EL TERMINO PROPORCIONAL • LA RELACIÓN ENTRE LOS PARAMETROS DE ENTRADA Y SALIDA EN UN FENOMENO EN UN SISTEMA PUEDE PRESENTAR DIVERSAS RESPUESTAS: ESTAS PUEDEN SER PROPORCIONALES O EXPONENCIALES • SON PROPORCIONALES LOS SIGUIENTES FENOMENOS: F1 F2 a b F1.a = F2.b F2 = a /b . F1 F2 = Kp F1 LA FUERZA DE SALIDA F2 ES DIRECTAPENTE PROPORCIONAL A LA FUERZA DE ENTRADA F1
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EL TERMINO PROPORCIONAL
• LA RELACIÓN ENTRE LOS PARAMETROS DE ENTRADA Y SALIDA EN UN FENOMENO EN UN SISTEMA PUEDE PRESENTAR DIVERSAS RESPUESTAS: ESTAS PUEDEN SER PROPORCIONALES O EXPONENCIALES
• SON PROPORCIONALES LOS SIGUIENTES FENOMENOS:
F1F2
a b
F1.a = F2.bF2 = a /b . F1F2 = Kp F1
LA FUERZA DE SALIDA F2 ES DIRECTAPENTE PROPORCIONAL A LA FUERZA DE ENTRADA F1
ANALOGIA DE PROPORCIONALIDAD
LA VELOCIDAD DE SALIDA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA VELOCIDAD DE
ENTRADA
n1.z1
n2.z2
n1.z1 = n2.z2n2 = (z1 / z2 ) n1
n2 = Kp n1
5 4 03
n Q
n = kp. Q
ANALOGIA DE PROPORCIONALIDAD
EL NUMERO DE VUELTAS
QUE GIRA UNA TURBINA ES
PROPORCIONAL AL CAUDAL
CONTROL PROPORCIONAL PT1
PT1
XX
W e
e = w - x
y
REGULADORPROPORCIONAL
PROCESOPT1
PROCESO PT1
w
x
y
REGULADORPROPORCIONAL
X
W
e
PROCESO
PT1
W
t (s)
x
63%
t = T
)1( T
t
ewx
CURVA PT1
W
t (s)
x
63%
t = T
)1( T
t
ewx
Para t = Tx = 63.21 %
Para t = 5Tx = 99.3 %
99 %
t = 5T
PROCESOS PT1
PROCESO PARA ALCANZAR
UNA TEMPERATURA Es uno de los procesos con alta constante T.
GAS6 bar
PROCESO PARA ALCANZAR UNA PRESIÓN EN UN RECIPIENTE GRANDE
80 °C
U
R
C U C
PROCESO DE CARGA DE UN CONDENSADOR
PT1
+ 10 V + 20 V
0 v 0 v
U1 U2
U2 = Kp. U1
EN UN AMPLIFICADOR LA SEÑAL DE SALIDA ES PROPORCIONAL A
LA SEÑAL DE ENTRADA
PROPORCIONALIDAD
v
Q
Q
v
v = kp. Q
t
v
REGULACION PROPORCIONAL
LA SALIDA ES PROPORCIONAL A LA ENTRADA
LA SALIDA PERMANECE CONSTANTE EN EL
TIEMPO
t
Kp
LA SALIDA PERMANECE CONSTANTEEN EL TIEMPO
REGULACIONPROPORCIONAL
REPRESENTACION DE UNA REGULACION PROPORCIONAL
LA ENERGÍA NO SE TRANSFORMA
P
LAS VALVULAS PROPORCIONALES SON VALVULAS DE DESPLAZAMIENTO CONTINUO
CLASIFICACION DE ACUERDO ALDESPLAZAMIENTO
DIGITAL CONTINUO
PROPORCIONAL SERVOVALVULA
a o b
A B
P T
a o b
A B
P T
a o b
A B
P T
DIFERENCIAS ENTRE LAS VALVULAS ELECTROHIDRAULICAS Y LAS VALVULAS PROPORCIONALES
LAS VÁLVULAS ELECTROHIDRÁULICAS:
· EL MANDO ELÉCTRICO ES DISCONTINUO (ON - OFF)
· HAY RETARDO EN LA FORMACIÓN Y EN LA DESCOMPOSICIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO.
