2712 50 65535 1024 PPR C 2 Elenco dei Parametri IMN7O7IT Titolo Blocco Parametro Descrizione PROCESS Process Feedback Imposta il tipo di segnale usato per il segnale retroazione processo CONTROL 7 gt Process Inverse Causa l inversione del segnale retroazione processo Usato con processi che attuano l inversione mediante un segnale unipolare Questo parametro influisce soltanto sulle selezioni Potentiometer 4 20 mA e 3 15 PSI Per esempio quando impostato su ON un ingresso 20 mA diminuisce la velocit motore e un ingresso 4 mA aumenta la velocit motore Setpoint Source Imposta il tipo di segnale di ingresso sorgente cui sar comparata la retroazione processo Se selezionato Setpoint CMD il valo
33. cesso di avere il controllo completo su tutto il motore Imposta l ampiezza della banda sopra e sotto il valore Setpoint Command con cui l ingresso process feedback viene confrontato Ne risulta che se l ingresso di processo all interno della banda di comparazione PROCESS ERROR opto output sar attivo Ci utile per indicare un processo fuori controllo o un trasduttore difettoso IMN7O7IT Parametri di Livello 2 Continua Controllo di Processo Continua Titolo Blocco Parametro Descrizione PROCESS Process PROP Gain Imposta il guadagno proporzionale del loop PID Cid determina la quantita di CONTROL regolazione da effettuare sulla velocit motore entro il Set PT ADJ Limit per spostare l input analogico al setpoint Aumentando questo valore aumenta il Continua valore della velocit o la quantit di coppia sul motore per un dato errore di processo Process INT Gain Imposta il guadagno integrale del loop PID Ci determina la rapidit con cui la velocit motore regolata per correggere un errore a lungo termine Aumentando questo parametro si aumenta il valore della rapidit con cui il controllo pu regolare la velocit motore o la coppia per ridurre qualsiasi errore processo di stato permanente Process DIFF Gain Imposta il guadagno differenziale del loop PID Ci determina la quantita di regolazione da effettuare sulla velocit motore entro il Set PT ADJ Limit per l errore transitorio Follow O Rati
34. dare la corrente di carico nel motore follower La scala di questa uscita da 0 a 5 V 0 V corrente di picco negativa massima 2 5 V 0 corrente e 5 V corrente di picco positiva massima Solo Controller del Master 5 10 11 12 13 Impostare il parametro Operating Mode su process mode Configura gli ingressi opto sul connettore J1 per il modo processo Impostare il parametro Command Select su NONE Pone il controllo nel tipo a 2 ingressi di sistema E molto importante affinch il funzionamento sia corretto Impostare il parametro Process Feedback su potentiometer Seleziona i morsetti J1 1 2 per l ingresso della corrente di carico comandata dal controllo master Process Inverse impostato sulla preimpostazione di fabbrica OFF Non usato in questa applicazione Setpoint Source impostato su Setpoint Command Seleziona il valore del parametro Setpoint Command per il setpoint Setpoint Command impostato su 25 0 E impostato su 25 0 per rappresentare 2 50 volt Impostare Set PT ADJ Limit su 100 per questa applicazione Process ERR TOL impostato sulla preimpostazione di fabbrica del 10 Non usato in questa applicazione Andare al menu diagnostico Nel menu diagnostico una visualizzazione indica il valore Amps Volts del controllo nell angolo sinistro inferiore In questo esempio il valore Amps Volts 44 0 A V Annotare questo valore Applicazioni Esemplificative A 19 PROP Gain di
35. e montato su tubo acqua Avvio Esemplificativo della Pompa A 2 Applicazioni Esemplificative Uscita da 0 a 10 VDC Usare doppini avvolti Pressione Collegare le schermature solo su J1 1 Analog GND Analog Input 1 Potenziometro Regolazione Pot Reference Feedback Feedback Analog Out 1 Analog Out 2 Process Mode Enable External Trip Input Common 24 VDC Opto in Power La configurazione del modo processo stata selezionata e cablata come illustrato in Figura A 2 Il seguente l esempio di una procedura di avvio 1 Il motore e il controllo devono essere autocalibrati ed in grado di funzionare nel modo tastiera prima di attivare il funzionamento nel modo processo Prima dell avvio iniziale osservare la lista di controllo di prefunzionamento nel Capitolo 2 di questo manuale Il senso di rotazione del motore quando premuto FWD sulla tastiera deve essere corretto per produrre la pressione dell acqua Se la rotazione dell albero motore inversa scambiare i fili dell encoder su J1 23 e 24 E cambiare il parametro Feedback Align del blocco Vector Control di Livello 1 al valore opposto Il parametro Operating Mode impostato su modo processo Configura gli ingressi opto sul connettore J1 per il modo processo Il parametro Command Select impostato su none Pone il controllo nel tipo a 2 ingressi di sistema E molto importante affinch il funzionamento sia corretto Il parame
36. e Process Feedback non sar esattamente uguale al valore Setpoint Source Questa calibrazione avverr in seguito 11 Abilitare ed azionare il controllo con un carico costante Impostare il valore di setpoint source a 1 2 del valore massimo Impostare Process INT Gain ad un piccolo valore come 0 10 Hz Osservare il segnale process feedback ed annotare il valore setpoint source Il segnale process feedback deve lentamente aumentare per un periodo di alcuni secondi fino a quando raggiunge il valore setpoint source Aumentare Process INT Gain per ridurre il tempo impiegato per eliminare l errore di stato permanente Se il sistema incomincia ad oscillare o diventare instabile ridurre Process INT Gain Un Process INT Gain troppo alto causa facilmente l instabilit su quasi tutti i sistemi Usare il valore gain pi piccolo per raggiungere il funzionamento corretto 12 Se il sistema ancora instabile o non rispondente rivedere il dimensionamento del motore e del controllo Inoltre controllare se MAX Output Speed sufficientemente alto Osservare le informazioni motore sul display di tastiera per verificare se il motore raggiunge i propri limiti durante il funzionamento Se li raggiunge la soluzione rivedere il perch questi limiti vengono superati In alcuni casi MAX Output Speed pu essere il fattore limite o probabilmente l insieme motore e controllo sono sottodimensionati per l applicazione IMN7O7IT Calibrazione Manuale 4 1
37. e del modo processo stata selezionata e cablata come illustrato in Figura A 6 Il seguente l esempio di una procedura di avvio A 10 Applicazioni Esemplificative 1 Il motore e il controllo devono essere autocalibrati ed in grado di funzionare nel modo tastiera prima di attivare il funzionamento nel modo processo La rotazione motore per la direzione reverse da tastiera deve essere nella direzione forward per process direction Se process direction backward scambiare i fili su J1 23 e 24 e cambiare il parametro Feedback Align alla selezione opposta Il parametro Operating Mode impostato su modo processo Configura gli ingressi opto sul connettore J1 per il modo processo Il parametro Command Select impostato su none Pone il controllo nel tipo a 2 ingressi di sistema E molto importante affinch il funzionamento sia corretto Il parametro Process Feedback impostato su 10 volt Seleziona i morsetti J1 4 5 per l ingresso Process Feedback Misurare il voltaggio su J1 4 5 con un voltmetro DC Il voltaggio su J1 5 deve essere positivo rispetto a J1 4 Il voltaggio deve aumentare all aumentare della tensione dalla cella carico Process Inverse impostato sulla preimpostazione di fabbrica OFF Non usato in questa applicazione Setpoint Source impostato su potentiometer Seleziona i morsetti J1 1 2 per l ingresso comando setpoint dal potenziometro controllo velocit principale Setpoint Command impostato
38. e essere lasciata aperta Avviare e far funzionare master control a bassa velocit per esempio a 100 RPM IMN7O7IT IMN7O7IT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Come cablato il motore pu soltanto ruotare nella direzione forward Il motore follower deve avviarsi e ruotare nella direzione forward Se il motore non inizia a ruotare il segnale encoder che va nella scheda di espansione pulse follower deve essere invertito Scambiare i fili sui morsetti 51 e 52 della scheda di espansione pulse follower A e A Aumentare la velocit del controllo master alla velocit massima In questo esempio a 1750 RPM Il controllo follower deve seguire esattamente alla stessa velocit Se la macchina richiede la corrispondenza della velocit superificiale non il numero di giri allora regolare il rapporto follower per far corrispondere le velocit superficiali Questa regolazione critica e il follower deve essere entro il 5 della velocit master Fermare il controllo master Sul controller tensione chiudere J1 8 9 e da 13 a 17 Ci abilita il loop follower control e process control Impostare il potenziometro controllo tensione a 1 5 del valore fondo scala o 2 VDC su J1 1 2 Misurare il voltaggio del trasduttore cella carico su J1 4 5 La cella carico in questo esempio un segnale scalato da 0 a 10 V con 0 V tensione 0e 10 V tensione massima Il volt
