fl_sim_p (822286), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Ist diese Option deaktiviert, können Ereignisse verloren gehen, die eintreffen, während FluidSIM gerade beschäftigtist.•„Eingang und Ausgang synchronisieren“Mit dieser Option legen Sie fest, ob FluidSIM bei jeder Änderungdes Bitmusters an einem Ausgang den Status der Eingängeabfragen soll. Dies ist sinnvoll, wenn die Ausgangswerte über eineSchaltung, an der das EasyPort-Modul beteiligt ist, Auswirkungenauf den Zustand der Eingänge haben. Bitte beachten Sie, dass dieseBetriebsart die Simulationsgeschwindigkeit massiv herabsetzenkann, da FluidSIM mitunter in jedem Schritt auf die Antwort derangeschlossenen EasyPorts warten muss.© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM1354. Fortgeschrittene Simulation und Schaltkreiserstellung•„OPC verwenden“Wählen Sie diese Option, wenn Sie FluidSIM über eine OPCVerbindung mit anderen Anwendungen koppeln möchten.•„DDE verwenden“Wählen Sie diese Option, wenn Sie FluidSIM über eine DDEVerbindung mit anderen Anwendungen koppeln möchten.•„Server“Tragen Sie hier ein, unter welchem Namen FluidSIM sich beianderen Programmen anmelden soll.
Diesen Namen müssen Sieggf. in dem Programm, das Sie mit FluidSIM verbinden möchten, alsServer angeben.•„Topic“Der Eintrag Topic wird benötigt, um ein gemeinsames „Thema“ fürden Datenaustausch zu vereinbaren. Diese Bezeichnung müssenSie ggf. in dem Programm, das Sie mit FluidSIM verbinden möchten,ebenfalls als Topic angeben.•„FPC-Adressierung“Klicken Sie dieses Feld an, wenn die Anwendung, mit der SieFluidSIM koppeln möchten, ebenfalls diese Adressierungsartunterstützt.Hinweise zur Kopplung von FluidSIM mit der EasyPort-Hardware findenSie im Kapitel 4.15, die Verwendung der OPC- bzw.
DDE-Schnittstelle istin Kapitel 4.16 beschrieben.136© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM4. Fortgeschrittene Simulation und Schaltkreiserstellung4.18Steuern und Regeln mitStetigventilenFluidSIM bietet neben einfachen Wegeventilen, die nur diskreteSchaltstellungen besitzen, auch einige Stetigventile. Diese zeichnen sichdadurch aus, dass sie kontinuierliche Zwischenpositionen annehmenkönnen. Angesteuert werden diese Komponenten – ebenso wieelektrisch betätigte Wegeventile – über einen Proportional-Verstärkerbzw. über einen Ventilmagneten. Diese werden jedoch durch spezielleSymbole dargestellt:Der einzelne Proportional-Ventilmagnet wird bei lagegeregeltenStetigventilen eingesetzt, bei denen der Regel- und Verstärkerteil imVentil integriert ist.Sollten Sie versehentlich ein Wegeventil mit einem ProportionalVentilmagneten oder umgekehrt ein Proportionalventil mit einemeinfachen Ventilmagneten über eine Marke verknüpfen, gibt FluidSIMeine Warnung aus.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM1374. Fortgeschrittene Simulation und SchaltkreiserstellungDie folgenden beiden Abschnitte geben eine kleine Einführung in dieMöglichkeiten der Steuerung und Regelung mit FluidSIM. Der Begriff„Steuerung“ drückt in diesem Zusammenhang aus, dass sich eine Ausgangsgröße in Abhängigkeit von einer Eingangsgröße verändert. Konkret stellt die Spannung am Proportional-Ventilmagnet bzw. am Verstärker eine Eingangsgröße dar.
Abhängig von dem Wert (und der Richtung)des durch die Spannung hervorgerufenen elektrischen Stroms (mithilfeeines Verstärkers) wird der Ventilkolben des Proportionalventils zu einerRichtung mehr oder weniger ausgelenkt. Dies ist die Ausgangsgröße.Bei einem konstanten Druck am Ventilanschluss lässt sich damit derDurchfluss steuern. Bei einem konstanten Fluss hingegen, verändertsich abhängig vom Öffnungsgrad, der durch die Ventilstellung bestimmtwird, der Druckabfall.Von „Regelung“ spricht man, wenn die Ausgangsgröße oder eine durchsie beeinflusste Zustandsgröße wieder als Eingangsgröße dient.
Dabeikönnen durchaus mehrere Ausgangsgrößen sowie davon abhängigeZustandsgrößen zusammen mit weiteren Eingangsgrößen mithilfeeiner Berechnungsvorschrift kombiniert werden. Klassisches Beispielist eine Lageregelung, bei der eine bestimmte Position von einemZylinder angefahren werden soll. Dabei wird das Ventil elektrischderart angesteuert, dass der Zylinder verfährt. Die Position desZylinders (als Folge des Verfahrweges aufgrund der Ventilstellung)wird wieder als Eingangsgröße verwendet, indem die Abweichungvon der Sollposition des Zylinder betrachtet wird.
