Messa a punto avanzata semplificata con Load Observer AUL34

Messa a punto avanzata semplificata con Load Observer AUL34

Messa a punto avanzata semplificata con Load Observer: Laboratoriio pratiico Manualle dii llaboratoriio

USO DI LOAD OBSERVER 7 INFORMAZIONI SUL LABORATORIO PRATICO 7 MATERIALE DEL LABORATORIO 7 INFORMAZIONI PRELIMINARI 8 LABORATORIO 1: SIMULAZIONE DELLA MESSA A PUNTO CON MOTION ANALYZER 9 OBIETTIVI DEL LABORATORIO 9 ESAME DEL MODELLO DI CARICO FLESSIBILE 9 LABORATORIO 2: OSSERVAZIONE DELLE PRESTAZIONI IN MODALITÀ PRECONFIGURATA 18 OBIETTIVI DEL LABORATORIO 18 OSSERVAZIONE DELLE PRESTAZIONI IN MODALITÀ PRECONFIGURATA 18 ESAME DEGLI ANDAMENTI 23 ESPLORAZIONE DELLA MODALITÀ FLESSIBILE 24 LABORATORIO 3: ABILITAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ LOAD OBSERVER 27 OBIETTIVI DEL LABORATORIO 27 ABILITAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ LOAD OBSERVER 27 ESECUZIONE DELL ASSE CON LE NUOVE IMPOSTAZIONI 32 MIGLIORAMENTO DI LOAD OBSERVER (SE SI HA TEMPO) 33 3/24/2015 Pagina 5 di 36

Uso di Load Observer Informazioni sul laboratorio pratico Chi non vorrebbe un sistema di messa a punto senza messa a punto? O un pulsante magico che assicuri allo stesso tempo elevate prestazioni e stabilità ad un sistema di controllo, indipendentemente dal carico? O ancora un sistema in grado di lavorare su assi con problemi complessi? In questo laboratorio esploreremo una nuova interessante funzionalità ora disponibile in Logix che offrirà tutto questo ed oltre. Abbiamo costruito un banco di messa a punto di prova difficile, per dimostrare questa nuova funzionalità. L ottimizzazione e la messa a punto senza Load Observer sono molto difficili, ma questa funzionalità è in grado di fornire elevate prestazioni e stabilità. Obiettivi del laboratorio Durante lo svolgimento degli esercizi previsti in questa sessione pratica si acquisiranno le seguenti competenze: Si apprenderà come abilitare ed utilizzare la nuova funzionalità Load Observer Si completerà la messa a punto di un difficile sistema preconfigurato senza necessità di mettere a punto manualmente gli assi Destinatari del laboratorio Questo laboratorio pratico è destinato a: Tecnici specializzati nel controllo assi, che mettono spesso a punto sistemi difficili Chi gestisce applicazioni dove il carico e/o la coppia non sono sempre costanti Materiale del laboratorio Per completare i laboratori è stato fornito il materiale seguente: Hardware In questo laboratorio pratico si utilizza l hardware seguente: Apparato demo DEMO-PF5252 PowerFlex 525 e L18ERM Servoazionamento demo DEMO-K65T21 Kinetix 6500 Ruota di gioco montata sull asse destro Software In questo laboratorio pratico si utilizza il software seguente: Studio 5000 V21 RSLinx Motion Analyzer 7 File di laboratorio In questo laboratorio pratico si utilizzano i file seguenti: C:\Lab&Demo\Hands On Labs\AUL 34 Load Observer\AUL_34_Load_Observer.ACD C:\Lab&Demo\Hands On Labs\AUL 34 Load Observer\ Load_Observer_Model.mba Convenzioni adottate nel manuale 3/24/2015 Pagina 7 di 36