39. egrale del loop PID Questo determina la rapidit in cui viene regolata la velocit motore per correggere l errore di stato a lungo termine o permanente Process DIFF Gain Imposta il guadagno differenziale del loop PID Questo determina la quantit di regolazione da effettuare sulla velocit motore entro Set PT ADJ Limit per spostare l ingresso analogico al valore setpoint per un transitorio o errore dinamico Follow 1 0 Ratio Imposta il rapporto tra il Master e il Follower nelle configurazioni Master Follower Richiede la scheda di espansione Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower Per esempio il master encoder che si desidera seguire un encoder a 1024 conteggi Il motore follower che si desidera controllare anche dotato di un encoder a 1024 conteggi Se si desidera che il follower operi a velocit doppia del master introdurre il rapporto 1 2 Rapporti frazionari come 0 5 1 sono introdotti come 1 2 limiti del rapporto Master Follower sono 1 65 535 1 20 per controlli vector Nota Il parametro Master Encoder deve essere definito se si introduce un valore nel parametro Follow O Ratio Nota Quando si usa la Comunicazione Seriale per azionare il controllo questo valore la porzione MASTER del rapporto La porzione FOLLOWER del rapporto impostata nel parametro Follow 1 0 Out Follow 1 0 Out Questo parametro usato soltanto quando si utilizza la Comunicazione Seriale per azionare il controllo E richie
40. esso Titolo Blocco Parametro PROCESS Process Feedback CONTROL Process Inverse Setpoint Source Setpoint Command Set PT ADJ Limit Process ERR TOL 3 4 Parametri del Modo Processo Descrizione Imposta il tipo di segnale usato per il segnale retroazione processo La selezione disponibile comprende Potentiometer 10 VDC 5 VDC 4 20 mA quando si usa il controllo standard senza schede di espansione opzionali La selezione con schede di espansione opzionali comprende 10 VDC o 4 20 mA con la scheda di espansione high resolution analog 3 15 PSI con la scheda di espansione 3 15 PSI o la scheda di espansione Tachometer La selezione none disabilita questa parte del loop controllo Causa l inversione del segnale process feedback con un ingresso unipolare Usato per invertire processi attivi che utilizzano un segnale unipolare come 4 20 mA Se su ON 20 mA diminuisce la velocit del motore e 4 mA aumenta la velocit del motore Questa prestazione disponibile soltanto per le selezioni di retroazione processo Potentiometer 3 15 PSI e 4 20 mA Questo parametro non ha alcun effetto su qualsiasi altra selezione di ingresso Questo parametro pu essere posto su ON o OFF Imposta il tipo di segnale di ingresso sorgente cui sar comparata la retroazione processo Se selezionato Setpoint CMD viene usato il valore introdotto nel parametro Setpoint Command Le scelte dis
41. formula precedente pu essere divisa in componenti singoli relativamente facili da comprendere gi precedentemente descritti Un modo facile per ricordare ognuno dei termini e Proporzionale un guadagno su stato permanente sempre attivo e guadagno integrale attivo soltanto per gli errori offset a lungo termine Per gli errori di breve durata non attivo nel loop di controllo e guadagno differenziale attivo soltanto per errori a breve termine transitori Per gli errori di lunga durata non attivo nel loop di controllo Figura 1 11 Diagramma a Blocchi del Sistema Loop PID Sommatoria Giunzione Ingresso rilevatore errori Alimentazione Disturbo al Carico Segnale Variabile Errore Ae Controllata Aou mi K K At K5 __ Controller E At Loop Forward Ingresso Setpoint Ingresso Feedback Loop Feedback Apparecchiatura di Misurazione Variabile Controllata IMN7O7IT Controllo di Processo Definito 1 13 Considerazioni sull Applicazione Per raggiungere le prestazioni ottimali e pi consistenti il sensore feedback deve essere scalato entro la gamma appropriata per il motore Il motore deve anche avere effetto diretto sul dispositivo feedback selezionato Un esempio di scalatura appropriata un trasduttore di pressione acqua che fornisce una tensione lineare proporzionale alla pressione dell acqua In questo esempi
42. gura 1 6 Diagramma a Blocchi di un Sistema a Loop Chiuso Sommatoria Giunzione rilevatore errori Ingresso Alimentazione Disturbo al Carico Segnale 4 ne Errore Ra Ingresso Setpoint ontrollata Valore Desiderato E Controller Loop Forward Loop Feedback 1 Apparecchiatura di Misurazione Variabile Controllata sistemi a loop chiuso possono essere divisi in quattro operazioni base 1 Misurazione della variabile controllata La variabile controllata pu essere pressione di un fluido temperatura velocit spessore ecc Questa apparecchiatura di misurazione completata da un sensore che converte la variabile in un segnale elettrico compatibile con gli ingressi del controller generalmente tensione o corrente Questo segnale ora rappresenta la variabile controllata Ingresso Feedback 2 Determinazione dell errore La sommatoria giunzione confronta il valore misurato della variabile controllata Ingresso Feedback con l Ingresso Setpoint valore desiderato e genera un segnale di errore L operazione una semplice sottrazione matematica come segue Segnale di Errore e Ingresso Setpoint Ingresso Feedback e o epsilon il simbolo tradizionale per questo segnale 3 Il segnale di errore viene quindi usato dal controller per cambiare la velocit motore o la coppia 4 La velocit motore o la coppia quindi usata per ridurre il segnale di errore pilotando la vari
43. i 5 1 5 2 Ricerca Guasti IMN7O7IT Appendice A Applicazioni Esemplificative Applicazione Esemplificativa N 1 Impianto Pompa ad Acqua a Pressione Costante La prima applicazione esemplificativa un semplice impianto ad acqua a pressione costante Come illustrato in Figura A 1 il motore collegato alla pompa La mandata della pompa fluisce lungo il tubo verso l utenza che richiede la pressione costante Un trasduttore di pressione controlla la pressione dell acqua e invia un segnale da 0a 10 V al Controllo Baldor Il Controllo Baldor regola la velocit del motore per mantenere costante il segnale del trasduttore di pressione Il segnale da 0 a 10 V deve essere lineare e proporzionale alla pressione dell acqua Il potenziometro serve all operatore per impostare la pressione richiesta Figura A 1 Schema Impianto Possono essere usati anche gli inverter BALDOR VECTOR DRIVE Setpoint Potenziometro di Processo Regolazione J1 1 2 3 Pressione oe Feedback Motore Uscita Feedback Da 0 a 10 Uscita Sensore VDC N Motore di Processo e_ J1 4 5 Sensore Pressione Acqua Pompa Centrifuga Da 0 a 10 VDC Rotazione Mandata Acqua a Bassa Pressione Aspirazione Acquaa Bassa Pressione IMN7O7IT Applicazioni Esemplificative A 1 Figura A 2 Cablaggio Esemplificativo di Comando Pompa Trasduttore Pressione Ingresso da 0 a 200 PSI Common Output Output 24 VDC Trasduttore pression
44. icamente definito come Aou KiS Dove Aout Uscita controller Kg Guadagno differenziale Ae _ Variasegnale erzione nel rore di processo diviso per la variazione tempo At Questa formula indica che una data uscita controller Aout uguale al guadagno differenziale Kd moltiplicato per la variazione segnale errore di processo A diviso per la variazione tempo At Per una grande variazione nell errore di processo in un periodo fisso di tempo il termine differenziale ha un grande effetto sull uscita del controller Una piccola variazione nell errore di processo in un periodo fisso di tempo avr meno effetto sull uscita del controller Nella maggior parte delle applicazioni il guadagno differenziale usato raramente Se richiesto occorre usarlo con cautela poich pu causare instabilit Vedere Figura 1 10 Figura 1 10 Diagramma a Blocchi del Guadagno Differenziale Ingresso Alimentazione Disturbo al Carico Variabile d Controllata Aou Kai Controller 4 At Loop Forward Loop Feedback Apparecchiatura di Misurazione Variabile Controllata 1 12 Controllo di Processo Definito IMN7O7IT Definizione di PID Proporzionale Integrale Differenziale Proporzionale Integrale Differenziale quindi la somma dei tre elementi di guadagno e pu essere espressa nel modo seguente vedere Figura 1 11 Au Ke K fes K La