Sobald der Zylinderseine Zielposition erreicht hat, ist die Abweichung 0 und das Ventilkehrt in die Mittelstellung (Sperrstellung) zurück. Somit bleibt derZylinder stehen. Sollte der Zylinder aufgrund von Trägheit oder wegenäußerer Störeinflüsse über das Ziel hinausfahren, schaltet das Ventil zuranderen Seite und kehrt die Flussrichtung um; der Zylinder fährt zurück.Dies ist bereits die einfachste Form der Regelung, die so genannte „PRegelung“.138© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM4. Fortgeschrittene Simulation und Schaltkreiserstellung4.18.1SteuerungUm die Funktionsweise der Stetigkomponenten zu verstehen, bauenSie bitte den folgenden Schaltkreis nach (Spannungsversorgung,Funktionsgenerator, Voltmeter, Proportional-Ventilmagnet, Regelventil):Vergessen Sie nicht, die fünf pneumatischen Anschlüsse des Ventilsmit Schalldämpfern zu versehen, um die Warnungen von FluidSIM zuvermeiden.> Starten Sie die Simulation und beobachten Sie das Regelventil.Der Funktionsgenerator erzeugt ein Signal zwischen 0 und 10 Volt.Diese wechselnde Spannung wird im Ventil durch einen ProportionalVerstärker in einen entsprechenden Strom zur Ansteuerung desProportional-Ventilmagneten gewandelt, sodass das damit verknüpfteVentil entsprechend der angelegten Signal-Spannung zu beiden Seitenhin maximal ausgelenkt wird.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM1394. Fortgeschrittene Simulation und SchaltkreiserstellungUm weniger stark umgesteuert zu werden, benötigt das Ventil einegeringere Maximalspannung. Dies können wir erreichen, indem wir denEigenschaftsdialog des Funktionsgenerators mit einem Doppelklicköffnen.> Stellen Sie als „Amplitude“ 2 ein, schließen Sie den Dialog undstarten Sie die Simulation erneut.Nun schwankt die Spannung zwischen 3 und 7 Volt.
Dadurch schwingtdas Ventil noch immer symmetrisch, aber mit geringerer Auslenkung umdie Mittelstellung.> Öffnen Sie wieder die Eigenschaften des Funktionsgenerators undstellen Sie als y-Versatz 3 ein.140© Festo Didactic GmbH & Co. KG und Art Systems • FluidSIM4. Fortgeschrittene Simulation und SchaltkreiserstellungDer Funktionsgenerator liefert nun eine Spannung zwischen 1 und 5Volt, wodurch das Ventil stärker nach links als nach rechts ausschlägt.> Öffnen Sie erneut die Eigenschaften des Funktionsgenerators undstellen Sie als Signaltyp „Konstant“ ein.Die Regler des Funktionsgenerators für „Frequenz“ und „Amplitude“haben beim Signaltyp „Konstant“ keine Funktion. Wir können damitdaher ein manuell einstellbares Potentiometer nachempfinden.> Starten Sie die Simulation und klicken Sie (mit einem einfachenKlick) auf den Funktionsgenerator.Es öffnet sich ein Fenster mit den Einstellreglern des Funktionsgenerators.> Verändern Sie ganz allmählich den y-Versatz und beobachten Siedabei, wie sich das Ventil abhängig von der Reglerstellung bewegt.© Festo Didactic GmbH & Co.
KG und Art Systems • FluidSIM1414. Fortgeschrittene Simulation und Schaltkreiserstellung4.18.2RegelungEs soll nun eine einfache Lageregelung realisiert werden. Ändern Sieden Schaltkreis dazu wie in der folgenden Abbildung. Denken Sie daran,dass Sie die Schalldämpfer an den Ventilanschlüssen entfernen müssen,bevor Sie Leitungen ziehen können.
Statt des Funktionsgeneratorsliefert nun das Wegmesssystem die Eingangsspannung für denProportional-Ventilmagneten. Um die Marke am Zylinder eingeben zukönnen, Stellen Sie im Register „Konfiguration“ des EigenschaftenDialogs die Option „Abfrage“ ein.Beachten Sie, dass das Regelventil in diesem Beispiel horizontalgespiegelt ist.> Starten Sie die Simulation und beobachten Sie, dass der Zylinderstehen bleibt, wenn er die Hälfte der Strecke zurückgelegt hat.Jetzt wollen wir die Schaltung derart erweitern, dass der Zylinder jedebeliebige Position, die wir während der Simulation durch einen Reglereinstellen, möglichst schnell und trotzdem exakt anfahren kann.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
