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Aplicaciones de Hidráulica Proporcional

PARAMETRIZACION Y MANDO DE AMPLIFICADORES PROPORCIONALES PZD - PWD POR MEDIO DE proPXD

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APLICACIONES DE HIDRAULICA PROPORCIONAL

Parametrización y mando de amplificadores proporcionales PZD-PWD por medio de proPXD 1ª Edicion, Abril 2006

Copyright © 2006 HRE HIDRAULIC S.L.

INDICE DIAGRAMAS TARJETA AMPLIFICADORA PZD00A 1 TARJETA AMPLIFICADORA PWDXXA 1 DIAGRAMA DE CONTROL AMPLIFICADOR PZD00A 2 DIAGRAMA DE CONTROL AMPLIFICADOR PWDXXA 3 DIAGRAMA DE CONEXIONADO TARJETAS PZD - PWD 4 LISTADO DE PARAMETROS PARAMETROS DEL AMPLIFICADOR PZD00A 5 PARAMETROS DEL AMPLIFICADOR PWDXXA 6 PRACTICA 1 MOVIMIENTOS LINEALES DE MASAS EN LAZO ABIERTO ESQUEMA HIDRAULICO 7 LISTA DE ELEMENTOS 8 DIAGRAMA VELOCIDAD /TIEMPO 9 ESQUEMA ELECTRICO 10 PARAMETRIZACION 11 PARAMETROS INTERES PZD 12 PARAMETROS INTERES PWD 15 PRACTICA 2 MOV. LINEALES DE MASAS EN LAZO CERRADO INTERNO ESQUEMA HIDRAULICO 16 LISTA DE ELEMENTOS 17 DIAGRAMA VELOCIDAD /TIEMPO 18 ESQUEMA ELECTRICO 19 PARAMETRIZACION 20 PARAMETROS INTERES PZD 21 PARAMETROS INTERES PWD 24 PRACTICA 3 MOVIMIENTOS GIRATORIOS DE MASAS EN LAZO ABIERTO VISTA CONJUNTO / ESQUEMA HIDRAULICO 31 LISTA DE ELEMENTOS 32 ESQUEMA ELECTRICO 32 PARAMETRIZACION 33 PARAMETROS INTERES PZD 34 PARAMETROS INTERES PWD 36 PRACTICA 4 MOVIMIENTOS GIRATORIOS DE MASAS EN LAZO CERRADO VISTA CONJUNTO / ESQUEMA HIDRAULICO 37 LISTA DE ELEMENTOS 38 ESQUEMA ELECTRICO 38 PARAMETRIZACION 39 AJUSTE VELOCIDAD MAXIMA DEL MOTOR – CAPTADOR 40 PARAMETROS INTERES PZD 41 PARAMETROS INTERES PWD 42 CONTROL MEDIANTE CONSIGNAS EXTERNAS 48

PRACTICA 5 CIRCUITO DE POSICIONAMIENTO LINEAL–LAZO CERRADO VISTA CONJUNTO / ESQUEMA HIDRAULICO 49 LISTA DE ELEMENTOS 50 ESQUEMA ELECTRICO 51 PARAMETRIZACION 53 PARAMETROS INTERES PZD 53 PARAMETROS INTERES PWD 54 CONTROL MEDIANTE CONSIGNAS EXTERNAS 63 PRACTICA 6 CIRCUITO DE POSICIONAMIENTO ANGULAR–LAZO

CERRADO VISTA CONJUNTO / ESQUEMA HIDRAULICO 65 LISTA DE ELEMENTOS 66 ESQUEMA ELECTRICO 66 PARAMETRIZACION 67 PARAMETROS INTERES PZD 69 PARAMETROS INTERES PWD 70 CONTROL MEDIANTE CONSIGNAS EXTERNAS 74 PRACTICA 7 OBTENCION DE DIFERENTES PRESIONES EN LAZO ABIERTO VISTA CONJUNTO / ESQUEMA HIDRAULICO 76 LISTA DE ELEMENTOS 77 ESQUEMA ELECTRICO 77 PARAMETRIZACION 78 PARAMETROS INTERES PZD 79 PARAMETROS INTERES PWD 82 PRACTICA 8 OBTENCION DE DIFERENTES PRESIONES - LAZOCERRADO VISTA CONJUNTO / ESQUEMA HIDRAULICO 84 LISTA DE ELEMENTOS 85 ESQUEMA ELECTRICO 85 PARAMETRIZACION 86 PARAMETROS INTERES PZD 87 PARAMETROS INTERES PWD 90

APLICACIONES DE HIDRAULICA PROPORCIONAL Parametrización y mando de amplificadores proporcionales por medio de proPXD

1

DIAGRAMAS Para el control de las diversas aplicaciones de hidráulica proporcional propuestas en este manual, se ha utilizado la combinación de dos tarjetas amplificadoras proporcionales, la PZD y la PWD, cuyos esquemas de conexionado se representan a continuación, primeramente de forma individual y posteriormente en combinación AMPLIFICADOR PZD00A AMPLIFICADOR PWDXXA

Alimentación

Tierra

0 V Alimentacion valor

real, Feedback

Entrada valor real, Feedback

Señal de mando, Consigna

Solenoide A

Solenoide B

Monitor

Habilitación

Status

Alimentación

Tierra

Consignas Externas

Activación S1

Activación S2

Activación S3

Activación S4

Activación S9

Activación S10

Estatus

Salida

Alimentación potenciómetro

0V


2

DIAGRAMA DE CONTROL AMPLIFICADOR PZD00A

Seña

l de S

alida

Modo

Bás

ico

Modo

Exp

erto

Cons

igna

de S

alida

Cana

les re

lativo

s a R

ampa

s

Cuad

rant

es re

lativo

s a R

ampa

s

Cons

igna

s Int

erna

s

Cons

igna

Cero

Seña

l de E

ntra

da


3

DIAGRAMA DE CONTROL AMPLIFICADOR PWDxxA

Solen

oide

A

Solen

oide

B

Modo

Bás

ico

Modo

Exp

erto

Corri

ente

Inici

al

Cont

rolad

or

Dhite

r

Corri

ente

Sol

enoi

de

Corri

ente

Sol

enoi

de

Reali

men

tació

n

Cons

igna

Cero

Seña

l de

Entra

da

Ram

pas

Reali

men

tació

n


4

DIAGRAMA DE CONEXIONADO TARJETAS AMPLIFICADORAS PZD - PWD

Alimentacion ext. -10V + 10V

Entrada Valor Real, Feedback

Tierra

Entrada

Solenoide A

Solenoide B

Monitor

Habilitación 0 V

Alimentación

Tierra

Consignas Externas

Activación S1

Activación S2

Activación S3

Activación S4

Activación S9

Activación S10

0 V

Salida

PZD00A

PWDXXA

Status


5

LISTADO DE PARAMETROS Parámetros de la PZD00A Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste del cero “offset” [%] P2 = 0 Linealización, 0=inactiva 1=activa . Con Propxd se puede de modificar la gráfica de linealización de la válvula, desde este parámetro la activamos o desactivamos P3 = 100.0 Corriente Max [%] por el canal bobina A P4 = 100.0 Corriente Max [%] por el canal bobina B P7 = 0.0 Corriente Min [%] por el canal bobina A P8 = 0.0 Corriente Min [%] por el canal bobina B P11 = 0 Señal de consigna, 0=no invertida; 1=invertida S1 = 70.0 Consigna interna 1[%] S2 = 35.0 Consigna interna 2 [%] S3 = -70.0 Consigna interna 3 [%] S4 = -35.0 Consigna interna 4 [%] S9 = 0.0 Consigna interna 5 [%] S10 = 0.0 Consigna interna 6 [%] S5 = 0 Rampa aceleración [ms] para canal bobina A, signo negativo S6 = 0 Rampa deceleración [ms] para canal bobina A, signo negativo S7 = 0 Rampa aceleración [ms] para canal bobina B, signo positivo S8 = 0 Rampa deceleración [ms] para canal bobina B, signo positivo E22 = 0 Función de activación de rampas; 0=S5-S8; 1=S11-S17 S11 = 0 Rampa para la consigna interna S1 [ms] S12 = 0 Rampa para la consigna interna S2 [ms] S13 = 0 Rampa para la consigna interna S3 [ms] S14 = 0 Rampa para la consigna interna S4 [ms] S15 = 0 Rampa para la consigna interna S9 [ms] S16 = 0 Rampa para la consigna interna S10 [ms] S17 = 0 Rampa deceleración por defecto[ms] E17 = 1 Consigna de Entrada E17=1 +/-10V E17=2 +/- 20mA E17=3 4…20mA E19 = 0 Detección de rotura de cable de consigna, 0= no activo; 1= activo para (4...20mA) E20 = 1 Consigna de salida E20=1 +/-10V E20=2 +/- 20mA E20=3 4…20mA E21 = 0 Relación de consignas internas, 0=prioridad , 1=suma de consignas E21=0 La consigna con mas prioridad prevalece ante la aparición de varias consignas, Orden de prioridad S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21=1 Suma de consignas ante la aparición de varias de ellas E25 = 0 MIN señal umbral para señal de consigna Aclaración En la ayuda de parámetros “?” aparece para P3 y P4: “Ajuste de carrera máxima para el lado de la válvula A ó B al 100% de señal de mando”. Por defecto van parametrizados al 100%, responden al ajuste de carrera máxima “desplazamiento corredera” para cada lado de la válvula al 100% de consigna , en realidad siendo la tarjeta PZD un amplificador para válvulas proporcionales con consigna de salida analógica, P3 y P4 corresponderán al tanto por % de consigna de salida que nos da el amplificador (luego si este amplificador se conecta a la PWD o directamente a una electroválvula proporcional con electrónica integrada dicha consigna equivaldrá a la corriente que circula por cada bobina, lo cual implica desplazamiento de la corredera). Así por ejemplo parametrizar P3=80% teniendo el E20=1 (salida +/-10V) corresponderá a una señal máxima de salida de -8voltios para una consigna de mando para la bobina_a del 100% (S1…10 = -100), parametrizar P4=80% equivaldrá a +8voltios para una consigna de mando para la bobina_b del 100% (S1…10 = +100)