Nel manuale sono state adottate le seguenti convenzioni come guida nella consultazione del materiale del laboratorio. Questo stile o simbolo: Parole in grassetto corsivo (ad es. Studio 5000 o OK) Parole in grassetto corsivo, racchiuse tra virgolette (ad es. Controller1 ) Indica: Qualsiasi voce o pulsante su cui fare clic, oppure un nome di menu dal quale occorre scegliere un opzione o un comando. Si tratta del nome effettivo di un elemento visualizzato sullo schermo o in un esempio. Testo da digitare nel campo specificato. Si tratta di informazioni da fornire in base all applicazione (ad esempio, una variabile). Nota: quando si digita il testo nel campo, ricordare che non è necessario digitare le virgolette; è sufficiente scrivere le parole contenute al loro interno (ad es. Controller1). Il testo visualizzato in questa casella grigia rappresenta informazioni aggiuntive riguardanti il materiale del laboratorio, ma che non è necessario leggere per poter completare gli esercizi. Tali informazioni potrebbero tuttavia fornire suggerimenti utili a facilitare l utilizzo del prodotto. Spesso gli autori utilizzano questo stile testo di suggerimento per informazioni importanti che desiderano comunicare ai partecipanti. Nota: se nel testo non si specifica quale pulsante del mouse utilizzare, si sottintende il pulsante sinistro. Informazioni preliminari Prima di cominciare il laboratorio, completare i passi seguenti: Accertarsi che tutti i pulsanti sull apparato demo L18ERM siano impostati su 0 (a sinistra). Sull apparato demo Kinetix 6500, impostare i pulsanti Input 1 su ON, per entrambi gli assi. Sull apparato demo Kinetix 6500 tirare il pulsante Estop e premere il pulsante Reset. Gli andamenti possono non rispecchiare perfettamente le schermate visualizzate nel manuale di laboratorio, a causa delle differenze meccaniche degli apparati demo. 3/24/2015 Pagina 8 di 36

Laboratorio 1: simulazione della messa a punto con Motion Analyzer Il compito assegnato è la messa in servizio di una macchina (messa a punto degli assi), dotata di un nuovo sistema Logix di controllo assi che utilizza il controllore CompactLogix L18ERM ed i servoazionamenti Kinetix 6500. Prima della messa in servizio è sempre buona norma farsi un idea del funzionamento previsto dell asse, della prevedibile complessità della messa a punto, se la messa a punto automatica sarà sufficiente o se si dovrà considerare una messa a punto avanzata manuale Motion Analyzer consente di modellare un carico di inerzia alto, di inserire la flessione ed il gioco di un sistema e di osservarne il prevedibile funzionamento nell applicazione Logix di controllo assi utilizzando la funzionalità di simulazione di messa a punto. I carichi di inerzia forniti con l apparato demo per questo laboratorio sono circa 35 volte l inerzia del servomotore al quale sono collegati, per l asse sinistro, e circa 15 volte per l asse destro. Generalmente, una regola empirica di selezione dei servomotori consiglia di mantenere la differenza di inerzia sotto il rapporto 10:1, per evitare possibili limitazioni delle prestazioni, se il sistema meccanico non è rigido. Inoltre, per rendere il tutto più difficile, si noterà che la ruota destra non è di tipo normale; in effetti questa ruota è dotata di un meccanismo con gioco. Flessione, gioco ed un inerzia elevata non sono una buona combinazione; può infatti causare limitazioni delle prestazioni. Obiettivi del laboratorio In questo laboratorio si procederà a: Aprire un modello del sistema in Motion Analyzer Eseguire la messa a punto sicura di un asse utilizzando lo strumento di simulazione. Esame del modello di carico flessibile Dal momento che la modellazione del carico in Motion Analyzer non è l obiettivo di questo laboratorio, si aprirà un file che include già un modello dell applicazione come punto di partenza. 1. Fare doppio clic su Load_Observer_Model.mba in C:\Lab&Demo\Hands On Labs\AUL 34 Load Observer. Si aprirà l applicazione Motion Analyzer. 3/24/2015 Pagina 9 di 36

2. Dopo la lettura dei termini, selezionare I Agree e fare clic sul pulsante OK. 3. Motion Analyzer aprirà l applicazione: 4. Aprire Left Axis (l asse superiore) facendovi doppio clic. 5. Fare clic sulla scheda Profile. 3/24/2015 Pagina 10 di 36

