Comando in frequenza di inverter Power-One per eolico

[Anonimo]

L’inverter Power-One che usiamo per generare energia da un impianto eolico necessita di  un segnale ad onda quadra, in frequenza variabile da 50 a 150 Hz a cui corrisponde rispettivamente P=0 per f=50 Hz e P=Pn per f=150 (andamento lineare). Ora a noi servirebbe uno SlimLine programmato in maniera tale da restituire in uscita un segnale, onda quadra, in frequenza avendo come ingresso una tensione proveniente da un trasduttore (già a bordo del nostro controller) con range 0-10 VDC.

In sintesi noi di questo SlimLine  aggiuntivo useremo un ingresso analogico ed una ed una uscita digitale PWM, occorre tenere presente quanto scritto nel documento Power-One che indica di limitare la salita (e solo la salita) del segnale in frequenza in maniera tale da avere variazioni di potenza non superiori a 2 KW/sec.

Allego estratto documento Power-One che illustra il circuito di ingresso dell’inverter, verificare se l’uscita dello SlimLine è compatibile con l’inverter, oppure se occorre inserire un circuito di adattamento.

[Sergio Bertana]

I moduli SlimLine CPU ARM7 IEC61131-3, dispongono di una uscita PWM hardware (Out 0), che può generare segnali ad onda quadra con un limite di 1 Khz. Tramite il blocco funzione SysSetPWMOut, set PWM output (Estratto manuale), è possibile impostare sia la frequenza di uscita che il duty cycle.

Aggiungendo al modulo CPU un modulo di acquisizione analogica è possibile acquisire il valore analogico di comando ed un semplice programma in ST può agevolmente gestire la tua applicazione. In merito all’interfacciamento con l’inverter, l’uscita è realizzata con un Opto-MOS quindi se utilizzi una sola uscita delle due presenti (Si ha un unico comune per entrambe le uscite) puoi direttamente collegarla all’inverter senza nessuna interfaccia aggiuntiva.

[Anonimo]

Non ho grande esperienza con i vostri tools, ma dove si trova la funzione SysSetPWMOut, ho trovato nella libreria PLCUtyLib la funzione PWMOut ha le stesse caratteristiche ?

[Sergio Bertana]

Il blocco funzione PWMOut permette di gestisce una qualsiasi uscita logica per comandare un carico in modulazione di potenza variando il tempo di On/Off di comando del dispositivo. Questo è un blocco “tutto software” è scritto in linguaggio ST ed utilizza i temporizzatori per gestire i tempi.

Il blocco funzione SysSetPWMOut invece gestisce moduli che hanno il circuito PWM realizzato in hardware, e questo permette di gestire uscite PWM con frequenze di lavoro elevate. Questo blocco funzione sarà disponibile dalla prossima versione firmware (Codice SFW184A800).

[Anonimo]

Nel frattempo abbiamo provato due programmi in ST sulla nostra CPU ha codice MPS046B100;

IF SysFirstLoop THEN
  RefTimeBuf:=SysGetSysTime(TRUE); (* Save the reference time *)
END_IF;

(* Check if is passed 2*K_Time and invert the logic DO_0uscita state. *)

IF (SysGetSysTime(TRUE) > (RefTimeBuf+K_Time)) THEN
  RefTimeBuf:=SysGetSysTime(TRUE); (* Save the reference time *)
  DO_0uscita:=NOT(DO_0uscita);
END_IF;

Variando il valore di K_Time non si riesce ad andare oltre i 25 Hz sull’uscita DO_0. Usando invece questa semplice routine:

k := k+1;
IF (k >K_Time) THEN
  k := 0; (* reset *)
  DO_0uscita:=NOT(DO_0uscita);
END_IF;

Abbiamo raggiunto i 45Hz sull’uscita DO_0, con k=10 Siamo lontani dal generare quello che a noi serve ovvero 150Hz Max. Speriamo che non ci sia un limite tecnologico…

[Sergio Bertana]

Il tuo errore è che non hai gestito direttamente le uscite del modulo CPU ma ne hai demandata la gestione all’immagine di processo che la esegue ogni 10 mS (Topic) e non so in che task hai eseguito il programma. Se vedi nel programma che ti allego (Stampa e Download), viene eseguita la gestione nella task fast a cui ho modificato il tempo di esecuzione portandolo da 1 mS a 100 uS.

Con questo programma si riescono ad ottenere frequenze anche vicine ad 1 Khz, naturalmente si ha una “granulosità” nella impostazione del tempo di 100 uS che è il tempo con cui è eseguita la task fast.

Completamente diverso invece è l’approccio utilizzando la funzione SysSetPWMOut la quale opera in hardware con una granulosità inferiore al uS.

[Luca]

Mi interessa molto questa funzionalità dell’uscita a 1 kHz. Quando sarà operativa la nuova versione di FW. Permetterà di gestire entrambe le uscite digitali presenti sulla CPU ARM7 ? Ho giusto giusto da comandare una coppia di motori passo passo e sarebbe perfetto… se in tempi ristretti però…

[Sergio Bertana]

Il blocco funzione SysSetPWMOut può operare solo sulla uscita DO00 del modulo CPU ARM7. La nuova versione del firmware SFW184A800 è pronta, stiamo facendo gli ultimi aggiornamenti sull’ambiente di sviluppo LogicLab per implementare le nuove funzionalità, non ho ancora una data certa di rilascio ma è sicuramente questione di un paio di settimane.

Per la gestione di stepping motors ho trovato interessante l’approccio che ho consigliato ad un nostro cliente un po di tempo fa (Topic).

[Autore]

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