Controle simultaneo de inversores.

[edison]

Seguinte:
Tenho uma máquina girante (motor 125 HP) na qual serão instalados mais 16 periféricos com motores (2KW cada) os quais devem ter sua velocidade controlada
,por inversores de frequencia (WEG a ser definido modelo) ,PROPORCIONALMENTE a velocidade da máquina.
A única ref. de velocidade vinda da máquina é um encoder ou um taco gerador (a ser definido).
Tb deverá ter um controle paralelo (botões) L/D individual e ajuste fino de vel. na mesa de comando.



Pergunto:
Qual melhor maneira de gerar um sinal proporcional ao giro da máquina?
Como "pegar" esse sinal e converter em ref. simultanea para todos os inversores ?
O fato de "paralelar" as 16 entradas não afetariam essa ref. ?

Opção mais complexa .
Se eu criar uma rede entre os inversores qual o melhor (simples) protocolo de comunicação ? (Profibus DP, DeviceNet, Modbus Plus ,CANopen ,outro.....)
Nesse caso preciso de um CLP como Mestre p/ gerenciar essa rede pelo sinal do encoder/taco ou outro ?

Grato!

[Maffeis]

Qual o tempo de resposta da planta?

Qual a precisão nesse set point você precisa?

Uma rede seria a opção acho q mais simples e com mais escolhas de PLC porém o tempo de resposta vai ser mais lento (vai depender do protocolo e da velocidade da comunicação)

se vc controlar com saída analógica vai ser caro um plc com 16 saídas mais a leitura de encoder.

ou vc está pensando em ligar os 16 inversores numa unica saída do PLC?

No simens vc pega o valor do contador e deriva ele para ter o RPM do maquina (Faz com interrupção), dae vc trabalha com as escalas do valor.

Gerei essa derivada até hoje com o matlab simulink gerando o código em STL direto pro PLC.

[edison]

Qual o tempo de resposta da planta?
Qual a precisão nesse set point você precisa?

Com a máquina parada ,os motores já estarão rodando em baixa vel.
Com start dela a aceleração será relativamente lenta então não há problema com tempo de resposta.

A precisão pode ser baixa pois haverá o ajuste fino manual pela mesa.

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Estudando o novo CFW-500 da WEG descobri que uma das ID pode ser usada como entrada de frequência.

http://www.weg.net/files/products/WEG-cfw500-manual-de-programacao-10001469555-1.1x-manual-portugues-br.pdf

"12.3 ENTRADA EM FREQUÊNCIA

Uma entrada em frequência consiste em uma entrada digital rápida capaz de converter a frequência dos pulsos
na entrada em um sinal proporcional com resolução de 10 bits. Após convertido este sinal é usado como um
sinal analógico para referência de velocidade, variável de processo.
De acordo com o diagrama de blocos da figura 12.4, o sinal em frequência é convertido em uma quantidade digital
em 10 bits através do bloco “calc. Hz/%”, onde os parâmetros P0248 e P0250 definem a faixa de freqüências do
sinal de entrada, já o parâmetro P0022 mostra a frequência dos pulsos em Hz. A partir desta etapa de conversão o
sinal em frequência recebe um tratamento similar ao de uma entrada analógica comum, compare com a Figura 12.2.

A entrada digital DI2 é pré-definida para a entrada em freqüência, com capacidade de operação em uma faixa
ampla de 10 a 20.000 Hz.v"

Assim:
To pensando em "enfiar nela" os pulsos de um encoder ,no PRIMEIRO inversor . Em seguida.......

"12.4 SAÍDA EM FREQUÊNCIA

Assim como a entrada em frequência é implementada na entrada digital DI2, a saída em frequência é fixa à saída
digital a transistor DO2.

P0257 – Função da Saída em Frequência FO
Este parâmetro ajusta a função da saída em frequência de forma análoga ao ajuste das saídas analógicas.

A função da saída digital a transistor DO2 é definida por P0276. ...........A saída digital DO2 passa a ser a saída
em frequência ignorando a função da saída digital ajustada em P0276. "

...........vou interligando as saídas com as entradas dos seguintes.

Mas será que :
Devo tornar COMUM algum ponto entre eles ?
A alimentação do encoder deve vir do PRIMEIRO inversor ? (24Vcc)

Hummmmm..........!

[edison]

Complicou......!

Nessa configuração (encoder >> entrada 1 >> saida 1 >> entrada 2 >> saida 2 >> entrada 3 >>...........) quando fizer um ajuste
fino em algum deles ou deliga-lo ,os seguintes tb serão afetados !

