FRO G01 Servomecanismos

Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 1 Gua 1 Tema: Servomecanismos Yaskawa. Lugar de ejecucin: Laboratorio de Electrnica. (Laboratorio: Automatizacin 3.10). Tiempo de ejecucin:2 hrs. Poner en marcha un Servomecanismo para el control de velocidad. RealizaruncontroldevelocidaddeunmotorsncronoACpormediodeunservopackDR2de Yaskawa. Realizarelmonitoreodelosdatosdepar,velocidadyposicinpormediodelprogramaSigma Win+ Cambiarparmetrosdereferenciaenlastresvelocidadesposiblesyobservareldatodevelocidad actual del motor para observar si coincide con el especificado. Servomecanismos en general DeacuerdoalaterminologadelEstndarIndustrialJapons(JIS),unservomecanismoestdefinido comounmecanismoqueusalaposicin,direccin,uorientacindeunobjetocomounavariablede procesoparacontrolarunsistemayseguircualquiercambioenelvalordereferencia(setpoint). Simplemente, un servomecanismo es un mecanismo de control que monitorea cantidades fsicas como posiciones especificadas. El control realimentado est normalmente ejecutado por un servomecanismo. Un servosistema se podra definir en ms detalle como un mecanismo que: Se mueve a una velocidad especificada Coloca un objeto en determinada posicin Paradesarrollartalservosistema,debededisearseunsistemadecontrolautomticoqueimplicaun controlretroalimentado.EstesistemadeControlAutomticosemuestraenelsiguientediagramade bloques: Objetivo General Introduccin Terica Objetivos especficos Facultad: Ingeniera. Escuela: Electrnica Asignatura: Fundamentos de Robtica Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 2 Gua 1 Figura 1.1. Sistema de control realimentado de posicin. Este servosistema es un sistema de control automtico que detecta la posicin de la mquina (datos de salida),retroalimentalosdatosalladodeentrada,loscomparaconlaposicinespecificada(datode entrada) y mueve la mquina por la diferencia entre los datos comparados. Enotraspalabras,elservosistemasirveparacontrolarlosdatosdesalidaparaquecoincidanconlos datos de entrada especificados. Posicin,velocidad,fuerza(par),corrienteelctrica,sonvalorescontroladostpicosparaun servosistema. Ejemplo de un servosistema detallando sus componentes principales: Figura 1.2. Servosistema 1.Sistemacontrolado:Sistema mecnicoparaelcuallaposicino velocidad ser controlada.2.Servomotor:Unactuadorprincipal que mueve el sistema controlado.3.Detector:Undetectordeposicino velocidad.Normalmente,unencoder montadoenunmotoresusado como un detector de posicin. 4.Servoamplificador:Unamplificador queprocesalasealdeerrorpara corregirladiferenciaentrela referenciaylosdatosde realimentacinyopera el servomotor deacuerdoaello.Unservo amplificadorconsistedeun comparador,elcualprocesalas seales de error y un amplificador de potencia, el cual opera el servomotor. Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 3 Gua 1 5.Controladorprincipal(Host Controller):Undispositivoque controlaunservoamplificador especificandounaposicino velocidad como un set point. Algunas aplicaciones comunes que requieren exactitud en el control de par o torca son: Secado de alfombras Cerrado de botellas Doblado de tubos Figura 1.3. Cerrado de botellas. Algunas aplicaciones comunes que requieren exactituden el control de velocidad: Bomba de medicin qumica Rectificadoras Extrusoras de pelcula Figura 1.4. Rectificadora. Algunas aplicaciones comunes que requieren control de posicin: Robots Montaje de chips. Seleccin y colocacin Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 4 Gua 1 Figura 1.5. Robot Otras tecnologas: Anteriormente se usaban otros elementos para el control de posicin velocidad o par: Clutch freno Desgaste rpido de elementos mecnicos Paros continuos por mantenimiento Costoso a largo plazo La precisin es pobre La precisin varia con la velocidad Limitadores de par mecnico Requieren mucho mantenimiento Poco precisos Controles de CD Mantenimiento peridico al motor Mantenimiento costoso Relativa precisin en la velocidad Actuadores neumticos Baja precisinRequiere vlvulas para controlar el caudal y as controlar la velocidad Genera mucho ruido Actuadores hidrulicos Requiere de mucho mantenimiento Es sucio Se requiere controlar un valor de flujo para controlar la velocidad Control de posicin: Haciendo una analoga para el control de posicin: Referencia Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 5 Gua 1 Cerebro Msculo Figura 1.6. Analoga con el control de posicin Para el control preciso de posicin se necesita los siguientes componentes: Codificadores (Encoder)Controlador Motor Figura 1.7. Componentes de un servosistema Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 6 Gua 1 Tipos de controles de movimiento Figura 1.8. Tipos de controles de movimiento El accionamiento: El accionamiento consiste de un Driver y un motor. Hay tres tipos de sistemas: Figura 1.9. Tipos de accionamientos (motores) Debemos recordar que: Los servomotores AC tienen el mejor desempeo par velocidad. Pueden operar sobre una amplia gama de velocidades con igual facilidad. Su estator es muy similar al de un motor de induccin de AC. Propiedad de la Universidad Don BoscoProhibida su reproduccin total o parcial para otros fines 2012 7 Gua 1 Su rotor consiste de imanes permanentes de muy alta energa. La inercia del motor influye grandemente en el desempeo dinmico del sistema. El par es directamente proporcional a la corriente. Figura 1.10. Servomotor de corriente alterna Resumen de motores CaractersticaPaso a pasoInversorDCAC Rango de velocidad Variable