AT510616A1 - Verfahren zur regelung einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine - Google Patents
Verfahren zur regelung einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine Download PDFInfo
- Publication number
- AT510616A1 AT510616A1 ATA1743/2010A AT17432010A AT510616A1 AT 510616 A1 AT510616 A1 AT 510616A1 AT 17432010 A AT17432010 A AT 17432010A AT 510616 A1 AT510616 A1 AT 510616A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- speed
- motors
- drive
- control unit
- setpoint
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76003—Measured parameter
- B29C2945/76083—Position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76177—Location of measurement
- B29C2945/76224—Closure or clamping unit
- B29C2945/7623—Closure or clamping unit clamping or closing drive means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76494—Controlled parameter
- B29C2945/76568—Position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76655—Location of control
- B29C2945/76702—Closure or clamping device
- B29C2945/76709—Closure or clamping device clamping or closing drive means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76929—Controlling method
- B29C2945/76939—Using stored or historical data sets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2945/00—Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
- B29C2945/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C2945/76929—Controlling method
- B29C2945/76939—Using stored or historical data sets
- B29C2945/76943—Using stored or historical data sets compare with thresholds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit (1) einer Spritzgießmaschine mit zumindest einem ersten und einem zweiten Motor (M1, M2), durch die über Antriebsstränge (2) ein Teil (3), insbesondere eine Aufspannplatte oder ein Einspritzaggregat, der Spritzgießmaschine angetrieben wird, einer Regeleinheit (4), durch die die Motordrehzahl ( n M i ) des ersten Motors (M1) und die Motordrehzahl (nM2) des zweiten Motors (M2) geregelt wird, wobei die Antriebseinheit (1) zumindest zwei Positionssensoren (5), durch die Positionen (P1, P2) des ersten und zweiten Motors (M1, M2) gemessen werden und entsprechende Signale, vorzugsweise Winkelsignale, ausgegeben werden und wobei einen Speicher (6), in welchem die detektierten Positionen (P1, P2) gespeichert werden, aufweist, wobei von der Regeleinheit (4) in einem ersten Schritt in Abhängigkeit der gespeicherten Positionen (P1, P2) der zumindest zwei Positionssensoren ein fiktiver Positionssollwert errechnet wird, dann die jeweilige Abweichung (D1, D2) der detektierten Positionen (P1, P2) vom fiktiven Positionssollwert errechnet wird und anschließend von der Regeleinheit (4) in Abhängigkeit (D1, D2) der jeweils ermittelten Abweichung korrigierte Drehzahlstellsignale (nref1, nref2) an die Motoren (M1, M2) ausgegeben werden.
Description
» ♦ · · · » «
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit einer Spritzgießmaschine mit zumindest einem ersten und einem zweiten Motor, durch die über Antriebsstränge ein Teil, insbesondere eine Aufspannplatte oder ein Einspritzaggregat, der Spritzgießmaschine angetrieben wird und einer Regeleinheit, durch die die Motordrehzahl des ersten Motors und die Motordrehzahl des zweiten Motors geregelt wird. Weiters betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für eine Spritzgießmaschine zur Durchführung eines betreffenden Verfahrens.
Bei Spritzgießmaschinen mit größeren Einspritzaggregaten bzw. sehr großen anzutreibenden Teilen werden aufgrund des hohen Leistungsbedarfs (über 100 kW) oftmals mehrere parallele Antriebe verwendet. Dabei ist es besonders wichtig, auf die Positions-bzw. Winkelsynchronität zu achten, um mechanische Verspannungen und Verformungen zu vermeiden, wobei beispielsweise bekannt ist, die Synchronisation der Antriebe direkt auf den Antriebsreglem der einzelnen Motoren mittels Querkommunikation durchzuführen. Es ist aber auch bereits eine zentrale Regelung bekannt, bei welcher die Qualität der dynamischen Übergänge jedoch nicht zufrieden stellend ist. Aufgrund der Regelung in Form einer überlagerten Funktionseinheit (z. B. Maschinensteuerung) sind dabei die
Verzögerungszeiten bzw. die Kommunikationszeiten relativ lang und hinken den aktuellen Motorleistungen hinterher.
Weiters sind Master-Slave-Anwendungen bekannt, wo die Ist-Werte eines Antriebes als Soll-Werte für weitere Antriebe verwendet werden. Nachteilig dabei ist, dass es immer Abweichungen aufgrund des Nacheilens des Antriebs gibt. Vor allem wenn der Master-Antrieb relativ stark ist, kann ein schwacher Slave-Antrieb den Ist-Werten des ersten Antriebs nicht mehr folgen, was zu einer nicht gewünschten Asynchronität der Antriebe führt.