· EL CAMPO MAGNÉTICO NO SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL MANDO ELÉCTRICO.
· LA POSICIÓN DEL PISTÓN DE LA VÁLVULA ES DISCONTINUO ( REPOSO O ACCIONADO).
· EL CAUDAL QUE PASA POR LA VÁLVULA PUEDE ADELANTARSE O ATRASARSE DEBIDO A LA SOBREPOSICIÓN DE LA CORREDERA.
· NO PUEDEN OBTENERSE CAUDALES INTERMEDIOS (CAUDAL CERO O CAUDAL MAXIMO)
LAS VÁLVULAS PROPORCIONALES:
· EL SOLENOIDE PUEDE SER ALIMENTADO POR UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE DEPENDIENTE DEL TIEMPO I = F ( T )
· LA TRAYECTORIA DEL PISTÓN DE LA VÁLVULA SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL TRAYECTO DE LA CORRIENTE, ES DECIR SE PUEDE PONER EL PISTON DE LA VÁLVULA EN CUALQUIER POSICIÓN INTERMEDIA.
· EL CAUDAL QUE PASA POR LA VÁLVULA SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL FLUJO DE CORRIENTE.
MANDO PROPORCIONAL
U = -10 / +10 v
SET POINT
MAGNITUD DEENTRADA
VALOR ELECTRICO
U a IA = 0 .. + 2000 mAB = 0 .. - 2000 mA
AMPLIFICADOR ELECTRONICO(TARJETA PROPORCIONAL)
FACTOR
PRESIONCAUDAL
VALVULASPROPORCIONALES
a o b
MAGNITUD DE SALIDA
VALOR FLUIDICO
RELACIÓN ENTRE PARAMETROS EN EL CONTROL PROPORCIONAL
SENAL DEENTRADA
0 .. 10 V
U
AMPLIFICADORELECTRONICO
INTENSIDAD ELECTRICA
0 -2,0 A
I
- SENTIDO- PRESION- CAUDAL
pQ
F, Mv, n
SOLENOIDEPROPORCIONAL
POSICION = f ( I )FUERZA = f ( I )
FUERZA OPOSICION
F MG
s
VALVULAPROPORCIONAL
- DIRECCIONAL- DE PRESION- DE CAUDAL
ACTUADORHIDRAULICO
- CILINDRO - MOTOR
VALVULA LIMITADORA DE PRESIÓN DE MANDO DIRECTO PROPORCIONAL
p
F mg
IU
T P
P T
VALVULA DISTRIBUIDORA DE 4 VIAS PROPORCIONAL
P T
A B
ab
IU
PB A T
SISTEMA ELECTROHIDRAULICO
• 2 VELOCIDADES DE SALIDA
• EL CAMBIO A CADA VELOCIDAD ES BRUZCO
• EN LA SALIDA:
– PASA DIRECTAMENTE A UNA VELOCIDAD V1 DETERMINADA POR E1 (ACTUA SOLO Y2, Y3)
– PASA BRUZCAMENTE A UNA VELOCIDAD V2 DETERMINADA POR E2 (ACTUA SOLO Y2, Y3)
– PASA NUEVAMENTE A LA VELOCIDAD V1 CON LA QUE LLEGA AL FINAL DE SU CARRERA CHOCANDO CONTRA LA CULATA DEL CILINDRO.
• UN PLC CON I/O DIGITALES CONTROLA EL PROCESO; TAMBIÉN PUDO HABER SIDO UN SISTEMA DE RELES.
PLC
v
t
v1
v2
v1
E1 E2
Y3Y4
Y1 Y2
SISTEMA PROPORCIONAL
MANDO PROPORCIONAL DE VELOCIDADES
• POR EL EFECTO DE RAMPA EN UNA TARJETA PROPORCIONAL SE LOGRA QUE EL PISTÓN ALCANCE UNA DETERMINADA VELOCIDAD A TRAVES DE UNA ACELERACIÓN.
• ASI NO HAY CAMBIOS BRUZCOS NI PICOS DE PRESIÓN.