6

Parámetros de la PWDxx Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Ajuste de la corriente máxima a circular por el canal A , solenoide A de la válvula Ia=1 3,5 A Ia=2 2,7 A Ia=4 1,3 A Ib = 2 Ajuste de la corriente máxima a circular por el canal B , solenoide B de la válvula Ib=1 3,5 A Ib=2 2,7 A Ib=4 1,3 A P1 = 0.0 Ajuste del cero “offset” [%] P3 = 100.0 Corriente Max [%] por el canal bobina A P4 = 100.0 Corriente Max [%] por el canal bobina B P5 = 2.0 Dither-Amplitud [%] P6 = 110 Dither-Frequencia [Hz] P7 = 0.0 Corriente Min [%] por el canal bobina A P8 = 0.0 Corriente Min [%] por el canal bobina B P9 = 10.0 Corriente inicial por el canal A [%] P10 = 10.0 Corriente inicial por el canal B [%] P11 = 0 Señal de consigna; 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor real (Feedback); 0=no invertida; 1=invertida P13 = 60.0 Ganancia de bypass [%] – Ajuste de dicha ganancia para mejora de la dinámica de control P14 = 3.0 T-porción del elemento PT1 P16 = 20.0 P-ganancia proporcional P17 = 10.0 I-ganancia integral P18 = 4.0 D-ganancia derivativa P19 = 3.0 T-porción del elemento DT1 P20 = 100.0 Escala del valor real (feedback) [%] P21 = 0.0 Ventana para función comparadora [%] P23 = 0 Tiempo para el comparador retraso a la activación [ms] P24 = 0 Tiempo para el comparador retraso a la desactivación [ms] P26 = 20.0 Ventana de activación para I-ganancia [%] P27 = 3.0 Reducción dentro de ventana para I-ganancia S5 = 0 Rampa aceleración [ms] para canal bobina A, signo negativo S6 = 0 Rampa deceleración [ms] para canal bobina A, signo negativo S7 = 0 Rampa aceleración [ms] para canal bobina B, signo positivo S8 = 0 Rampa deceleración [ms] para canal bobina B, signo positivo E2 = 0 Modo de operación; tipo de realimentación 0=abierto; 1=cerrado; 2=externo E11 = 4 Tipo de transductor (feedback) Disponibles modelos del 1 al 14 E12 = 0 Detección de rotura del cable del transductor 1= activo E17 = 1 Consigna de Entrada E17=1 +/-10V E17=2 +/- 20mA E17=3 4…20mA E19 = 0 Detección de rotura de cable de consigna, 0= no activo; 1= activo para (4...20mA) E25 = 0 MIN señal umbral para señal de consigna


7

SR1

SA2

SR2

SA1

Retroceso

Avance

+

-

t (s)

v (m/s)

AR AL

RRRL

SR1SA2SR2SA1

0

0a b

P T

A B

+ Avance

- Retroceso

SA2 SA1SR1 SR2

PRACTICA 1 MOVIMIENTOS LINEALES DE MASAS EN LAZO ABIERTO Introducción Se pretende estudiar el mando de un actuador linear que se desplaza alternativamente en ambos sentidos. Tanto las velocidades de desplazamiento como las rampas de aceleración y deceleración en ambos sentidos son programables por medio del software Propxd, aplicación de parametrización general para la gama de tarjetas amplificadoras proporcionales PWD, PZD y PCD. Esquema hidráulico Tal y como muestra el esquema superior, los puntos de inicio de frenada e inversión en el sentido de desplazamiento vienen dados por detectores de posición con rodillo escamoteable. El diagrama de velocidad/tiempo muestra las variaciones de velocidad a lo largo del recorrido, los puntos (posición de montaje de los detectores SR1, SR2, SA1, SA2) de cambio de la misma y el estado de las entradas de consigna que en función del signo generan la dirección del amplificador de mando


8

+ Avance

- Retroceso

a b

24V 0V

SISTEMA DE MANDO RELES / PLC (-) (+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

A B

P T

220V 50Hz

SA1

SA2

SR1

SR2

SA2

MARCHA R

MARCHA A

PARO

SA1SR1 SR2

El gobierno de la electroválvula proporcional será generado por el conjunto de tarjetas amplificadoras proporcionales PWD –PXD, las cuales serán atacadas por un sistema de mando por reles (o por PLC) para introducir las diferentes consignas de mando y rampas: valores que dichas tarjetas tendrán parametrizados en registros internos. Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:

• Lista de elementos • Esquema hidráulico • Diagrama velocidad/tiempo • Esquema eléctrico de mando de reles • Parámetros para la tarjetas amplificadoras PWD y PZD

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Cilindro de doble vástago de acero Ref. 13.021.235 Válvula distribuidora proporcional 4/3, TN06 Ref. 16100051 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 (opcional) * Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 (opcional) *

* Ambas referencias pueden ser opcionales debido a que el propio grupo hidráulico del banco HLA integra la limitadora de seguridad y el manómetro.

Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 2 Módulos de reles Ref. 23.500.968 4 Finales de carrera eléctricos de accionamiento por rodillo escamote Ref.13.019.696 Juego de 2 conectores con led para bobinas proporcionales Ref. 23.500.036 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232


9

+-

SR1

SA2

SR2

SA1

RETROCESO

AVANCE

+

-

t (s)

S6

S6

S7

S8

S8

S5 RL

AL

AR

RR

AVANCE, CONSIGNAS +RETROCESO, CONSIGNAS -

Consignas1

01

01

01

0

S3(-)

S4(-)

S1(+)

S2(+)

CONSIGNAVelocidad (m/s)

AR

RRRL

AL

SA2SR2SA1 SR1

Diagrama velocidad/tiempo Los fines de carrerea utilizados SA1, SA2, SR1 y SR2 son escamoteables, por lo que se accionan solo en la dirección de la flecha, con la leva “trasera” del vástago que en cada caso entra al cilindro, según se encuentre el cilindro avanzando o retrocediendo.

AR = Avance Rápido AL = Avance Lento RR = Retroceso Rápido RL = Retroceso Lento SA1 = Micro Avance1 SA2 = Micro Avance2 SR1 = Micro Retroceso1 SR2 = Micro Retroceso2 - = Retroceso + = Avance S5 = Rampa Aceleración para el signo – S6 = Rampa Deceleración para el signo – S7 = Rampa Aceleración para el signo + S8 = Rampa Deceleración para el signo + S3 = Consigna (-) Retroceso Rápido S4 = Consigna (-) Retroceso Lento S1 = Consigna (+) Avance Rápido S2 = Consigna (+) Avance Lento


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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

Habilitación +

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24VK1

K2

K3

K4

24V (+)

0V (-)

MARCHAAVANCE

MARCHARETROCESO

SA2

K1

K2

K3

K2

SR1

K2

K3

K4

K3

SR2

K3

K4

K1

K4

SA1

K4

K1

K2

K1

PARO

Esquema eléctrico – Mando por relés El mando por relés arriba mostrado podría realizarse mediante PLC, en el cual los finales de carrera y los pulsadores de marcha serian las entradas que según programa habrán de activar las 4 salidas que proporcionen la señal de consigna al amplificador PWD/PZD


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Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en este caso el actuador lineal, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4 ). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizada Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = 70.0 Comando interno 1 [%] S2 = 35.0 Comando interno 2 [%] S3 = -70.0 Comando interno 3 [%] S4 = -35.0 Comando interno 4 [%] S9 = 0.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 0 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 0 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 0 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 0 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 0 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Type: PWDxxA-40*- Valve: Customized Design series:4 and higher D1FC****C**M*>0 Version: 1.4 Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Intensidad canal A Ib = 2 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P5 = 2.0 Amplitud dither [%] P6 = 110 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 0.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 0.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida


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P13 = 0.0 Ganancia de bypass [%] P14 = 0.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 0.0 Ganancia P P17 = 0.0 Ganancia I P18 = 0.0 Ganancia D P19 = 0.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 100.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 0.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 0.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 0 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 4 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 0 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S2-S3-S4-S9-S10 El avance y retroceso del cilindro nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S2, S3, S4, (S9, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Según los gráficos de conexionado, las velocidades para el avance del cilindro vendrán dadas por consignas positivas, que activarán la bobina b, en este caso S1 y S2 que nos vienen expresadas en %. La velocidad de avance rápida es S1= +70, consigna equivalente a un 70 % de la corriente máx. capaz de circular por la bobina b, esto supone aprox. un desplazamiento del 70% de la corredera con el consecuente paso de caudal. La velocidad lenta S2=+35, que según lo explicado equivale a un 35% del desplazamiento. Parametrizar al 100% implicará la velocidad máxima, ya que circulará la Imáx. por la bobina y esta desplazará al máximo la corredera, generándose el máximo paso (apertura) entre la vía de P a A (ó P a B) consiguiendo que circule el caudal máximo (litros/min.) y así conseguir la máxima velocidad en el desplazamiento del cilindro (se dispone de los parámetros P3 y P4, por defecto al 100%, que responden al ajuste de carrera máxima “desplazamiento corredera” para cada lado de la válvula). El caudal que circule dependerá de varios factores, entre ellos del caudal de la bomba, de las condiciones de presión entre las vías de la válvula, etc... Para el retroceso del cilindro las consignas de control han de ser negativas, activan la bobina a. Del mismo modo la velocidad de retroceso rápido S3= -70% y la lenta S4= -35% Podemos cambiar dichas velocidades y ver el comportamiento del eje hidráulico con el paso de una a otra. Momentáneamente nos centramos en el paso “brusco“ de una consigna a otra, según la precisión y suavidad de movimiento requerida y sobre todo desplazando grandes masas (inercias) puede que el movimiento no sea óptimo y se tengan que utilizar rampas que suavicen el paso de una consigna a otra.


