Датчики определения толщины, плотности ленты.

[Sanocke]

Доброго времени суток!
Мне нужен совет и помощь.
1. Имеется ленточная машина (текстильное производство). Необходимо контролировать линейную плотность ленты, иначе обрыв и машина стопориться. Для контроля толщины на входе и выходе, перед прижимными валами и после, ставятся механические валики - датчики. Данная система довольно таки древняя, поэтому не могу ничего найти про них. Кто может дайте какую либо информацию по ним, или же какую альтернативу можно использовать вместо них, более современные датчики. (Работа системы такова: С датчиков на контроллер, с него на 2 ИМ (приводы управляющие скоростью вращения прижимных валов),валы вращаются с разной скоростью тем самым делая нить тоньше и длиннее. Но если сильно натянуть - рвется, лента очень слабая (как вата почти), и машина встает.
2. Нужно будет потом создать систему регулирования в Симулинке (Матлаб).Решил использовать ПИ-регулятор. Думаю будет так ОУ - Датчик - контроллер(на него еще приходит задающее воздействие) - ИМ - ОУ. прошу Вас подсказать как будет выглядеть схема в программе и какие коэффициенты брать. Нужно будет еще мне построить потом графики по возмущению и по заданию.
Чем сможете помогите пожалуйста - советом, подсказкой, литературой, подобной работой. Буду очень признателен!
Заранее благодарю Вас!

[Sanocke]

Датчик авторегулятора механический, в виде пазовых роликов установлен на входе в систему. Сигнал от датчика подается в систему которая управляет вытяжкой во второй зоне вытяжного прибора, изменяя частоту оборотов пазовых роликов , первого и второго по ходу продукта вытяжных цилиндров. На выходе из вытяжного прибора лента уплотняется второй парой пазовых роликов , которые одновременно являются датчиком монитора контроля качества ленты. Он работает независимо от авторегулятора и вносит при необходимости свой корректирующий сигнал, изменяя частоту оборотов выпускного цилиндра и пазовых роликов и управляя вытяжкой во второй зоне вытяжного прибора.

[Eugene Sergejev]

Немного непонятно, что всё-таки планируется мерить - толщину, натяжение, диаметр рулона, или еще чего? Что планируем получить в результате? Что такое ИМ и ОУ? Сколько в системе приводов (на картинке два, но непонятно, имеют ли привод ролики, или они неприводные )? Картинка какая-то странная, либо что-то пропущено, либо лишнее - меня смущает муфта, к которой идёт стрелка от блока
"Контроль выходящей ленты" - как я понимаю, она стоит на валу двигателя "Главный двигатель ", тут возможны три варианта - или тянем чисто по моменту, момент регулируем прижимом муфты - тогда двигатель молотит чисто по скорости, и сигнал с регулятора идёт прямо на муфту; либо динамически переключаемся "по скорости/ по моменту" - однако переключатель не нарисован, условия переключения тоже; либо проектировщик ел неправильные грибы...
Неплохо было бы также указать толщину ленты, линейную скорость, да и вообще, что это такое и с чем его едят.

[Sanocke]

Доброго времени суток.
Прошу прошения что не расписал.
Пишу:
Суть ленточной машины в том что она из нескольких лент делает одну определенной толщины. То есть вытяжной прибор (2 пары валиков вращающихся от двигателей) вытягивает ленту за счет различной скорости двигателей. С датчика идет информация о толщине(линейной плотности) ленты на контроллер и оттуда уже выдает скорость двигателям. Задача системы несколько - это поддержания определенной линейной плотности ленты и чтобы не было разрывов ленты от разной скорости валов. Лента по составу похожа на вату с палец толщиной. Если взять в руки и не много потянуть она рвется.
ИМ - исполнительный механизм(двигатель), ОУ - объект управления (то бишь вытяжной прибор, лента)
Скорость меняется очень плавно чтобы не рвалась лента. Толщина ленты 3-7кТекс
"Муфта" тоже меня смущает - и поэтому решил ее убрать =)))
Датчики будут индуктивные с выходом по напряжению. контроллер Метакон 515... возникает проблема о регулирование асинхронных двигателей переменного тока (кстати да, их два общей мощностью 5кВт). Знаю там имеются редукторы (или что-то на подобие) для преобразования сигнала от регулятора до приводов.
Подскажите пожалуйста что это("редуктор") может быть и если есть дайте пожалуйста информацию.