45. iduce le oscillazioni aumentare CUR Rate Limit del follower Soltanto nel controllo follower aumentare il parametro CUR Rate Limit L impostazione da 0 100 a 0 500 secondi generalmente soddisfacente Un eccessivo valore CUR Rate Limit rallenterebbe la risposta del controllo follower Nota Questo parametro opera come accel rate sull ingresso del segnale torque command Applicazioni Esemplificative A 21 Applicazione Esemplificativa N 6 Alimentazione a Forza Costante per Segatrice Potenziometro Regolazione Velocit Alimentazione Legno Questa applicazione utilizza un grande disco per sega adibita al taglio longitudinale di tavole di legno Il motore del disco opera in corto a velocit costante Un sensore di corrente AC misura la corrente in una fase del motore disco Questa corrente AC misurata nel motore disco approssima il carico Il segnale da 0 a 10 V proveniente dal trasduttore di corrente AC fornito al controllo del motore di alimentazione su J1 4 5 Un potenziometro usato dall operatore imposta la velocit base di alimentazione Il controllo regola la velocit del motore di alimentazione per tenere la corrente il pi costante possibile nel motore disco Questo metodo automaticamente regola la velocit di alimentazione per compensare i differenti spessori e le diverse durezze del legno da tagliare Per esempio se il legno pesante e la corrente del motore disco superiore al valore desiderato il cont
46. iera deve essere corretto per produrre il controllo automatico Se la rotazione dell albero motore inversa scambiare i fili dell encoder su J1 23 e 24 E cambiare il parametro Feedback Align del blocco Vector Control di Livello 1 al valore opposto parametri ACCEL e DECEL sono impostati su 0 Ci consente al follower di seguire il master con massima accuratezza e senza ritardo Il parametro Operating Mode impostato su modo processo Configura gli ingressi opto sul connettore J1 per il modo processo Il parametro Command Select impostato su EXB Pulse FOL Configura il controllo come follower a impulso digitale Pone il controllo nel tipo a 3 ingressi di sistema E molto importante affinch il funzionamento sia corretto Il parametro Position Gain impostato su 0 Consente al potenziometro regolazione velocit di regolare la velocit del motore Il parametro Process Feedback impostato su potenziometro Ci seleziona i morsetti J1 1 2 per l ingresso process feedback Process Inverse impostato sulla preimpostazione di fabbrica OFF Non usato in questa applicazione Setpoint Source impostato su Setpoint Command Seleziona il parametro interno Setpoint Command per il valore Setpoint Command Setpoint Command impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 00 Set PT ADJ Limit impostato sul 5 Consente al modo processo di diminuire la velocit del motore fino al 5 del valore del parametro Max Out
47. ima velocit o coppia Process feedback non uguale al valore setpoint source L ingresso Abilitazione modo processo chiuso E il morsetto J1 13 ll parametro Process PROP Gain impostato su un valore diverso da zero Aumentare e osservare la risposta Gli ingressi forward e reverse J1 9 10 sono chiusi In caso contrario chiuderli Se consentita solo una direzione per la rotazione motore modificare la polarit process feedback Per esempio se si usa l ingresso analogico della scheda di controllo sui morsetti 4 e 5 scambiare i fili Se si usa l ingresso potenziometro cambiare il parametro process feedback inverse Il controllo in modo locale Passare al modo remoto La polarit process feedback backward Modificare la polarit process feedback Per esempio se si usa l ingresso analogico della scheda di controllo sui morsetti 4 e 5 scambiare i fili Se si usa l ingresso potenziometro cambiare il parametro process feedback inverse E funzionale l uscita del dispositivo Misurare con l appropriata apparecchiatura di prova Il setpoint source programmato per riconoscere le connessioni del segnale di ingresso E funzionale l uscita del trasduttore di feedback Misurare con l appropriata apparecchiatura di prova Il motore ancora correttamente accoppiato al carico Verificare eventuali rotture su accoppiamenti cinghie ecc IMN7O7IT Ricerca Guast
48. ione Zonale Mediante Controllo Regolazione Velocit Carico Questa applicazione analoga all applicazione N 3 ma presenta un vantaggio prestazionale molto importante La differenza consiste nell uso di un segnale comando velocit master che rappresenta la velocit della macchina principale Questo segnale serve per comandare la velocit del follower approssimativamente alla velocit corretta e la cella carico regola il rimanente della velocit fino al 5 per controllare la tensione nastro Ne risulta un sistema che pu essere da 10 a 50 volte pi sensibile all accelerazione e decelerazione rispetto all applicazione N 3 non dotata del segnale master speed Viene usata la Scheda di Espansione Master Pulse Follower per il segnale master speed Figura A 7 Schema Impianto Controller del Master Azionato in modo standard run Questo controller imposta la Velocit Macchina Controller Tensione Azionato nel modo process control in un velocity loop con la cella ca rico che chiude il loop di posizione Richiede i termini P e I BALDOR BALDOR VECTOR DRIVE VECTOR DRIVE Potenziometro Potenziometro Regolazione Controllo J1 1 2 3 Tensione Velocita Principale J1 1 2 3 Feedback Uscita pint a Feedback Uscita Motore Motore Motore Motore N N Bobina Materiale Rapporto Ruotismo Rapporto Ruotismo USCITA Rotazione Rulli Avanziamento Materiale 3 ier o rulli di Pressione eguente Lies si Uscit
49. isurare la tensione in uscita del trasduttore corrente disco su J1 4 5 Il sensore corrente motore disco in questo esempio scalato con un segnale da 0 a 10 V con 0 V 0 amps e 5 V FLA del motore Full Load Amps Ampere a Pieno Carico Nel funzionamento normale senza condizioni di carico il motore usa circa il 40 del FLA motore Perci la gamma usabile da 2 V che indica assenza di carico e 10 V che indica il doppio del motore a pieno carico La tensione su J1 5 deve essere positiva rispetto a J1 4 Abilitare quindi il controllo nel modo remoto Ci confermato osservando REM sul display di tastiera e assicurando che J1 8 9 e 16 siano chiusi su 17 Assicurarsi che l interruttore manuale auto sia in posizione manuale Come cablato il motore pu ruotare soltanto in direzione forward Il valore del numero di giri motore impostato dal potenziometro velocit di alimentazione Ruotare il potenziometro velocit di alimentazione di 1 4 di giro da zero Il motore deve incominciare a ruotare nella direzione forward alimentando la tavola nel disco Porre l interruttore manuale auto nella posizione auto Se il disco non viene caricato indica che la velocit motore deve aumentare fino al 30 del valore Max speed Impostare il potenziometro velocit alimentazione alla velocit di alimentazione base desiderata Caricare la tavola nella sezione alimentazione per la lavorazione Mentre l impianto taglia la tavola osserv
50. l ingresso J1 13 di abilitazione modo processo sulla morsettiera la pressione del tasto JOG o la chiusura J1 14 induce il movimento del drive in direzione errata senza premere FWD o REV Jog Accel Time Jog Accel Time modifica Accel Time ad un nuovo valore preimpostato per il modo jog Nel modo processo ci influisce soltanto sul comando velocit introdotto nell ingresso Command Select Il tempo accel non influisce sugli ingressi Process Feedback o Setpoint Command Jog Decel Time Jog Decel Time modifica Decel Time ad un nuovo valore preimpostato per il modo jog Nel modo processo ci influisce soltanto sul comando velocit introdotto nell ingresso Command Select Il tempo decel non influisce sugli ingressi Process Feedback o Setpoint Command Jog S Curve Jog S Curve modifica S Curve a un nuovo valore preimpostato per il modo jog Nel modo processo ci influisce soltanto sul comando velocit introdotto nell ingresso Command Select Il tempo accel non influsice sugli ingressi Process Feedback o Setpoint Command Ingresso Titolo Blocco Parametro Descrizione INPUT Operating Sono disponibili vari modi operativi Questo parametro viene impostato su Mode modo processo per selezionare il modo processo Command Select Seleziona il riferimento velocit o coppia esterna da usare Nel modo processo questo il parametro di ingresso Feedforward 3 2 Parametri del Modo Processo IMN7O7IT Parametri di Livello 1 Continua