Ein Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit für eine Spritzgießmaschine mit einer Synchronisation verschiedener Antriebe geht zwar aus der EP 1 121 627 B1 hervor, jedoch treiben in dieser gattungsfremden Schrift die einzelnen Antriebe jeweils unterschiedliche Teile der Spritzgießmaschine an. Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung Antriebseinheiten bzw. Motoren, die auf ein und dasselbe Teil wirken. Aus diesem Grund muss gemäß der Erfindung besonderer Wert auf die exakte Synchronisierung der einzelnen Motoren gelegt werden. 68072 22/sk
* * • « • » 2
Betrachtet man ein ideales symmetrisches System von Antriebssträngen, so würden sich die Antriebe identisch verhalten und es würden keine Abweichungen auftreten, sofern auch die Anfangsbedingungen und Sollwertvorgaben übereinstimmen. In der Realität hingegen treten natürlich Abweichungen wie unterschiedliche Reibungen, unterschiedliche Momentenverstärkungen, mechanische Toleranzen oder Messstörungen auf.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit zu schaffen. Insbesondere soll eine exaktere Synchronisierung von zumindest zwei Antriebseinheiten (Motor samt Antriebsstrang) gegeben sein, die auf dasselbe Teil bzw. auf dieselbe mehrstückige Komponente der Spritzgießmaschine wirken. Mit anderen Worten sollen Antriebe, die insbesondere mit einer angetriebenen Achse starr (z. B. über einen Kugelgewindetrieb oder einen Riementrieb) gekoppelt sind, eine möglichst gleichmäßige Bewegung durchführen.
Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass von der Regeleinheit in einem ersten Schritt in Abhängigkeit der gespeicherten Positionen der zumindest zwei Positionssensoren ein fiktiver Positionssollwert errechnet wird, dann die jeweilige Abweichung der detektierten Positionen vom fiktiven Positionssollwert errechnet wird und anschließend von der Regeleinheit in Abhängigkeit der jeweils ermittelten Abweichung korrigierte Drehzahlstellsignale an die Motoren ausgegeben werden. Dadurch ist es möglich, aus den Positionsabweichungen der einzelnen Motoren bzw. Antriebsstränge auf deren Abweichungen zueinander zu reagieren und diese durch entsprechend geänderte Vorgabewerte für die Drehzahl aneinander anzupassen. Die gemessene Position kann dabei der zurückgelegte Weg eines bestimmten Teils des Motors oder des Antriebsstranges sein.
Es soll nicht ausgeschlossen sein, dass sich die fiktiven Positionssollwerte für die einzelnen Antriebseinheiten voneinander unterscheiden, da sie beispielsweise bei einer Mehrzahl von Antriebseinheiten von zueinander unterschiedlichen Antriebseinheiten abhängen. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass die Abweichungsberechnung auf einem für alle Antriebseinheiten gemeinsamen fiktiven Positionssollwert beruht. Dieser fiktive Positionssollwert kann bevorzugt ein Mittelwert aus den gespeicherten Positionen der Antriebseinheiten sein. 3
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Antriebseinheit eine Regeleinheit in Form eines Positionierreglers aufweisen, der die eingehenden Positionsfehler überwacht und ausgleicht. Das heißt, es wird von den eingehenden einzelnen Positionen der Motoren ein Mittelwert gebildet und die ausgehende Drehzahlgröße des Positionsreglers an den Motor weitergeleitet, sodass sich die Positionen der einzelnen Antriebseinheiten aneinander angleichen. Bei nur geringen Abweichungen, wenn sich alle Antriebe innerhalb der Stellgrenzen befinden, ist mit diesem Positionsregler bzw. mit dieser Regeleinheit allein ein gut funktionierendes Angleichen der einzelnen Motorbewegungen möglich.
Um nun aber die natürlichen Unterschiede in den Antriebssträngen kompensieren zu können, vor allem wenn ein Antrieb in der Momentengrenze ist und dem vorgegebenen Geschwindigkeitssignal nicht mehr folgen kann, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Drehzahlstellsignale in Abhängigkeit gemessener oder geschätzter Lastmomente der von den Motoren angetriebenen Antriebsstränge begrenzbar sind. Dadurch ist eine Gleichlaufregelung im Bereich der Leistungsgrenze der Antriebe möglich. Durch diese Begrenzung ist das Problem gelöst, dass aufgrund einer zu starken Drehzahländerung, die eigentlich in Abhängigkeit der vom Positionsregler ermittelten Abweichung durchgeführt werden müsste, ein Schaden in der Antriebseinheit aufgrund von Überbelastung auftritt. Diese Begrenzung kann grundsätzlich extern vorgegeben oder durch Drehzahlen von einer überlagerten Regelung vorgegeben werden. In anderen Worten ist durch die Begrenzung das Problem gelöst, dass der Positionsregler Geschwindigkeitsvorgaben erhält, welchen aufgrund der begrenzten Stellgrößen nicht gefolgt werden kann. Dadurch wird der Eingriff des Positionsreglers sichergestellt. Grundsätzlich kann auch das Antriebsmoment und die Position gemessen und daraus das Lastmoment berechnet (geschätzt). Es besteht aber auch die Möglichkeit das Lastmoment durch einen eigenen Sensor zu messen bzw. ausgehend von einem Messsignal (z. B. Druck) zu berechnen.