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Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio brusco sin rampas También podemos ver el cambio de consignas al ejecutar la opción de diagnosis desde la otra tarjeta “la PWD”, (disponemos de un montaje de dos tarjetas en serie, por lo que la salida de la PZD es la entrada de la PWD) Diagnosis en PWD : Consignas de control, cambio brusco sin rampas E22 Definición del tipo de rampas E22= 0 implica la utilización de las rampas S5-S6-S7-S8, definidas en el listado de parámetros de la página 5 y gráficamente en la figura de la página 9, y que a continuación se explican (Para la utilización de las rampas para cada consigna: S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17 se deberá parametrizar E22=1, ver explicación en ejercicio 3) Nota: Las Rampas de Control también pueden ser introducidas en la tarjeta amplificadora PWD, no obstante estando la PZD conectada en serie en primer lugar con la PWD y siendo en esta (la PZD) donde se introducen las consignas internas hemos preferido utilizar las rampas disponibles en ella (además se disponen de dos tipos de rampas, S5-S8 en modo normal y S11-S17 en modo experto


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Rampas de control S5-S6-S7-S8 Tal y como se ha mencionado, si se precisa de movimientos suaves, sin aceleraciones /deceleraciones bruscas se deberán parametrizar las distintas rampas, estas son los parámetros S5, S6, S7y S8, las cuales se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=0. Entran en juego dependiendo del cuadrante en el que nos encontremos, esto es: Rampas para el signo negativo S5 es la de aceleración y S6 la de deceleración Rampas para el signo positivo S7 es la de aceleración y S8 la de deceleración (ver gráfico pág.9 ) Introducimos primeramente dos únicos valores para ambas rampas de deceleración (para el signo + y el -) S6=1650ms S8=1420ms Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio suave con rampas Tanto en el gráfico como en el eje en movimiento se aprecia la influencia de dichos valores al movimiento, ambos S6 y S8 afectan a la frenada (al cambio a velocidad lenta) una vez pisados los micros (SR2 ó SA2) de cambio de velocidad. Puede suceder, si el tiempo de rampa (frenada) es grande o la velocidad lenta es un poco rápida, que cuando tenga que invertir el sentido de giro (al accionar el micro situado más cerca del fin de la carrera: SR1 ó SA1) el cilindro siga avanzando hasta recorrer toda la carrera, ya que primeramente realiza la frenada según la rampa hasta llegar al “cero” y a continuación cambia el sentido del movimiento (con la consiguiente rampa de aceleración si es que existe). En tal caso el tiempo de todo este proceso de “frenada e inversión” sea demasiado largo y habrá que reajustar rampas, micros o velocidades. Ir cambiando los valores de las rampas S5,S6,S7,S8 para sacar las diferentes conclusiones: rampa que afecta en cada momento, influencia de tiempos de rampa demasiados cortos/ largos, la disposición de los micros, los cambios de velocidad, reajuste de rampas para nuevas velocidades (nuevas consignas) etc. Existe la posibilidad de aplicar un tiempo de rampa interno individual para cada consigna, independiente del signo y sentido de aceleración ó deceleración, estas rampas se parametrizan desde S11 a S16 (“rampas solo definidas en el modo experto) y se habilitan con el parámetro E22=1. Ver su aplicación en la práctica3 E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna.

S6

S8


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION El listado facilitado se encuentra personalizado para familia de válvulas D1FC, algunos de estos parámetros son de interés para la práctica en cuestión, por lo que se va a comentar brevemente Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia=2 e Ib=2 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 2,7 Amperios, corriente adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de la electroválvula) Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=4 → 1,3A Ib=4 → 1,3A P1 Ajuste del cero en % Ajuste del cero de la posición de desplazamiento: Offset P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar la carrera de la válvula hacia ambos lados al 100% de consigna, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib En el caso de disponer de bobinas de otro amperaje jugaríamos con este parámetro conjuntamente con Ia e Ib: Ejemplo, bobinas de 24V de 0,8 amperios:

Parametrizamos: Ia = 4, Ib=4 (implica una corriente de 1,3 A ) realizamos una regla de tres: 1,3 A es el 100% de carrera 0,8 A será X → X= 61,5 luego parametrizaremos P3 y P4 = 61,5%

P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para ajustar la señal de dither a la dinámica de la válvula Ambos parámetros reducen la histéresis de la válvula Valores parametrizados: P5=2 y P6=110, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores pueden variar según el resultado final. P7, P8 Ajuste del paso del eje de la válvula (para ambos lados A y B) al 0,1% de consigna Permite compensar el solapamiento de la corredera. En este caso no se han parametrizado. P9, P10 Corrientes iniciales para los canales A y B en % Ajuste de la corriente de polarización para ambos solenoides. Para compensar la corriente inicial del solenoide En este caso no se han parametrizado. E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo abierto por lo que E2=0 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA uni


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SR1

SA2

SR2

SA1

Retroceso

Avance

+

-

t (s)

v (m/s)

AR AL

RRRL

SR1SA2SR2SA1

0

0a b

P T

A B

+ Avance

- Retroceso

SA2 SA1SR1 SR2

PRACTICA 2 MOVIMIENTOS LINEALES DE MASAS EN LAZO CERRADO INTERNO Introducción Se pretende estudiar el mando de un actuador linear que se desplaza alternativamente en ambos sentidos como en el ejercicio 1, pero esta ocasión la válvula dispone de captador de posición con el que se realiza un circuito de mando en lazo cerrado interno .Tanto las velocidades de desplazamiento como las rampas de aceleración y deceleración en ambos sentidos son programables por medio del software Propxd, aplicación de parametrización general para la gama de tarjetas amplificadoras proporcionales PWD, PZD y PCD. Esquema hidráulico Tal y como muestra el esquema superior, los puntos de inicio de frenada e inversión en el sentido de desplazamiento vienen dados por detectores de posición con rodillo escamoteable. El diagrama de velocidad/tiempo muestra las variaciones de velocidad a lo largo del recorrido, los puntos (posición de montaje de los detectores SR1, SR2, SA1, SA2) de cambio de la misma y el estado de las entradas de consigna que en función del signo generan la dirección del amplificador de mando.


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+ Avance

- Retroceso

a b

220V 50Hz

24V 0V

SISTEMA DE MANDO RELES / PLC (-) (+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

A B

P T

SA1

SA2

SR1

SR2

SA2

MARCHA R

MARCHA A

PARO

SA1SR1 SR2

El gobierno de la electroválvula proporcional será generado por el conjunto de tarjetas amplificadoras proporcionales PWD –PXD , las cuales serán atacadas por un sistema de mando por reles (o por PLC) para introducir las diferentes consignas de mando y rampas: valores que dichas tarjetas tendrán parametrizados en registros internos. Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:

• Lista de elementos • Esquema hidráulico • Diagrama velocidad/tiempo • Esquema eléctrico de mando de reles • Parámetros para la tarjetas amplificadoras PWD y PZD

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Cilindro de doble vástago de acero Ref. 13.021.235 Válvula distribuidora proporcional 4/3, TN06 con captador, Ref. 16100047 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 (opcional) * Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 (opcional) *


Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 2 Módulos de reles Ref. 23.500.968 4 Finales de carrera eléctricos de accionamiento por rodillo escamote Ref.13.019.696 Juego de 2 conectores con led para bobinas proporcionales Ref. 23.500.036 1 Conector para el captador de posición de la válvula proporcional Ref. 23.500.056 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232


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+-

SR1

SA2

SR2

SA1

RETROCESO

AVANCE

+

-

t (s)

S6

S6

S7

S8

S8

S5 RL

AL

AR

RR

AVANCE, CONSIGNAS +RETROCESO, CONSIGNAS -

Consignas1

01

01

01

0

S3(-)

S4(-)

S1(+)

S2(+)

CONSIGNAVelocidad (m/s)

AR

RRRL

AL

SA2SR2SA1 SR1

Diagrama velocidad/tiempo Los fines de carrerea utilizados SA1, SA2, SR1 y SR2 son escamoteables, por lo que se accionan solo en la dirección de la flecha, con la leva “trasera” del vástago que en cada caso entra al cilindro, según se encuentre el cilindro avanzando o retrocediendo.

AR = Avance Rápido AL = Avance Lento RR = Retroceso Rápido RL = Retroceso Lento SA1 = Micro Avance1 SA2 = Micro Avance2 SR1 = Micro Retroceso1 SR2 = Micro Retroceso2 - = Retroceso + = Avance S5 = Rampa Aceleración para el signo – S6 = Rampa Deceleración para el signo – S7 = Rampa Aceleración para el signo + S8 = Rampa Deceleración para el signo + S3 = Consigna (-) Retroceso Rápido S4 = Consigna (-) Retroceso Lento S1 = Consigna (+) Avance Rápido S2 = Consigna (+) Avance Lento


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24V (+)

0V (-)

MARCHAAVANCE

MARCHARETROCESO

SA2

K1

K2

K3

K2

SR1

K2

K3

K4

K3

SR2

K3

K4

K1

K4

SA1

K4

K1

K2

K1

PARO

a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

Habilitación +

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

Valor Real+

-

Roja +24 Vcc

Azul 0 Vcc

Negra

K1

K2

K3

K4

Esquema eléctrico – Mando por relés El mando por relés arriba mostrado podría realizarse mediante PLC, en el cual los finales de carrera y los pulsadores de marcha serian las entradas que según programa habrán de activar las 4 salidas que proporcionen la señal de consigna al amplificador PWD/PZD


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Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en este caso el actuador lineal, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4 ). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizada Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = 70.0 Comando interno 1 [%] S2 = 35.0 Comando interno 2 [%] S3 = -70.0 Comando interno 3 [%] S4 = -35.0 Comando interno 4 [%] S9 = 0.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 0 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 0 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 0 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 0 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 0 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Type: PWDxxA-40*- Valve: Customized Design series:4 and higher D1FC****C**M*>0 Version: 1.4 Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Intensidad canal A Ib = 2 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P5 = 2.0 Amplitud dither [%] P6 = 110 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 10.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 10.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida


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P13 = 60.0 Ganancia de bypass [%] P14 = 3.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 20.0 Ganancia P P17 = 10.0 Ganancia I P18 = 4.0 Ganancia D P19 = 3.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 100.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 20.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 3.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 1 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 4 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 1 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S2-S3-S4-S9-S10 El avance y retroceso del cilindro nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S2, S3, S4, (S9, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Según los gráficos de conexionado, las velocidades para el avance del cilindro vendrán dadas por consignas positivas, que activarán la bobina b, en este caso S1 y S2 que nos vienen expresadas en %. La velocidad de avance rápida es S1= +70, consigna equivalente a un 70 % de la corriente máx. capaz de circular por la bobina b, esto supone aprox. un desplazamiento del 70% de la corredera con el consecuente paso de caudal. La velocidad lenta S2=+35, que según lo explicado equivale a un 35% del desplazamiento. Parametrizar al 100% implicará la velocidad máxima, ya que circulará la Imáx. por la bobina y esta desplazará al máximo la corredera, generándose el máximo paso (apertura) entre la vía de P a A (ó P a B) consiguiendo que circule el caudal máximo (litros/min.) y así conseguir la máxima velocidad en el desplazamiento del cilindro (se dispone de los parámetros P3 y P4, por defecto al 100%, que responden al ajuste de carrera máxima “desplazamiento corredera” para cada lado de la válvula). El caudal que circule dependerá de varios factores, entre ellos del caudal de la bomba, de las condiciones de presión entre las vías de la válvula, etc... Para el retroceso del cilindro las consignas de control han de ser negativas, activan la bobina a. Del mismo modo la velocidad de retroceso rápido S3= -70% y la lenta S4= -35% Podemos cambiar dichas velocidades y ver el comportamiento del eje hidráulico con el paso de una a otra. Momentáneamente nos centramos en el paso “brusco“ de una consigna a otra, según la precisión y suavidad de movimiento requerida y sobre todo desplazando grandes masas(inercias) puede que el movimiento no sea óptimo y se tengan que utilizar rampas que suavicen el paso de una consigna a otra.


