automação industrial

Automação

13-04-2023 Por : Luís Timóteo 1

Eixo Eléctricoem

Servosistemas

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Além disso, os eixos mecânicos têm velocidade máxima de trabalho limitada, baixo desempenho em esquemas intermitentes que exigem cadência elevada por minuto e dificuldade de integração nas redes de controlo electrónico.

Existem inúmeras aplicações de controlo de movimento, que requerem a ligação rígida de dois eixos que se deslocam rigidamente, mantendo a posição relativa constante ao longo do tempo.

Soluções mecânicas, tais como eixos de transmissão, engrenagens e eixos ligados por polias ou engrenagens, têm desvantagens associadas á rigidez, como a dificuldade de mudar rapidamente as relações de velocidade ou posição entre os eixos durante, num processo.

A solução para este problema está associado ao uso de variador universal de frequência, servomotores e codificadores, traduzida na implementação de um “Eixo Eléctrico”.

Aplicação de “Eixo Eléctrico” em controlo de Movimento Industrial

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Este último controla um servomotor para o accionamento do eixo eléctrico (slave), de modo a manter correctamente a cada instante a relação da posição e a velocidade de entre os dois eixos (ver Figura).

O eixo eléctrico usa um codificador (encoder), transdutor rotativo que converte um movimento angular numa série de impulsos digitais, que é ligado mecanicamente ao eixo do servomotor (master), que fornece informações instantâneas sobre cada posição e velocidade do eixo para um variador universal de frequência.

Solução de rotulagem de embalagens, em alta velocidade usando eixo eléctrico com variador universal de frequência e servo motor.

Eixo Eléctrico

Ao contrário do monitoramento de velocidade (mantendo apenas a velocidade entre os eixos, mas não a posição relativa entre os dois), o eixo eléctrico assegura em todos os momentos, manter a velocidade e a posição relativa. entre dois eixos, independentemente de uma interferência.

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Variador Universal de Frequência

Usando desempenho dinâmico excelente de um variador universal de frequência, é possível obter uma solução de eixo eléctrico estruturada da seguinte forma :

O variador universal de frequência marcou a evolução dos accionamentos de corrente alterna, passando de um simples controlador de velocidade e binário de accionamento, para uma aplicação sofisticada de accionamento, capaz de satisfazer aplicações com a lógica distribuída e centralizada.

O eixo (slave) é comandado em anel fechado vectorial, por um servo motor.

O sinal de controlo do variador universal de frequência é gerado dentro da unidade, por um processador de 32-bit, através de um software avançado de controlo de posição. O software compara o sinal dos codificadores dos eixos Master/Slave elaborando o controlo de velocidade do motor eléctrico, afim de manter a relação desejada entre os eixos.

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O software oferece um redutor de velocidade virtual a fim de estabelecer uma relação de velocidade diferentes de 1:1 entre os eixos. As possíveis relações variam 0-8 e podem ser ajustadas até 8 casas decimais, o que garante um excelente desempenho em precisão milimétrica.

A redução pode ser modificado a partir do teclado da unidade, usando um parâmetro para esta finalidade. Esta modificação pode ser feita com o sistema em tempo real, permitindo relacionar os eixos com diferentes proporções, dependendo do tempo do processo industrial em consideração, sem parar a produção.

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Aplicação de servosistema com eixo eléctrico num processo de corte, utilizando um codificador master, o codificador do servomotor e o controlo com um variador de universal de frequência ligado a um interface de operador.



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Vantagens da aplicação do eixo eléctrico

Uma das vantagens é o uso de Jogo dinâmico, uma ferramenta de software que permite atrasar ou adiantar a posição de um eixo em relação a outro.

Sua grande vantagem é que pode ser feito durante a operação, sem interromper o movimento dos eixos. A magnitude do deslocamento e velocidade são ajustáveis para conseguir uma operação suave e contínua. Além de mais, também permite recuperar a posição, com uma detenção do eixo Slave, ele pode voltar a sincronizar-se com o eixo Master, através de uma rampa lenta e alcançar uma sincronização suave.

A rampa é ajustável e pode ser linear ou em curvas "s", evitando neste último caso, mudanças bruscas de aceleração. A posição final entre os eixos, uma vez atingida a sincronização pode ser ajustada usando jogo dinâmico.

Em operação, pode ser comutada a posição dos eixos de uma forma gradual e sem descontinuidades. Esta facilidade pode ser usada para parar o eixo slave, sempre posicionado numa posição corretamente determinada.

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Em termos de conectividade, os variadores universais de frequência, geralmente possuem comunicação , ASCII e Modbus RTU de origem, facilitando a comunicação série com os PLC’s. Opcionalmente podem ser equipados para conectividade rápida com buses mais comuns, tais como Profibus DP, CTNet, Interbus, DeviceNet, Modbus Plus, entre outros.

Vantagens da aplicação do eixo eléctrico

Solução para uma máquina embaladora com lamina rotativa, com velocidade de precisão de produção usando variador universal de frequência (inversor).

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http://www.ab.com/motion/applications/bottl_b.html

http://www.ab.com/motion/applications/bottl_b.html

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http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1248&tip=7&xit=aplicacion-de-eje-electrico-en-control-de-movimiento-industrial

Referências:

























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