6. Notare che il profilo inserito consisterà in 3 movimenti in avanti distinti, ognuno più veloce del precedente, seguiti da un movimento di ritorno all inizio ed una pausa. Entrambi gli assi (sinistro e destro) utilizzeranno lo stesso profilo (può essere necessario selezionare la casella di controllo Position). 7. Fare quindi clic sulla scheda Solution. Si utilizzano un motore MPL-B310P ed un servoazionamento 2094-BC01-M01-M. Il calcolo del rapporto di inerzia in base ai dati inseriti nella scheda Load restituisce un valore Inertia Ratio di 35,44. 8. Scorrere verso il basso per visualizzare la barra degli strumenti. Fare quindi clic sullo strumento Simulation in basso per avviare la messa a punto. 3/24/2015 Pagina 11 di 36

9. Quando si apre lo strumento Dynamic Simulation, fare clic sul pulsante Run Simulation. 10. Saranno visualizzati gli andamenti seguenti. Questi sono i risultati ottenuti in modalità preconfigurata, ossia senza alcun tipo di messa a punto. Apparentemente l asse funzionerà, ma con scarse prestazioni di controllo. Ciò suggerisce la necessità di eseguire una messa a punto automatica in loco. Le prestazioni simulate sono scarse se si confrontano con il profilo comandato programmato in precedenza. Vi è una chiara differenza tra le due, una situazione meno che ideale quando si tratta di prestazioni di servomotori. 3/24/2015 Pagina 12 di 36

11. Per eseguire la messa a punto automatica, fare clic sul pulsante Auto Tune (in modalità Basic), quindi di nuovo su Run Simulation. 12. A un primo sguardo sembra che l asse funzionerà correttamente. Se Position Error è eccessivo per i requisiti dell applicazione, può essere necessario applicare una compensazione anticipata. 13. A questo punto della simulazione si può presumere che l asse sinistro funzionerà bene con la messa a punto automatica. Chiudere lo strumento di simulazione facendo clic su OK. 3/24/2015 Pagina 13 di 36

14. Ora si eseguiranno le stesse operazioni sull asse destro. Fare doppio clic su Right Axis (in Explorer View), quindi sulla scheda Solution. Notare che il valore Inertia Ratio è minore: 14,69. 15. Scorrere verso il basso per visualizzare la barra degli strumenti. Fare quindi clic sullo strumento Simulation in basso per avviare la messa a punto. 16. Fare clic sul pulsante Run Simulation. 3/24/2015 Pagina 14 di 36

17. Dovrebbero essere visualizzati gli andamenti seguenti. Anche in questo caso si tratta di risultati ottenuti in modalità preconfigurata, senza alcun tipo di messa a punto. Apparentemente l asse funzionerà, ma anche qui con scarse prestazioni di controllo. Ciò suggerisce la necessità di eseguire una messa a punto automatica. 18. Per eseguire la messa a punto automatica, fare clic sul pulsante Auto Tune, quindi di nuovo su Run Simulation. 3/24/2015 Pagina 15 di 36

19. Si noterà subito che l asse non si comporta come l asse sinistro messo a punto in precedenza, ma vi sono molti disturbi ed instabilità. Tuttavia il rapporto di inerzia è minore rispetto all asse sinistro Che succede? 20. Di fatto, abbiamo aggiunto la flessione al modello dell asse destro. Fare clic sul pulsante Simulation Inputs (in alto a sinistra), per accedere ai parametri di flessione. 3/24/2015 Pagina 16 di 36

