Siemens V90 drive met servomotor simpel opzetje maken

Goedenavond,

Laat ik even van tevoren aangeven dat ik mechanisch monteur ben met interesse in elektronica. Ik kan een simpele frequentieregelaar aan de gang maken en heb klein beetje ervaring met bijvoorbeeld de V20 serie van Siemens gekoppeld aan smartphone om deze te diagnosticeren of parameters in te stellen.

Nu wil ik een experimentele opstelling maken omdat ik iets in gedachten heb wat ik graag eerst zelf wat zou willen testen alvorens er een dure programmeur op te zetten.

Vol goede moed een startkit besteld van Siemens;

En nu druk doende de manual te lezen en in schriftje belangrijkste zaken op te schrijven.
Ik ben nog in afwachting van Siemens USB kabel en heb dus nog niets ingesteld, ook niet via basis operator paneeltje.

Mijn vraag is de volgende;

Wat heb ik nog meer nodig om de servo straks op variabele snelheden te laten lopen? Is een PLC s7-1200 met bijvoorbeeld KT300 echt noodzakelijk of is er nog een manier om via de digitale ingangen bijvoorbeeld 4 verschillende toerentallen in te stellen? (werkt met de V20 wel zo).

Reden dat ik het hier even vraag is de volgende; ben erg druk op zaak door ziekte collega's en wil indien noodzakelijk proberen voor de kerst dan nog snel iets te bestellen zodat ik tijdens de kerststop thuis al vast wat kan experimenteren "aan de keukentafel".

Ik zie door de bomen het bos niet meer, krijg de indruk dat voor programmeren S7 weer TIA licentie vereist is en dat kost ook weer de nodige centen naast PLC en HMI.

Wellicht wil een van jullie de minimum uitrusting aan hardware en software even aangeven dan weet ik waar ik op rekenen kan om de boel aan de gang te krijgen.

Ja, beter had ik dat tevoren uitgezocht maar iets te druk en iets te overmoedig ;-)

GJ_

Moderator

Geen ervaring met de V90, maar volgens mij heb je geen step 7 en een plc nodig. De V90 kan zelstandig draaien, indexen, cammen, gearen, homen enz.Tenminste, dat was de belofte van een Siemens vertegenwoordiger die bij een klant een berg spullen heeft achtergelaten. Voor best veel geld en zonder verdere ondersteuning.

Even gekeken, maar kennelijk is het een kale versterker. Dan heb je dus nog helemaal niks nu :-(
En gelijk weer klaar met de Siemens site.

Hahaha, ben blij dat ik dus niet de enige ben die niet prettig werkt met site van Siemens :-) Waarschijnlijk werk ik er te weinig mee, het barst van de functionaliteiten maar die moet je wel "even leren kennen".

Heb paar keer contact gehad met Siemens maar ben wel onder de indruk van hun snelheid van reageren en kennis.

Zelf voel ik mij altijd het prettigst met gedrukte exemplaren van datasheets, lekker bladeren, tabs aan pagina's maken welke vaak opgezocht gaan worden en vooral AANTEKENINGEN MAKEN in de kantlijn.....Zal wel met leeftijd te maken hebben (54)

Ik heb het gevoel bij Siemens dat het als een olievlek werkt wat je allemaal nodig hebt (de naam starterkit zette mij op verkeerde been) , om effectief iets aan de set te hebben heb je PLC nodig, om iets aan PLC te hebben heb je vervolgens weer TIA nodig, om TIA te gebruiken heb je peperdure licentie nodig. Ben het overzicht dus beetje kwijt en bang dat er dan straks wéér een aap uit de mouw komt.

Was het leven van een WTB monteur maar zo simpel als LEGO mindstorms ;-)

Lambiek

Special Member

Op 16 december 2020 22:38:45 schreef 240diesel:
Ik zie door de bomen het bos niet meer, krijg de indruk dat voor programmeren S7 weer TIA licentie vereist is en dat kost ook weer de nodige centen naast PLC en HMI.

Ik weet niet of je deze al gevonden had?

http://www.mcs.com.tr/imagess/sinamics_v90documen_2dcrund_75135.pdf

Volgens de datasheet kun je de driver gewoon aansturen met een puls-trein.
Bekijk de datasheet eens rustig.