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Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio brusco sin rampas También podemos ver el cambio de consignas al ejecutar la opción de diagnosis desde la otra tarjeta “la PWD”, (disponemos de un montaje de dos tarjetas en serie, por lo que la salida de la PZD es la entrada de la PWD) Diagnosis en PWD : Consignas de control, cambio brusco sin rampas E22 Definición del tipo de rampas E22= 0 implica la utilización de las rampas S5-S6-S7-S8, definidas en el listado de parámetros de la página 5 y gráficamente en la figura de la pagina 9, y que a continuación se explican (Para la utilización de las rampas para cada consigna: S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17 se deberá parametrizar E22=1, ver explicación en ejercicio 3) Nota: Las Rampas de Control también pueden ser introducidas en la tarjeta amplificadora PWD, no obstante estando la PZD conectada en serie en primer lugar con la PWD y siendo en esta (la PZD) donde se introducen las consignas internas hemos preferido utilizar las rampas disponibles en ella (además se disponen de dos tipos de rampas, S5-S8 en modo normal y S11-S17 en modo experto


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Rampas de control S5-S6-S7-S8 Tal y como se ha mencionado, si se precisa de movimientos suaves, sin aceleraciones /deceleraciones bruscas se deberán parametrizar las distintas rampas, estas son los parámetros S5, S6, S7y S8, las cuales se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=0. Entran en juego dependiendo del cuadrante en el que nos encontremos, esto es: Rampas para el signo negativo S5 es la de aceleración y S6 la de deceleración Rampas para el signo positivo S7 es la de aceleración y S8 la de deceleración (ver gráfico pág. 18) Introducimos primeramente dos únicos valores para ambas rampas de deceleración (para el signo + y el -) S6=1650ms S8=1420ms Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio suave con rampas Tanto en el gráfico como en el eje en movimiento se aprecia la influencia de dichos valores al movimiento, ambos S6 y S8 afectan a la frenada (al cambio a velocidad lenta) una vez pisados los micros (SR2 ó SA2) de cambio de velocidad. Puede suceder, si el tiempo de rampa (frenada) es grande o la velocidad lenta es un poco rápida, que cuando tenga que invertir el sentido de giro (al accionar el micro situado más cerca del fin de la carrera: SR1 ó SA1) el cilindro siga avanzando hasta recorrer toda la carrera, ya que primeramente realiza la frenada según la rampa hasta llegar al “cero” y a continuación cambia el sentido del movimiento (con la consiguiente rampa de aceleración si es que existe). En tal caso el tiempo de todo este proceso de “frenada e inversión” sea demasiado largo y habrá que reajustar rampas, micros o velocidades. Ir cambiando los valores de las rampas S5,S6,S7,S8 para sacar las diferentes conclusiones: rampa que afecta en cada momento, influencia de tiempos de rampa demasiados cortos/ largos, la disposición de los micros, los cambios de velocidad, reajuste de rampas para nuevas velocidades (nuevas consignas) etc… Existe la posibilidad de aplicar un tiempo de rampa interno individual para cada consigna, independiente del signo y sentido de aceleración ó deceleración, estas rampas se parametrizan desde S11 a S16 (“rampas solo definidas en el modo experto) y se habilitan con el parámetro E22=1. Ver su aplicación en la práctica2 E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna.

S6

S8


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION El listado facilitado se encuentra personalizado para familia de válvulas D1FC, algunos de estos parámetros son de interés para la práctica en cuestión, por lo que se va a comentar brevemente Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia = 2 e Ib=2 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 2,7 Amperios, corriente adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de la electroválvula) Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=4 → 1,3A Ib=4 → 1,3A P1 Ajuste del cero en % Ajuste del cero de la posición de desplazamiento: Offset P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar la carrera de la válvula hacia ambos lados al 100% de consigna, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib En el caso de disponer de bobinas de otro amperaje jugaríamos con este parámetro conjuntamente con Ia e Ib: Ejemplo, bobinas de 24V de 0,8 amperios:


P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para ajustar la señal de dither a la dinámica de la válvula Ambos parámetros reducen la histéresis de la válvula. Valores parametrizados: P5=2 y P6=110, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores pueden variar según el resultado final. (valores del fabricante para la válvula D1FC). P7, P8 Ajuste del paso del eje de la válvula (para ambos lados A y B) al 0,1% de consigna Permite compensar el solapamiento de la corredera En este caso no se han parametrizado. P9, P10 Corrientes iniciales para los canales A y B en % Ajuste de la corriente de polarización para ambos solenoides. Para compensar la corriente inicial del solenoide. Permiten conseguir una mayor viveza “respuesta de reacción de la bobina” ante pequeñas señales de corriente (pequeñas consignas). Es útil también en válvulas con captador de la corredera no adherida a esta, por lo que al introducirles una pequeña corriente las bobinas se desplazan rejuntándose con el captador. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P9=P10=10 P11 Inversión señal de mando Este parámetro permite invertir o no la polaridad de la señal de mando introducida. P11=0 no invertida, P11=1 invertida En nuestra aplicación el cambio de dicho parámetro (por defecto =0) nos invertirá el sentido de desplazamiento del cilindro para las consignas introducidas P12 Inversión de la polaridad del captador Este parámetro permite invertir o no la polaridad del feedback, captador. P12=0 no invertida, P12=1 invertida Este parámetro puede ser útil a la hora del ajuste del captador en lazo externos, para hacerle coincidir en signo con la consigna de control. En nuestra aplicación no va ser necesario utilizarlo, ya que el signo del captador coincide con el del control, por ser la consigna la que desplaza la corredera y esta a su vez al captador. PARAMETROS DEL REGULADOR PID La regulación PID del sistema se encuentra en los parámetros de P13 a P19, P26 y P27 en la tarjeta PWD. Dado que en esta aplicación se trata de un lazo cerrado interno, para un correcto posicionado de la propia corredera de la válvula (corrección del error existente entre la señal de consigna y el valor obtenido en el captador) lo más útil es introducir los valores proporcionados por el fabricante para cada familia de válvulas. Dichos valores son los que mejor ajustan y regulan el posicionado de la válvula por lo que no merecen ser cambiados en principio. Para regulaciones externas los valores del PID habrá que variarlos y ajustarlos según sea la respuesta del sistema, pero para esta aplicación es preferible introducir directamente los datos dados por el fabricante para la válvula en cuestión (los podemos obtener introduciendo el tipo de válvula D1FC)


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P13 Ganancia de bypass Ajuste de la ganancia bypass del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, le mete más brusquedad, mas empuje al sistema, ya que esta ganancia no solo se aplica al error del sistema sino que también a la consigna de mando. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P13=60% P14 Porción T del elemento PT Ajuste del tiempo de actuación de la ganancia proporcional PT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia proporcional (acción correctora explicada a continuación), por la cual se suaviza la corrección, atenúa la corrección. Es el tiempo de introducción de ese valor de amplificación P, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P14=3 P16 Ganancia proporcional Ajuste de la parte P del controlador, este parámetro es la acción Proporcional del PID, es el responsable de amplificar el “error“: diferencia entre el captador y la consigna de modo que el sistema reaccione rápido en cuanto ese “error” aparezca, realiza una acción correctora. P es el factor amplificativo. Como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P16=20. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo PT1 definido en P14 P17 Ganancia integral Ajuste de la parte I del controlador, este parámetro es la acción Integral del PID, es el responsable de corregir el “error“ en el tiempo, ya que esta acción se basa en una función integral = sumatorio en el tiempo de las de infinitas áreas en las que se puede dividir la señal de error, “la integral del error” se va incrementando en el tiempo, por lo que acaba por corregirlo. Un valor muy alto de corrección Integral puede provocar muchas oscilaciones, como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P17=40. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante los rangos definidos por los parámetros P26 y P27 P18 Ganancia derivada Ajuste de la ganancia derivada del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, actúa en cuanto el error tiende aparecer, su acción correctora será mas fuerte cuanto más rápido aparece el error, ya que esta acción es la función derivada = pendiente, vemos que ante un cambio de consigna el error es máximo, la pendiente es máxima, la acción derivada interviene en ese preciso instante con todo el protagonismo El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es P18 = 4. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo DT1 definido en P19 P19 Porción T del elemento DT1 Ajuste del tiempo de preretención de la parte DT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia derivada, por el cual se atenúa la corrección. Es el tiempo de retardo en la introducción del valor de ganancia D, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P19=3 P20 Escala del “valor real”= “feedback” Escala del valor real ó feedback (captador), permite el ajuste del valor de señal analógica máxima de captador para un valor de señal de consigna máxima. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P20=100% P26 Ventana de activación de la ganancia I Nos permite ajustar el rango activo de la acción Integral en términos de diferencia de control(error). Para limitar la parte I a un rango determinado. Este parámetro nos permitirá que la parte integral actué dentro de un determinado rango de error, cuando el error sea <P26. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P26=20%


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P27 Ventana de reducción de la ganancia I Nos permite ajustar el valor de la acción Integral dentro de la ventana en términos de diferencia de control. Para adaptar el comportamiento de la parte I. Este parámetro nos permitirá reducir el valor de la parte integral dentro del rango de error determinado en P26, por lo que va ligado a la ganancia integral I y a la ventana de activación. El valor de fábrica para esta válvula (DFC1) es de P27=3 E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo cerrado interno por lo que E2=1 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) E11 Tipo de transductor “feedback” Ajuste del tipo de dispositivo de captación del valor real ó“feedback” utilizado. Para adaptar la entrada de feedback de la PWD a las características del dispositivo de captación, también denominado genéricamente transductor. En la práctica concreta el transductor utilizado es un captador de posición de la corredera de la válvula, para la familias WLLNG06 / DFC1 con salida analógica en tensión, Valor del parámetro: E11=4 (WLLNG06 / DFC1). Por medio del parámetro P20 se adapta la escala de dicha señal. E12 Detección rotura de cable del transductor “feedback” Parámetro para activar desactivar la función de detección de rotura de cable para la señal del captador o feedback, E12=0 (Off), E12=1 (On). El transductor de posición utilizado genera una señal de 4V +/- 2V, es conveniente activar E12 ya que en caso de rotura el transductor deja de introducir señal (0V) al control, por medio de esta función se activa una señal de status (led rojo en carátula PWD) y una señal en la salida monitor capaz de ser tenida en cuenta por el automatismo de control. Valor del parámetro: E12=1 E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA uni Valor del parámetro: E17=1 E19 Detección rotura de cable para entrada de señal de mando en PWD Parámetro para activar/desactivar la función de detección de rotura de cable de señal de mando introducida en PWD E19 = 0 No activo E19 = 1 Activo (para señales de mando de 4..20mA) Valor del parámetro: E19=0 En nuestro caso la señal de mando es de +/-10V por lo que no se puede activar ( 0V se interpretaría como rotura ) MONITORIZACION EN PWD Los gráficos de la monitorización en PWD permiten observar la señal de consigna y el valor real del captador, siendo testigos de un óptimo posicionado de la corredera de la válvula con los parámetros de “fábrica” para la familia DF1C introducidos al regulador PID: P13 = 60.0 Ganancia de bypass [%] P14 = 3.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 20.0 Ganancia P P17 = 10.0 Ganancia I P18 = 4.0 Ganancia D P19 = 3.0 Parte T de elemento DT1 P26 = 20.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 3.0 Ventana de reducción ganancia I


