Rejestrator TRACE w praktyce
Trace czyli oscyloskop elektroniczny jest modułem funkcyjnym który pozwala na dokonanie rejestracji a następnie przeprowadzenie analizy sygnałów cyfrowych oraz analogowych układu napędowego. Możemy rejestrować różne parametry od podstawowych danych związanych z pracą silnika (aktualna wartość prądu obciążenia, napięcia, moment, temperatura) po kontrolę stanu pracy regulatora prędkości, pozycji, status enkodera, analizę sekwencji sterowania czy ramki telegramu komunikacyjnego.
Bez względu na sygnały które rejestrujemy istotne jest właściwe przeprowadzenie analizy prezentowanych danych. Opis dość specyficznego przypadku aplikacyjnego znajduje się poniżej.
Uruchomienie dotyczy modernizowanej pilarki 6-cio osiowej. Każda z pił posiada możliwość modyfikacji położenia – ustawienie długości cięcia w zależności od wybranej receptury. Linia produkcyjna jest w pełni zautomatyzowane. Produkt w postaci surowego kątownika lub deski trafia do stacji załadunkowej następnie jest obrabiany w frezarko-heblarce. Kolejnym procesem obróbczym jest cięcie na zdefiniowane fragmenty, odbiór produktu gotowego oraz jego magazynowanie.
a) Dane elektryczne modułu mocy
– tryb pracy LO/HO – niska lub wysoka przeciążalność (P205)
– wartość znamionową prądu oraz mocy dla skonfigurowanego trybu pracy modułu PH/PL oraz IH/IL (r206 oraz r207 – istotne są indeksy tych parametrów)
b) Porównujemy wartości z danymi znamionowymi silnika
– prąd znamionowy modułu mocy musi być większy lub równy wartości prądu znamionowego silnika:
r207 [HO-index 2 / LO – index 1] >= P305
c) sprawdzamy ustawiony tryb konfiguracji napędu:
– P96 = 3 (uruchomienie w trybie ekspert) jeśli mamy tu inną wartość:
– P10 = 1 – przełączenie w tryb konfiguracyjny – szybkie uruchomienie
– P96 = 3 – zmiana trybu konfiguracji na ekspert
– P10 = 0 – zakończenie szybkiego uruchomienia
d) kontrola wybranego trybu sterowania P1300
Na podstawie tak prostego wywiadu środowiskowego zdobywamy niezbędne informacje na podstawie których możemy wstępnie określić prawidłowy dobór oraz konfigurację.
Jeżeli przekształtnik pracuje w trybie LO spodziewamy się uruchomienia aplikacji o charakterze pompy z charakterystyką kwadratową, wentylator. W której krótkotrwała przeciążalność prądowa nie jest istotna. LO – oznacza tryb lekkiej przeciążalności.
W przypadku każdej innej aplikacji przekształtnik powinien być skonfigurowany do pracy w trybie HO (wysokiej przeciążalności).
Różnica pomiędzy LO/HO – związana jest z wartością ciągłą prądu wyjściowego oraz chwilową zdolnością przeciążeniową obwodu mocy przekształtnika.
W tym konkretnym przypadku wartość prądu IH jest mniejsza względem prądu znamionowego silnika. Pozostawienie aplikacji w takiej formie będzie skutkowało pojawianiem się błędów przetężeniowych oraz działaniem całki termicznej itp.
Czy aplikację piły można uruchomić w trybie LO – nie bardzo…. a może jednak?
Wszystko zależy od obciążenia jakie pojawia się na wale napędowym silnika. Pozostaje nam sprawdzenie jak wygląda przebieg prądu wyjściowego przekształtnika podczas procesu cięcia. W tym celu wykorzystujemy moduł funkcji TRACE.
Maksymalna zarejestrowana wartość prądu podczas cięcia wynosi 11,5A podczas gdy prąd znamionowy silnika ma wartość 6A. Dodatkowo należy pamiętać że przekształtnik pracuje w trybie LO – czyli z lekką przeciążalnością. Dla tego trybu pracy znamionowa wartość prądu ciągłego wynosi 7,7A.
Przeciążalność maksymalna w trybie LO wynosi 140% IL przez 3s.
Wniosek jest prosty, uzyskujemy skrajne, przeciążeniowe wartości prądu czego efektem jest automatyczne zmniejszanie częstotliwości/prędkości wyjściowej przekształtnika. Efektem tego stanu jaki obserwujemy po stronie aplikacji jest właśnie blokowanie ostrze piły podczas cięcia. Czyli dobrany przekształtnik nie spełnia wymagań obciążeniowych – jest źle dobrany.
Zwróćmy jednak uwagę na proces cięcia – czas trwania zarejestrowanego przebiegu wynosi około 6s.
Cięcie materiału zajmuje około 1s i jest realizowane w początkowej fazie rejestracji:
Okazuje się że urządzenie zostało źle wyosiowane – powierzchnia natarcia ostrza piły nie jest prostopadła do podawanego materiału. Tarcze pił po przecięciu materiału są nim klinowane.
Korygujących luzy mechaniki pilarki ponownie przeprowadzamy rejestrację procesu cięcia która wygląda zupełnie inaczej. Maksymalne prądy wyjściowe jakie obecnie obserwujemy podczas cięcia materiału (w tym przypadku zdecydowanie grubszego) wynoszą maksymalnie 5,2A. W tej przykładowej aplikacji zapas mocy/momentu znajduje się po stronie silnika elektrycznego. Wystąpił jedynie pozytywny zbieg okoliczności który pozwolił na prowadzenie prawidłowej pracy aplikacji pomimo błędnego doboru przekształtnika.
