Hallo, ich sitze gerade an einem Projekt in dem es um eine Automatisierung eines Teststandes geht. Auf dem Teststand werden Rohre getestet. Im Bild ist der Testaufbau dargestellt. Das Rohr wird außen gelagert und in der Mitte werden zwei Kräfte aufgebracht (mit sogenannten load frames) um das Biegemoment einzuleiten. Anschließend wird das Rohr mittels eines E-Motors in Rotation versetzt. Die Kräfte werden ebenfalls mit Elektromotoren eingestellt in dem eine Spindel die load frames nach unten zieht. Zurzeit wird der Antriebsmotor über eine FU angesteuert und mittels Poti die Drehzahl eingestellt. Die beiden Motoren für die Krafteinstellung werden über Motorenstarter gesteuert. Die Motorenstarter werden mit links/rechts Drehtastern betätigt. Die Motoren drehen dann mit konstanter Drehzahl. Die Kräfte werden mit DMS-Kraftmessdosen gemessen. Meine Aufgabe ist es die Kräfte automatisch einstellen zu lassen und im Betrieb konstant zu halten mittels Labview. Ein Labviewprogramm existiert bereits, dass die Kraftsensoren über eine NI USB-6210 Karte ausliest. Das Problem ist, dass die Abstände A und B nicht immer gleich sind. Das heißt die Kräfte sind dann auch unterschiedlich. Es könnte also sein, dass F1=20 kN und F2=13 kN sein müssen. Die Regelung sollte folgendermaßen ablaufen: Gesteuert werden die Motoren über eine Digitale Karte NI 9472. Zunächst findet eine Referenzfahrt statt. Währenddessen werden die Kräfte kontinuierlich gemessen und mit den Sollwerten verglichen. Die load frames werden dabei von dem Rohr nach oben hin befördert. Die Kräfte F1 und F2 sind im negativen Bereich, wegen dem Eigengewicht der load frames. Anschließend fahren beide load frames nach unten und treffen auf das Rohr. Nun beginnt der Kraftaufbau. Irgendwann ist F1 und F2 annähernd gleichzeitig bei 13 kN angekommen. F2 hält an, da ja die 13 kN erreicht sind, aber F1 fährt weiter und entlastet dabei F2. Also wird F2 nachstellen müssen usw. Da sich die beiden Kräfte gegenseitig beeinflussen, finde ich kein vernünftiges Regelungskonzept. Sonst würden die beiden Motorenstarter ständig hin und her klackern und die haben eine Schaltfrequenz von 2 Hz--> träge. Geht überhaupt eine Regelung, wenn ich die Drehzahl der Motoren nicht verändern kann? Könnt ihr mir in dieser Hinsicht helfen? Habt ihr vielleicht andere Ideen die Kräfte einzustellen?
:
Bearbeitet durch User
>Sonst würden >die beiden Motorenstarter ständig hin und her klackern hin und her klackern mit Hysterese verhindern?
Könnte man die Kräfte statt an den Load-Cells auch an den Auflagern messen? Wenn A, B und C bekannt sind müsste über die Auflagerkräfte auf F1 und F2 geschlossen werden können. Ich habe es nicht von Hand nachgerechnet, aber wenn Wolfram Alpha recht hat, errechnet sich f1 und f2 aus den Lagerreaktionen (l1 und l2, l1=linkes Lager, l2=rechtes Lager) wie im Anhang. Die Eingangsgleichungen sind die Drehmomente durch die eingetragenen Kräfte und der Lagerreaktion, die gleich groß sein müssen (ansonsten würde sich das Rohr ja drehen (also um eines der Auflager)...) Update: achso, zu kurz gedacht. Das nützt dir ja genaugenommen überhaupt nichts, denn das Problem dass sich f1 und f2 beeinflussen bleibt. Mist. Dann könnte man es höchstens über eine Vorhersage der Durchbiegung probieren. Wird aber nicht einfach... ;-)
:
Bearbeitet durch User
Danke schon mal für die Antworten. Eine Hysterese war auch mein erster Gedanke, diese habe ich auch schon realisiert. Ich kann leider mein Programm noch nicht testen, da aktuell ein langfristiger Test auf der Maschine läuft. Vielleicht stelle ich mir die Einstellung der Kräfte auch viel zu kompliziert vor. Nächste Woche werde ich mal das Programm testen. Mit der Vorhersage der Durchbiegung ist nicht einfach. Die Rohre sind immer verschieden und haben teilweise sehr komplexe Geometrien. Deshalb ist eine Ermittlung der Biegesteifigkeit recht schwierig.
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.