Asociación Argentina de Control Automático Primera Jornada AADECA sobre: CONTROL DE MOVIMIENTOS 8 de junio de 2010

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José Ignacio Godoy Escobar
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2 Unidad de Control Eje 1 Periferia PLC Eje 2 HMI Eje 3

4 Principios funcionales (Circuito de Potencia)

5 Principios funcionales (Circuito de Control del PWM)

6 Unidades Rectificadoras (Tiristores e IGBTs) Rectificación con Tiristores i 3 AC~ DC= u Al tener tiristores no se puede devolver energía a la red. La distorsión armónica es mayor debido a la habilitación de los tiristores. Rectificación con IGBTs sin Filtro Activo i 3 AC~ DC= u Los puentes H de tiristores permiten la devolución de energía a la red. Por lo general se instala una reactancia de red para limitar el ruido electromagnético. Rectificación con IGBTs con Filtro Activo i 3 AC~ DC= u Al instalar un filtro activo se controla la devolución de energía a la red. Eficiencia superior por lograrse cosφ=1.

7 Unidades Rectificadoras (Formas de señales de I y V )

8 Unidades rectificadoras (6 y 12 pulsos)

9 Módulos motores (Modos motórico y regenerativo) CARGA

10 Módulos motores (Circuito intermedio compartido) CARGA CARGA

11 Tipos de control de motores Asociación Argentina de Control Automático Control V/f Vector Control Servo Control n set n set n set U Control de velocidad Control de velocidad f Control de corriente Control de corriente M M M Para motores a inducción. Sin unidades captadoras. Para motores a inducción. Con o sin unidades captadoras. Para motores sincrónicos, a inducción o especiales. Con unidades captadoras. Operaciones básicas de control de velocidad. Alta velocidad y torque constante. Respuesta dinámica alta y alta precisión.

12 Control por Tensión/Frecuencia. Control V/f n set U f M Para motores a inducción. Sin unidades captadoras. Operaciones básicas de control de velocidad.

13 Control Vectorial. Vector Control Asociación Argentina de Control Automático n set Control de velocidad Control de corriente M Para motores a inducción. Con o sin unidades captadoras. Alta velocidad y torque constante.

14 Control Servo. Servo Control Asociación Argentina de Control Automático n set Control de velocidad Control de corriente M Para motores sincrónicos, a inducción o especiales. Con unidades captadoras. Respuesta dinámica alta y alta precisión.

15 Unidades de frenado Asociación Argentina de Control Automático CALOR CARGA

17 Introducción Solución Mecánica Eje eléctrico Acoplamiento Engranajes Leva Árbol de levas Eje Neumático Eje Hidraúlico Solución Mecatrónica Eje Maestro Virtual Funciones Motion control Servo controladores Los componentes mecánicos son reemplazados por actuadores eléctricos/neumáticos/hidraúlicos inteligencia motion control. Eliminando a los sistemas mecánicos se logra mayor dinámica en los sistemas, mejor performance y alto grado de flexibilidad. e

18 Introducción La complejidad de los sistemas Motion Control es cada vez más alta: Motion Control Sincronismo Mayor cantidad de ejes Movimientos más complejos Máquinas Mayor precisión modulares Velocidad Los sistemas de control de van adaptando: Lógica de Control (PLC) + + Motion Control Tecnología Sistema de control clásico Motion Control Lógica de Control Tecnología Controladores Motion Control

19 Control basado en drives Asociación Argentina de Control Automático Programación y parametrización del sistema Control de señales de proceso Control de ejes Eje 1 Eje 2 Eje 3 Los lazos de control de motores y sincronismos de los ejes son manejados por los drives. El controlador envía recetas que modifican los perfiles de movimiento de los ejes.

20 Control basado en drives Asociación Argentina de Control Automático Programación y parametrización del sistema Control de eje + Control de señales de proceso Utilizados frecuentemente en sistemas de un solo eje. El drive realiza el control del motor y el control de la máquina entera.

21 Control basado en controlador Motion Control PLC MC Eje 1 PLC MC Eje 2 Eje 3 Eje 4 Eje 5 Eje 6 Leva Marca impresión Eje 1 Eje 2 Eje 3 Eje 4 Encoder externo Eje 5 Eje 6

22 Interfases hombre máquina (HMI) Visualización de todo el sistema a través de un HMI. P 350 HMI: Configuración. Modificación de variables Control a través de bus de comunicación: Parametrización. Programación. Puesta en marcha, diagnósticos. Manejo de bases de datos

23 Intercomunicación con capas de proceso Jerarquía de Comunicaciones Red Compañía MES Internet Requerimientos No-cíclicas Altas cantidades de datos, Ethernet, TCP/IP Cíclicas (no aplicable) Sistema de Control Línea Motion control E/S rápidas Monitoreo y diagnóstico E/S distribuídas Medianas cantidades de datos Bajas cantidades de datos Bajas cantidades de datos Requerimientos de tiempo real bajos Medianos requerimientos de tiempo real Alto requerimiento de tiempo real (determinístico) Servo drives

25 Comunicación con capa de proceso MES Internet PC Remota Entorno IT HMI Ingeniería Entorno de Automatización PLC MC 1 PLC MC 2 E/S Drives Seguridades

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