[Maffeis]

eu montei umas maquinas com inversores da Yaskawa

elas funcionavam da seguinte maneira

o operador tinhas 2 botões 1 de incrementa frequência e outro de decrementa (seria teu ajuste fino) porem não sincronizaria com o encoder

A Delta possui inversores com CLP integrado a weg acho que possui tb

Eu pensaria numa rede já que a velocidade é baixa.

Vc consegue colocar 1 CLP lendo o encoder e enviando via rede a frequência de cada inversor.

não vai ser um CLP tão barato Altus tem uns legais e não tão caros (Não ganho comissão compre oq achar melhor)

vc terá menos dores de cabeça futuras.

[Maffeis]

pensando bem é um motor de 125HP

tasca logo um siemens um rockwell

é maquina grande vai ficar caro de qualquer jeito.

Como está a parte de segurança dessa maquina? Categoria 3 4, rele de segurança, cortina de luz, NR12.............

[J]

Se a velocidade de resposta não for algo comprometedor (crítico), e você quiser algo com preço bom, pode partir com CLP Panasonic (Matsushita) em Modbus RTU.

Já ví aplicação de planta de beneficiamento de grãos com 35 inversores da WEG em rede Modbus RTU rodando belezinha com Panasonic.

http://pewa.panasonic.com/automation-controls/plc/fpx/

Aqui no Brasil eu conheço o pessoal da Kastro.

http://www.kastro.com.br

Eles tem bom preço e o produto tem ótima qualidade, sempre uso ... (fora que este CLP controla até 4 eixos de Servomotor ou Motor de passo em Pulso e direção - não é o teu caso mas só citei para saber das possibilidade) e lê até 4 encoders incrementais.

[edison]

pensando bem é um motor de 125HP

tasca logo um siemens um rockwell

é maquina grande vai ficar caro de qualquer jeito.

Como está a parte de segurança dessa maquina? Categoria 3 4, rele de segurança, cortina de luz, NR12.............

Na realidade são 2 motores de 125 que tracionam a máquina.
Trata-se de uma rotativa offset Harrys 4x4 cores ,alemã e está tooda desmontada ainda.
30K / h de impressão ,corte e dobra tipo jornal ,coisa mostruosa.
Os 16 motores são p/ os rolos no sistema de tinta e água ,pois os originais CC se perderam no transporte.

Estou aguardando um retorno da eng. aplicação Weg ,mas já buscando outras opções.

Pregunto e imaginando e resumindo
:
Basicamente o que preciso é um L/D individual e variar proporcionalmente ao giro da máquina cada inversor ,mais nada !

Se pegar o sinal do encoder e mandar pruma placa qualquer com 16 optos (Til 111 p/ex) com cada um "pulsando" na entrada de cada inversor.
O ajuste fino usando 2 entradas do inversor ,1 Up e 1 Dow via botão na mesa ,cujos creio vai se SOMAR ao sinal do encoder.

Teoricamente....!!!....Será ??

ps. Qual corrente o Led dum opto "puxa" e a saída do encoder "guentaria" esses 16 Leds ????

[edison]

Encontrei algo assim comercial mas com 4 canais.

"Encoder Signal Splitter"



No DS abaixo tem o diagrama interno dele.

http://www.amscontrols.com/docs/auxilar ... f?sfvrsn=6

Não manjo da arte mas creio não ser "o bicho" desenvolver algo assim com 16 saídas !
Ainda mais sendo p/ replicar simples pulsos incrementais.

[longo.251272]

No driver de servo da WEG tem como sincronizar vários ser motores através da rede CAN. O mestre manda a sua posição na rede e os escravos seguem ele conforme a relação programada. A resposta é muito boa.
Será que nesses inversores novos da WEG não tem algo parecido ?

Ou então pegar um inversor que tenha saída analógica ou digital dando referência da frequência da saída desse inversor e jogar esse dado nos inversores escravos ? Isso dependendo da precisão.

O Ajuste fino vai ser programável ou através de potenciômetro ?

Só idéias.

