Optimizar el controlador de velocidad
El ajuste de sistemas de control mecánicos complejos exige experiencia en el trabajo con procesos de ajuste técnicos de control. Forma parte de ello la determinación aritmética de parámetros del lazo de control y la aplicación de procedimientos de identificación.
Los sistemas mecánicos menos complejos se pueden optimizar con éxito en su mayoría con el procedimiento de ajuste experimental según el método de caso límite aperiódico. Aquí se ajustan los siguiente parámetros:
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Nombre de parámetro Menú HMI Nombre HMI |
Descripción |
Unidad Valor mínimo Configuración de fábrica Valor máximo |
Tipo de datos R/W Permanente Expert |
Dirección de parámetro vía bus de campo |
|---|---|---|---|---|
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(ConF) → (drC-) ( Pn1) |
Factor P del controlador de velocidad. El valor por defecto se calcula en base a parámetros de motor
Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En aumentos de 0,0001 A/rpm. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
A/rpm 0,0001 - 2,5400 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4610 IDN P-0-3018.0.1 |
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(ConF) → (drC-) ( Pn2) |
Factor P del controlador de velocidad. El valor por defecto se calcula en base a parámetros de motor
Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En aumentos de 0,0001 A/rpm. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
A/rpm 0,0001 - 2,5400 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4866 IDN P-0-3019.0.1 |
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(ConF) → (drC-) (tin1) |
Tiempo de acción integral del controlador de velocidad. Se calcula el valor por defecto
Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En pasos de 0,01 ms. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
ms 0,00 - 327,67 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4612 IDN P-0-3018.0.2 |
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(ConF) → (drC-) (tin2) |
Tiempo de acción integral del controlador de velocidad. Se calcula el valor por defecto
Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En pasos de 0,01 ms. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
ms 0,00 - 327,67 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4868 IDN P-0-3019.0.2 |
Compruebe y optimice en un segundo paso los valores determinados, véase el capítulo Comprobar y optimizar el factor P.
Filtro de consigna de referencia del controlador de velocidad
Con el filtro de consigna de referencia del controlador de velocidad puede mejorarse la respuesta en régimen transitorio con control de velocidad optimizada. Para los ajustes iniciales del controlador de velocidad, el filtro de consigna de referencia debe estar desactivado.
oDesactive el filtro de valor de referencia del controlador de velocidad. Ajuste el parámetro CTRL1_TAUnref ( CTRL2_TAUnref) al valor límite inferior "0".
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Nombre de parámetro Menú HMI Nombre HMI |
Descripción |
Unidad Valor mínimo Configuración de fábrica Valor máximo |
Tipo de datos R/W Permanente Expert |
Dirección de parámetro vía bus de campo |
|---|---|---|---|---|
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(ConF) → (drC-) (tAu1) |
Constante de tiempo del filtro del valor de referencia de velocidad. Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En pasos de 0,01 ms. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
ms 0,00 9,00 327,67 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4616 IDN P-0-3018.0.4 |
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(ConF) → (drC-) (tAu2) |
Constante de tiempo del filtro del valor de referencia de velocidad. Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En pasos de 0,01 ms. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
ms 0,00 9,00 327,67 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4872 IDN P-0-3019.0.4 |
Determinar el tipo de mecánica de la instalación
Agrupe la mecánica de su instalación para la valoración y optimización de la respuesta en régimen transitorio en uno de los dos sistemas siguientes.
oSistema con mecánica rígida
oSistema con mecánica semirrígida.
Sistemas mecánicos con mecánica rígida y semirrígida
Determinar los valores del controlador con mecánica rígida
En caso de mecánica rígida, es posible ajustar el comportamiento del controlador según la tabla si:
ose conoce el momento de inercia de la carga y del motor y
oel momento de inercia de la carga y del motor es constante.
El factor P CTRL_KPn y el tiempo de acción integral CTRL_TNn dependen de:
oJL: momento de inercia de la carga
oJM: momento de inercia del motor
oDetermine los valores según la siguiente tabla:
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JL= JM |
JL= 5 * JM |
JL= 10 * JM |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
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JL |
KPn |
TNn |
KPn |
TNn |
KPn |
TNn |
|
1 kgcm2 |
0,0125 |
8 |
0,008 |
12 |
0,007 |
16 |
|
2 kgcm2 |
0,0250 |
8 |
0,015 |
12 |
0,014 |
16 |
|
5 kgcm2 |
0,0625 |
8 |
0,038 |
12 |
0,034 |
16 |
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10 kgcm2 |
0,125 |
8 |
0,075 |
12 |
0,069 |
16 |
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20 kgcm2 |
0,250 |
8 |
0,150 |
12 |
0,138 |
16 |
Determinar los valores con mecánica semirrígida
Para la optimización se determina el factor P del controlador de velocidad en el que el control regula la velocidad _v_act lo más rápidamente posible sin sobrepasamiento.
oAjuste el tiempo de acción integral CTRL1_TNn (CTRL2_TNn) a infinito (= 327,67 ms).
