Krmiljenje hidravljičnega cilindra

[škrga]

Pozdravljeni!

Naredil sem stroj za raztegovanje cevi. Delo opravlja hidravljični bat, ki je gnan s hidravljičnim agregatom, ki ima navadne dvosmerne elektromagnetne ventile. Krmiljenje je izvedeno s PLC-jem, povratna zanka pa je preko merilne letve. V PLC-ju nastavim željen položaj bata. V trenutku ko bat doseže željen položaj (v tem trenutku je cev raztegnena), je elektromagnetni ventil prekrmiljen tako, da se začne bat gibati v začetni položaj.

Težave, ki so se mi pojavile: Bat mi uhaja preko željenega položaja, kar me ne moti. Najvećji problem je ta, da ne morem zagotoviti ponovljivosti, saj gre bat preko željene lege naključno.

Na agregatu imam malo staro črpalko, zato sumim, da je razlog zrak v sistemu.

Ima kdo kaj podobnih izkušenj? Ali bi mojo težavo rešila nova črpalka, ali je edina rešitev nov agregat s proporcionalnimi ventili ter PID regulacijo? Moj cilj je, da bi dosegel le ponovljivost procesa.


Hvala za vaše odgovore, Lep pozdrav

[sop]

Problem zagotovo ni v hidravlični črpalki ampak v ventilih kateri so v regulacijski zanki. Zadevo boš rešil s servo ventilom, je pa za servo ventil zelo važna čistost hidravličnega olja - po ISO ali NAS standardu se zahteva 3 mikronska filtracija v nasprotnem boš lahko tudi tu imel težave s ponovljivostjo - sicer bistveno manjše kot sedaj. Preveri torej tudi hidravlično enoto glede gradacije filtracije olja.

[škrga]

Pozna kdo kakšno podjetje, ki so specialisti na področju hidravljičnih agregatov s servo ventili? Poskušal sem dobiti ponudbo od različnih podjetij, vendar žal neuspešno.

Lep pozdrav

[ManiaC]

Si probal pri Vickersu?

Seal trade mislim da so zastopnik za Slovenijo.

[karantanc]

Servoventil pride v poštev le za zahtevnejše aplikacije (cena).
Mogoče bi bilo smiselno pred potni ventil namestiti električno krmiljen tokovni ventil, ki bi zmanjševal pretok ob približevanju željeni vrednosti pozicije.
Druga možnost bi bila namestitev več navadnih potnih ventilov, ki krmilijo isti hidravlični cilinder. Pri čemer so posamezni ventilu dušeni z različnimi dušilkami, kar omogoča različne hitrosti glede na odprtje posameznih ventilov. Pri omenjenem načinu bo hitrost odvisna tudi od obremenitve cilindra.

lp

[magnum44]

Še ena rešitev: naredi mehansko nastavljivo omejevalo hoda cilindra. Tako rešitev sem videl na strojih za gravitacijsko kokilno litje aluminija, kjer imajo tudi krmiljenje s PLC jem, vendar hod zapiranja kokile enostavno omejijo s precej močnim vijakom, kjer z nastavitvijo matice določijo maksimalni pomik.

[mitt]

to, da nisi dobil ponudbe je malo čudno. vsak prodajalec jo je še vedno dal, če ti le želi kaj prodat.
tako okvirno pa menda veš, da bo cena za servoventil dosegla velik procent cene kompletnega hidravličnega postrojenja, ki ga imaš sedaj.

ena ideja za poceni rešitev problema, če imaš čas in možnost: poskusi navaden ventil krmilit s PWM signalom - ko se približuješ končni točki začni počasi zmanjševat procent visoke periode signala. V teoriji bi moral dobit počasno zapiranje ventila in hod cilindra brez prenihaja.

[mihko]

Poiskusi sprogramirati PLC tako, da ti cilinder ob želeni poziciji ustavi za cca 0,5s, šele potem ga premakne nazaj v začetno lego.
Če še ne bo delovalo, boš moral z dušenjem zmanjšati hitrost pomika ali pa narediti počasno hitrost za približevanje na točno mero.