21. Da qui è possibile accedere alla finestra Load: From Application. L accoppiamento è stato impostato su Backlash (gioco), con un impostazione di soli 4 arcmin. Queste impostazioni simulano il meccanismo di gioco meccanico della ruota dell asse destro. (è possibile impostare il gioco su 0 e fare clic su Run Simulation per vedere cosa accade. Al termine del test, ricordarsi di reimpostare il valore su 4). 22. A questo punto si avrà una buona idea delle difficoltà che si possono riscontrare in loco. I risultati ottenuti suggeriscono che la messa a punto potrà rivelarsi complessa. Si dovrà certamente spendere tempo su questo asse per assicurare buone prestazioni e stabilità senza disturbi Saranno necessarie ottime abilità ed esperienza nella messa a punto. 23. Chiudere Motion Analyzer. Ora si confronterà la simulazione con l applicazione reale. NON SALVARE I RISULTATI. 3/24/2015 Pagina 17 di 36

Laboratorio 2: osservazione delle prestazioni in modalità preconfigurata È utile vedere il comportamento dell asse in modalità preconfigurata, prima di eseguire una messa a punto automatica. L asse è generalmente stabile, ma le prestazioni possono non essere sufficienti per le esigenze del cliente. Sarà necessario scaricare il programma Logix. Obiettivi del laboratorio In questo laboratorio si procederà a: Aprire e scaricare un applicazione RSLogix 5000 Eseguire i profili con un impostazione preconfigurata dell asse Osservare gli andamenti visualizzati in RSLogix 5000. Osservazione delle prestazioni in modalità preconfigurata Sarà necessario scaricare il programma Logix per comandare il controllo assi ed analizzare gli andamenti visualizzati in RSLogix 5000. 1. Aprire Studio 5000 e selezionare Existing Project, aprire AUL_34_Load_Observer.ACD nel percorso C:\Lab&Demo\Hands On Labs\AUL 34 Load Observer\ 2. Nel menu, fare clic su Communications > Who Active. 3/24/2015 Pagina 18 di 36

3. Sfogliare il driver AB_ETHIP-1, Ethernet ed individuare il controllore 1769-L18ERM con l indirizzo IP 192.168.1.10. Selezionare il controllore e fare clic su Download. 4. Eseguire i passi necessari per completare il Download e mettere il controllore in modalità Rem Run (chiedere assistenza se necessario). 5. Aprire Trends in Logix Designer 5000 e fare doppio clic su Axis_Trend per aprire la schermata. 6. Fare clic sul pulsante Run (in alto a sinistra). Il rosso indica l errore di posizione dell asse sinistro, il blu l errore di posizione dell asse destro ed il bianco la posizione di comando. 3/24/2015 Pagina 19 di 36

7. Sull apparato demo CompactLogix 5370 L1: ruotare il selettore DI2 (nella posizione a destra) sull apparato demo CompactLogix, per abilitare gli assi. Premere quindi il pulsante verde DI1 per eseguire il profilo. Per arrestare il profilo o se si verifica un guasto, premere il pulsante DI0 (prendere nota di queste informazioni, che saranno necessarie più avanti nel laboratorio). 8. L andamento visualizzato dovrebbe essere il seguente. Interrompere l andamento ed il movimento (arrestare il profilo e disabilitare gli assi). 9. Fare clic sulla schermata degli andamenti per attivare la barra dei valori ed esaminarla per individuare l errore di posizione maggiore di ogni asse (chiedere assistenza se necessario). 10. Si vedrà che gli assi hanno un errore di posizione elevato. Maggiore è l inerzia, maggiore sarà l errore di posizione, dal momento che non è ancora stata presa in considerazione la differenza di inerzia. Se si considera che l obiettivo per ogni asse è di rimanere sotto un valore di errore di posizione di circa +/-0,0045 giri, è facile concludere che sarà necessario mettere a punto gli assi per ottenere prestazioni migliori. Per poter prendere in considerazione la differenza di inerzia ed impostare i guadagni di base, sarà necessario eseguire una messa a punto automatica su ogni asse. L idea iniziale è buona ma, in questo caso, inutile perché la funzione di messa a punto automatica di RSLogix si limiterà a calcolare il rapporto di inerzia, un valore già noto per ogni asse in seguito alla modellazione di Motion Analyzer. Asse sinistro = 35,44 Asse destro = 14,69 È comunque possibile eseguire una messa a punto automatica, se si desidera (chiedere assistenza se necessario). SUGGERIMENTO: si sa che l asse destro ha flessione o gioco. L esecuzione di una messa a punto automatica su questo asse restituirà un rapporto di inerzia impreciso in quanto, in una condizione di gioco, il carico è scollegato dal motore durante la procedura di messa a punto automatica. Il calcolatore di inerzia fornisce risultati affidabili solo con un sistema rigido. 3/24/2015 Pagina 20 di 36