Besonders bevorzugt ist ein solches Begrenzungsverfahren durchführbar mit einem Begrenzer, von dem die Drehzahlstellsignale der Regeleinheit begrenzt werden, einem Profilspeicher mit einem hinterlegten Geschwindigkeitsprofil für die Motoren, aus welchem ein Drehzahlsollwert für die Motoren ausgelesen wird, einen Drehzahlsensor pro Motor, durch den die jeweils aktuelle Drehzahl der Motoren gemessen wird, einem Lastmomentsensor oder einen Lastmomentschätzer, durch den die aktuellen Lastmomente der Antriebsstränge gemessen oder geschätzt werden und einem Beschleunigungsrechner, durch den in Abhängigkeit der geschätzten oder gemessenen Lastmomente, der Drehzahlsollwerte und der aktuellen Drehzahlen die zulässige Maximalbeschleunigung jedes • · * · · · · 4 * 4
Antriebsstranges ermittelt wird, wonach durch den Begrenzer in Abhängigkeit der ermittelten, zulässigen Maximalbeschleunigung Grenzwerte für das Drehzahlstellsignal ermittelt werden.
Besonders bevorzugt kann der Begrenzer dabei derart verfahren, dass vom Begrenzer zuerst der Drehzahlsollwert mit den ermittelten Grenzwerten verglichen wird, dann - wenn der Drehzahlsollwert außerhalb der Grenzwerte liegt - ein eingeschränkter, innerhalb der Grenzwerte liegender Drehzahlsollwert festgelegt wird und dieser dann der Regeleinheit zugeführt wird. Somit wird diesem Begrenzer eine maximal- bzw. minimalzulässige Beschleunigung vorgegeben. Mit diesem Wert entscheidet bzw. berechnet der Begrenzer, ob die extern vorgegebenen Drehzahlen ohne Änderungen weiter an die Regeleinheit gegeben werden oder ob es dadurch zu einer unzulässigen Beschleunigung und somit Überlastung kommen würde. Das heißt mit anderen Worten, dass der Begrenzer entscheidet, ob sich die Drehzahl in einem zulässigen oder nicht zulässigen Bereich befindet. Diese zulässige Beschleunigung wird anhand von Ist-Drehzahlen, Soll-Drehzahlen und gemessenen Lastmomenten im Motor bzw. Antriebsstrang berechnet. Alternativ kann das zulässige Moment auch geschätzt werden.
Grundsätzlich kann das vorliegende Verfahren für Antriebseinheiten mit beliebig vielen parallelen Motoren verwendet werden. Am Besten geeignet ist das gegenständliche Verfahren aber für Antriebseinheiten mit zwei bis vier separaten Motoren. Es ist vorteilhaft wenn die Motoren bzw. Antriebsstränge gleich bzw. symmetrisch aufgebaut sind, wobei das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung auch für Antriebssysteme mit unterschiedlichen Antriebssträngen geeignet ist. Grundsätzlich soll sich das Antriebssystem nach außen wie ein Antrieb verhalten, wobei nur eine Solldrehzahl (Stellgröße) nötig ist.
Die Regelung kann in einer zentralen Steuereinheit erfolgen, jedoch auch auf mehrere dezentrale Einheiten wie den jeweiligen Antriebsreglem verteilt sein. Die zentrale Steuereinheit kann auch über einen Bus angebunden sein. Allfällige Verzögerungszeiten können in dem Konzept berücksichtigt werden.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden auch durch eine Antriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Antriebseinheit sind durch die abhängigen Ansprüche dargelegt. • · » · · * • *·«♦ ·»·* 5
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf das in der einzigen Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel im Folgenden näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Antriebseinheit 1 einer Spritzgießmaschine bestehend aus zumindest zwei Motoren M1 und M2 und den jeweiligen Antriebssträngen 2, die gemeinsam auf ein Teil 3 (Formaufspannplatte) der Spritzgießmaschine wirken. Durch diese Aufspannplatte werden die Formwerkzeuge 12 aufeinander zu bewegt. In dieser einzigen Figur sind nur zwei Motoren M1 und M2 dargestellt, welche aber natürlich modular mit weiteren Motoren erweiterbar sind.