Si un par de carga actúa sobre el motor parado, el tiempo de acción integral deberá ajustarse solo a una magnitud tal que no se produzca ninguna modificación indeseada de la posición del motor.
Si el motor se carga en parada, el tiempo de acción integral puede conducir "de forma infinita" a desviaciones de posición (por ejemplo, en ejes verticales). Reduzca el tiempo de acción integral si no pudieran aceptarse las desviaciones de posición para la aplicación en cuestión. La reducción del tiempo de acción integral puede repercutir negativamente en el resultado de la optimización.
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MOVIMIENTO INVOLUNTARIO |
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oArranque el sistema solo cuando no haya personas ni obstáculos en la zona de funcionamiento. oAsegúrese de que los valores de velocidad y tiempo no superen el área de desplazamiento permitida. oAsegúrese de que haya un pulsador de PARADA DE EMERGENCIA en funcionamiento accesible para todas las personas que realizan los trabajos. |
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El incumplimiento de estas instrucciones puede causar la muerte, lesiones serias o daño al equipo. |
oActive una función de escalón.
oUna vez realizada la primera prueba, compruebe la amplitud máxima para el valor de referencia de corriente _Iq_ref.
Ajuste la amplitud de la consigna de referencia sólo a una magnitud que permita al valor de referencia de corriente _Iq_ref permanecer por debajo del valor máximo CTRL_I_max. Por otra parte, el valor no debe ser excesivamente bajo ya que, de lo contrario, efectos de fricción de la mecánica determinarían el comportamiento del bucle de control.
oActive de nuevo una función de escalón si debiera modificar _v_ref, y compruebe la amplitud de _Iq_ref.
oAumente o reduzca el factor P en pasos pequeños hasta que _v_act se regule lo más rápidamente posible. La siguiente figura muestra a la izquierda la respuesta en régimen transitorio deseada. Los sobrepasamientos, tal y como se muestran en la parte derecha, se reducen disminuyendo CTRL1_KPn (CTRL2_KPn).
Las diferencias entre _v_ref y _v_act resultan del ajuste de CTRL1_TNn (CTRL2_TNn) a "infinito".
Determinar "TNn" en el caso límite aperiódico
Para sistemas de accionamiento en los que antes de alcanzar el caso límite aperiódico se producen oscilaciones, deberá reducirse el factor P "KPn" hasta que ya no se reconozcan oscilaciones. Con frecuencia, este caso se produce en ejes lineales con accionamiento por correa dentada.
Determinación gráfica del valor 63%
Determine gráficamente el punto en el que la velocidad real _v_act alcance el 63% del valor final. El tiempo de acción integral CTRL1_TNn (CTRL2_TNn) resulta en este caso como valor en el eje temporal. El software de puesta en marcha le apoyará en la evaluación.
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Nombre de parámetro Menú HMI Nombre HMI |
Descripción |
Unidad Valor mínimo Configuración de fábrica Valor máximo |
Tipo de datos R/W Permanente Expert |
Dirección de parámetro vía bus de campo |
|---|---|---|---|---|
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(ConF) → (drC-) (tin1) |
Tiempo de acción integral del controlador de velocidad. Se calcula el valor por defecto
Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En pasos de 0,01 ms. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
ms 0,00 - 327,67 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4612 IDN P-0-3018.0.2 |
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(ConF) → (drC-) (tin2) |
Tiempo de acción integral del controlador de velocidad. Se calcula el valor por defecto
Al conmutar entre los dos juegos de parámetros de lazo de control se produce la adaptación de los valores de forma lineal a través del tiempo ajustado en el parámetro CTRL_ParChgTime. Tipo: decimal sin signo - 2 bytes Acceso de escritura mediante Sercos: CP2, CP3, CP4 En pasos de 0,01 ms. Los ajustes modificados se aplican de inmediato. |
ms 0,00 - 327,67 |
UINT16 R/W per. - |
Modbus 4868 IDN P-0-3019.0.2 |