11. Ora si inseriranno i valori di inerzia corretti nelle proprietà degli assi. L impostazione preconfigurata di questi valori è infatti 0 ed un rapporto di inerzia nullo comporta un valore errato di conversione in scala della coppia. Per aprire le proprietà assi per l asse sinistro, fare doppio clic su Left_Axis nel riquadro Controller Organizer. 12. Nella finestra Axis Properties Left_Axis (fare clic con il pulsante destro del mouse sull asse e selezionare Properties), fare clic sulla categoria Load e modificare il valore di Load Ratio portandolo a 35,44. Fare quindi clic su OK in basso e su Yes per aggiornare l attributo dipendente. 3/24/2015 Pagina 21 di 36

13. Ora aprire la finestra Axis Properties Right_Axis, fare clic sulla categoria Load e modificare il valore di Load Ratio portandolo a 14,69. Fare quindi clic su OK in basso e su Yes per aggiornare l attributo dipendente. 14. Eseguire gli andamenti ed abilitare l asse. Essere pronti ad interrompere l andamento ed a disabilitare gli assi. Leggere i passi 15 e 16 prima di eseguire le istruzioni. 15. ESEGUIRE il profilo 16. La situazione a questo punto potrebbe diventare imbarazzante... Arrestare l andamento ed il profilo e disabilitare l asse quanto prima, per evitare troppo rumore in aula. Grazie. SUGGERIMENTO: non eseguire l asse per più di qualche secondo: il rumore è assordante e può disturbare gli altri. 3/24/2015 Pagina 22 di 36

Esame degli andamenti Osservare attentamente il comportamento dell asse sull andamento. È chiaro che gli assi non possono funzionare in questo modo. L eccessiva instabilità può infatti causare danni alla meccanica. Utilizzare i pulsanti di navigazione per visualizzare tutto l andamento. Chiedere assistenza se necessario. L instabilità era prevedibile, poiché la simulazione con Motion Analyzer aveva mostrato segnali di instabilità sull asse destro, dovuta al gioco. Come atteso, solo l asse destro (traccia blu) mostra segnali di disturbo. L errore di posizione è sotto i limiti richiesti dall applicazione (+/-0,0045 giri). È necessario intervenire sull asse destro per eliminare i disturbi. Si proverà con un altro metodo. 3/24/2015 Pagina 23 di 36

Esplorazione della modalità flessibile 17. Aprire la finestra Axis Properties Right_Axis, fare clic sulla categoria Load e modificare il valore di Load Coupling impostandolo su Compliant. Fare quindi clic su OK in basso e su Yes per aggiornare l attributo dipendente. 18. Con l impostazione di questo parametro si dice al sistema che il meccanismo utilizzato non è rigido. 19. Avviare ed eseguire l andamento, abilitare l asse ed eseguire il profilo. Mantenere il profilo in esecuzione per qualche secondo, quindi interrompere l andamento, arrestare il profilo e disabilitare l asse. 20. Osservare l andamento. L errore di posizione di Right_Axis supera di molto i limiti specificati per l applicazione (traccia blu). 3/24/2015 Pagina 24 di 36

