Moottorin momenttisäädön toteutus

Abstract

Tässä opinnäytetyössä toteutettiin momenttisäädin nimeämättömän kohdeyrityksen sähkömoottorin ajopaikalle. Aiemmin moottorin momenttia on säädetty ajopaikassa invertterin omalla virtaan perustuvalla säätimellä. Sillä pystytään moottorin momenttia pitämään vakaana minuuttien aikavälillä, mutta tätä pidemmän aikavälin yli momentti poikkeaa sen asetusarvostaan.

Momenttisäädin kehitetiin PLC:llä, joka on liitetty invertteriin ja momenttianturiin. Momenttisäätö toteutettiin PID-säätimellä, jolla säädetään invertterin momentin asetusarvoa moottorista mitatun momentin perusteella. PLC:n koodin muutokset tehtiin väliaikaiseen testi-PLC:hen, jotta koodimuutosten toiminnan testaus häiritsisi ajopaikan käyttöä mahdollisimman vähän. Lisäksi automaatiojärjestelmän käyttöliittymää muokattiin siten, että näppäimistöllä voi syöttää moottorin momentin asetusarvon.

Opinnäytetyön jälkeen on vielä paljon kehitettävää, kuten momenttisäätimien virittämistä ja PID-säätimen eri rakennemuokkausten kokeilua.

Momentin asetusarvon syöttö automaattiajosekvenssiin käyttöliittymästä ja automaatiojärjestelmän dokumentointi ovat työn tavoitteita, joita ei ehditty toteuttaa ja joita on tarkoitus toteuttaa työn päätyttyä.

The objective of this thesis was the implementation of torque feedback control for a motor operating site for an unnamed commissioning company. Previously the torque control of the motor had been implemented using the inverter’s own current-based control. This type of control is able to keep the torque of the motor stable over short time intervals, but eventually the torque will drift away from its setpoint.

The torque controller was implemented in a PLC that is connected to the inverter and the torque sensor. The torque control was implemented using a PID-controller, which controls the torque setpoint of the inverter based on the measured torque. The changes made to the PLC code were implemented on a temporary test PLC, so that functionality testing would minimally disrupt the usage of the motor operating site. In addition to this, the UI of the automation system was modified so that the torque setpoint can be entered via keyboard.

Further developments to be carried out after this thesis are, for example better tuning of the torque controller and potentially testing of PID-controller modifications that could be better suited for the task at hand. The possibility to input torque setpoints to the automated drive sequence from the UI of the automation system and the documentation of the system were originally part of the objective of this thesis but they were not implemented. These objectives will be implemented after the thesis has been completed.