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Válvulas proporcionales direccionales de Atos: la evolución de los sistemas de control industrial

Tecnología de control p/Q alterno, para impulsar los procesos industriales


La nueva generación de válvulas proporcionales direccionales de Atos representa una evolución importante en el sector electrohidráulico; Entre las innovaciones clave, encontramos la integración de la tecnología de control p/Q alterno, que ofrece algoritmos de control avanzados y sofisticados, simplificación de la arquitectura de máquinas robustas y programación facilitada mediante una interfaz digital potente.

Introducción a los controles p/Q alternos

Velocidad, fuerza y dirección representan los parámetros de control clave para la mayoría de las maquinarias industriales que, mediante la automatización, accionan la secuencia de mandos y operaciones, que definen el proceso de mecanizado.

Por ejemplo, si tomamos una prensa vertical, dichos parámetros suelen controlarse, tradicionalmente, recurriendo a tres dispositivos separados: una válvula solenoide para el control direccional todo/nada, una válvula de control de caudal y una válvula reductora de presión. Esta es, no cabe duda, una solución sencilla y eficaz, aunque con los controles p/Q alternos, podemos simplificar la configuración ejecutando las tres funciones mediante una sola válvula proporcional direccional.

De hecho, el “control p/Q alterno” permite regular la dirección, el caudal y la presión con una sola válvula digital, que, a su vez, controla la dirección, la velocidad y la fuerza de cualquier eje hidráulico, en función de la condición hidráulica del actuador.

El término “alterno” indica que los parámetros de presión “p” y caudal “Q” no se pueden controlar al mismo tiempo, siendo uno prioritario respecto del otro.

Dicho aspecto representa una simplificación importante de la arquitectura de la máquina, permitiendo modular permanentemente los parámetros de p y Q con una dinámica y precisión altas, y todo ello facilitado por la programación mediante una conexión USB/Bluetooth a una interfaz gráfica potente e intuitiva en nuestro software y aplicación móvil.

El control p/Q alterno presenta algoritmos fuertes y versátiles, perfeccionados a lo largo de años de experiencia a través de una multitud de aplicaciones; esta categoría de dispositivos representa una de los productos más potente y avanzado del rango de Atos.

Configuraciones de los controles p/Q

El control p/Q alterno añade el control de circuito cerrado de presión-fuerza al control de posición de la corredera de las válvulas proporcionales direcciones, o el control del plato inclinado para las bombas de pistón axiales.

Existen tres configuraciones para el control p/Q alterno de Atos:

  • Transductor de presión individual (SP): realiza los controles de presión del circuito cerrado en una línea de usuario única del circuito hidráulico y debe conectarse a otro transductor de presión. Encontramos esta opción en bombas de pistón axiales, servobombas y válvulas proporcionales direccionales.
    Por su sencillez, se utiliza ampliamente en numerosas aplicaciones industriales, por ejemplo, en la inyección de plásticos y las prensas hidráulicas.

  • Transductor de presión doble (SF): la configuración más común y usada regula la fuerza real ejercida por el actuador leyendo los transductores de presión, instalados en ambas cámaras del actuador, para calcular la fuerza en relación con las zonas de empuje del actuador.
    Dicho sistema es la solución ideal para aplicaciones, que demandan un control de la fuerza preciso, que puede aplicarse en ambos sentidos del movimiento del actuador. Suele combinarse con controles de posición de circuitos cerrados para los ejes hidráulicos.

  • Celda de carga (SL): la configuración más eficaz para controlar la fuerza real ejercida por el actuador hidráulico, gracias a la señal de feedback de la fuerza leída mediante una celda de carga, instalada directamente en la biela del cilindro.
    Esta solución realiza un control de la fuerza independientemente de la fricción mecánica y suele emplearse en aplicaciones de alta precisión, tales como bancos dinamométricos, sistemas de medición o sistemas de pruebas estructurales.

<br />Configuraciones de los controles<br />P/Q alternos

Configuraciones de los controles
P/Q alternos
Sin reparar en la configuración seleccionada, que puede modificarse en todo momento mediante un software específico de programación, el control p/Q, automáticamente, conmuta de caudal a control de presiónfuerza y viceversa, al alcanzarse un umbral definido por la señal de referencia en presión, y garantizando siempre una transición regular para evitar choques, superaciones o vibraciones.
En la aplicación práctica de una prensa hidráulica, el control p/Q conmuta de la velocidad a la regulación de la fuerza de un circuito cerrado cuando el pistón del cilindro entra en contacto con una carga o con la pieza para mecanizar.

La diferencia de Atos: flexibilidad y personalización inigualables

Cuatro conjuntos de parámetros diferentes PID de presión/fuerza, seleccionables dinámicamente dentro de un ciclo de máquina mediante bus de campo o entradas digitales, permiten obtener una precisión y fiabilidad sumamente altas en el control, incluso en condiciones de carga y volúmenes de aceite variables.
La posibilidad de seleccionar entre diferentes algoritmos de conmutación para las dos lógicas “p” y “Q”, junto al ajuste de la selección de PID para optimizar el punto de conmutación entre dos lógicas y garantizar un cambio regular, permite que el control p/Q alterno mejore la respuesta del control de presión-fuerza total en los sistemas hidráulicos.

Adicionalmente, las siguientes opciones de control están disponibles para personalizar más la lógica alterna para la aplicación específica:
  • Control de empuje, presión/fuerza activo solamente en la dirección hacia delante
  • Control de empuje, presión/fuerza activo solamente en la dirección hacia atrás
  • Control de empuje y tracción, presión/fuerza activo en ambas direcciones del actuador
Estas múltiples opciones diferentes hacen que los controles p/Q alternos de Atos sean fuertes y versátiles, contemplando un grado elevado de libertad para el usuario final durante la configuración del driver y, por consiguiente, cumpliendo perfectamente los requisitos del sistema incluso los más complicados.

Compatibilidad e integración con válvulas proporcionales direccionales y bombas

Los controles P/Q alternos están disponibles en combinación con válvulas proporcionales de altas prestaciones o direccionales servoproporcionales, accionadas directamente o mediante piloto. También, se pueden utilizar con los controles de eje más sofisticados, bombas de pistón de desplazamiento variable y sistemas de servobombas.
Dichos controles garantizan una precisión inigualable y tiempos reducidos para el ciclo de la máquina, incluso en los entornos más complejos, duros y selectivos gracias a las numerosas opciones propuestas por el rango de Atos:
  • Ejecución driver a bordo: se refiere a la integración de drivers electrónicos, directamente, en válvulas proporcionales de altas prestaciones o direccionales servoproporcionales, en una solución todo en uno.
  • Ejecución driver no a bordo: el driver electrónico suele instalarse en un armario mediante un sistema de riel DIN, que proporciona un entorno ordenado y seguro para los componentes electrónicos.
  • Ejecución antideflagrante: diseño específico para entornos peligrosos con presencia de gases explosivos, polvo o productos químicos.
  • Interfaces bus de campo: CANopen, PROFIBUS DP, EtherCAT, POWERLINK, EtherNet/IP y PROFINET.
  • Certificación de seguridad funcional - opciones /U, /K: en conformidad con la Directiva máquinas 2006/42/EC y certificado por TÜV de acuerdo con ISO EN 13849 hasta la categoría 4, PL «e» e IEC 61508 hasta SIL2 / SIL3.
Válvulas industriales y antideflagrantes<br />con control P/Q alterno Válvulas industriales y antideflagrantes
con control P/Q alterno

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Source: PR17