ACCIONAMIENTO DE ALTERNA. ROTACIÓN Y TRASLACIÓN CON RAMPA
El accionamiento está formado por un variador de velocidad (VV) y dos motorreductores instalados en la máquina. El motorreductor de rotación (MR) gira la pieza sobre la que se va a trabajar. El segundo motorreductor (MT) permite la traslación de la máquina instalada sobre unos raíles de acero. Los movimientos de rotación y traslación son mutuamente excluyentes. La rotación es mantenida. La traslación es momentánea. En el caso de la rotación el movimiento se activa con el botón de marcha (START) y se detiene con el pulsador de paro (STOP); en la traslación el movimiento se activa con el pulsador START y se detiene cuando se deja de pulsar.
Los dos motores son asíncronos de 4 polos con una velocidad de sincronismo de 1500 rpm.
El VV dispone de 4 juegos de parámetros seleccionables mediante las entradas digitales I3 e I4. Utilizaremos 2 juegos, uno para la rotación y el otro para la traslación, ya que los motores giran a diferentes velocidades. Igualmente, el giro de los motores, sea dextrógiro o levógiro, se selecciona con las entradas digitales I1 e I2. La velocidad de giro de MR es 10 Hz (300 rpm). La velocidad de giro de MT es 12 Hz (360 rpm). El VV se programará con una rampa de aceleración/deceleración. En la etapa de deceleración los contactores de maniobra KMR y KMT no se abrirán hasta que la rampa de deceleración haya llegado a su término. Para ello utilizaremos en la maniobra la señal digital SOR. La arquitectura del accionamiento es la siguiente,
El panel de control está formado por los siguientes elementos: selector giratorio de 2 posiciones para la rotación (ROTATION) y traslación (TRANSLATION); selector giratorio de 2 posiciones para el giro dextrógiro (CW) y levógiro (CCW); pulsador momentáneo normalmente abierto de marcha (START); pulsador momentáneo normalmente cerrado de paro rotación (STOP); piloto LED verde que se ilumina cuando se activa la máquina (RUNNING). Los colores de estos elementos se han elegido en conformidad con la norma de aplicación, UNE-EN 60204-1 Seguridad de las máquinas. Requisitos generales: el artículo 10.2 Pulsadores y el artículo 10.3 Indicadores luminosos visualizadores. La rotulación del panel es en inglés por deseo expreso del cliente.
Nos centramos en el diseño y simulación de la maniobra y no veremos temas relacionados con la seguridad eléctrica y funcional. La simulación se realizará con un panel HMI (human machine interface).
Para el diseño de la maniobra utilizaremos el sistema de diagrama de estados,
Se podría realizar el diagrama de estados con tan solo 3 estados, pero el hecho de añadir un estado más tan solo requiere de un relé auxiliar adicional, RAX y permite que la transición desde el último estado S3 hasta el estado de descanso de la máquina S0 pueda hacerse con tan solo la modificación de un bit en la codificación de Gray.
Las señales digitales son ST (marcha), SP (paro), SOR (fin rampa deceleración), RAX (señal auxiliar).
Las ecuaciones de estado derivadas del diagrama de estados de la figura 3,
A = (SP' + B')·(ST·B' + A)
B = (SOR' + A)·(RAX·A + B)
Las ecuaciones de salida,
RAX = A·B'
CW = A·B
ROS = A·B
KMR = A·B + A'·B + SOR = (A + A')·B + SOR = B + SOR
En la traslación y por tratarse de un movimiento momentáneo, en la transición de S2 a S3 se utilizará SP = NOT(ST) = ST'. Esta modificación afecta a la función para A,
A = (ST + B')·(ST·B' + A)
En el esquema final integraremos las ecuaciones de rotación y traslación así como el movimiento dextrógiro y levógiro mediante las señales ROTR y L/R respectivamente.
La simulación en CADeSIMU nos permite comprobar el correcto funcionamiento del diseño.