51. n rileva la propria uscita e non effettua correzioni al processo denominato sistema di controllo a loop aperto Non esiste la retroazione verso il sistema di controllo affinch possa regolare il processo Esempio pratico di controllo a loop aperto Un controllo Inverter e motore Drive la cui velocit controllata soltanto mediante un potenziometro di velocit un esempio di controllo a loop aperto Senza alcuna retroazione l Inverter non conosce esattamente la velocit dell albero motore Vedere Figura 1 2 Figura 1 2 Controllo a Loop Aperto BALDOR ADJUSTABLE SPEED DRIVE Sorgente Setpoint Uscita J1 1 2 3 Motore Setpoint di Processo i IMN7O7IT Controllo di Processo Definito 1 3 Definizione del Controllo a Loop Chiuso Un sistema di controllo che rileva la propria uscita ed effettua correzioni al processo denominato sistema di controllo a loop chiuso Esiste la retroazione verso il sistema di controllo perci pu regolare il processo Esempio pratico di un Controllo a Loop Chiuso Un vector drive aziona una ventola il cui setpoint controllato da un potenziometro Pi la retroazione di un trasduttore pressione che consente al controllo vector di regolare accuratamente la pressione statica in un condotto di aria fredda di un sistema di ventilazione Il controllo vector confronta la retroazione dal trasduttore di pressione feedback di processo con il potenziometro
52. na procedura di avvio A 14 Applicazioni Esemplificative 1 15 16 Il motore e il controllo devono essere autocalibrati ed in grado di funzionare nel modo tastiera prima di attivare il funzionamento nel modo processo Prima dell avvio iniziale osservare la lista di controllo di prefunzionamento nel Capitolo 2 di questo manuale Il senso di rotazione del motore quando premuto FWD sulla tastiera deve essere corretto per produrre il controllo automatico Se la rotazione dell albero motore inversa scambiare i fili dell encoder su J1 23 e 24 E cambiare il parametro Feedback Align del blocco Vector Control di Livello 1 al valore opposto Il parametro Operating Mode impostato su modo processo Configura gli ingressi opto sul connettore J1 per il modo processo Il parametro Command Select impostato su EXB Pulse FOL Configura il controllo come follower a impulso digitale Pone il controllo nel tipo a 3 ingressi di sistema E molto importante affinch il funzionamento sia corretto Il parametro position gain impostato su 0 Questo richiesto per consentire a Process Control di regolare la velocit motore Il parametro Process Feedback impostato su 10 VOLT Seleziona i morsetti J1 4 5 per l ingresso Process Feedback Misurare il voltaggio su J1 4 5 con un voltmetro DC Il voltaggio su J1 5 deve essere positivo rispetto a J1 4 Il voltaggio deve aumentare con l aumento della tensione dalla cella carico
53. nte grandi disturbi esterni che possono influire sul feedback di processo Riferirsi alla Figura 1 5 Figura 1 5 Esempio di Controllo a Loop Chiuso con Tre Ingressi Controller di Tensione azionato nel modo Process Control Controller Master azionato in modo Standard Run in un velocity loop con la cella carico per la chiusura del Questo controller imposta la velocit macchina loop di posizione Richiede i termini P e I BALDOR BALDOR 2 Scheda 6 Scheda Potenziometro di di Con a di Con Potenziometro Controllo Sal trollo EF Regolazione trollo Velocit Principale gs Upg Tensione p no oom z LU gii J1 1 2 3 J1 1 2 3 2 g Uscita o 3 1 Bufferizzata DNA J1 4 5 Encoder AB ry A Enc 2 Bobina Materiale i oo Feedback di DA Rapporto Ruotismo Processo WA Rapporto Ruotismo SN Rotazione gt Rotazione Al Processo Seguente Rulli Avanzamento Materiale o rulli di pressione JA E E Cella Carico Rulli Avanzamento Materiale 1 o Ballerino o rulli di pressione 0 10 VDC Zona Controllo Tensione 1 L ingresso numero 1 il potenziometro Setpoint Sorgente setpoint J1 1 2 3 2 L ingresso numero 2 il segnale feedback di processo Feedback di processo J1 4 5 3 L ingresso numero 3 il segnale feedforward di Processo Feedforward di
54. o REM sul display di tastiera Come cablato il motore pu solo ruotare nel senso forward Il motore inizia a ruotare nel senso forward Se il motore non ruota process feedback pu essere invertito Scambiare i fili su J1 4 e J1 5 Osservare il numero di giri del motore sul display di tastiera 0 se si usa un voltmetro DC osservare la tensione del trasduttore di pressione su J1 4 5 Impostare il potenziometro di regolazione pressione alla sua impostazione minima o approssimativamente a 0 VDC su J1 1 2 Impostare rapidamente il potenziometro regolazione pressione a 1 5 del valore fondo scala o approssimativamente a 2 VDC su J1 1 2 Si genera cos un comando step Ora osservare il numero di giri del motore sul display di tastiera o mediante un voltmetro DC osservare la tensione del trasduttore di pressione su J1 4 5 Osservare il numero di giri del motore sul display di tastiera o mediante un voltmetro DC osservare la tensione del trasduttore di pressione su J1 4 5 Se era lento aumentare Process PROP Gain da 100 a 200 Eseguire nuovamente i passi 18 19 e 20 ma aumentare aggiuntivamente Process PROP Gain di 100 fino a 300 e cos via Quando le letture diventano instabili o il motore comincia a vibrare diminuire Process PROP Gain fino a quando le letture diventano nuovamente stabili Questo il massimo guadagno che la pompa pu tollerare Nota La maggior parte delle pompe entrano in risonanza a basse velocit Perci
55. o il valore nominale della pompa 200 PSI massimo e per il trasduttore pressione acqua un uscita 10 Volt con ingresso 200 PSI Il sensore pressione acqua montato vicino alla pompa centrifuga che condotta direttamente dal motore Il numero di giri del motore ha effetto diretto sulla pressione dell acqua Inoltre la pressione massima possibile della pompa corrisponde all uscita massima del sensore feedback il trasduttore pressione acqua Un esempio di selezione feedback inefficiente sarebbe una pompa analoga all esempio precedente La differenza consisterebbe se il valore nominale della pompa fosse 200 PSI massimo e il valore nominale del trasduttore pressione acqua fosse ora un uscita 10 Volt con ingresso 1000 PSI Il trasduttore pressione acqua abbondantemente sovradimensionato per le capacit del motore e della pompa Le prestazioni di questo pacchetto sarebbero scadenti perch la gamma di tensione operativa da 0 a 2 V anzich da 0 a 10 V Ci influenza direttamente la precisione e le prestazioni del sistema In situazioni estreme il sistema non funziona per niente 1 14 Controllo di Processo Definito IMN7O7IT Capitolo 2 Selezione e Installazione Ingresso Selezione Ingresso Ora occorre determinare la configurazione dell ingresso di processo Rivedere la compatibilit dei trasduttori proposti con la disponibilit degli ingressi analogici o delle schede opzione La configurazione ottimale quella in cui l uscit
56. o Usato soltanto se installata la scheda di espansione opzionale Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower Imposta il rapporto tra il Master e il Follower nelle configurazioni Master Follower Per esempio encoder master che si desidera seguire un encoder a 1024 conteggi Il motore follower che si desidera controllare anche dotato di un encoder a 1024 conteggi Se si desidera che il follower operi a velocit doppia del master introdurre il rapporto 1 2 Rapporti frazionari come 0 5 1 sono introdotti come 1 2 limiti del rapporto Master Follower 1 65 535 1 20 Follow 1 0 OUT Questo parametro usato soltanto quando si utilizza la Comunicazione Seriale per azionare il controllo Inoltre usato solo se installata la scheda di espansione opzionale Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower Questo parametro rappresenta la porzione FOLLOWER del rapporto La porzione MASTER del rapporto impostata nel parametro Follow 1 0 Ratio Master Encoder Usato soltanto se installata la scheda di espansione opzionale Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower Definisce il numero di impulsi per giro dell encoder master Usato soltanto per drive follower IMN7O7IT Parametri del Modo Processo 3 5 Gamma dei Parametri Blocchi Livello 1 Titolo Blocco Parametro P Gamma Regolabile Fabbrica Impostazione Utente INPUT OPERATING MODE KEYPAD STANDARD RUN 15SPD SERIAL BIPOLAR PROCESS MO