21. Infatti, se si imposta l accoppiamento del carico su Compliant, il sistema riduce drasticamente le larghezze di banda della velocità e dell anello di posizionamento. A sua volta, ciò elimina i disturbi, ma l altro risultato è la riduzione della risposta, che causa un errore di posizione maggiore (esaminare i valori di Velocity Loop e Position loop nella finestra Axis Properties Right_Axis). Anello dell asse destro con accoppiamento carico impostato su rigido Anello dell asse destro con accoppiamento carico impostato su flessibile Come si può notare, la larghezza di banda è ora molto bassa, perché quando si abilita la modalità flessibile per l accoppiamento carico viene applicata l equazione seguente: Si divide la larghezza di banda rigida per il rapporto di inerzia + 1. Ad esempio: Larghezza di banda anello di velocità in modalità rigida = 77,87 Hz Larghezza di banda anello di velocità in modalità flessibile = 77,87 Hz/(14,69 + 1) = 4,96 Hz Verificare i valori di Velocity Loop e Position loop nella finestra Axis Properties Right_Axis. 3/24/2015 Pagina 25 di 36

SUGGERIMENTO: le impostazioni di messa a punto automatica e carico hanno un impatto diretto sulla larghezza di banda di velocità e posizione. 22. Resta la domanda: come mettere a punto un sistema con gioco, restando nei limiti di errore di posizione specificati? Non è così ovvio: occorre fare i conti con un inerzia elevata, caratteristiche di gioco e dinamiche, e tutto ciò costituisce un problema per la messa a punto automatica. Sarà necessario eseguire una messa a punto manuale, lunga e complessa, senza garanzia di risultati che si utilizzi il metodo classico Ziegler Nichols o altri metodi. È una situazione molto lontana dall ideale durante il processo di messa in servizio e, tuttavia, è incredibilmente frequente, considerato che si ha sempre a che fare con un ambiente meccanico reale. Per una messa a punto accurata è richiesta una buona conoscenza dell anello di controllo PID ed una metodologia robusta. 23. Se solo gli azionamenti Kinetix 6500 potessero svolgere questo compito in modo autonomo? Eliminare i disturbi automaticamente, consentendo di raggiungere prestazioni migliori Tutto questo è possibile. Grazie a LOAD OBSERVER. 3/24/2015 Pagina 26 di 36

Laboratorio 3: abilitazione della funzionalità Load Observer In questa sezione si annulleranno, in pratica, le precedenti impostazioni di messa a punto automatica e, al loro posto, si abiliterà la funzionalità Load Observer. Load Observer verrà utilizzato al posto della messa a punto automatica per ottenere allo stesso tempo prestazioni elevate ed un asse incredibilmente stabile. Si procederà ora alla configurazione ed impostazione del primo asse con Load Observer. Obiettivi del laboratorio In questo laboratorio si procederà a: Applicare la nuova funzionalità Load Observer in Logix per osservare la messa a punto senza messa a punto dell asse. Apprendere come utilizzare al meglio Load Observer. SUGGERIMENTO: Load Observer è progettato per compensare valori di carico utile ed inerzia che non sono sempre presenti, pertanto inizialmente l asse deve sempre essere messo a punto con un carico utile minimo costante, comprendente solo l eventuale carico fisso senza flessione né gioco. Evitare di mettere a punto il sistema per il carico utile prevedibile nel caso peggiore e quindi abilitare Load Observer; non funzionerà. Abilitazione della funzionalità Load Observer In questa sezione si imposterà Load Observer per configurare l asse e stabilizzare il sistema. 1. Tornare a Studio 5000. 2. Fare clic su Right_Axis con il pulsante destro del mouse e scegliere Properties. 3. Fare clic sulla categoria Autotune. 4. Accertarsi che per le categorie Application Type, Loop Response e Load Coupling siano selezionati i valori corretti mostrati sotto. Se si apportano modifiche ai valori, fare clic su Apply prima di procedere. 3/24/2015 Pagina 27 di 36