Die Motoren M1 und M2 unterliegen dabei einer Gleichlaufregelung, für deren Verfahren zumindest die Regeleinheit 4, der Begrenzer 7 und der Beschleunigungsrechner 11 benötigt werden. Grundsätzlich sind die in der einzigen Figur dargestellten Teile jeweils als logische Bestandteile des Verfahrens bzw. der Antriebseinheit zu betrachten. Das heißt, sie müssen nicht zwangsweise als getrennte bzw. konkrete Teile bzw. Recheneinheiten der Antriebseinheit vorgesehen sein, sondern können vielmehr rechnerisch-logisch im gesamten Steuermechanismus für die Antriebseinheit 1 integriert sein. Das dargestellte Verfahrenskonzept umfasst die Regelung ausgehend von einem generell zulässigen Zustand der Antriebseinheit 1, solange die Abweichung der einzelnen Motoren M1 und M2 innerhalb der zulässigen Grenzen ist. Eine überlagerte grundsätzliche Ablaufsteuerung und Fehlerbehandlung (bspw. bei verklemmten Spritzgießteilen) ist nicht Bestandteil des Konzepts, kann aber natürlich vorhanden sein.
Grundsätzlich bewegen sich die Motoren M1 und M2 mit bestimmten Drehzahlen nakti und nakt2, die durch die Regeleinheit 4 als Drehzahlstellsignale nrefi und nref2 (Steuersignale) den Motoren M1 und M2 übermittelt werden. Diese Regeleinheit 4 ermittelt diese Drehzahlstellsignale nrefi und nref2 in Abhängigkeit von zugeführten Positionsdaten P1 und P2 von Positionssensoren 5. Diese Positionssensoren 5 können die Position eines Teils des Antriebsstranges 2 bzw. des Motors M1 oder M2 messen, wonach das ausgehende Signal in einem Speicher 6 gespeichert wird und ständig aktualisiert wird. Diese Positionssignale P1 und P2 werden ständig von der Regeleinheit 4 ausgelesen, woraus die Regeleinheit 4 einen Mittelwert der beiden Positionssignale P1 und P2 errechnet. Aufgrund der Unterschiede zwischen den einzelnen Positionen P1 und P2 vom Mittelwert wird jeweils die Abweichung D1 und D2 ermittelt. Ausgehend von dieser errechneten Abweichung D1 und D2 wird von 6 der Regeleinheit 4 das Drehzahlstellsignal nref1 und nre(2 derart angepasst und ausgegeben, dass sich die Positionen P1 und P2 der beiden Motoren M1 und M2 aneinander angleichen.
Bei geringen Abweichungen der Positionen P1 und P2 zueinander ist dieser Teil der Gleichlaufregelung unproblematisch. Das heißt, solange die Antriebe innerhalb ihrer aktuellen Stellgrößenbegrenzungen sind, reicht aufgrund der integrierenden Strecke dieser Positionsregler 4, um die stationäre Genauigkeit zu erreichen.
Wenn allerdings ein Antrieb in der Stellgrenze ist, kann dieser nur mehr eingeschränkt einen Fehler ausgleichen. Dieser Zustand würde im Allgemeinen zu unzulässig hohen Abweichungen führen und muss daher vermieden werden. Deshalb ist es wichtig, dass diese Drehzahlstellgrößen η^·, und nref2 keine zu hohen Werte annehmen dürfen, sondern begrenzt werden. Dies kann mit Hilfe eines Begrenzers 7 erfolgen. Dieser Begrenzer 7 limitiert die vom Profilspeicher 8 und dessen Geschwindigkeitsprofil bzw. dessen Druckregelung vorgegebene Sollgeschwindigkeit nson, sodass der Antrieb dennoch ohne Überlastung dem Signal folgen kann.