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El grafico inferior ilustra las diferentes consignas de control (+35, -70, -35, +70) introducidas a la PWD con sus respectivas rampas (señal en color rojo) y la posición del captador (señal en color verde). Comparando ambas se aprecia que se trata de un sistema en lazo cerrado interno (E2=1), en todo momento la corredera de la válvula sigue a la posición de consigna introducida, garantizando un correcto posicionado de la corredera y por lo tanto un paso de caudal, lo que implica que las distintas velocidades corresponden a las consignas introducidas. Diagnosis en PWD : Consignas de control y señal de feedback, cambio suave con rampas, lazo cerrado interno Si abrimos el lazo E2=0, se comprueba que la válvula no posiciona correctamente según consignas, esto es debido a la histéresis de la válvula y a que el sistema no se preocupa de corregir este error o diferencia entre la consigna y posición real ya que se trata de un lazo abierto, por lo que no se garantiza un correcto posicionado de la corredera y por lo tanto el paso de caudal, lo que implica que las distintas velocidades no corresponden correctamente a las consignas introducidas. Diagnosis en PWD : Consignas de control y señal de feedback, cambio suave con rampas, lazo abierto


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ESTUDIOS PROPUESTOS Según lo comentado, para esta aplicación de “control de la corredera” no merece variar los parámetros del PID ya que los facilitados por el fabricante son los que trabajan más apropiadamente para el lazo cerrado interno (E2=1). Los gráficos mostrados a continuación muestran una peor respuesta de la válvula y del sistema, al variar parámetros del regulador PID, (vamos a proceder a variar simplemente los parámetros de la acción proporcional P14 y P16) Variando P14=100 con P16=20 Variando P14=0 con P16=40 Variando P14=100 con P16=40 Diagnosis en PWD : Consignas de control y señal de feedback, Peor posicionado con valores no de fábrica


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Señal del captador Vamos a proceder a visualizar lo que ocurre cuando empujamos manualmente la corredera de la válvula (pinchamos con un destornillador en el agujero lateral de la bobina dcha, situada en el lado opuesto al captador) Sin consigna de mando y en lazo abierto (E2=0) la corredera se encuentra en posición central, si pinchamos la bobina por la izquierda se observa el desplazamiento de la corredera ( señal verde del captador deja de superponerse a la consigna) y en cuanto se deja “pinchar” la propia corredera vuelve a la posición central por efecto de los muelles situados en los extremos de la corredera (la señal vuelve a superponerse ) Diagnosis en PWD : Señal de feedback, en lazo abierto Sin consigna de mando y en lazo cerrado interno (E2=1) y sin corrientes iniciales (P9=P10=0) la corredera se encuentra en posición central, si pinchamos la bobina por la izquierda se observa el desplazamiento de la corredera (señal verde del captador deja de superponerse a la consigna) y en cuanto se deja “pinchar” la propia corredera vuelve a la posición central con mas fuerza que en le caso anterior sobrepasándose la posición central y volviendo a esta, por el efecto correctivo del regulador PID y de los muelles centradores. Diagnosis en PWD : Señal de feedback, en lazo cerrado interno sin P7 y P8


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Sin consigna de mando y en lazo cerrado interno (E2=1) y con corrientes iniciales (P9=P10=10) la corredera se encuentra en posición central, si pinchamos la bobina por la izquierda se observa el desplazamiento de la corredera (señal verde del captador deja de superponerse a la consigna) y en cuanto se deja “pinchar” la propia corredera vuelve a la posición central por el efecto corrector del PID y el muelle, pero esta vez no sobrepasa la posición central debido a la contra fuerza ejercida por la corriente inicial que circula por la bobina B Diagnosis en PWD : Señal de feedback, en lazo cerrado interno con P7 y P8


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a b

220V 50Hz

24V 0V

SISTEMA DE MANDO RELES / PLC

(-)

(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0

0

P T

A B

0

(*)

Perturbación10bar

A B

P T

SP1

SP2

SP3

Y1

S0

PRACTICA 3 MOVIMIENTOS GIRATORIOS DE MASAS EN LAZO ABIERTO Introducción Con este ejercicio se pretende mostrar la relación existente entre la velocidad de giro y las rampas de aceleración y frenado que se pueden aplicar a los motores hidráulicos. En este tipo de circuitos de mando, al no tener constancia de la velocidad de giro real, el sistema electrónico no puede corregir variaciones de velocidad debidas a cambios de cargas externas, a una variación de la viscosidad por el incremento de la temperatura u otras perturbaciones Vista conjunto/Esquema hidráulico Por medio de dos pulsadores (SP1, SP2) se han de introducir dos consignas de giro así como valores de rampa y ver la influencia de dichos valores en el sistema. También se estudiará el efecto de las perturbaciones, para ello disponemos de un pulsador SP3 con el que se introducirá una perturbación que consistirá en crear una contrapresión en la vía de de descarga (T) del motor Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:

• Lista de elementos • Esquema hidráulico • Esquema eléctrico de mando de reles • Parámetros para la tarjetas amplificadoras PWD y PZD


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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -

+Habilitación Alimentación

Valor realSal .Alimentación

0Perturbación

10barA B

P T

K1

K2

Y1

24V (+)

0V (-)

Perturbación

K1

K1

S0

K2

K2 K3

K3

K2 K1

SP1 SP2 SP3

Y1

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Motor hidráulico de pistones axiales Ref. 13.022.721 Válvula distribuidora proporcional 4/3, TN06 Ref. 16100051 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 Válvula distribuidora 4/2 Ref. 16.100.036 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 (opcional) * Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 (opcional) *


Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 Módulo de reles Ref. 23.500.968 Juego de 2 conectores con led para bobinas proporcionales Ref. 23.500.036 Conector para bobina Ref. 23.500.025 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232 Esquema eléctrico – Mando por reles


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Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en este caso el actuador giratorio, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4 ). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizada Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = -50.0 Comando interno 1 [%] S2 = 80.0 Comando interno 2 [%] S3 = 0.0 Comando interno 3 [%] S4 = 0.0 Comando interno 4 [%] S9 = 0.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 1 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 0 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 0 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 0 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 0 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PWDxxA-40*- Válvula: Personalizada Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Intensidad canal A Ib = 2 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P5 = 2.0 Amplitud dither [%] P6 = 110 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 0.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 0.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida P13 = 0.0 Ganancia de bypass [%]


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P14 = 0.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 0.0 Ganancia P P17 = 0.0 Ganancia I P18 = 0.0 Ganancia D P19 = 0.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 100.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 0.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 0.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 0 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 1 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 0 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S2-S3-S4-S9-S10 La velocidad y el sentido de giro del motor hidráulico nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S2, (S3, S4, S9, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Según los gráficos de conexionado, el giro del motor en sentido antihorario y la velocidad de este vendrán dadas por consignas negativas, que activarán la bobina a, en este caso S1 que nos viene expresada en %. El giro del motor en sentido horario y la velocidad de este vendrán dadas por consignas positivas, que activarán la bobina b, en este caso S2 que nos viene expresada en %. El giro en sentido antihorario y su velocidad es S1= -50, consigna equivalente a un 50 % de la corriente máx. capaz de circular por la bobina a, esto supone aprox. un desplazamiento del 50 % de la corredera con el consecuente paso de caudal. Para el giro en sentido horario la consigna introducida es S2=80, consigna equivalente a un 80 % de la corriente máx. capaz de circular por la bobina b, esto supone aprox. un desplazamiento del 80 % de la corredera con el consecuente paso de caudal. Parametrizar al 100% implicará la velocidad máxima, ya que circulará la Imáx. por la bobina y esta desplazará al máximo la corredera, generándose el máximo paso (apertura) entre la vía de P a A (ó P a B) consiguiendo que circule el caudal máximo (litros/min.) y así conseguir la máxima velocidad de giro del motor hidráulico (se dispone de los parámetros P3 y P4, por defecto al 100%, que responden al ajuste de carrera máxima “desplazamiento corredera” para cada lado de la válvula). El caudal que circule dependerá de varios factores, entre ellos del caudal de la bomba, de las condiciones de presión entre las vías de la válvula, etc... Podemos cambiar dichas velocidades y ver el comportamiento del motor hidráulico con el paso de una a otra. Momentáneamente nos centramos en el paso “brusco“ de una consigna a otra, según la precisión y suavidad de movimiento requerida y sobre todo desplazando grandes masas(inercias) el movimiento no será óptimo y se tengan que utilizar rampas que suavicen el paso de una consigna a otra. - Ver grafico pagina 19 E22 Definición del tipo de rampas E22= 1 implica la utilización de las rampas S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17, definidas en el listado de parámetros de la página 5 y gráficamente en la figura de la pagina 35, y que a continuación se explican (Para la utilización de las rampas generales S5-S6-S7-S8 se deberá parametrizar E22=0, ver ejercicio 1) Nota: Las Rampas de Control también pueden ser introducidas en la tarjeta amplificadora PWD, no obstante estando la PZD conectada en serie en primer lugar con la PWD y siendo en esta (la PZD) donde se introducen las consignas internas hemos preferido utilizar las rampas disponibles en ella (además se disponen de dos tipos de rampas, S5-S8 en modo normal y S11-S17 en modo experto


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S2=80 S1= - 50 Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio brusco sin rampas Rampas de control S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17 Si se precisa de movimientos suaves, sin aceleraciones /deceleraciones bruscas se deberán parametrizar las distintas rampas, estas son los parámetros S11, S12, S13, S14, S15, S16 tiempos de paso para cada consigna interna de mando respectivamente: ( S11 tiempo de rampa para S1; S12 para S2; …,.S15 para S9 y S16 para S10) y S17 que es la rampa de deceleración por defecto que entra en juego cuando deja de existir consigna de mando en la PZD. Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1 y entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente excepto S17 que se activará al dejar de introducir consigna. Parametrizando con: S11=1500ms de rampa para S1, S12=1000ms de rampa para S2 y S17= 800ms S12 S17 S11 Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio suave con rampas Tanto en el gráfico como en el giro del motor se aprecia la influencia de dichos valores al movimiento, S11 y S12 afectan al alcance de la consigna de control, mientras que S17 aparece cuando no existe consigna: “rampa de deceleración por defecto”.