A questo punto i guadagni sono ancora impostati per un carico elevato. 5. Fare clic sulla categoria Load. 6. Impostare il valore di Load Ratio su 0. Si imposta questo valore su 0 per annullare la messa a punto automatica e consentire l avvio di Load Observer in condizioni di assenza di carico. SUGGERIMENTO: Load Observer è progettato per compensare valori di carico utile ed inerzia che non sono sempre presenti, pertanto inizialmente l asse deve sempre essere messo a punto con un carico utile minimo costante, comprendente solo l eventuale carico fisso senza flessione né gioco. Evitare di mettere a punto il sistema per il carico utile prevedibile nel caso peggiore e quindi abilitare Load Observer; non funzionerà. 7. Fare clic su Apply e su Yes. L asse è tornato in questo modo alla condizione di messa a punto preconfigurata ed è pronto per l utilizzo di Load Observer. 3/24/2015 Pagina 28 di 36

8. Fare clic sulla categoria Observer. 9. Per il campo Configuration selezionare Load Observer with Velocity Estimate. NOTA: il valore di Bandwidth sarà 0 finché non si farà clic su Apply in basso. Quindi sarà impostato automaticamente un valore (o una finestra operativa). Load Observer Only: questa opzione invia un segnale di feedback di accelerazione filtrato all anello di accelerazione, ma con un azione aggiuntiva dell integratore. L effetto è simile all aggiunta di inerzia virtuale per stabilizzare il motore. L eliminazione dei disturbi e l adattamento del carico sono buoni, ma la messa a punto appare spesso troppo aggressiva. Load Observer with Velocity Estimate: questa opzione è considerata la modalità operativa migliore. Il valore di Bandwidth di Load Observer ha l effetto di un integratore di velocità senza saturazione del segnale di controllo, mentre il valore di Integrator Bandwidth funge da integratore di posizione. Questa opzione è consigliata per l adattamento dell inerzia con la messa a punto preconfigurata e fornisce prestazioni elevate di eliminazione dei disturbi. Velocity Estimate Only: questa opzione fornisce segnali di velocità omogenei, ma aggiunge un margine di errore. Utilizzare un integratore di posizione o aggiungere l integratore di Load Observer. Acceleration Feedback: questa opzione invia un segnale di feedback di accelerazione filtrato all anello di accelerazione, simile all aggiunta di inerzia virtuale per stabilizzare il motore. L eliminazione dei disturbi e l adattamento del carico sono buoni, ma la messa a punto appare spesso troppo aggressiva. 3/24/2015 Pagina 29 di 36

10. Fare clic su Apply e su Yes. Notare anche qui il valore di Bandwidth operativo scelto dalla funzionalità Load Observer. Ricordare che Load Observer reagisce solo per annullare disturbi che si verificano sotto questa frequenza. SUGGERIMENTO: eventuali disturbi sopra questa larghezza di banda devono essere gestiti con l aggiunta di filtri passa basso o a spillo. 11. Fare clic sulla categoria Compliance. 12. Inserire i valori come illustrato nella figura sottostante. Accertarsi di azzerare il valore del campo Torque Low Pass Filter Bandwidth. 13. Fare clic su Apply. 14. Fare clic sulla categoria Velocity Loop. 15. Nel campo Bandwidth deve essere presente un numero corrispondente a ¼ della frequenza di larghezza di banda di Load Observer vista prima (311,51495/4 = 77,87874). Accertarsi che i valori restanti nella sezione Gains corrispondano a quelli nella figura sottostante. Se sono diversi, immettere i valori corretti e fare clic su Apply. La larghezza di banda dell anello di velocità ha un massimo teorico di 200 Hz nel sistema Logix. 3/24/2015 Pagina 30 di 36

16. Fare clic sulla categoria Position Loop. 17. Nel campo Bandwidth deve essere presente un numero impostato automaticamente su ¼ della larghezza di banda dell anello di velocità (77,87874/4 = 19,469685). 18. Nel campo Velocity Feedforward immettere il valore 100. 19. Fare clic su OK. 3/24/2015 Pagina 31 di 36