Um aber überhaupt die Berechnung von Grenzwerten niim zu ermöglichen, ist ein Beschleunigungsrechner 11 notwendig. Diesem Beschleunigungsrechner 11 werden von Lastmomentsensoren 10 und/oder vom unterlagerten Antriebsregler (unterlagerter Momenten-, Drehzahl- und Stromregler) die aktuellen Lastmomente L1 und L2 in den Antriebssträngen 2 und/oder die Antriebsmomente Makt1 und Makt2 direkt von den Motoren M1 und M2 übermittelt. Zusätzlich werden dem Beschleunigungsrechner 11 die aktuellen Drehzahlen nakti und nakt2 oder die aktuellen Winkel bzw. Positionen von den Motoren M1 und M2 zugeführt (Anstatt der aktuellen Geschwindigkeiten bzw. Drehzahlen können Positions- bzw. Winkelmessungen in den Motoren erfolgen und daraus über einen Zwischenrechenschritt die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl bestimmt bzw. abgeleitet werden). Weiters erhält der Beschleunigungsrechner 11 von der Regeleinheit 4 die Drehzahlstellsignale nrefi und nnref2- Ausgehend von diesen zugeführten Werten ermittelt der Beschleunigungsrechner die maximal zulässige Beschleunigung B1 und B2 jedes Antriebsstranges 2 und gibt diese an den Begrenzer 7 aus. Dem Begrenzer 7 wird ebenfalls der Drehzahlsollwert η^,ιι zugeführt. Zusätzlich erhält der Begrenzer 7 auch die aktuellen Drehzahlen nakt1 und nakt2 von den Drehzahlsensoren 9. Ausgehend von diesen Werten und von den zulässigen Maximalbeschleunigungen B1 und B2 vom Beschleunigungsrechner 11 ermittelt der Begrenzer 7, ob der Drehzahlsollwert nsoM innerhalb der Grenzwerte n^ liegt. Wenn dem so ist, kann der Drehzahlsollwert nsoW ohne Einschränkung weiter an die 7
Regeleinheit 4 gegeben werden. Wenn dieser Wert allerdings außerhalb der Grenzwerte n,im liegt, so wird ein eingeschränkter Drehzahlsollwert nsou, !im an die Regeleinheit 4 ausgegeben werden.
Mit anderen Worten laufen im Idealfall die Drehzahlsollwerte nson vom Geschwindigkeits-bzw. Druckregelungsprofil im Speicher 8 direkt an die Motoren M1 und M2. Wenn allerdings die Positionen P1 und P2 der Motoren M1 und M2 - wie durch natürliche Umstände meist gegeben - voneinander abweichen, so erfolgt durch die Regeleinheit 4 in einem ersten Schritt eine Angleichung durch eine Änderung des Drehzahlvorgabesignals von nSOii auf η^. Zusätzlich wird dieses Sollwertsignal nson auch noch durch den Beschleunigungsrechner 11 und den Begrenzer 7 beeinflusst, vor allem dann, wenn die Drehzahlsollwerte nson zu einer Sollbeschteunigung führen, welche aufgrund der aktuellen Last und der Stellgrenze nicht erreichbar ist. Somit wird eine zu starke Beschleunigung in den Motoren M1 bzw. M2 verhindert, was zu Schäden in den Motoren M1 und M2 bzw. im Antriebsstrang 2 führen würde.
Grundsätzlich kann hinter dem Beschleunigungsrechner 11 ein Modell für die Motorträgheit liegen. Durch das Ableiten der gemessenen Winkelgeschwindigkeit und des Momentes, kann das am jeweiligen Antrieb herrschende Lastmoment (Reibung, Druck, Messfehler) berechnet werden. Dadurch kann das übrig bleibende maximale Beschleunigungsmoment und in Folge die mögliche Beschleunigung jedes Antriebs berechnet werden. Für die Begrenzung der Änderung der Sollgeschwindigkeit werden die resultierenden Werte durch Bilden der Minima und Maxima der Werte der jeweiligen Antriebe berechnet. Für die Berechnung sind die aktuell zur Verfügung stehenden maximalen und minimalen Antriebsmomente nötig. Idealerweise stehen diese als Messwert zur Verfügung. Falls dies nicht der Fall ist, kann auch dieser Wert geschätzt werden.
Um die mögliche Beschleunigung zu bestimmen, ist die Kenntnis des aktuellen Maximalmoments nötig. Aufgrund der thermischen Auslastung oder der Spannungsgrenze kann dieses gegenüber dem nominellen Maximalmoment während des Betriebs reduziert werden. Das Maximalmoment ist jedoch nur beobachtbar, wenn sich der Antrieb auch in der Momentengrenze befindet. Das ist im Allgemeinen nicht der Fall und somit ist der Wert nicht beobachtbar. Mittels zusätzlicher Bedingungen durch logische Verknüpfungen aus Referenz-, Messgrößen und berechneten Größen festgestellt werden, wenn sich der Antrieb in der Stellgrenze befindet und diese mittels eines Schätzers beobachtet werden. 8
In dem Begrenzer wird die Referenzgeschwindigkeit, welche aus dem Geschwindigkeitsprofil, bzw. dem Druckregler erzeugt wird, begrenzt. Die Grenzwerte werden mit logischen Verknüpfungen aus den aktuellen Geschwindigkeiten und der Beschleunigungsbegrenzung aufgrund der Schätzung von Lastmoment und Maximalmoment berechnet.