Je zegt dat het een starterkit is, je zou verwachten dat er dan ook software bij zit om het één ander in te stellen. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Dat is een mooi documentje Lambiek, ziet er overzichtelijk en leesbaar uit.

Zo leesbaar dat de laatste hoop zelfs binnen paar seconden de grond in geboord is om de drive zonder profinet aan te sturen. :-(

Daarvoor had ik de PTI (pulsetrain) versie moeten hebben. Die heb ik dus precies NIET.

Ik wacht nu even de USB-kabel af welke nog onderweg is om ingebruikname met PC uit te voeren. Mede aan de hand van de indrukken die ik daar van krijg zal ik dan besluiten of ik het pad van Siemens verder zal bewandelen of dat ik eerst een andere oplossing zoek waarbij niet een scala aan randvoorwaarden en benodigdheden om de hoek komen kijken.

Om meerdere ijzers in het vuur te hebben heb ik ook al even met schuin oog gekeken naar oplossingen van Damen CNC, zij bieden leuke componenten aan waar je je niet gelijk een financiële buil aan valt. Om nieuwe teleurstellingen te voorkomen zal ik dan eerst beter de datasheet doornemen. ...

In elk geval bedankt voor je bijdrage!

Lambiek

Special Member

Wat wil je precies gaan doen als ik vragen mag? Mischien zíjn er ook nog andere oplossingen of mogelijkheden.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
GJ_

Moderator

Antiek, fijn laten liggen. Bovendien rare programmeerkabel nodig. Ik heb slechte ervaring met deze drives. Geen ondersteuning van de fabrikant en ook niet van Omron.

Op 17 december 2020 19:00:02 schreef Lambiek:
Wat wil je precies gaan doen als ik vragen mag? Mischien zíjn er ook nog andere oplossingen of mogelijkheden.

Natuurlijk mag je dat vragen, ik vraag immers ook ;-)

Vanwege geheimhoudingsplicht blijf ik er een beetje wazig over maar zal een poging doen;

Op dit moment is er een apparaat / machine (zelfbouw, niet door mij) welke een kilometers lang touw doorvoert met zeg 40 meter per minuut.
Dat doorvoeren gebeurt niet voor de lol, er wordt een bewerking aan dat touw uitgevoerd welke ook mechanisch van aard is en waarvoor een roterende beweging nodig is.

Het touw komt in aanraking met verschillende onderdelen welke allen verschillen van elkaar vwb de diameter. Aangezien de doorvoersnelheid van het touw de constante factor is moeten de andere draaiende delen zich daarop aanpassen.

De bedenker van de machine heeft er voor gekozen die verhoudingen op elkaar af te stemmen middels een ketting met verschillende tandwielverhoudingen. De machine loopt daarmee al tientallen jaren naar redelijke tevredenheid.

Nadeel is dat het kettingsysteem gevoelig is voor slijtage en de machine lastig schoon te houden is door complexiteit van opbouw. Een ander nadeel is dat het proces net niet helemaal synchroon loopt, eigenlijk had er een kettingwiel met 17,5 tanden op moeten zitten, die zijn slecht te krijgen dus is er voor 18 gekozen omdat 17 nog slechter presteerde.

Als ik dan ook nog vertel dat de assen ten opzichte van elkaar versteld moeten kunnen worden dan snap je dat een ketting steeds na-gesteld moet kunnen worden. (ja automatische spanner zou idee zijn ;-) )

Omdat ik graag iets "in te brengen heb" in een machine om het proces te optimaliseren dacht ik dus de assen ieder een eigen aandrijving te geven welke ik dan middels electronica kan afregelen.

- bandtransport wordt master (de transportsnelheid is door operator instelbaar van zeg 10 m/min tot 75 m/min
- bewerkings-assen worden slave in nader te specificeren verhouding
- huidige machine neemt max 750 W op, grootste afnemer is daarbij bandtransport

Op dit moment valt mijn oog op de delta serie frequentieregelaars van Damen CNC. Deze kunnen werken in closed loop, kunnen hun snelheid analoog verzenden en kunnen ook een snelheid analoog ontvangen. Geschikt voor master slave als ik het even vluchtig bekeken heb.