• EL PISTÓN MOSTRADO PARTE DE UNA VELOCIDAD CERO, LUEGO ACELERA HASTA ALCANZAR UNA VELOCIDAD CONSTANTE, LUEGO DECELERA PARA LLEGAR FINALMENTE NUEVAMENTE A UNA VELOCIDAD CERO Y QUEDAR EXTENDIDO.
v (
m/s
)
t ( s )
VELOCIDADCONSTANTE
RAMPA
V1
VELO
CID
AD
TIEMPO
RAMPA
V1
APLICACIONES DE RAMPA
CONTROL PROPORCIONAL CON SEÑAL PROVENIENTE DE UN PLC
ANALOGO
a o b
PLC
OUT
IN
SU
TARJETAPROPORCIONAL
SISTEMA DECONTROL
TRANSDUCTORPOSICION - TENSION
PLCI/O ANALOGOS
v (
m/s
)
t ( s )
MANDO ELECTROHIDRAULICO EN PRESION
• NIVELES DE PRESIÓN
• ELECTRICAMENTE SE MANDA A LAS ELECTROVALVULAS PARA LOGRAR DIVERSAS PRESIONES (EN ESTE CASO TRES NIVELES DE PRESIÓN) A TRAVES DE LA VALVULA LIMITADORA DE PRESIÓN DE MANDO INDIRECTO
• EL CAMBIO BRUZCO DE NIVEL A NIVEL ORIGINA PICOS DE PRESIÓN QUE PRODUCIRAN UN MAL ACABADO EN LOS PRODUCTOS
p1
p2
p3
p1
p2
p3
t (sec)
p (b
ar)
MANDO PROPORCIONAL DE PRESION
LA PRESIÓN VA AUMENTANDO EN FORMA PROGRESIVA HASTA
LLEGAR A UN VALOR DETERMINADO POR EL SET
POINT
MANDO DESDE PC A TARJETA DE INTERFASE, TARJETA
AMPLIFICADORA Y VALVULA PROPORCIONAL
TARJETAMultifuncion
MFI 3.0A / DD / A
12 BITS
V2V1A4A3A2A1
pQ 03
Betrieb
StoerungFreigabe
PID
UD Tv
UI Tn
Vp
RV 42
A1
A2
A3
A4
V1
24 V
Q A
V2
+ -
0Sollwert A1
Rampe v1
Sollwert extern
Q B
+ -24 v
I
D
RV
PQ
PQ
RV Y1
X
X-W
Y2
W1
W2
ADAPTADOR A PC 2.0
GND
2
1
21
ADC + -
0...4096
43
GNDDAC
+ / - 10 v
- 0 .. 1600 mA
+ 0 .. 1600 mA
24 v DC
220 Vca
a o b
PC
CONEXIÓN DE UN TRANSDUCTOR PRESIÓN-TENSION PARA EL MONITOREO DESDE PC
P
U
GND
12
34
CANALA / D
24 V
DIGITAL
ANALOGO
0...+10VPRESION
TRANSDUCTORPRESION - TENSION
TARJETAMultifuncion MFI 3.0
A / DD / A
12 BITS
- +
ADAPTADOR A PC 2.0
-10 v = 0 digitos 0 v = 2048 digitos+10 v = 4096 digitos
2048...4096
PC
EJERCICIO
300
800n1
n2
n3
v1 v2
A1
A2
A3
t (s)
n Derecho (RPM)
n Izquierdo(RPM)
t1 t2
S1
S2
S3
1200
t3
S4
UN MOTOR HIDRÁULICO DEBE GIRAR EN UN SENTIDO A 800 RPM.
DEBE IR ELEVANDO GRADUALMENTE SU VELOCIDAD HASTA MANTENERSE EN ESTA VELOCIDAD.
LUEGO DEBE COMENZAR A DECRECER HASTA 300 RPM, LUEGO DEBE CAMBIAR INTEMPESTIVAMENTE SU SENTIDO DE GIRO Y ALCANZAR 1200 RPM EN SENTIDO CONTRARIO.
DEBE MANTENERSE UN TIEMPO CON ESTA VELOCIDAD LUEGO DEBE DETENERSE ABRUPTAMENTE.