Da in diesem Begrenzer im Allgemeinen die Ausgabe begrenzt wird, ist hinsichtlich Verhalten im geschlossenen Regelkreis die Rückführung des begrenzten Stellwertes an die überlagerte Regelung zweckmäßig, um negative Rückwirkungen zu vermeiden.
Somit ist durch die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren gezeigt, mit welchem Motoren M1 und M2, die über Antriebsstränge auf ein gemeinsames Teil 3 einer Spritzgießmaschine wirken, angeglichen werden. Insbesondere durch die Beobachtung bzw. Schätzung des Lastmoments L1 und L2 und des möglichen bzw. errechneten Maximalmoments bzw. der Maximalbeschleunigung B1 und B2 im Antriebsstrang kann die Drehzahlvorgabe für die Motoren M1 und M2 überwacht werden, sodass beim ständigen Ändern der Motordrehzahlen n zur Angleichung der Positionen P1 und P2 des Antriebsstranges keine zu großen Positions- bzw. Winkelabweichungen auftreten, welche zu Schäden am Antriebsstrang führen würden.
Innsbruck, am 19. Oktober 2010
Claims (9)
1 Patentansprüche 1. Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit (1) einer Spritzgießmaschine mit - zumindest einem ersten und einem zweiten Motor (M1, M2), durch die über Antriebsstränge (2) ein Teil (3), insbesondere eine Aufspannplatte oder ein Einspritzaggregat, der Spritzgießmaschine angetrieben wird, - einer Regeleinheit (4), durch die die Motordrehzahl (nMi) des ersten Motors (M1) und die Motordrehzahl (nM2) des zweiten Motors (M2) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (1) - zumindest zwei Positionssensoren (5), durch die Positionen (P1, P2) des ersten und zweiten Motors (M1, M2) gemessen werden und entsprechende Signale, vorzugsweise Winkelsignale, ausgegeben werden und einen Speicher (6), in welchem die detektierten Positionen (P1, P2) gespeichert werden, aufweist, wobei von der Regeleinheit (4) in einem ersten Schritt in Abhängigkeit der gespeicherten Positionen (P1, P2) der zumindest zwei Positionssensoren ein fiktiver Positionssollwert errechnet wird, dann die jeweilige Abweichung (D1, D2) der detektierten Positionen (P1, P2) vom fiktiven Positionssollwert errechnet wird und anschließend von der Regeleinheit (4) in Abhängigkeit (D1, D2) der jeweils ermittelten Abweichung korrigierte Drehzahlstellsignale (nref1, nref2) an die Motoren (M1, M2) ausgegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der fiktive Positionssollwert ein Mittelwert aus den gespeicherten Positionen {P1, P2) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlstellsignale (nrefi, nref2) in Abhängigkeit gemessener oder geschätzter Lastmomente (L1, L2) der von den Motoren (M1, M2) angetriebenen Antriebsstränge (2) begrenzbar sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch - einen Begrenzer (7), von dem die Drehzahlstellsignale (ηΓβη, nref2) der Regeleinheit (4) begrenzt werden, 68072 22/eh 2 2 * ··♦ *·* · · · ···· - einen Profilspeicher (8) mit einem hinterlegten Geschwindigkeitsprofil für die Motoren (M1, M2), aus welchem ein Drehzahlsollwert (nsoii) für die Motoren (M1, M2) ausgelesen wird, - einen Drehzahlsensor (9) pro Motor (M1, M2), durch den die jeweils aktuelle Drehzahl (nakt) der Motoren (M1, M2) gemessen wird, - einen Lastmomentsensor (10) oder einen Lastmomentschätzer, durch den die aktuellen Lastmomente (L1, L2) der Antriebsstränge (2) gemessen oder geschätzt werden und - einen Beschleunigungsrechner (11), durch den in Abhängigkeit der geschätzten oder gemessenen Lastmomente (L1, L2), der Drehzahlsollwerte (nson) und der aktuellen Drehzahlen (nakt) die zulässige Maximalbeschleunigung (B1, B2) jedes Antriebsstranges (2) ermittelt wird, wonach durch den Begrenzer (7) in Abhängigkeit der ermittelten, zulässigen Maximalbeschleunigung (B1, B2) Grenzwerte (niirn) für das Drehzahlstellsignal (nrefi, nret2) ermittelt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vom Begrenzer (7) zuerst der Drehzahlsollwert (nsoM) mit den ermittelten Grenzwerten (η)|Γη) verglichen wird, dann - wenn der Drehzahlsollwert (η^ι) außerhalb der Grenzwerte (niim) liegt - ein eingeschränkter, innerhalb der Grenzwerte (n,im) liegender Drehzahlsollwert (η^ιι, iim) festgelegt wird und dieser dann der Regeleinheit (4) zugeführt wird.
