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Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - Leo1 - 29.10.2013 17:52
Hallo!
Ich habe folgende Aufgabenstellung, und blick nicht so ganz durch, wie das mit Labview zu lösen wäre. Ich habe ein paar Ansatzpunkte, mal sehen, was ihr davon haltet:
Aufgabe:
Ich habe eine Materialprüfvorrichtung entwickelt: Der Prüfkörper wird in eine Vorrichtung eingespannt und mittels Druckluft aufgeblasen. Währenddessen wird mithilfe eine optischen Messsystems die Deformation (Dehnung) des Prüfkörpers ermittelt (in Real time).
Das ganze soll nun Dehnungskontrolliert gesteuert werden (Bis jetzt funktionierte das ganze Druckkontrolliert: Druck wurde vorgegeben): Der Benutzer kann in einem Labview-Programm eine Unter- und Obergrenze für die Dehnung angeben. Weiters soll die Periodendauer/Frequenz eingegeben werden. Danach sollte der Prüfkörper zwischen den beiden Dehnungsgrenzen SINUS-förmig belastet werden (d.h. die Druckluft muss erhöht/vermindert werden). Vom optischen Messsystem wird in gewissen Zeitabständen (z.B. 10x/sek) die aktuelle Dehnung an das Labview-Programm geliefert. Das Programm soll nun prüfen, wie weit die aktuelle Dehnung von der Ober- oder Untergrenze entfernt ist und anschließend den Druck erhöhen/vermindern (wie gesagt: Das ganze soll zwischen den Grenzen sinusförmig ablaufen, die Erhöhung ist natürlich abhängig von Frequenz der Schwingung).
Ich verstehe nun nicht ganz, wie die "Umwandlung" zwischen Dehnung und Druck (besser gesagt. 1 bar = 1 Volt, maximal 10 Volt) geschehen soll.
Ein Kollege hat gemeint, sowas löst man eventuell mit einem PID-Regler! Ich habe leider nur begrenztes Wissen von Regelungstechnik. Wäre aber das schon mal ein Ansatzpunkt, oder wüsstet ihr eine bessere Lösung?
Danke schon mal im voraus
EDIT jg: Crosspost
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - GerdW - 29.10.2013 20:17
Hallo Leo,
Zitat:Ich habe leider nur begrenztes Wissen von Regelungstechnik. Wäre aber das schon mal ein Ansatzpunkt, oder wüsstet ihr eine bessere Lösung?Wenn du mit LabVIEW irgendwas regeln sollst, wäre es ein prima Ansatzpunkt, sich erst einmal auf dem Gebiet der Regelungstechnik "aufzuschlauen"...
Ja, man kann einen PID-Regler verwenden. Der kennt einen Sollwert, einen Stellwert und einen Istwert.
Zitat:"Umwandlung" zwischen Dehnung und Druck (besser gesagt. 1 bar = 1 Volt, maximal 10 Volt)Also "Volt" beschreibt immer noch eine Spannung. Dehnung gibt man in Promille an (zumindest bei den Materialen, mit denen ich arbeite), Druck in Pa oder althergebracht in bar. Wie kommst du nun auf 1bar=1V?
Da Sensoren gern mal Signale als Spannungs- oder Stromwert ausgeben, wendet man eine einfache Skalierung der Form y=ax+b an, um Spannung/Strom in den gesuchten physikalischen Wert umzurechnen. DAQmx bietet solche Skalierungen ebenfalls an...
Zitat:Der Benutzer kann in einem Labview-Programm eine Unter- und Obergrenze für die Dehnung angeben.Damit kann man doch prima einen Sinus-Verlauf generieren: y=(max-min)/2*sin(2pi*f*t)+min. Simple Mathematik, Klasse 7...
Diesen Sinus dann als Sollwert für den Druckregler verwenden.
P.S.: Wie schnell arbeitet der Druckregler bzw. dein Pumpsystem überhaupt? Vielleicht ist es nicht sinnvoll, den Sinus mit mehr als 0,5Hz zu generieren?