Esecuzione dell asse con le nuove impostazioni Ora che l asse è impostato e configurato con Load Observer, è il momento di collaudarlo. 20. Eseguire l andamento, abilitare l asse ed eseguire il profilo. 21. Notare come il sistema ha prestazioni ed accuratezza molto superiori, anche senza impostare l inerzia del carico con la messa a punto automatica. Tutti i disturbi sono stati eliminati ed è rispettato il valore limite definito per l errore di posizione massimo = +/-0,0045 giri. Riepilogo del laboratorio: la nuova funzionalità Load Observer di Logix può essere utilizzata con l asse di movimento di Kinetix 6500 per conseguire rapidamente prestazioni elevate senza necessità di messa a punto automatica o manuale. La funzionalità è progettata per assi con problemi complessi ed assi con carico ed inerzia variabili durante il ciclo. 22. Arrestare il movimento, disabilitare gli assi ed interrompere l andamento. Congratulazioni! Si è appena completata la configurazione e l impostazione dell asse con la messa a punto senza messa a punto di LOAD OBSERVER. 3/24/2015 Pagina 32 di 36

Miglioramento di Load Observer (se si ha tempo) Si vedranno ora alcuni trucchi e suggerimenti per migliorare Load Observer e ottenere prestazioni migliori per l asse. 23. Tornare al progetto di Studio 5000. 24. Interrompere il movimento e gli andamenti e disabilitare tutti gli assi. 25. Fare clic su Right_Axis con il pulsante destro del mouse e scegliere Properties. 26. Fare clic sulla categoria Load. 27. Impostare il valore di Load Ratio su 14.69. Fare clic su Apply e su Yes. 28. Fare clic sulla categoria Compliance. Accertarsi che i valori corrispondano a quelli riportati nella figura sottostante e fare clic su Apply. 3/24/2015 Pagina 33 di 36

29. Fare clic sulla categoria Observer e modificare il valore Bandwith di Load Observer impostandolo su 1. 30. Fare clic su Apply e OK per chiudere la finestra delle proprietà dell asse. 31. Eseguire gli andamenti, abilitare l asse ed eseguire il profilo. 32. L andamento visualizzato non evidenzierà prestazioni ottimali, anche se comunque non vi sono disturbi. 33. Ora si eseguirà una messa a punto manuale di Load Observer per migliorare le prestazioni. 34. A questo scopo, fare clic con il pulsante destro del mouse su Right_Axis e selezionare Manual Tune 3/24/2015 Pagina 34 di 36

35. Si aprirà la finestra Motion Console Right_Axis per la messa a punto manuale. 36. Fare clic su Additional Tune per aprire le impostazioni avanzate. 37. Accedere alla scheda Compensation per modificare il valore di Load Observer Bandwidth. 38. Incrementare il valore in passi di 5 Hz e verificare l andamento. A questo scopo, modificare il valore di Load Observer Bandwidth e premere il tasto Invio per confermare. Spostare la finestra di messa a punto manuale a sinistra per vedere meglio gli andamenti. 39. Si vedrà l errore di posizione ridursi considerevolmente (ripetendo il passo 38), fino al punto in cui non cambia più nulla o il sistema diventa instabile. Tornare al valore che genera il comportamento migliore e più stabile. 3/24/2015 Pagina 35 di 36

40. Le prestazioni appariranno ora migliorate. Si confrontino i risultati di Load Observer in modalità preconfigurata e dopo la messa a punto appena completata. Load Observer (senza messa a punto manuale) Load Observer (con messa a punto manuale) 41. Si nota immediatamente una riduzione dell errore di inseguimento. 42. È anche possibile incrementare i valori di larghezza di banda di velocità e posizione, se necessario. 43. Terminata la messa a punto, arrestare il movimento e disabilitare gli assi. Per curiosità: prima di arrestare tutto, impostare il valore Bandwidth di Load Observer su 0 Hz e vedere cosa succede. SUGGERIMENTO: non eseguire l asse per più di qualche secondo: il rumore è assordante e può disturbare gli altri. ESSERE PRONTI A DISABILITARE GLI ASSI Il laboratorio su Load Observer si conclude qui. Per qualsiasi domanda è possibile chiedere all istruttore. Grazie dell attenzione. 3/24/2015 Pagina 36 di 36