57. o le letture diventano instabili o il motore comincia a vibrare diminuire Process INT Gain fino a quando le letture diventano nuovamente stabili Molti sistemi operano in modo ottimale con il pi piccolo guadagno integrale possibile IMN7O7IT Applicazione Esemplificativa N 5 Sistema a Condivisione di Coppia per Carichi Comuni su Alberi IMN7O7IT Questa applicazione pu essere difficoltosa da trattare quando due motori devono condividere un carico comune La soluzione avere un motore master per controllare la velocit e un secondo motore follower semplicemente di ausilio al carico o per condivisione coppia Il controllo follower riceve un segnale torque command dal master e sviluppa la coppia comandata del master nel motore follower Questo sistema in grado di azionare un carico pi grande rispetto a un controllo e motore Si ottengono migliori prestazioni quando i due alberi motore sono rigidamente accoppiati insieme Alti rapporti del ruotismo e forti giochi degli ingranaggi possono causare problemi a questa applicazione Questo sistema opera meglio quando l inerzia del carico notevolmente superiore all inerzia del motore due controlli e i motori devono essere di uguale dimensione e di caratteristiche analoghe Per applicazioni precise di condivisione coppia usare la scheda di espansione high resolution analog nel controller del follower per elaborare il segnale analog output command dal controller del master
58. oller Ki Guadagno integrale J Simbolo integratore Segnale errore di processo setpoint feedback At Variazione tempo Questa formula definisce che una data uscita del controller Aout uguale al guadagno integrale Kj moltiplicato per l integrale f dell errore moltiplicato per la variazione A tempo t Ci dice semplicemente che si usa in un loop Integratore e si accumulato un errore nel tempo o integrato e il guadagno integrale viene usato per ridurre l errore di lungo termine La Figura 1 9 illustra questo processo Figure 1 9 Diagramma a Blocchi dell Elemento Sommatoria Giunzione rilevatore errori Ingresso Alimentazione Disturbo al Carico Segnale DICA Errore Variabile Controllata E Aou K ear _ Controller Loop Forward Ingresso Setpoint Ingresso Feedback Loop Feedback Apparecchiatura di Misurazione Variabile Controllata 1 10 Controllo di Processo Definito IMN7O7IT Per illustrare il concetto di offset riferirsi alla forma d onda seguente Quando stabilizzato il feedback di processo non uguale al comando di setpoint In questo caso la differenza tra setpoint e feedback di processo l offset Notare che il guadagno integrale posto a zero Comando Setpoint Feedback di Processo Impostazioni Process Gain Proportional gain 25 Integral gain 0 00 Hz Oscilloscopio impostato s
59. ollo funziona misurare il segnale di ingresso del trasduttore Verificare se il segnale aumenta o diminuisce all incrementare della velocit motore Ci necessario per calibrare il sistema nel Capitolo 4 di questo manuale 2 4 Selezione e Installazione Ingresso IMN7O7IT Capitolo 3 Parametri del Modo Processo Parametri di Livello 1 Accel Decel e S Curve Titolo Blocco Parametro Descrizione ACCEL DECEL Accel Time 1 2 Il tempo Accel il numero di secondi richiesto dal motore per incrementare con RATE variazione lineare da 0 RPM al valore RPM specificato nel parametro Max Output Speed nel blocco Output Limits di Livello 2 Nel modo processo ci influisce solo sul comando velocit introdotto nel blocco Input di Livello 1 valore parametro Command Select Il tempo accel non influisce sugli ingressi Process Feedback o Setpoint Command Decel Time 1 2 Il tempo decel il numero di secondi richiesti dal motore per decrementare con variazione lineare dalla velocit specificata nel parametro Max Output Speed a 0 RPM Nel modo processo ci influisce solo sul comando velocit introdotto nel blocco di Livello 1 valore parametro Command Select Il tempo decel non influisce sugli ingressi Process Feedback o Setpoint Command S Curve una percentuale del tempo totale Accel e Decel e fornisce avvii e S Curve 1 2 arresti morbidi Met della S Curve programmata applicata alla rampa Accel e met alla ram
60. ona il motore in direzione Forward con J1 10 aperto J1 10 OPEN il motore decelera fino all arresto in funzione dell impostazione del parametro Keypad Stop mode CLOSED aziona il motore in direzione Reverse con J1 9 aperto J1 11 OPEN TABLE 0 CLOSED TABLE 1 J1 12 OPEN il controllo in modo velocit CLOSED il controllo in modo coppia J1 13 CLOSED per abilitare il Modo Processo J1 14 CLOSED pone il controllo in modo JOG Il controllo opera in modo JOG soltanto in senso Forward J1 15 OPEN per funzionare CLOSED per ripristinare una condizione difettosa J1 16 OPEN consente la ricezione external trip sul controllo Il controllo si disabilita e visualizza external trip quando programmato su ON In questo caso viene emesso il comando di arresto motore termina il funzionamento del drive e viene visualizzato l errore external trip sul display di tastiera viene anche registrato nel log errori Se J1 16 connesso impostare sul blocco Protection di Livello 2 External Trip su ON J1 39 e 40 Ponticello come illustrato per alimentare le Uscite Opto dall alimentazione 24 VDC interna IMN7O7IT Selezione e Installazione Ingresso 2 3 Lista di Controllo di Prefunzionamento Riferirsi al manuale di Installazione e Funzionamento del controllo usato Eseguire le verifiche della lista di controllo di prefunzionamento e attivare le procedure come descritto su detto manuale Nota Quando il contr
61. pa Decel 0 rappresenta l assenza della S e 100 rappresenta la S senza segmento lineare Nel modo processo ci influisce solo sul comando velocit introdotto nel blocco di Livello 1 valore parametro Command Select Il tempo accel non influisce sugli ingressi Process Feedback o Setpoint Command Un esempio di S Curve 40 indicato in Figura 4 1 Nota Accel 1 Decel 1 e S Curve 1 sono correlati fra loro Analogamente Accel 2 Decel 2 e S Curve 2 sono correlati fra loro Queste correlazioni possono essere usate per controllare la Velocit Preimpostata o il comando External Speed Nota Se il drive sussulta durante Accel o Decel rapidi la selezione della S curve pu eliminare il difetto Figura 4 1 Esempio di S Curve 40 gt Output Speed Output Speed Accel Time gt Decel Time Accel S Curves Decel S Curves IMN7O7IT Parametri del Modo Processo 3 1 Parametri di livello 1 Continua Impostazioni JOG Titolo Blocco Parametro Descrizione JOG SETTINGS Jog Speed Jog Speed la velocita programmata usata durante il modo jog Jog pud iniziare da tastiera o da morsettiera Sulla tastiera premere il tasto JOG quindi premere e tenere premuto il tasto direzione FWD o REV Per il modo Standard Run chiudere l ingresso JOG J1 12 sulla morsettiera quindi chiudere e mantenere l ingresso direzione J1 9 0 J1 10 Il funzionamento del modo Controllo di Processo differente Se chiuso
62. ponibili sono Potentiometer 10 VDC 5 VDC 4 20 mA o Setpoint Command quando si usa il controllo standard senza schede di espansione opzionali La selezione con schede di espansione opzionali include 10 VDC o 4 20 MA con la scheda di espansione high resolution analog 3 15 PSI con la scheda di espansione 3 15 PSI o la scheda di espansione Tachometer La selezione none disabilita questa parte del loop controllo Imposta il valore del setpoint che il controllo tenter di mantenere regolando la velocit motore Questo parametro si usa soltanto quando il parametro Setpoint Source impostato su Setpoint Command Questo parametro scalato come percentuale dell ingresso process feedback selezionato Imposta il valore di correzione massimo per velocit o coppia da applicare al motore in risposta al massimo errore setpoint di feedback Per esempio se la velocit massima del motore 1750 RPM l errore feedback di setpoint 100 e il limite di regolazione setpoint 10 la massima velocit del motore in risposta all errore feedback di setpoint 175 RPM Se sul setpoint di processo la velocit motore 1500 RPM il limite massimo di regolazione velocit da 1325 a 1675 RPM Il parametro programmato come percentuale dei parametri MAX Motor SPD o PK CUR Limit Per i sistemi con configurazione a 2 ingressi questo parametro deve essere impostato su 100 Ci consente al loop di controllo pro
63. pprossimativamente alla stessa velocit del master e lentamente regola la velocit del motore per tenere costante la tensione Osservare il voltaggio della cella carico su J1 4 5 Aumentare Process PROP Gain da 100 a 200 Aumentare aggiuntivamente Process PROP Gain di 100 fino a 300 e cos via Quando le letture diventano instabili o il motore comincia a vibrare diminuire Process PROP Gain fino a quando le letture diventano nuovamente stabili Questo il massimo guadagno che la macchina pu tollerare Applicazioni Esemplificative A 15 A 16 Applicazioni Esemplificative 36 37 38 39 40 41 Il segnale process feedback non uguaglia esattamente il setpoint command con la sola regolazione di Process PROP Gain Questo errore di stato permanente viene regolato mediante Process INT Gain Impostare il parametro Process INT Gain a 0 10 Hz come punto di partenza Impostare il potenziometro controllo velocit principale a 1 VDC su J1 1 2 Quindi impostare rapidamente il potenziometro controllo velocit principale approssimativamente a 2 VDC su J1 1 2 Mediante un voltmetro DC osservare il voltaggio della cella carico su J1 4 5 Il voltaggio della cella carico su J1 4 5 lentamente si avvicina il pi possibile a 2V Se troppo lento aumentare Process INT Gain da 0 10 Hz a 0 20 Hz Eseguire nuovamente i passi 38 39 e 40 ma aumentare aggiuntivamente Process INT Gain di 0 10 Hz fino a 0 30 Hz e cos via Quand