[norad58]

Edison,

Se nao me engano vc esta retirando o motor principal acoplado com eixo mecanico com todas unidades de cores e montando um sistema de eixo eletronico sendo um par de motores para frente/verso pra cada cor né?
Se for isso tome cuidado com a resolução do motor e driver, normalmente em cada motor é montado um encoder. Alguns fabricantes fazem uma jogada de software criando um "motor virtual" no plc que é a referencia de velocidade para todos os motores.
Durante o funcionamento da máquina offset necessitará adiantar e atrasar cada registro né? Veja a precisão do sistema que deve ser da ordem de milesimos.
Já instalei varios equipamentos em máquinas KBA, Harris Heildeberg, Solna, Cerutti, Uteco e Rotomec e todas usam o mesmo principio.
Agora fico em duvida com estes inversores e motores WEG, não sei se tem resolução e precisão de sincronismo necessarios, pois os maiores fabricantes re rotogravura e offset usam Siemens, Indramat, Rockwell, Alan Bradley, Control Tecnichs....
Sincronismo utilizado entre os drivers variam, desde protocolos e interfaces proprietarias a fibra-optica. Mais facil é um driver(master) passar a posição do encoder(0-1024pulsos por ex.) para sincronismo de todos os drivers e nao passar os pulsos de encoder em paralelo para todos. Assim cada driver inversor monitora e corrige a posição do motor atraves de seu encoder. No caso da variação de velocidade, o inversor/driver Master passa a informação para todos os drivers/inversores slaves. Claro que todos os drivers tem que conhecer tb a informação do perimetro do cilindro porta chapa, se tiver redução mecanica entre motor e cilindro impressor, tb tem que calcular.
Tudo vai depender do que vc vai montar e qual fabricante optar.

[edison]

"O Ajuste fino vai ser programável ou através de potenciômetro ?"

Será via entrada digital (2 botões 1up & 1dow ) e usado esporadicamente pelo operador .
Veja ,as velocidades desses motores não são críticas ,só tem que variar junto com a da máquina.
Caso o ajuste fino tenha que ser feito com muita frequencia ,vou lá e corrijo essa diferença na programação do inversor.

Durante o funcionamento da máquina offset necessitará adiantar e atrasar cada registro né?

Os "meus 16 motores" não afetam o registro ,são apenas p/ MOLHAR os rolos (8 com água e 8 com tinta ).
As correções dessa quantidade de molha é feita com outros recursos da máquina independentes do meu sistema.
O ajuste de registros (radial e circunferencial ) é feita por outros sistemas (servo motores) e não vem ao caso.

"Assim cada driver inversor monitora e corrige a posição do motor........."

Não se trata de posicionamento ,meu problema é sincrinizar PROPORCIONALMENTE apenas AS VELOCIDADES.
P/ ex:
Máquina parada >>> 16 motores parados
Máquina a 500 rpm >>> 16 motores a 50 rpm
Máquina a 1050 rpm >>> 16 motores a 105 rpm
Máquina a 10000 rpm >>> 16 motores a 1000 rpm
Máquina a 17375 rpm >>> 16 motores a 1737,5 rpm

Apenas isso !!!
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Desculpem ,a pressão é grande ,acabei "ebolando o meio de campo " e perdi o foco .

Vejam :
Quem vai me enviar o sinal de vel. da máquina AINDA não está definido ,PODE SER um encoder ,um taco gerador ,pulso de sensor ....... QUALQUER COISA que me diga a quantas ela está girando.
As questões de seguranças ,posicionamentos mecanicos e demais funções da máquina não estão em questão.
Esse sistema vai ser completamente independente da máquina ,painel ,alimentação etc .

A questão do post é :

Como gerar "QUALQUER" tipo de sinal que me diga a que velocidade a máquina está girando ?
Como CAPTURAR esse "QUALQUER" sinal e ENVIAR p/ 16 inversores simultaneamente ?

Grato a todos !

[edison]

Hoje cedo o pessoal da Engenharia de aplicações da WEG me ligou.
Expliquei o "pepino" prá eles e........ficaram de "estudar". Segundo eles "trata-se de uma aplicação
atípica e requer um estudo mais aprofundado" !!!

Deu medo agora !

[Maffeis]

Assustaram com o numero de inversores

A gefran tem placas repetidoras de encoder

assim vc pode levar o sinal do encoder para todos os drivers

entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor--->entrada de encoder-->repetidor

mais precisaria ser um Inversor com CLP integrado com entrada rápida

Acho q fica mais em conta o CLP pode ser o DUO da altus (R$ 1600,00 mais ou menos para compra única)

[edison]

A gefran tem placas repetidoras de encoder..............

.......Acho q fica mais em conta o CLP pode ser o DUO da altus (R$ 1600,00 mais ou menos para compra única)

Vou checar ,grato !