En el sector de la automatización industrial, los sistemas de control de movimiento juegan un papel fundamental para garantizar la precisión, eficiencia y seguridad en diversos procesos. Estos sistemas, basados en los principios de la teoría del control, permiten gestionar y optimizar el movimiento de dispositivos, automatizando tareas y sustituyendo actividades humanas de forma eficiente.
Comprensión de los sistemas lineales: La base de los sistemas de control
El
control automático característico de la automatización industrial está basado en la teoría de los sistemas lineales. Esta teoría establece una relación causal entre componentes del sistema donde dos características claves son esenciales:
Propocionalidad
La respuesta del sistema es directamente proporcional a la señal de entrada.
Superposición
Las respuestas a diferentes entradas se suman de forma lineal.
Estas características permiten modelar matemáticamente los controladores de diversos sistemas y fenómenos físicos de la ingeniería, tales como circuitos o servomotores, facilitando el análisis de controladores.
El estudio de vibraciones en los sistemas lineales ofrece información sobre si su comportamiento de las máquinas es saludable o no. Un espectro de vibración armónico indica un funcionamiento normal, mientras que un espectro con picos numerosos y de mayor amplitud sugiere la presencia de fallas.
En términos muy generales, el espectro obtenido en una máquina saludable es relativamente simple comparado con el de una máquina que presenta fallas. Las imágenes presentadas a continuación sirven como ejemplos para interpretar lo siguiente: cuando una máquina no tiene holguras mecánicas y muestra buena salud, su espectro es más constante y uniforme.
Si
la máquina, por otro lado, manifiesta algún problema (en este caso, de
soltura), entonces sus picos serán más numerosos y de mayor amplitud.
¿Qué es un sistema de control de movimiento?
Los sistemas de control de movimiento se fundamentan en los principios de los sistemas lineales, lo que les confiere características esenciales como la estabilidad y la eficiencia. Estos sistemas son diseñados para gestionar y proporcionar instrucciones precisas a otros sistemas, permitiendo así la automatización de diversas tareas que anteriormente requerían intervención humana.
Gracias a su capacidad para operar de manera eficiente y óptima, los
sistemas de control de movimiento no solo minimizan errores en los
procesos, sino que también mejoran significativamente los resultados.
En resumen, estos sistemas son una herramienta poderosa para optimizar operaciones, reducir costos y aumentar la productividad en cualquier entorno industrial.
¿Por qué es necesario entender esto?
Comprender
las necesidades de tu industria desde sus conceptos claves, es
imprescindible para entender, a su vez, los requerimientos que la pueden
optimizar, así como los mecanismos y las piezas que mejor convienen
para tus propósitos de productividad y calidad.
URANY es
experto en control de movimiento, no solo por el capital intelectual de
su personal, sino por su larga trayectoria como proveedor de marcas
internacionales. Estos aspectos nos respaldan sólidamente y nos permiten
compartir la información acerca de los tipos de sistemas de control que
existen.
Tipos de sistemas de control
La industria emplea dos tipos principales de sistemas de control:
Sistema de control de lazo abierto
La
principal característica de estos sistemas es que no requieren
variables para retroalimentar su funcionamiento y responder con base en
ello. Solamente utilizan un regulador o actuador de control para obtener
la respuesta de movimiento deseado.
Su programación está basada en una entrada de referencia a la que le corresponde una condición operativa fija; de esta forma, únicamente existen dos señales, la de entrada y la de salida, las cuales están interrelacionadas, pero sin haber una retroalimentación de por medio que compare los datos de ambas señales.
Las lavadoras y los tostadores de pan son un par de ejemplos que utilizan un sistema de lazo abierto.
Ventajas de un sistema de lazo abierto
Las ventajas de utilizar un sistema de lazo abierto son:
● Simple construcción y fácil mantenimiento.
● Menos costoso que un sistema de lazo cerrado.
● No presenta problema de estabilidad.
● Conviene cuando las salidas son duras o difíciles de medir.
Sistema de control de lazo cerrado
La
principal función de estos sistemas es comparar un valor que se desea
contra el que se obtiene al final del proceso. Para ello, se utilizan
diferentes variables de los datos de salida y se analizan mediante un
control de retroalimentación.
El funcionamiento de estos sistemas
consiste en alimentar un controlador con la señal del movimiento
esperado. Así, este sistema utiliza una medida de la salida real y la
compara con la señal del movimiento que se desea. La lectura de salida
es la retroalimentación.
Ventajas de un sistema de lazo cerrado
Las ventajas de los sistemas de lazo cerrado son las siguientes:
● Requieren un diseño y programación más complejos.
● Son más exactos en la igualación de valores reales y requeridos por la variable.
● Son menos sensibles a las perturbaciones y a los cambios en las características de los componentes.
● Ofrecen mayor velocidad de respuesta y ancho de banda.
●
Son sistemas robustos y estables debido a la comparación de datos,
pues, gracias a ello, responden bien a las diferentes variaciones de los
procesos.
Aplicaciones de un sistema de Control de movimiento en la industria
- Robótica
- Maquinas Herramienta
- Sistemas de transporte
- Empaquetado
- Industria automotriz
- Industria aeroespacial
Como hemos visto a lo largo de este artículo, un sistema de control de movimiento es pieza fundamental en el engranaje de la industria. Su capacidad para orquestar el movimiento preciso y eficiente de máquinas y dispositivos los convierte en aliados indispensables para optimizar el rendimiento, la calidad y la seguridad en una amplia gama de aplicaciones.
En Urany, somos especialistas en control de movimiento y ofrecemos soluciones de alta calidad que satisfagan las necesidades m+as exigentes de nuestros clientes. Contamos con una amplia gama de productos, incluyendo:
- Servomotores lineales: Ofrecen un movimiento preciso y eficiente para aplicaciones lineales. Ver producto.
- Inclinómetros: Permiten medir la inclinación con precisión y fiabilidad. Ver producto.
- Controladores de movimiento: Proporcionan un control preciso y versátil para una amplia gama de aplicaciones. Ver producto.