64. processo ingresso encoder alla scheda di espansione pulse follower In Figura 1 5 gli impulsi dell uscita bufferizzata encoder provenienti dal controller master rappresentano la velocit del processo principale Questo segnale serve per comandare la velocit del controller tensione approssimativamente alla velocit corretta La cella carico regola la velocit restante fino al 5 per controllare la tensione nastro Questa applicazione utilizza un segnale di tensione proveniente dal sensore cella carico per chiudere il loop feedback La cella carico un dispositivo che converte la tensione nastro forza in libbre o chilogrammi in un segnale elettrico proporzionale Il controller master avvia ed aziona i rulli alla velocit di produzione desiderata Come i rulli fanno avanzare il materiale nel processo la cella carico indica l aumento di tensione Ci induce il controller tensione ad aumentare la velocit per ridurre la tensione al valore setpoint Quando il controller master alla velocit di produzione il controllo tensione trattiene il materiale per mantenere la tensione al valore desiderato 1 6 Controllo di Processo Definito IMN7O7IT Descrizione dei Diagrammi a Blocchi del Loop Chiuso Un sistema di controllo illustrato in Figura 1 6 Il controllo rappresentato con blocchi funzione singoli Ogni blocco interconnesso da una linea con freccia per indicare il senso del flusso di informazioni Fi
65. put Speed Process ERR TOL impostato sulla preimpostazione di fabbrica del 10 Non usato in questa applicazione Follower I O ratio impostato su 1 1 In questa applicazione il motore follower ha il rapporto cedente 1 1 Ci serve per impostare il fattore gradazione ingresso uscita desiderato o per compensare il rapporto ruotismo meccanico Master encoder impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1024 In questo esempio entrambi i motori hanno encoder 1024 linee per il feedback motore Process DIFF Gain deve essere impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 Process INT Gain deve essere impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 Per questo esempio il parametro Max Output Speed impostato su 2000 RPM L uscita analogica N 1 impostata su ABS speed Si programma cos l uscita analogica D A su J1 6 per indicare la velocit motore Questa uscita scalata da 0 a 5 V rappresenta da 0 a 2000 RPM IMN7O7IT IMN7O7IT 19 20 21 22 Calcolare l impostazione Process PROP Gain per generare la regolazione velocit desiderata del 5 In questo esempio 2000 RPM la velocit massima Il 5 di 2000 a 100 RPM Questo passo calcola il corretto Process PROP Gain affinch risulti la regolazione 100 RPM quando il potenziometro regolazione velocit al massimo e il motore alla massima velocit Il comando velocit per il comando regolazione velocit massima errore processo un Process PR
66. r deve indicare l opposto o REV direction sul display di tastiera IMN7O7IT IMN7O7IT 26 27 28 29 30 Se le correnti sono molto alte per un carico leggero indica che la polarit della corrente di comando del carico inversa per il controller del follower Ci generalmente indicato sul controllo follower mediante FWD direction sul display di tastiera Ci si risolve cambiando la polarit della coppia del follower Disabilitare i controlli master e follower Sul follower scambiare i fili sui morsetti 23 e 24 Significa scambiare i fili dell encoder A e A Quindi modificare il parametro Feedback Align al valore opposto Ora rieseguire i passi da 19 a 24 Se entrambi i controlli sembrano funzionare correttamente disabilitarli entrambi Aumentare il valore PK Current Limit del follower al valore normale nominale del motore generalmente impostato almeno al 150 degli ampere a pieno carico del motore Abilitare e azionare entrambi i controlli master e follower e verificarne il corretto funzionamento In condizioni operative normali ogni controllo analogamente dimensionato deve visualizzare circa la stessa quantit di corrente Se il sistema tende a oscillare con entrambi i controlli in funzionamento diminuire Speed PROP Gain del controller del master Diminuire Speed PROP Gain fino a quando le oscillazioni sono eliminate ed il sistema opera correttamente Se la diminuzione di Speed PROP Gain del master non r
67. re fissato del setpoint viene introdotto nel valore parametro Setpoint Command Setpoint CMD Imposta il valore del setpoint che il controllo tenter di mantenere regolando la velocit motore Si usa solo quando Setpoint Source un valore fissato Setpoint CMD sotto Setpoint Source Questo parametro scalato in percentuale di Feedback Input Set PT ADJ Limit Imposta il valore massimo di correzione velocit da applicare al motore in risposta all errore massimo di feedback setpoint Per esempio se la velocit massima motore 1750 RPM l errore setpoint feedback 100 e setpoint adjustment limit 10 la velocit massima del motore in risposta all errore setpoint feedback 175 RPM Se al process setpoint la velocit motore 1500 RPM i limiti di regolazione velocit massima sono quindi da 1325 a 1675 RPM Questo parametro scalato in percentuale di MAX Motor Speed Process ERR TOL Imposta la larghezza della banda di comparazione di Setpoint CMD con la quale viene comparato process input Ne risulta che se process input all interno della banda di comparazione l Uscita Opto corrispondente diventa attiva chiusa Process PROP Imposta il guadagno proporzionale del loop PID Questo determina la quantit di Gain regolazione da effettuare sulla velocit motore entro Set PT ADJ Limit per spostare l ingresso analogico al valore setpoint per un dato errore dinamico Process INT Gain Imposta il guadagno int
68. rollo riduce la velocit del motore di alimentazione Quando ridotto il carico sul motore disco la corrente motore viene ridotta e la velocit del motore di alimentazione aumenta Un interruttore manuale automatico consente la selezione del funzionamento semiautomatico o manuale Figura A 11 Schema Impianto BALDOR 4 3 7 Contattore Motore J1 4 5 lt Trasduttore brio tee CD prore Uscita da 0 a 10 VDC N Rapporto Ruotismo Motore Rotazione N at S L cl Bk 4 USCITA da 3 DI pl alk Rotazione Rulli Avanzamento Materiale o rulli di Pressione Senso di Avanzamento A 22 Applicazioni Esemplificative IMN7O7IT IMN7O7IT Figura A 12 Esempio di Alimentazione a Forza Costante per Segatrice Li L2 L3 Psa Ji J Potenziometro Regolazione Contattore Velocit Alimentazione Motore Trasduttore Cella Carico Common Contattore Motore AUX oOo NOOA OON Manual Auto Process Mode Enable Motore External Trip Opto Input Common 24 VDC Opto In Power Analog GND Analog Input 1 Pot Reference Feedback Feedback Analog Out 1 Analog Out 2 Applicazioni Esemplificative A 23 Avvio Esemplificativo Alimentazione a Forza Costante per Segatrice La configurazione del modo processo stata selezionata e cablata come illustrato in Figura A 11 Il seguen
69. rrente dal sensore corrente motore disco Process Inverse impostato sulla preimpostazione di fabbrica OFF Non usato in questa applicazione Setpoint Source impostato su Setpoint Command Seleziona il parametro Setpoint Command per l ingresso setpoint command Setpoint Command impostato sulla preimpostazione di fabbrica 50 0 Questo impostato sulla quantit di corrente desiderata nel motore disco In questo esempio il 50 0 in questo parametro corrisponde a 5 volt sull ingresso feedback di J1 4 5 5 volt su J1 4 5 anche equivalente agli ampere a pieno carico nominali del motore disco Set PT ADJ Limit impostato al 30 Consente al modo processo di regolare la velocit del motore fino al 30 del valore del parametro Max Output Speed Process ERR TOL impostato sulla preimpostazione di fabbrica del 10 Non usato in questa applicazione Follower l O ratio impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1 1 Non usato in questa applicazione MASTER ENCODER impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1024 e qui non usato Process DIFF Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process INT Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process PROP Gain impostato su 100 come punto di partenza Attivare il contattore disco per avviare il motore disco IMN7O7IT IMN7O7IT 19 20 21 22 23 24 25 26 27 M