De conclusie dat het simpeler kan klopt dus,het KISS principe heeft ook mijn voorkeur "keep it stupid simple".

HD13, ik wil bij succes dit project nog wat uitbreiden en heb dus wellicht meer componenten nodig, deze valt dus (dubbel (dankjewel GJ)) af .

Ik kan in elk geval zeggen dat ik vanavond ben wezen joggen;

https://youtu.be/ZOxHiB_0n4w

toch leuk als er nog íets start aan een startkit.
Voor het mooie hadden ze er dan wel een 24VDC voeding bij mogen leveren, gelukkig heb ik zelf nog wel wat in huis.

Lambiek

Special Member

Op 17 december 2020 20:32:23 schreef 240diesel:
Op dit moment is er een apparaat / machine (zelfbouw, niet door mij) welke een kilometers lang touw doorvoert met zeg 40 meter per minuut.
Dat doorvoeren gebeurt niet voor de lol, er wordt een bewerking aan dat touw uitgevoerd welke ook mechanisch van aard is en waarvoor een roterende beweging nodig is.

Ik kom uit de touw stad hè. :)

Ik zal morgen even bij Damen cnc kijken.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
GJ_

Moderator

Een servo op een standaard reductor is bijzonder onverstandig om meerdere redenen.

Een standaard kast kan vaak niks met de dynamiek van een servo. Daardoor gaat een deel van de voordelen van een servo overboord, of je kast gaat stuk.

Dit is een worm, maar een tandwielkast heeft normaal een overbrenging met een oneindig aantal cijfers achter de komma. Onbruikbaar voor veel servo functies. Een kast met een overbrenging met een mooi afgerond getal slijt echter veel sneller en moet dus aan veel hogere eisen voldoen, vandaar dat zo'n kast een stuk duurder is.

Door de speling komt de tuning wat nauwer. Zeker met een wat ouderwetsere sturing kan een servo hierdoor gaan oscilleren. Een standaardkast is dan binnen de kortste keren ontdaan van zijn tanden.

[Bericht gewijzigd door GJ_ op vrijdag 18 december 2020 08:14:20 (81%)

Kijk dat is info waar ik even niet aan gedacht had (en deels wel aan had moeten denken). Dankjewel!

Het servo-verhaal ga ik sowieso even parkeren, de start-set wordt even een stop-set. Die vind nog wel een toepassing in een ander project.

Vooralsnog gaat mijn voorkeur nu uit naar 3 assen in de machine welke per stuk uitgerust worden met;

- frequentieregelaar
- standaard 230/400V 3 fase elektromotor
- wormkastje i=15 of i=7,5 afhankelijk van welke as
- encoder voor snelheid terugkoppeling

Vraag welke eigenlijk samenhangt met dit project;

Ik hoorde eens een monteur beweren dat een toerental van een elektromotor niet teruggekoppeld hoeft te worden, de frequentie welke de regelaar uitstuurt resulteert in een toerental welke niet afwijkt. Dat komt wat vreemd op mij over, mijn gevoel (slechte raadgever soms) zegt dat de motor gerust 10% langzamer kan gaan draaien bij toenemende belasting en gelijkblijvende frequentie van de regelaar.

Als ik zijn stelling zou volgen zou een standaard frequentieregelaar met standaard elektromotor al een closed loop systeem op zichzelf zijn. Dan rest mij enkel nog het verschalen van de mast-slave verhouding. (welke nu nog door mechanische overbrengingsverhouding wordt geregeld.

Nogmaals bedankt voor de nuttige bijdrage!

GJ_

Moderator

Op een motor staan de nominale gegevens. Deze moet je goed in de drive overnemen.

Het nominale toerental is bij nominale belasting, en dan word de nominale stroom getrokken. Dit is volle belasting.
Een nominaal toerental van bv 1350RPM betekend een slip van 150RPM bij nominale belasting, en dus de nominale stroom.
Bij een lagere belasting, en dus een lagere stroom, is het toerental hoger.