[škrga]

Hvala za odgovore. Vaši predlogi se mi zdijo super:

-Dušenje v kombinaciji z večimi potnimi ventili ali vgradnja tokovnega ventila bi zagotovo delovalo.
-Nastavljivo mehansko vpenjalo sem imel prej, vendar ne delam velikih serij, zato moram velikokrat spreminjati parametre hoda cilindra. Te parametre hoda imam v bazi, tako da jih lahko hitro spreminjam...
-Ima kdo kaj izkušenj s PWM krmiljenjem navadnega potnega ventila? Se to uporablja v praksi?

Najbolj elegantna varianta se mi zdi PWM krmiljenje, če je le izvedljivo, saj ima PLC možnost enega PWM izhoda. Če to ne uspe, bom moral rešiti z dušenjem ali tokovnim ventilom.

Poslal sem povpraševanje, in težil po telefonu pri dveh podjetjih, vendar ni bilo nič. Sedaj sem poslal povpraševanje še na seal trade.

Lep pozdrav

[mitt]

izkušenj s PWM nimam, sem pa slišal da zadeva deluje. Čaka me en projekt, kjer bom rabil krmiliti cilinder podobno kot ti, pa sem se malo pozanimal okrog.
Na PLC izhod boš moral obesiti še močnostni del za krmiljenje ventila. Najbolje kar na protoboard dati en driver in FET, pa sprobat.
Če boš delal kakšne teste s tem mi prosim sporoči kaki bojo rezultati. Če rabiš kako pomoč pri vezju pa tudi..

Sam računam na precej veliko nelinearnost karakteristike pretok/napetost in s tem povezano precej majhno uporabno območje za krmiljenje. In pa seveda uporabit bo potrebno PID ali vsaj P regulacijsko zanko.

[ManiaC]

Ker si napisal da imaš navadne dvosmerne ventile sklepam iz tega da gre za 4/2 ventile.

Za takšno regulacijo predvidevam da boš potreboval 4/3 ventile z srednjim mirovnim položajem.

[škrga]

Ker si napisal da imaš navadne dvosmerne ventile sklepam iz tega da gre za 4/2 ventile.

Za takšno regulacijo predvidevam da boš potreboval 4/3 ventile z srednjim mirovnim položajem.

Prav imaš... Tudi to ne more biti zelo poceni rešitev, saj imam 4/2 ventil... Tako da žal trenutno ne bom mogel sprobati. Me pa res zanima kako se kaj obnese.

Vse variante bom moral malo preučiti in izbrati najcenejšo in izvedljivo.

[ManiaC]

Cena 4/3 ventila se ne razlikuje veliko od 4/2 ventila. Oba staneta nekje okoli 150€. Res pa je, da če 1 že imaš in rabiš drugega moraš spet plačati to vsoto.

Jaz mislim, da ti je najcenejša in seveda najlažja rešitev, da narediš neko premično (nastavljivo z zaklepom) fizično zaporo.

[Marko73]

Obstaja več vrst ventilov, krmilnih in proporcinalnih. Krmilni so narejeni, da preklapljajo položaj ventila brez zmožnosti različnega pretoka/pritiska. Tudi če ga izkrmiliš s pwm ali spremenljivo napetostjo ne bo delalo nič pametnega. Različna temperatura olja, pritisk, viskoza...različno (kaotično) delovanje.
Proporcianlni ventili pa spreminjajo pretok/pritisk glede na želeno vrednost. Sama špula je elektromehanski pretvornik, ki odpira glede na tok skozi špulo - vsak elektromehanski pretvornik ima moment odvisen od toka, ne pa od napetosti. Ponovno pwm ti ne rabi nič, rabiš imet ojačevalec, ki pretvori želeno vrednost v tok - tokovni izvor, ta pa deluje na principu pwm, meri tok in pošilja/prazni tok skozi tuljavo. Poleg tega ventil ima nelinearno karakteristiko in ponavadi kupiš ventil in pripadajoč ojačevalec, ki linearizira karakteristiko ventila, zraven pa še lahko nastaviš rampo, da preprečiš hidravlični udar.