70. setpoint Se viene generato un errore come risultato di questa comparazione il controllo accelera o decelera per tentare di ridurre l errore di processo a zero Quando e se l errore di processo zero la velocit del motore in quel punto esattamente la velocit richiesta per mantenere la pressione comandata nel condotto Questo esempio illustrato in Figura 1 3 Figura 1 3 Controllo a Loop Chiuso HVAC Soffiante HVAC Condotto di Ingresso Porta Sensore Pressione Aria Condotto Edificio BALDOR VECTOR DRIVE Tuo Sorgente Setpoint Setpoint N di Processo J1 1 2 3 Trasduttore Uscita di Terzi Feedback Motore Sensore Presdio a di Processo Feedback J1 4 5 Motor Disponibile Sol Aria uscita 4 20 mA ore Zon Vetor Drive 1 4 Controllo di Processo Definito IMN707IT Esempio di Controllo a Loop Chiuso con Due Ingressi Il controllo a loop chiuso con due ingressi confronta il valore dell ingresso sorgente setpoint con il feedback di processo La differenza se presente definita errore di processo L errore di processo quindi usato per comandare la velocit del motore e tentare di forzare il feedback di processo affinch uguagli l ingresso setpoint Questa la pi semplice e la pi comune configurazione illustrata in Figura 1 4 Figura 1 4 Controllo a Loop Chiuso con Due Ingressi Soffiante HVAC Condotto di Ingresso Porta Sensore Pressione
71. sta la scheda di espansione Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower Questo parametro rappresenta la porzione Po del rapporto La porzione MASTER del rapporto impostata nel parametro Follow O Ratio Master Encoder Usato soltanto se installata la scheda di espansione opzionale Master Pulse Reference Isolated Pulse Follower Definisce il numero di impulsi per giro del master encoder Usato soltanto per drive follower IMN7O7IT Elenco dei Parametri C 3 C 4 Elenco dei Parametri IMN7O7IT BALDOR MOTORS AND DRIVES BALDOR ELECTRIC COMPANY P O Box 2400 Ft Smith AR 72902 2400 501 646 4711 Fax 501 648 5792 Baldor Electric Company Stampato in USA IMN7O7IT 3 98 C amp J 2500
72. superiore e Brushless AC 23H software S23 1 03 o superiore Descrizione del Controllo di Processo Il controllo di processo un metodo mediante il quale un Processo di lavorazione pu essere continuamente e automaticamente controllato con risultato consistente Il controllo di processo definisce i componenti generali del sistema e le loro capacit Il Controllo di Processo pu avere altre denominazioni alcune delle quali sono e Batch continuo e Controllo a loop chiuso e Controllo pompa e Controllo livello e Controlloriscaldo zonale e Controllo automatico Il Controllo di Processo offre i seguenti vantaggi e Genera un prodotto con precisione ripetibile e Uso efficace ed efficiente delle attrezzature impianto e Consente all operatore di effettuare un lavoro pi specializzato e produttivo e Aumenta la soddisfazione del lavoro ed evita agli operatori di esporsi ad operazioni rischiose e Maggiore produttivit minore scarto Controlli Baldor con PID integrato offrono i seguenti vantaggi e Assenzadell interfacciamento Scatole nere esterne Bassi costi e Facile messa a punto per processi base e Assistenza in fabbrica IMN707IT Controllo di Processo Definito 1 1 Descrizione del controllo PID Setpoint di Processo 1 2 Controllo di Processo Definito Sistema Controllo di Processo di Terzi Lal Il controllo PID Proporzionale Integrale Differenziale
73. ta applicazione 19 Per completare l avvio finale azionare il controllo master da solo senza carico Verificare che il funzionamento sia corretto prima di procedere 20 Annotare la quantit di corrente richiesta dal carico nel passo 19 21 Nel controllo follower blocco Output Limits impostare PK Current Limit al 50 degli ampere a pieno carico del motore Come parte delle preimpostazioni di calcolo nella procedura di autocalibrazione questo generalmente impostato al 150 degli ampere a pieno carico del motore Questo parametro ridotto per limitare la possibilit di guasti meccanici in caso di problemi all avvio del follower Nota Non impostare questo valore uguale o inferiore al parametro Motor MAG AMPS Ci non consentir alcuna coppia motore 22 Verificare che esistano 2 5 volt su J1 1 2 sul controllo follower Questo il caso in cui il controllo master disabilitato o mantiene velocit zero senza carico Se non sono presenti 2 5 volt determinare il problema e risolverlo prima di procedere 23 Avviare e azionare il master da tastiera e comandare la rotazione forward a bassa velocit con carico leggero 24 Osservare la corrente visualizzata sul display di tastiera dei controlli master e follower 25 La corrente visualizzata su entrambi i controlli deve essere analoga e di valore basso Il controllo master deve indicare rotazione forward mediante FWD direction sul display di tastiera Il controllo followe
74. te l esempio di una procedura di avvio A 24 Applicazioni Esemplificative 1 17 18 Il motore e il controllo devono essere autocalibrati ed in grado di funzionare nel modo tastiera prima di attivare il funzionamento nel modo processo Prima dell avvio iniziale osservare la lista di controllo di prefunzionamento nel Capitolo 2 di questo manuale Il senso di rotazione del motore quando premuto FWD sulla tastiera deve essere corretto per produrre il controllo automatico Se la rotazione dell albero motore inversa scambiare i fili dell encoder su J1 23 e 24 E cambiare il parametro Feedback Align del blocco Vector Control di Livello 1 al valore opposto Il parametro Operating Mode impostato su modo processo Configura gli ingressi opto sul connettore J1 per il modo processo Il parametro Command Select impostato su POTENTIOMETER Pone il controllo nel tipo a 3 ingressi di sistema E molto importante affinch il funzionamento sia corretto MAX OUTPUT SPEED imposta il massimo numero di giri del motore di alimentazione Serve per limitare il valore massimo di alimentazione del disco Il parametro Process Feedback impostato su 10 VOLT Seleziona cos i morsetti J1 4 5 per l ingresso Process Feedback per rilevare la corrente del motore disco Misurare il voltaggio su J1 4 5 con un voltmetro DC Il voltaggio su J1 5 deve essere positivo rispetto a J1 4 Il voltaggio su J1 4 5 deve aumentare con l aumento della co
75. ter Control Uscita Encoder bufferizzato da Vector Control Connessioni J1 Controllo Master J1 ON Oo FWD Enable Forward Limit Switch Process Mode Enable External Trip O O Opto Input Common 24 VDC OPTO IN POWER IMN7O7IT Usare doppino avvolto schermato Terminare la Isolated Input A Isolated Input A Isolated Input B Isolated Input B Digital Ground Digital Ground schermatura solo sul pin 55 Output A della scheda di Espansione Output A Output B Output B Connessioni J1 Controllo Follower D J1 N Analog GND Potenziometro Analog Input 1 1 Regol Vel 2 3 Pot Reference 4 Feedback 5 Feedback 6 Analog Out 1 7 Analog Out 2 8 Process Mode Enable External Trip Opto Input Common 24 VDC OPTO IN POWER Applicazioni Esemplificative A 5 Avvio Esemplificativo Regolazione Velocit La configurazione del modo processo stata selezionata e cablata come illustrato in Figura A 4 Il seguente l esempio di una procedura di avvio 1 10 11 15 16 17 18 A 6 Applicazioni Esemplificative Il motore e il controllo devono essere autocalibrati ed in grado di funzionare nel modo tastiera prima di attivare il funzionamento nel modo processo Prima dell avvio iniziale osservare la lista di controllo di prefunzionamento nel Capitolo 2 di questo manuale Il senso di rotazione del motore quando premuto FWD sulla tast
76. to L ampiezza dello scostamento di tolleranza regolato dal valore del parametro Process ERR TOL del blocco Process Control di Livello 2 CHIUSO quando Process Feedback si trova all interno dello scostamento di tolleranza specificato 2 2 Selezione e Installazione Ingresso IMN7O7IT Figura 3 1 Schema di Connessione Modo Processo solo 18H 20H 22H e 23H JI ANALOG GND ANALOG INPUT 1 Comando Pot POT REFERENCE ANALOG INPUT 2 Differenziale 5 VDC 10 VDC 0 4 20 mA ANALOG INPUT 2 ANALOG OUT 1 ANALOG OUT 2 ENABLE FORWARD ENABLE REVERSE ENABLE Uscita 0 5 V programmabile Preimp Fabb Speed Uscita 0 5 V programmabile Preimp Fabb Current O Table Select Speed Torque Process Mode Enable 5 JOG E FAULT RESET O EXTERNAL TRIP OPTO INPUT COMMON Not Used OPTO OUT 1 OPTO OUT 2 OPTO OUT 3 OPTO OUT 4 gt DI w DI Ingresso INDEX Encoder INDEX 5 VDC Common 1 2 3 4 5 6 7 8 gt nw X Uscita Bufferizzata INDEX Encoder INDEX Not Used Common 24 VDC OPTO IN POWER OPTO OUT 1 RETURN OPTO OUT 2 RETURN OPTO OUT 3 RETURN OPTO OUT 4 RETURN Coppia di Serraggio dei Morsetti 7 Lb in 0 8 Nm J1 8 OPEN disabilita il controllo e il motore si arresta per inerzia CLOSED consente alla corrente di fluire nel motore e produrre coppia J1 9 OPEN il motore decelera fino all arresto in funzione dell mpostazione del parametro Keypad Stop mode CLOSED azi