6. Antriebseinheit (1) für eine Spritzgießmaschine, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit - zumindest einem ersten und einem zweiten Motor (M1, M2), durch die über Antriebsstränge (2) ein Teil (3), insbesondere eine Aufspannplatte oder ein Einspritzaggregat, der Spritzgießmaschine antreibbar ist, - einer Regeleinheit (4) zum Regeln der Motordrehzahl (nM1) des ersten Motors (M1) und der Motordrehzahl (n^) des zweiten Motors (M2), gekennzeichnet durch - zumindest zwei Positionssensoren (5), durch die Positionen (P1, P2) des ersten und zweiten Motors (M1, M2) messbar und entsprechende Signale, vorzugsweise Winkelsignale, ausgebbar sind, - einen Speicher (6) zum Speichern der detektierten Positionen (P1, P2), wobei die Regeleinheit (4) aus den gespeicherten Positionen (P1, P2) der zumindest zwei Positionssensoren (5) einen fiktiven Positionssollwert und die jeweilige 3 Abweichung (D1, D2) der Positionen (P1, P2) vom fiktiven Positionssollwert errechnet, wobei durch die Regeleinheit (4) in Abhängigkeit der ermittelten Abweichung (D1, D2) korrigierte Drehzahlstellsignale (nrefi, nref2) an die Motoren (M1, M2) ausgebbar sind.
7. Antriebseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der fiktive Positionssollwert ein Mittelwert aus den gespeicherten Positionen (P1, P2) ist.
8. Antriebseinheit nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch - einen Begrenzer (7) für die Drehzahlstellsignale (ηΓβπ, n^) der Regeleinheit (4), - einen Profilspeicher (8) mit einem hinterlegten Geschwindigkeitsprofil für die Motoren (M1, M2), aus welchem ein Drehzahlsollwert (nsoii) für die Motoren (M1, M2) auslesbar ist, - einen Drehzahlsensor (9) pro Motor (M1, M2), der die aktuelle Drehzahl (nakt) der Motoren (M1, M2) misst, - einen Lastmomentsensor (10) oder einen Lastmomentschätzer, der die aktuellen Lastmomente (L1, L2) der Antriebsstränge misst oder schätzt, - einen Beschleunigungsrechner (11), durch den in Abhängigkeit der geschätzten oder gemessenen Lastmomente (L1, L2), der Drehzahlsollwerte (nsoli) und der aktuellen Drehzahlen (nakt) die zulässige Maximalbeschleunigung (B1, B2) jedes Antriebsstrangs (2) ermittelbar ist wobei durch den Begrenzer (7) in Abhängigkeit der ermittelten, zulässigen Maximalbeschleunigung (B1, B2) Grenzwerte (niim) für das Drehzahlstellsignal (nref1, nret2) ermittelbar sind.
9. Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzer (7) den Drehzahlsollwert (nsoji) mit den ermittelten Grenzwerten (nim) vergleicht und bei Vorliegen eines außerhalb der Grenzwerte (niim) liegenden hinterlegten Drehzahlsollwerts (nsoli) auf einen innerhalb der Grenzwerte (niim) liegenden eingeschränkten Drehzahlsollwert (nson, iim) begrenzt, wobei dieser der Regeleinheit (4) zuführbar ist. Innsbruck, am 19. Oktober 2010
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA1743/2010A AT510616B1 (de) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Verfahren zur regelung einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine |
DE102011116153.1A DE102011116153B4 (de) | 2010-10-20 | 2011-10-14 | Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit einer Spritzgießmaschine und eine Antriebseinheit |
CN201110361808.9A CN102545734B (zh) | 2010-10-20 | 2011-10-20 | 用于调节压铸机的传动单元的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA1743/2010A AT510616B1 (de) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Verfahren zur regelung einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT510616A1 true AT510616A1 (de) | 2012-05-15 |
AT510616B1 AT510616B1 (de) | 2013-02-15 |
Family
ID=45923454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ATA1743/2010A AT510616B1 (de) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Verfahren zur regelung einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102545734B (de) |
AT (1) | AT510616B1 (de) |
DE (1) | DE102011116153B4 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022120407A1 (de) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | Arburg Gmbh + Co Kg | Verfahren zur Fehlererkennung, Fehlererkennungsvorrichtung und Computerprogrammprodukt |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11305839A (ja) * | 1998-04-21 | 1999-11-05 | Fanuc Ltd | 複数のサーボモータの制御方法 |