Zitat:in Real time ... in gewissen Zeitabständen (z.B. 10x/sek)Reden wir hier von Realtime oder von sehr langsamer Messtechnik, die selbst ein Standard-PC problemlos verarbeiten kann?
Bei den DAQmx-Beispielen gibt es ein schönes Beispiel-VI, welches für dein Vorhaben wie die Faust aufs Auge passt (ein AI, ein AO und dazwischen ein simpler PID-Regler). Musst mal suchen, ich habe DAQmx nicht auf dem Rechner...
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - Y-P - 30.10.2013 07:28
Wieso "geteilt durch 2"? Ich stehe glaub' gerade auf dem Schlauch.
Gruß Markus
(29.10.2013 20:17 )GerdW schrieb: y=(max-min)/2*sin(2pi*f*t)+min
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - GerdW - 30.10.2013 08:46
Hallo Markus,
der Sinus gibt Werte von -1...1 aus - also eine Spannweite von 2, die auf den Bereich Max-Min skaliert werden soll...
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - Y-P - 30.10.2013 08:55
.... und ich hatte 0-1 im Kopf....
Danke.
Gruß Markus
(30.10.2013 08:46 )GerdW schrieb: Hallo Markus,
der Sinus gibt Werte von -1...1 aus - also eine Spannweite von 2, die auf den Bereich Max-Min skaliert werden soll...
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - GerdW - 30.10.2013 08:57
Hallo Markus,
ich zitiere mal von oben: "Simple Mathematik, Klasse 7"...
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - Y-P - 30.10.2013 08:59
Das ist doch schon so lange her und es ist noch so früh am Morgen.
Als Du es gesagt hast, war's mir klar.
Gruß Markus
(30.10.2013 08:57 )GerdW schrieb: ich zitiere mal von oben: "Simple Mathematik, Klasse 7"...
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - GerdW - 30.10.2013 09:02
Hallo Markus,
ich spendiere dir wohl besser mal einen [attachment=47019]
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - Y-P - 30.10.2013 09:07
Besser wäre es...
Hab' grad 3 Mal den gleichen Fehler gemacht.
Ich mach' jetzt Vesperpause.
Gruß Markus
(30.10.2013 09:02 )GerdW schrieb: Hallo Markus,
ich spendiere dir wohl besser mal einen
RE: Regelung der Druckluft in Abhängigkeit von vorgegebenen Werten - Leo1 - 31.10.2013 09:52
@GerdW
Danke schon mal für deine Hilfe! Ich glaube, ich habe meine Frage etwas missverständlich ausgedrückt! Grundsätzlich bekomme ich von meinem Prüfaufbau die aktuelle Dehnung in %. Diese soll dann in Labview weiterverarbeitet werden: Der User kann zwei Dehnungsgrenzen definieren (min und max, auch in %), und je nachdem soll dann der Druck erhöht oder vermindert werden, d.h. die Dehnung wird somit erhöht/vermindert (wie gesagt soll das Ganze eben Sinus-förmig funktionieren).
Zum Druck: Ich verwende ein cRio-Modul, daran ist ein Ventil zur Druckregelung angeschlossen. Und dieses Ventil kann eben über die Spannung geregelt werden, wobei die Umrechnung 1 Volt = 1 bar ist, maximal sind 10 Volt (also 10 bar) möglich.
Was ich nicht genau verstehe:
Als Eingangsgröße habe ich die Dehnung. Nehmen wir an die aktuelle Dehnung wäre 20%, die Usergrenzen sind 10 und 30%. Nun sollte der Druck solange erhöht werden, bis die Uservorgabe (30%) erreicht ist, danach soll der Druck solange vermindert werden, bis die 10% erreicht sind, usw. (wichtig ist halt: Sinusförmig).
Zusammengefasst:
Eingangsgröße: aktuelle Dehnung
Ausgangsgröße: Druck (nur kann ich dem Ventil halt nicht "sagen": "Erhöhe den DRuck", sondern ich muss einen expliziten Wert vorgeben (z.B. 5V). Und genau diese "Umrechnung" von aktueller Dehnung auf Ausgangsspannung/druck würde mich interessieren, bzw. wie sowas aussehen könnte.