77. tore inizia a ruotare forward process feedback deve essere invertito Scambiare i fili su J1 4 e J1 5 IMN7O7IT 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 IMN7O7IT Applicare esternamente forza alla cella carico La direzione della forza deve essere uguale a quella del materiale quando viene fatto avanzare nella macchina In questo esempio la cella carico in Figura A 7 viene tirata verso l alto Osservare il voltaggio del trasduttore cella carico su J1 4 5 Mentre si aumenta la tensione o la trazione sulla cella carico il voltaggio della cella carico su J1 4 5 deve aumentare Quando il voltaggio su J1 4 5 supera 2 0 V di una piccola quantit gli RPM del motore devono cominciare a diminuire ed eventualmente fermarsi e probabilmente invertire la rotazione Ci indica che la polarit feedback giusta e il sistema correttamente funzionante Arrestare e disattivare l intera macchina Infilare nella macchina il materiale normale da usare Abilitare e avviare il controllo follower Il motore follower deve avviarsi lentamente per l azionamento forward fino ad ottenere una certa tensione sulla cella carico Avviare e far funzionare il controllo master a bassa velocit come 100 RPM Il follower ruota approssimativamente alla stessa velocit del master e lentamente regola la velocit del motore per tenere costante la tensione Osservare il voltaggio della cella carico J1 4 5 A
78. tro Process Feedback impostato su 10 VOLT Selezionare i morsetti J1 4 5 per l ingresso process feedback Process Inverse impostato su OFF e non usato in questa applicazione Setpoint Source impostato su potentiometer Seleziona i morsetti J1 1 2 per l ingresso del comando setpoint proveniente dal potenziometro regolazione pressione Setpoint Command impostato su 0 00 e non usato in questa applicazione Set PT ADJ Limit impostato al 100 Ci consente al modo processo di regolare la velocit del motore fino al valore del parametro Max Output Speed IMN7O7IT IMN7O7IT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Process ERR TOL impostato sulla preimpostazione di fabbrica del 10 Non usato in questa applicazione Process DIFF Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process INT Gain impostato sulla preimpostazione di fabbrica 0 come punto di partenza Process PROP Gain impostato su 100 come punto di partenza Follower O ratio impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1 1 Non usato in questa applicazione Il master encoder impostato sulla preimpostazione di fabbrica 1024 e non usato in questa applicazione Impostare il potenziomentro regolazione pressione a 1 5 del valore fondo scala o a 2 VDC su J1 1 2 Chiudere l interruttore Enable per abilitare il controllo nel modo remoto Ci confermato osservand
79. u verticale 1 V divisione orizzontale Ra i i ai sn o aa O i La forma d onda seguente illustra cosa succede all offset di sistema quando si applica il guadagno integrale Con l aggiunta del guadagno integrale 2 00 Hz l offset di sistema si riduce a zero Ma successo altro la variabile di processo come indicato dal feedback di processo risponde molto pi rapidamente di come fece nella forma d onda precedente Ci dovuto al fatto che il guadagno proporzionale era stato aumentato da 25 a 100 Comando Setpoint Feedback di Processo Impostazioni Process Gain Proportional gain 100 Integral gain 2 00 Hz Oscilloscopio impostato su verticale 1 V divisione orizzontale 1 0 sec divisione IMN7O7IT Controllo di Processo Definito 1 11 Definizione di D Differenziale o Guadagno differenziale Sommatoria Giunzione rilevatore errori Ingresso Setpoint Ingresso Feedback Segnale Errore L elemento Differenziale proporzionale al valore della variazione dell errore di processo Il guadagno differenziale fornito per ridurre il supero del controllo di processo durante disturbi improvvisi e grandi L elemento differenziale risponde soltanto durante le condizioni transitorio Il guadagno differenziale non attivo per gli errori di stato permanente perch il valore della loro variazione zero Il guadagno differenziale matemat
80. umentare Process PROP Gain da 100 a 200 Aumentare aggiuntivamente Process PROP Gain di 100 fino a 300 e cos via Quando le letture diventano instabili o il motore comincia a vibrare diminuire Process PROP Gain fino a quando le letture diventano nuovamente stabili Questo il massimo guadagno che la macchina pu tollerare Il segnale process feedback non uguaglia esattamente il setpoint command con la sola regolazione di Process PROP Gain Questo errore di stato permanente viene regolato mediante Process INT Gain Il parametro Process INT Gain impostato su 0 10 Hz come punto di partenza Impostare il potenziometro controllo velocit principale a 1 VDC su J1 1 2 Quindi impostare rapidamente il potenziometro controllo velocit principale a circa 2 VDC su J1 1 2 Mediante un voltmetro DC osservare il voltaggio cella carico J1 4 5 Il voltaggio cella carico su J1 4 5 lentamente si avvicina il pi possibile a 2 V Se troppo lento aumentare Process INT Gain da 0 10 Hz a 0 20 Hz Eseguire nuovamente i passi 38 39 e 40 ma aumentare aggiuntivamente Process INT Gain di 0 10 Hz fino a 0 30 Hz e cos via Quando le letture diventano instabili o il motore comincia a vibrare diminuire Process INT Gain fino a quando le letture diventano nuovamente stabili Molti sistemi operano in modo ottimale con il pi piccolo guadagno integrale possibile Applicazioni Esemplificative A 11 Applicazione Esemplificativa N 4 Controllo Tens
81. verticale 1 V divisione orizzontale 1 0 sec divisione IMN7O7IT Calibrazione Manuale 4 3 La Figura 4 3 illustra la risposta di un loop proporzionale con integral gain impostato su 0 Hz Tuttavia il valore di proportional gain troppo basso Figura 4 3 Comando Setpoint Feedback di Processo Process PROP Gain 25 e integral gain 0 00 Hz Oscilloscopio impostato su verticale 1 V divisione orizzontale 1 0 sec divisione La Figura 4 4 illustra un guadagno proporzionale eccessivo Notare la risonanza nella risposta process feedback Figura 4 4 Comando Setpoint Feedback di Processo Process PROP Gain 500 e integral gain 2 00 Hz Oscilloscopio impostato su verticale 1 V divisione orizzontale 1 0 sec divisione 4 4 Calibrazione Manuale IMN7O7IT Capitolo 5 Ricerca Guasti Bint Possibile Causa e Soluzione Il controllo abilitato ma il motore non funziona Il motore funziona usando la tastiera Process feedback non uguale al valore setpoint source All abilitazione del controllo mentre si aumenta process proportional gain process feedback aumenta l errore dal valore setpoint command Process integral gain era impostato su 0 Il Setpoint Source selezionato non funziona Il sistema ha funzionato correttamente per un certo periodo Improvvisamente il motore opera alla mass
82. visione di Coppia per Carichi Comuni su Alberi A 17 Applicazione Esemplificativa N 6 nnn teen teen eee A 22 Alimentazione a Forza Costante per Segatrice nett ete A 22 Appendice B Schema a Blocchi del Sistema Controllo Processo et eee ee B 1 Gontroller Pl 2s porosa ana ea ene eee pei fa doe eal EA B 2 Appendice C Elenco del Parametri ci ie hia bade fi PL eke eae Slaw eae eae Pea C 1 Tabella A 1 Valori del Blocco Parametri Livello 1 0 cece ects C 1 Tabella A 2 Valori del Blocco Parametri Livello 2 C 2 ii Indice IMN7O7IT Capitolo 1 Controllo di Processo Definito Avviso sulla Sicurezza Questa apparecchiatura o l attrezzatura cui essa collegata pu presentare condizioni di rischio Si raccomanda di leggere e comprendere gli avvisi sulla sicurezza e tutte le note di Attenzione e Avvertenza presenti nel manuale del controllo e in altri manuali concernenti la propria attrezzatura Modo Controllo di Processo Definisce termini e concetti e ne descrive l uso la programmazione e le prestazioni disponibili nel modo controllo di processo LAppendice A descrive alcuni esempi Il Modo Controllo di Processo un sistema di controllo ausiliario a loop chiuso incorporato nel software standard Il modo controllo di processo disponibile nell Inverter 15H software S15 4 02 o superiore Vector 18H software S18 2 18 o superiore Digital DC Drive 20H software S20 1 18 o

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