DE19847908C1 (de) | 1998-10-19 | 2000-04-27 | Karl Hehl | Verfahren zur Regelung einer Antriebseinheit für eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP3582722B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2004-10-27 | 株式会社日本製鋼所 | 射出成形機の駆動制御装置および駆動制御方法 |
JP3853650B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2006-12-06 | 日精樹脂工業株式会社 | 電動射出成形機の駆動制御装置 |
JP3930381B2 (ja) * | 2002-06-17 | 2007-06-13 | 三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社 | 多軸同期駆動装置および射出装置および型締装置 |
JP4403804B2 (ja) * | 2004-01-09 | 2010-01-27 | 株式会社デンソー | モータ制御装置 |
JP4734876B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2011-07-27 | 横河電機株式会社 | リニアアクチュエータ |
CN1992504A (zh) * | 2005-12-30 | 2007-07-04 | 上海乐金广电电子有限公司 | 电机同步速度控制装置 |
JP2008054402A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Omron Corp | モータ制御装置 |
CN101783633A (zh) * | 2010-03-12 | 2010-07-21 | 江苏金方圆数控机床有限公司 | 两台永磁同步电机的同轴驱动系统 |
-
2010
- 2010-10-20 AT ATA1743/2010A patent/AT510616B1/de not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-10-14 DE DE102011116153.1A patent/DE102011116153B4/de active Active
- 2011-10-20 CN CN201110361808.9A patent/CN102545734B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT510616B1 (de) | 2013-02-15 |
DE102011116153A1 (de) | 2012-04-26 |
CN102545734A (zh) | 2012-07-04 |
DE102011116153B4 (de) | 2020-11-12 |
CN102545734B (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1977188B1 (de) | Koordinatenmessgerät und verfahren zum betreiben eines koordinatenmessgeräts | |
EP1934660B1 (de) | Verfahren und einrichtung zur bewegungsführung eines bewegbaren maschinenelements einer maschine | |
DE112011105485T5 (de) | Steuervorrichtung und Steuerverfahren für eine Spritzgussmaschine | |
EP3173887A1 (de) | Verfahren zur bewegung eines läufers, linearantrieb und produktion- oder verpackungsmaschine | |
EP1818744B1 (de) | Reglerstruktur mit einem Torsionsmodell | |
EP2522978B1 (de) | Prüfstand für dynamische Prüfaufgaben an Verbrennungskraftmaschinen, sowie Verfahren zum Betreiben eines derartigen Prüfstandes | |
WO2015128121A1 (de) | Verfahren zum betrieb eines mit einem generator gekoppelten verbrennungsmotors und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
CH712567B1 (de) | Positionierantrieb sowie Verfahren zum Positionieren eines Abtriebselements. | |
DE102015000446A1 (de) | Steuerung für eine Spritzgiessmaschine mit Synchronfehlerreduzierungsfunktion | |
DE102015009247B4 (de) | Numerische Steuerung mit Glätter zum Glätten von Geschwindigkeitsschwankungen aufgrund abrupter Änderungen von Positionsabweichungen | |
EP2825919A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum pneumatischen antreiben eines turboladerrotors in einer auswuchtmaschine | |
DE102014018974B4 (de) | Steuervorrichtung für eine Spritzgussmaschine | |
EP1372965B1 (de) | Verfahren zur registerregelung | |
AT510616B1 (de) | Verfahren zur regelung einer antriebseinheit einer spritzgiessmaschine | |
DE4115647B4 (de) | Steuersystem in einem Fahrzeug | |
DE102017211481A1 (de) | Vorrichtung zur Steuerung eines Streckreduzierwalzwerks | |
WO2018019506A1 (de) | System zur datenübermittlung und -verarbeitung zur regelung eines rotorblattaktuators | |
DE102014226634B3 (de) | Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Antriebs, Recheneinheit, Computerprogramm und maschinenlesbares Speichermedium | |
AT516879B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Einspritzaggregats und Einspritzaggregat | |
DE10259494A1 (de) | Verfahren zum Steuern einer Druckmaschine | |
EP0967400B1 (de) | Regelanordnung für ein hydraulisches System | |
EP1927906B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Lageregelung wenigstens eines Paares von Bewegungsachsen einer Maschine | |
DE112017006003B4 (de) | Laserbearbeitungsmaschine und Laserbearbeitungssystem | |
EP0692377B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum synchronen Antreiben von Druckmaschinenkomponenten | |
DE102010038995A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Umschalten von einem Vollmotorbetrieb zu einem Teilmotorbetrieb bei einem Verbrennungsmotor mit mehreren Steuergeräten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM01 | Lapse because of not paying annual fees |
Effective date: 20221020 |