Een frequentieregelaar zal dit variërende toerental compenseren door de uitgestuurde frequentie aan te passen. Je kunt inderdaad spreken van een closed loop, alleen niet zo heel erg nauwkeurig.

In zeldzame gevallen is dit onwenselijk en wil je juist het omgekeerde, dus een negatieve koppelcompensatie. Dan stel je op de drive bijvoorbeeld een nominaal toerental in van 1650RPM in plaats van 1350RPM. Dan gaat de drive bij een lage belasting juist een hogere frequentie uitsturen. Dit kan handig zijn bij bv grote portaalkranen met aan iedere zijde een rijmotor.

Wow, helder verhaal, ik vat hem.
Ik zal er eens mee experimenteren, ben heel benieuwd naar de procentuele afwijking. Dat zal ook wel afhankelijk zijn van merk / type frequentieregelaar en variatie in belasting van de motor. Misschien is dan een terugkoppeling middels encoder niet eens nodig.

Mocht de afwijking toch te groot zijn kan ik altijd nog een terugkoppeling maken met een encoder.

Hartelijk dank.

Waarom overbrengingen? Als het geheel 750W trekt, heb je dan echt niet genoeg koppel met een "direct drive"? Heb je dit echt uitgerekend?

Re: Dynamiek om zeep: die dynamiek is in deze toepassing natuurlijk nergens voor nodig. De hele machine zal een trapezium vorm moeten kunnen lopen, that's it. In deze toepassing wordt maar 1 kant op gedraaid, dus slack in een overbrenging.... Sure, who cares?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Mijn vage beschrijving helpt natuurlijk niet mee aan een advies-op-maat.

De aanbevelingen van GJ zijn daardoor ook algemener van aard maar niet minder waar. Ik ben er erg blij mee want het vergroot ook gelijk mijn algemene kennis!

Geprojecteerd op mijn project schat jij het goed in; 1 richting, acceleratie, draaien, decelleratie, klaar.

Interessante zienswijze, met de wormkasten wil ik motoren richting hun nominale bereik brengen ,ik zie soms toepassingen waarbij de motortoeren op het oog te tellen zijn en de ventilatorschoepen puur ter optische verfraaiing dienen.....

Dat wilde ik dus voorkomen maar ik ga er vanavond even goed naar kijken, dimensioneren is inderdaad wel dingetje ;-)

dankjewel

GJ_

Moderator

Op 18 december 2020 10:05:48 schreef rew:
Waarom overbrengingen? Als het geheel 750W trekt, heb je dan echt niet genoeg koppel met een "direct drive"? Heb je dit echt uitgerekend?

Goed punt, een servotoepassing moet altijd goed doorgerekend worden.
Een reductor word minder vaak toegepast voor het benodigde koppel dan voor een aanpassing op de massatraagheidsverhouding.

Op 18 december 2020 10:21:23 schreef 240diesel:..de ventilatorschoepen puur ter optische verfraaiing dienen.....

Een servo mag ieder toerental langdurig draaien, zelfs 0 RPM. (0 RPM is wat anders dan gewoon "uit").

Overigens zijn die goedkope Delta drives van Damen niet echt de meest flexibele en geweldige. Voor iets meer heb je ook een topmerk drive met echt veel mogelijkheden en zelfs standaard een ingebouwde PLC. En goede ondersteuning.

Op 18 december 2020 11:06:23 schreef GJ_:
[...]

Overigens zijn die goedkope Delta drives van Damen niet echt de meest flexibele en geweldige. Voor iets meer heb je ook een topmerk drive met echt veel mogelijkheden en zelfs standaard een ingebouwde PLC. En goede ondersteuning.

Vanochtend even gekeken wat de mogelijkheden van encoder zijn op die Delta's. Kom ik er achter dat daar een aparte module / kaart voor nodig is; EME PG01.

Omdat we ook wel eens bij RS bestellen en daar account hebben daar even gekeken en nagevraagd of ze die kaarten ook in voorraad hebben; helaas niet, kon ook niet besteld worden.

Daarom sta ik open voor eventuele aanbevelingen, ben benieuwd welke jij in gedachten hebt.