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Automação Industrial

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Eixo electrico em automação

Automação Industrial

  1. 1. Automação Eixo Eléctrico em Servosistemas22-11-2011 Por : Luís Timóteo 1
  2. 2. Automação Aplicação de “Eixo Eléctrico” em controlo de Movimento Industrial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 porpolias ou engrenagens, têm desvantagens associadas á rigidez, como a dificuldade demudar rapidamente as relações de velocidade ou posição entre os eixos durante, numprocesso.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.A solução para este problema está associado ao uso de variador universal defrequência, servomotores e codificadores, traduzida na implementação de um “EixoEléctrico”.22-11-2011 Por : Luís Timóteo 2
  3. 3. Automação Aplicação de “Eixo Eléctrico” em controlo de Movimento Industrial Eixo Eléctrico 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. 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). 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 Solução de rotulagem de embalagens, em alta posição relativa. entre dois velocidade usando eixo eléctrico com variador eixos, independentemente de uma universal de frequência e servo motor. interferência.22-11-2011 Por : Luís Timóteo 3
  4. 4. Automação Aplicação de “Eixo Eléctrico” em controlo de Movimento Industrial Variador Universal de Frequência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. Usando desempenho dinâmico excelente de um variador universal de frequência, é possível obter uma solução de eixo eléctrico estruturada da seguinte forma :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. O eixo (slave) é comandado em anel fechado vectorial, por um servo motor.22-11-2011 Por : Luís Timóteo 4
  5. 5. Automação Aplicação de “Eixo Eléctrico” em controlo de Movimento Industrial Variador Universal de Frequência 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.22-11-2011 Por : Luís Timóteo 5
  6. 6. Automação Aplicação de “Eixo Eléctrico” em controlo de Movimento Industrial Variador Universal de Frequência 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.22-11-2011 Por : Luís Timóteo 6
  7. 7. Automação 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.22-11-2011 Por : Luís Timóteo 7
  8. 8. Automação Vantagens da aplicação do eixo eléctrico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.  Solução para uma máquina embaladora com lamina rotativa, com velocidade de precisão de produção usando variador universal de frequência (inversor).22-11-2011 Por : Luís Timóteo 8
  9. 9. Automação http://www.ab.com/motion/applications/bottl_b.html22-11-2011 Por : Luís Timóteo 9
  10. 10. Automação Referências: http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1248&tip=7&xit=aplicac ion-de-eje-electrico-en-control-de-movimiento-industrial22-11-2011 Por : Luís Timóteo 10

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