[Михайло]

Для регулирования асинхронных двигателей ("переменного тока" - это лишнее, так как постоянного тока у них не бывает) применяется преобразователь частоты. Два двигателя 5 кВт, два преобразователя частоты 5 кВт. Преобразователь частоты имеет встроенный технологический регулятор (ПИД-регулятор) для подключения сигнала от любого датчика. Если, конечно, устроит ПИД...
Я бы подумал о том, чтобы у одного двигателя скорость не регулировать, а второго регулировать в зависимости от толщины ленты с помощью ПИД. Также нужно обратить внимание на возможность петлеобразования.

Нужно так же вести расчет быстродействия обратной связи. Быстро (мгновенно) рвется лента на номинальных оборотах движков?

[Sanocke]

Спасибо за ответ.
Лента рвется не из за скорости так как она очень шустро идет по механизмам. Рвется из за сильного натяжения между валами, когда их скорость существенно отличается.
А а разве нельзя в ПИЛ регуляторе использовать ПИ логику?
Частотник уже думал, но дороговато это =(. Если предложите более дешевый вариант управления приводами, то будет замечательно. Возможно смогу заменить приводы, на постоянного тока или же на шаговый двигатель.
И я имел ввиду что в сумме два двигателя мощность 5кВт.
Благодарю за помощь.

[Eugene Sergejev]

Упс...
Так, начинаем с самого начала...
- прежде всего озвучь бюджет. Если частотники - это дорого, то что тогда дёшево?
- поговори с технологом - что ему надо, как он представляет себе техпроцесс и какие пути улучшения он видит.
- постоянник обойдётся дороже, а навару с него не будет в данном конкретном случае. Шаговик вообще не при чём - не его эта область.
- муфту не в коем разе не выбрасывать - зачем-то ведь её поставили, надо просто разобраться, зачем.
- пока проблема видится так - имеем задание на главный двигатель, на "двигатель для регулирования" даём то-же задание + опережение ( как в плюс, так и в минус ), и добавку с регулятора толщины.
- скорость всего этого добра. Проблема в том, что частотник должен молотить на скорости где-то 75% от номинала, это должна быть рабочая скорость установки. Если он будет на низких оборотах, то быстро перегреется и встанет по ошибке, поэтому, возможно, понадобится редуктор.
- дискуссию полезно перенести в раздел привода, бо к кипу слабое отношение.

[Sanocke]

Спасибо.
Бюджет не большой. Не более 20 т.р. Редукторы уже имеются в комплекте. (правда подойдут ли) какой будет нужен?
Ну тогда уж не с технологом а дипломным руководителем =).Я сейчас диплом готовлю.
И это вариатор оказался, не муфта.
Вопрос написал тут, потому что автоматизация ближе, специальность такая "Инженер по автоматизации" =)
Если подскажите как перенести буду благодарен.

[Eugene Sergejev]

А, так это диплом у тебя... А что голову тогда морочишь?
Два частотника, один главный, второй зависимый, и поправка на толщину материала - руковод схавает, картинко только подоходчивее нарисуй.
Фейс бить не будут, бери дельту, там у неё в потрохах регулятор есть дополнительный, про цену спросят, скажи у них скидки... :)

Вопрос написал тут, потому что автоматизация ближе,

По ходу, вопрос чисто приводной, автоматизация тут какбэ сбоку бантик, поставить можно практически всё, кроме откровенного говна, а вот нормально приводную схему сочинить - это вопрос...

[Sanocke]

Спасибо большое за разъяснение =)
Но рождаются еще вопросы =)))
Как сделать главный и зависимый преобразователь?
То есть с одного посылать сигнал на другой?
Этож какая модель регулирования будет =)

[Eugene Sergejev]

Этож какая модель регулирования будет =)

Не знаю, но нужно делать так
а. У тебя в системе есть контроллер
- задание линейной скорости вводится в него
- унутре пересчитывается в угловую
- по полевой шине ( rs485, profibus, devicenet, analog signal ) передаётся на главный привод
- к линейной скорости прикладывается опережение и поправка с регулятора толщины
- пересчитывается в угловую
- по шине уходит на второй привод.
б. У тебя нет контроллера
- задание на главный двигатель - потенциометром на аналоговый вход.
- дублируем его на аналоговом выходе
- на сумматоре складываем задание главного двигателя, потенциометра опережения и сигнала от регулятора.
- долго шаманим с масштабированием этих трёх сигналов.
- то, что получилось, пихаем на аналоговый вход как задание для регулятора скорости второго частотника.

От себя рекомендую вариант с контроллером - мегаресурсов тут не надо, что-то простенькое за 100 баксов справится.

[Sanocke]

Спасибо большое за помощь!!!
Буду делать! =)