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E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna. PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia = 2 e Ib=2 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 2,7 Amperios, corriente adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de la electroválvula) Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=4 → 1,3A Ib=4 → 1,3ª P1 Ajuste del cero en % Ajuste del cero de la posición de desplazamiento: Offset . Comprobar si el motor hidráulico se detiene con la señal de paro (S0), en caso de no ser así se introducirán pequeños valores de Offset en el parámetro P1 (valores positivos o negativos dependiendo del sentido de la deriva) P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar la carrera de la válvula hacia ambos lados al 100% de consigna, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib En el caso de disponer de bobinas de otro amperaje jugaríamos con este parámetro conjuntamente con Ia e Ib: Ejemplo, bobinas de 24V de 0,8 amperios:


P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para ajustar la señal de dither a la dinámica de la válvula Reduce la histéresis de la válvula. Valores parametrizados: P5=2 y P6=110, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores pueden variar según el resultado final E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo abierto por lo que E2=0 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) P11 Sentido de la consigna de mando P11=0. Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida. Este parámetro en nuestra aplicación nos cambiará los sentidos de giro del motor para las consignas existentes en caso de activarlo a 1 E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA uni


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a b

220V 50Hz

24V 0V


(-)

(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0

0

P T

A B

0

(*)

Perturbación10bar

A B

P T

G

SP1

SP2

SP3

Y1

S0

PRACTICA 4 MOVIMIENTOS GIRATORIOS DE MASAS EN LAZO CERRADO Introducción Los circuitos de regulación del número de revoluciones de los motores hidráulicos se aplican en todos aquellos casos donde se exige que la velocidad de giro se mantenga constante e independiente de la carga que tenga que mover. Es decir, el régimen de giro del motor está controlado en todo momento Vista conjunto/Esquema hidráulico Por medio de dos pulsadores (SP1, SP2) se han de introducir dos consignas de giro y observar la reacción del sistema por mantener constante la velocidad de giro (LAZO CERRADO) ante pequeñas perturbaciones. Las cuales las podemos generar de forma manual (frenando el volante ) o automática por medio del pulsador SP3 que crea una contrapresión en la vía de de descarga (T) del motor Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:



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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -



0Perturbación

10barA B

P T

G

K1

K2

Y1

24V (+)

0V (-)

Perturbación

K1

K1

S0

K2

K2 K3

K3

K2 K1

SP1 SP2 SP3

Y1

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Motor hidráulico de pistones axiales Ref. 13.022.721 Válvula distribuidora proporcional 4/3, TN06 Ref. 16100051 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 Válvula distribuidora 4/2 Ref. 16.100.036 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 (opcional) * Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 (opcional) *


Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 Módulo de reles Ref. 23.500.968 Tacodínamo, salida de 0 +/-10Vcc Ref. 23500996 Juego de 2 conectores con led para bobinas proporcionales Ref. 23.500.036 Conector para bobina Ref. 23.500.025 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232 Esquema eléctrico – Mando por reles


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Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en este caso el actuador giratorio, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4 ). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizado Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = -50.0 Comando interno 1 [%] S2 = 80.0 Comando interno 2 [%] S3 = 0.0 Comando interno 3 [%] S4 = 0.0 Comando interno 4 [%] S9 = 0.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 1 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 0 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 0 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 0 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 0 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PWDxxA-40*- Válvula: Personalizado Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Intensidad canal A Ib = 2 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P5 = 2.0 Amplitud dither [%] P6 = 110 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 0.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 0.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida P13 = 10.0 Ganancia de bypass [%]


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P14 = 75.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 80.0 Ganancia P P17 = 40.0 Ganancia I P18 = 2.0 Ganancia D P19 = 5.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 84.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 75.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 0.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 2 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 1 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 0 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación AJUSTE DE LA VELOCIDAD MAXIMA DEL MOTOR → AJUSTE DEL CAPTADOR En primer lugar haremos girar el motor a la máxima velocidad deseada, para ello introduciremos consigna máxima (parametrizando cualquiera de las consignas de mando, por ejemplo por S3=100%, e introduciendo 24 VCC en la su hembrilla de activación correspondiente, para el otro sentido de giro lo podríamos hacer con S4=-100%) todo ello trabajando en lazo abierto, para esto cargar E2=0, parámetro que nos indica el modo de trabajo en lazo abierto. Luego aplicando al sistema consigna del 100%, el motor girará a sus máximas revoluciones, esto dependerá del caudal que circule a través de la válvula proporcional (la cual abre y desplaza la corredera a tope a unos de sus lados) para llegar al motor. Regularemos la velocidad del motor bien estrangulando el caudal de entrada a la válvula, o generando más o menos contrapresión en la salida de retorno a tanque del motor, o subiendo la presión del sistema lo cual puede implicar un mayor paso de caudal al sistema antes de la propia limitadora de seguridad descargue parte del caudal (las perdidas de cargas de los enchufes rápidos pueden ser el causante de que la limitadora de seguridad descargue parte del caudal, se recomienda que la limitadora este a unos 35 – 40 bar) Ya tenemos el motor girando a la velocidad máxima de trabajo, lo ideal será obtener en la taco tensiones de +/-10v, ya que trabajamos con consignas de mando de +/-10v. Podemos conectar la tacodínamo a un voltímetro y ver la señal que se obtiene, la cual puede superar o ser inferior a +/- 10v. Otra forma de ver la señal máxima de la tacodínamo es girando el motor a máxima velocidad, con la taco conectada al amplificador y trabajando en lazo abierto E2=0 entrar en modo “on line” en la tarjeta amplificadora PWD, por medio de la opción Diagnosis del menú del ProPXD. Diagnosis en PWD : Consigna de control y señal feedback

Feedback , tacodínamo

Consigna


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Para ajustar ambas escalas, la consigna de mando y el captador (la taco), disponemos del parámetro P20. Para ello girando el motor a máxima velocidad, con la taco conectada al amplificador, cerramos el lazo cargando el parámetro E2=2 (lazo externo), nos ponemos en ON LINE con la tarjeta amplificadora PWD mediante la opción “Diagnosis” y vamos variando el parámetro P20 hasta que dichos valores coincidan. Diagnosis en PWD : Ajuste de Consigna de control y señal feedback por P20 P20 por defecto esta al 100%, es la escala del captador, si en lazo abierto con consigna de mando máxima obtenemos un valor superior a 100 en el captador (taco) habrá que ir aumentando el parámetro P20, si se obtiene un valor inferior a 100 (la taco no llega a dar los 10voltios) habrá que disminuir P20. PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S2-S3-S4-S9-S10 La velocidad y el sentido de giro del motor hidráulico nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S2, (S3, S4, S9, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Según los gráficos de conexionado, el giro del motor en sentido antihorario y la velocidad de este vendrán dadas por consignas negativas, que activarán la bobina a, en este caso S1 que nos viene expresada en %. El giro del motor en sentido horario y la velocidad de este vendrán dadas por consignas positivas, que activarán la bobina b, en este caso S2 que nos viene expresada en %. El giro en sentido antihorario y su velocidad es S1= -50, consigna equivalente a un 50 % de la corriente máx. capaz de circular por la bobina a, esto supone aprox. un desplazamiento del 50 % de la corredera con el consecuente paso de caudal. Para el giro en sentido horario la consigna introducida es S2=80, consigna equivalente a un 80 % de la corriente máx. capaz de circular por la bobina b, esto supone aprox. un desplazamiento del 80 % de la corredera con el consecuente paso de caudal. Parametrizar al 100% implicará la velocidad máxima, ya que circulará la Imáx. por la bobina y esta desplazará al máximo la corredera, generándose el máximo paso (apertura) entre la vía de P a A (ó P a B) consiguiendo que circule el caudal máximo (litros/min.) y así conseguir la máxima velocidad de giro del motor hidráulico (se dispone de los parámetros P3 y P4, por defecto al 100%, que responden al ajuste de carrera máxima “desplazamiento corredera” para cada lado de la válvula). El caudal que circule dependerá de varios factores, entre ellos del caudal de la bomba, de las condiciones de presión entre las vías de la válvula, etc... Podemos cambiar dichas velocidades y ver el comportamiento del motor hidráulico con el paso de una a otra. Momentáneamente nos centramos en el paso “brusco“ de una consigna a otra, según la precisión y suavidad de movimiento requerida y sobre todo desplazando grandes masas(inercias) el movimiento no será óptimo y se tengan que utilizar rampas que suavicen el paso de una consigna a otra, tal y como se han explicado y utilizado en la practica anterior. No obstante para poder apreciar más claramente los efectos de la regulación PID (especialmente el de la acción correctora Integral) no las vamos a utilizar


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S2=80 S1= - 50 Diagnosis en PZD : Consignas de control, cambio brusco sin rampas E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna. PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION El listado facilitado se encuentra personalizado para familia de válvulas D1FC, algunos de estos parámetros son de interés para la práctica en cuestión, por lo que se va a comentar brevemente Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia=2 e Ib=2 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 2,7 Amperios, corriente adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de la electroválvula) Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=3 → 1,3A Ib=3 → 1,3A P1 Ajuste del cero en % Ajuste del cero de la posición de desplazamiento: Offset . Comprobar si el motor hidráulico se detiene con la señal de paro (S0), en caso de no ser así se introducirán pequeños valores de Offset en el parámetro P1( valores positivos o negativos dependiendo del sentido de la deriva) P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar la carrera de la válvula hacia ambos lados al 100% de consigna, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib En el caso de disponer de bobinas de otro amperaje jugaríamos con este parámetro conjuntamente con Ia e Ib: Ejemplo, bobinas de 24V de 0,8 amperios:



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P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para ajustar la señal de dither a la dinámica de la válvula Reducen la histéresis de la válvula. Valores parametrizados: P5=2 y P6=110, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores se pueden variar según el resultado final de respuesta / corrección del sistema ante perturbaciones P7, P8 Ajuste del paso del eje de la válvula (para ambos lados A y B) al 0,1% de consigna Permite compensar el solapamiento de la corredera, en nuestro caso para que el sistema este más vivo y corrija mejor la velocidad, lo parametrizamos a los valores a P7= 10% P8=10%. De este modo el desplazamiento bobina-corredera de la válvula reacciona ante pequeñas corrientes procedentes del propio amplificador (debidas bien a pequeñas consignas o errores si se trata de lazo cerrado) permitiendo el paso de caudal. Dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento P9, P10 Corrientes iniciales para los canales A y B en % Ajuste de la corriente de polarización para ambos solenoides. Para compensar la corriente inicial del solenoide. En este caso no se han parametrizado. P11 Inversión señal de mando Este parámetro permite invertir o no la polaridad de la señal de mando introducida. P11=0 no invertida, P11=1 invertida En nuestra aplicación el cambio de dicho parámetro (por defecto =0) nos invertirá el sentido de giro del motor para las consignas introducidas P12 Inversión de la polaridad del captador Este parámetro permite invertir o no la polaridad del feedback, captador. P12=0 no invertida, P12=1 invertida En nuestra aplicación este parámetro puede ser útil a la hora del ajuste del captador, para hacerle coincidir en signo con la consigna de control. PARAMETROS DEL REGULADOR PID La regulación PID del sistema se encuentra en los parámetros de P13 a P19, P26 y P27 en la tarjeta PWD. Según la parametrización facilitada, para esta práctica de control de la velocidad de giro, el sistema responderá aceptablemente; no obstante se podrá mejorar o empeorar el comportamiento variando dichos parámetros, ya que la respuesta final es un compromiso entre todos ellos. Diagnosis en PWD : Regulación PID Consignas de control y señal captador Se observa que el sistema (el giro del motor ) sigue a la consigna de mando (rojo), ya que la señal proporcionada por la taco (verde) sigue a la señal de control. Es una repuesta aceptable tratándose de la velocidad de giro de un motor de pistones axiales. En la pequeña pendiente de la señal taco se puede observar la acción integral (la cual corrige el error en el tiempo), primeramente ante un cambio de consigna: “error grande” interviene principalmente la acción proporcional P y la derivada D (aunque está parametrizada a un valor muy bajo para la aplicación en cuestión) reduciendo rápidamente el error y aproximándose la señal de la taco a la del control y al cabo de un tiempo la señal de la taco alcanza al control debido a la acción correctora en el tiempo de la acción integral I

Pediente correctora de la acción Integral


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P13 Ganancia de bypass Ajuste de la ganancia bypass del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, le mete más brusquedad, mas empuje al sistema, ya que esta ganancia no solo se aplica al error del sistema sino que también a la consigna de mando. El valor introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P13=10% (Ver efecto de la ganacia bypass dentro del apartado P16 ganancia proporcional abajo descrito) P14 Porción T del elemento PT Ajuste del tiempo de actuación de la ganancia proporcional PT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia proporcional (acción correctora explicada a continuación), por la cual se suaviza la corrección, atenúa la corrección. Es el tiempo de introducción de ese valor de amplificación P, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de tiempo introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P14=75 P16 Ganancia proporcional Ajuste de la parte P del controlador , este parámetro es la acción Proporcional del PID, es el responsable de amplificar el “error“: diferencia entre el captador y la consigna de modo que el sistema reaccione rápido en cuanto ese “error” aparezca, realiza una acción correctora. P es el factor amplificativo. Como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de ganancia introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P16=80. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo PT1 definido en P14 Efecto de la ganancia proporcional En nuestra aplicación quitando el efecto de la acción integral (por medio del parámetro P26=0, explicado más adelante) y dejando que intervengan las otras acciones, principalmente afecta la acción proporcional ya que P16=80 (la derivada y el bypass están a bajo valor) ocurre lo siguiente: Diagnosis en PWD: Efecto de la acción proporcional P Se observa que la señal taco no alcanza el valor de la consigna de mando, por mucho que subamos P16 puede que no alcance tal y como es el caso. La acción integral que corregía el pequeño error en el tiempo ha desaparecido. Efecto de la ganancia Bypass Podríamos jugar con la ganancia bypass P13, según lo arriba explicado esta no solo depende del error (la proporcional actúa solo frente al error) sino que también de la señal de control. En las condiciones anteriores, sin acción integral I, vamos a elevar el valor de ganancia bypass con P13=80%, así intentar conseguir que la taco (giro del motor) alcance a la consigna de mando.


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Diagnosis en PWD: Efecto de la ganancia bypass El grafico muestra que la velocidad de giro del motor se incrementa ya que la señal taco alcanza a la señal de control. La ganancia bypass mejora la dinámica del sistema, le da mas empuje pero es un movimiento algo brusco, se observan un par de picos. Poner este parámetro en exceso puede ser perjudicial, ya que todos los parámetros del PID están en compromiso entre si y la respuesta del sistema. En ocasiones puede interesar jugar con esta ganancia, en nuestra aplicación esta parametrizado P13=10% , P17 Ganancia integral Ajuste de la parte I del controlador , este parámetro es la acción Integral del PID, es el responsable de corregir el “error“ en el tiempo. Su acción correctora se aprecia más fácilmente una vez que el error ha disminuido por medio de la acción proporcional y nos queda un pequeño error que finalmente acaba por disminuirlo. Es la responsable de corregir el error en el tiempo, ya que esta acción se basa en una función integral = sumatorio en el tiempo de las de infinitas áreas en las que se puede dividir la señal de error, “la integral del error” se va incrementando en el tiempo, por lo que acaba por corregirlo. Un valor muy alto de corrección Integral puede provocar muchas oscilaciones, como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de ganancia integral introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección sin muchas oscilaciones es de P17=40. Diagnosis en PWD: Efecto de la ganancia integral

Picos

Acción correctora I en el tiempo


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Pendiente máxima, error máximo

Para aplicaciones de control de velocidad interesa “jugar” con la corrección integral, no tanto en aplicaciones de posicionamiento ya que el sistema no termina de posicionar ya que el efecto corrector perdura en el tiempo. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante los rangos definidos por los parámetros P26 y P27 P18 Ganancia derivada Ajuste de la ganancia derivada del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, actúa en cuanto el error tiende aparecer, su acción correctora será mas fuerte cuanto más rápido aparece el error, ya que esta acción es la función derivada = pendiente, vemos que ante un cambio de consigna el error es máximo, la pendiente es máxima, la acción derivada interviene en ese preciso instante con todo el protagonismo El valor introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades de giro es de P18=2, toma un valor bajo ya que si se parametrizamos a valor superior el sistema es excesivamente brusco, introduce un movimiento correctivo tan fuerte que lo desestabiliza, generando fuertes golpes, inestabilidad y perdida de control de la velocidad de giro. Diagnosis en PWD: Error máximo, corrección fuerte por parte de la acción derivada D P19 Porción T del elemento DT1 Ajuste del tiempo de preretención de la parte DT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia derivada, por el cual se atenúa la corrección. Es el tiempo de retardo en la introducción del valor de ganancia D, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de tiempo introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P19=5 P20 Escala del “valor real”= “feedback” Este es la escala del valor real ó feedback (captador), con el ajustaremos el valor de señal analógica máxima de captador (tacodínamo) para la velocidad de giro máxima del motor hidráulico (consigna máxima de mando) (ver procedimiento de ajuste en página 40-41) P26 Ventana de activación de la ganancia I Nos permite ajustar el rango activo de la acción Integral en términos de diferencia de control(error). Para limitar la parte I a un rango determinado. Este parámetro nos permitirá que la parte integral actué dentro de un determinado rango de error, cuando el error sea <P26. El valor de tiempo introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P26=75%


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P27 Ventana de reducción de la ganancia I Nos permite ajustar el valor de la acción Integral dentro de la ventana en términos de diferencia de control. Para adaptar el comportamiento de la parte I. Este parámetro nos permitirá reducir el valor de la parte integral dentro del rango de error determinado en P26, por lo que va ligado a la ganancia integral I y a la ventana de activación. El valor de reducción introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P27=0, por lo que no hemos restado fuerza al parámetro integral dentro de su ventana/ rango de trabajo E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo cerrado externo por lo que E2=2. Se dispone de un transductor tacodinamométrico adherido a eje de motor hidráulico Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) E11 Tipo de transductor “feedback” Ajuste del tipo de dispositivo de captación del valor real ó“feedback” utilizado. Para adaptar la entrada de feedback de la PWD a las características del dispositivo de captación, también denominado genéricamente transductor. En la practica concreta el transductor utilizado es una tacodínamo con salida en analógica en tensión, por lo que se ha parametrizado E11=1 (+/-10V). Por medio del parámetro P20 se adaptará dicha señal según el procedimiento comentado en pág. 40. Existe la posibilidad escoger transductores con salida en corriente y otros transductores especiales referentes a captadores de posición de la corredera que incorporan diferentes modelos de electroválvulas proporcionales. E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA uni ESTUDIOS PROPUESTOS Una vez comentados los diferentes parámetros que entran en juego en la regulación PID, se recomienda ir variando las diferentes acciones e interpretar las respuestas del sistema. Del mismo modo será conveniente introducir perturbaciones o cambios de condiciones del sistema (variando contrapresiones, cuidadosamente frenando manualmente el giro del motor por medio del volante dispuesto en su eje, introducir otras consignas para obtener distintas velocidades etc..) para ver la respuesta del mismo interpretando los diferentes limites y posibilidades de corrección. Así mismo interesa introducir rampas y ver que estas implicarán la aceleración del sistema: “Las rampas nos determinaran el tiempo de paso de una consigna a otra, luego el tiempo de paso de una velocidad de giro a otra, por lo que esto corresponde a la aceleración. Para una compresión mas sencilla convendría utilizar en la PZD el modo E22=1 y dar tiempos independientes para cada rampa: S11 (rampa de consigna S1), S12 (rampa de consigna S2). Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1, entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente. (ver explicación rampas S11-S17 en práctica 3) Otra opción es trabajar con las rampas en el modo E22=0 (disponibles tanto en la PZD como en la PWD), en este caso las rampas no serán independientes para cada consigna (ó velocidad), ya que dependerán del signo y si son de aceleración o deceleración: Tendíamos que jugar con las rampas S5, S6, S7 y S8 (ver explicación rampas S5-S8 en práctica 1)


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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -



0Perturbación

10barA B

P T

G

+10Vcc 0 -10Vcc

+ -Consigna externa

0 +/-10

K1

K2

Y1

CONTROL MEDIANTE CONSIGNAS EXTERNAS Se trata de obtener las distintas velocidades de giros por medio de introducir una consigna externa variable, para ello se conectara el generador de consignas externas tal y como muestra la figura inferior, y se dejarán de introducir las consignas internas (S1, S2, …), ya que estas tienen prioridad sobre la externa en caso de existir ambas. El gráfico muestra como el motor gira a las distintas revoluciones según sea la consigna introducida (+/-10V), ya que el feedback (tacodínamo) sigue a la consigna de mando, señal variable introducida por el generador de consignas. Diagnosis en PWD: Control en lazo cerrado, mando por consigna externa


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a b

220V 50Hz

24V 0V


(-)

(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0

0

P1 P2 P3

P T

A B

3

2

1

SP1

SP2

SP3

S0

PRACTICA 5 CIRCUITO DE POSICIONAMIENTO LINEAL LAZO CERRADO Introducción Los circuitos de posicionamiento se aplican en todos aquellos casos en que hay que programar una posición determinada, manteniéndola con cargas variables e incluso bajo el efecto de perturbaciones. En la práctica, sólo se realizan circuitos de regulación de la posición con realimentación analógica en cilindros de carrera corta (c < 200 mm.). Para recorridos más largos, se emplean sistemas de medición incrementales, debido a la mayor precisión que se obtiene. Vista conjunto/Esquema hidráulico Por medio de tres pulsadores se han de introducir tres consignas de posicionamiento, el sistema mediante la captación de la posición por potenciómetro lineal (LAZO CERRADO) ha de llevar y mantener la posición de consigna introducida. Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:



50

3

2

1

marrón

verde

pantalla

Banana negra

Banana roja

Banana azul

24V (+)

0V (-)

K1

K1

S0

SP1 K2

K2

SP2 K3

K3

SP3 K1

L1

K2

L2

K3

L3

K2

K3

K1

K3 K2

K1

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Cilindro de doble efecto Ref. 13.023.296 Válvula distribuidora proporcional 4/3, TN06 Ref. 16100051 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 (opcional) * Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 (opcional) *


Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 Módulo de reles Ref. 23.500.968 Potenciómetro lineal, carrera 200 mm, montado sobre cilindro Ref. 21500943 Juego de 2 conectores con led para bobinas proporcionales Ref. 23.500.036 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232 Esquema eléctrico – Mando por reles Potenciómetro Patilla 3 → +10V Patilla 1 → 0V Patilla 2 → Feedback , valor real (de 0 a 10V) Con la alimentación indicada, de 0 a +10 V, las consignas de mando han de variar en el rango 0 a 10 V y ser positivas. Mediante el software Propxd se permite invertir el signo tanto de la consigna como del feedback para hacerlas coincidir en caso de que no se correspondan. Si se alimenta el potenciómetro con valores de + 10 a -10v (patilla 1 con -10V) los valores de consigna deberán tomar el mismo rango, positivas y negativas, siendo la consigna 0 el posicionamiento intermedio del cilindro.


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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

3

2

1

P1 P2 P3

-10Vcc

+10Vcc

+ -



K1

K3

K2

Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en este caso el actuador lineal, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4 ). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizado Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = 30.0 Comando interno 1 [%] S2 = 0.0 Comando interno 2 [%] S3 = 60.0 Comando interno 3 [%] S4 = 0.0 Comando interno 4 [%] S9 = 90.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 1 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 0 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 0 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms]


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S15 = 0 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 0 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PWDxxA-40*- Válvula: Personalizada Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Intensidad canal A Ib = 2 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P5 = 5.0 Amplitud dither [%] P6 = 110 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 0.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 0.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida P13 = 0.0 Ganancia de bypass [%] P14 = 10.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 90.0 Ganancia P P17 = 0.0 Ganancia I P18 = 0.0 Ganancia D P19 = 0.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 86.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 0.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 0.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 2 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 1 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 0 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo (4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación PROCEDIMIENTO DE AJUSTE DEL CAPTADOR Ver página 60, apartado de la PWD parámetro: P20: Escala del valor real


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S3-S9 El posicionamiento del cilindro, los distintos recorridos, nos vendrán dados por las consignas internas de mando S1, S3, S9 (S2, S4, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Tal y como muestran las imágenes capturas de la diagnosis de la PZD, se visualizan a color las tres consignas que se proponen a introducir (command signal) y sus respectivos valores. (S1=30, S3=60, S9=90). Del mismo modo se visualiza el valor de salida (command output) que será la consigna que se introducirá como mando a la PWD (montaje en serie de tarjetas) y toma el mismo valor Diagnosis en PZD: Consignas de entrada y salida Dichas consignas corresponderán a un determinado desplazamiento del cilindro, dadas en % (de 0 al 100%) correspondientes a la carrera del cilindro. En la diagnosis por medio de la opción “Star” se grafican los valores en tiempo real, en la parte dcha. de la ventana. Diagnosis en PZD Consignas graficadas


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E22 Definición del tipo de rampas E22=0 implicaría la utilización de las rampas S5-S6-S7-S8 definidas en el listado de parámetros de la página 5 y explicadas en el ejercicio 1. E22=1 implicaría la utilización de las rampas S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17 definidas en el listado de parámetros de la página 6 y explicadas en el ejercicio 2. En esta aplicación en principio no han sido utilizarlas ningún tipo de rampas. Realizar la práctica sin rampas y una vez obtenido un correcto posicionamiento del cilindro se pueden aplicar y ver su influencia. Las rampas nos determinaran la velocidad del posicionamiento ya que cada una implica un tiempo en introducir y alcanzar la consigna determinada, por lo tanto la velocidad del posicionado. Para una compresión mas sencilla convendría utilizar el modo E22=1 y dar tiempos para la rampa S11 (rampa de consigna S1), S13 (rampa de consigna S3) y S15 (rampa de consigna S9). Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1, entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC ) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna. En nuestra aplicación usamos prioridad (E21=0), aunque según el esquema de mando por reles facilitado, al introducir una consigna se desactiva la anteriormente introducida por lo que la prioridad no afecta, tampoco afectara en modo suma (E21=1) PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia = 2 e Ib=2 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 2,7 Amperios, corriente adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de la electroválvula) Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=4 → 1,3A Ib=4 → 1,3A P1 Ajuste del cero en % Ajuste del cero de la posición de desplazamiento: Offset Permitirá ajustar la posición del cilindro por pequeños desplazamientos, positivos ó negativos para la fijación de la posición con una consigna de mando de 0voltios. Al trabajar en lazo cerrado el offset se convierte en una señal de adicción (+ ó - ) a las señales de mando introducidas. P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar la carrera de la válvula hacia ambos lados al 100% de consigna, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib En el caso de disponer de bobinas de otro amperaje jugaríamos con este parámetro conjuntamente con Ia e Ib: Ejemplo, bobinas de 24V de 0,8 amperios:


P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para emparejar la señal de dither a la dinámica de la válvula Reducen la histéresis de la válvula. Valores parametrizados: P5=5 y P6=110, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento


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P7, P8 Ajuste de la carrera máxima de la válvula (para ambos lados A y B) al 0,1% de consigna Permite compensar el solapamiento de la corredera, en nuestro caso para que el sistema este más vivo y corrija mejor la posición, inicialmente no lo parametrizamos para observar su influencia. Así obtenemos el siguiente posicionado, el cilindro no alcanza su valor final, hay un pequeño error que aunque sea amplificado por la ganancia proporcional (ver parámetros P14 y P16) da una señal tan pequeña a la bobina que no llega a corregirlo por lo que la posición final no llega a ser completamente alcanzada Diagnosis en PWD: Posicionado sin P7 y P8 Posteriormente corregiremos el posicionado introduciendo los valores a P7=10% P8=10%, de este modo el desplazamiento bobina-corredera de la válvula reacciona ante pequeñas corrientes procedentes del propio amplificador (debidas bien a pequeñas consignas o errores si se trata de lazo cerrado) permitiendo el paso de caudal. Así al detectar un error por pequeño que este sea (diferencia entre el captador y la consigna de señal) la válvula está más sensible y puede reaccionar. Dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento Diagnosis en PWD: Posicionado con P7 y P8 P9, P10 Corrientes iniciales para los canales A y B en % Ajuste de la corriente de polarización para ambos solenoides. Para compensar la corriente inicial del solenoide. En este caso inicialmente no se han parametrizado, posteriormente como muestra el estudio de esta práctica toman un valor del 10%.

Posiciones no alcanzadas completamente

Posicionamiento mejorado


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P13 Ganancia de bypass Ajuste de la ganancia bypass del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, le mete más brusquedad, mas empuje al sistema, ya que esta ganancia no solo se aplica al error del sistema sino que también a la consigna de mando. No la utilizamos ya que la acción proporcional es capaz por si sola de eliminar el error, por lo que ha sido parametrizada a P13=0% para esta aplicación. (Ver efecto de la ganancia bypass en práctica 3 ) P14 Porción T del elemento PT Ajuste del tiempo de actuación de la ganancia proporcional PT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia proporcional (acción correctora explicada a continuación), por la cual se suaviza la corrección, atenúa la corrección. Es el tiempo de introducción de ese valor de amplificación P, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de tiempo introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P14=10, existe un compromiso con P16 ya que si P16 es pequeño el tiempo P14 deberá ser mayor P16 Ganancia proporcional Ajuste de la parte P del controlador , este parámetro es la acción Proporcional del PID, es el responsable de amplificar el “error“: diferencia entre el captador y la consigna de modo que el sistema reaccione rápido en cuanto ese “error” aparezca, realiza una acción correctora. P es el factor amplificativo. Como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de ganancia introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P16=90. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo PT1 definido en P14 Efecto de la ganancia proporcional En nuestra aplicación quitando inicialmente el efecto de la mejora del solapamiento por P6 y P7 =0, vamos variar la acción proporcional y el tiempo (P16 y P14) para ver su efecto: Parametrizando la ganancia proporcional P16= 50 y el tiempo PT1 con P14=5 Diagnosis en PWD: Posicionado con P16=50 y P14=5 No alcanza a corregir y eliminar totalmente el error, el valor y el tiempo para la ganancia proporcional no es suficiente, se aprecia que el error difiere al menos en 4,42%, por lo que el posicionamiento no es óptimo. Para el mismo valor de P16 =50 vamos a aumentar su tiempo de actuación PT1 con P14=30 y ver su influencia


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Diagnosis en PWD: Posicionado con P16=50 y P14=30 El posicionamiento ha mejorado gracias al aumento del PT1 (P14), no obstante sigue existiendo un error de un 3% Procedemos a intentar mejorar el error por medio de aumentar el factor amplificativo, este es P16=80: Diagnosis en PWD: Posicionado con P16=80 y P14=30 Hay un exceso de corrección, el valor de amplificación es elevado y actúa demasiado tiempo, el posicionamiento es sobrepasado y medianamente corregido. Como se comprueba ambos factores están relacionados y sus valores dependerán de la respuesta del sistema, por lo que su ajuste es un compromiso


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Finalmente optamos por incrementar un poco el valor amplificativo P16=90 y reducir su tiempo de influencia con P14=10 Diagnosis en PWD: Posicionado con P16=90 y P14=10 El posicionamiento ha mejorado considerablemente sin embargo sigue existiendo un pequeño error (2,15%) cuando el cilindro retrocede a la posición de consigna 30 (posiblemente debido a que la cámara de retroceso tiene menos superficie de acción por el vástago del cilindro) Efecto del factor de solapamiento : P7 y P8 Para conseguir un posicionamiento óptimo vamos a intentar reducir la influencia del solapamiento de la corredera de la válvula proporcional, para ello incrementaremos los valores de P7 y P8 a 10 (ver apartado en página 55) Diagnosis en PWD: Posicionado con P7=10, P8=10 y P16=90 P14=10 Hemos mejorado el posicionamiento al introducir la reducción del solape, no obstante sigue existiendo un error de un 1,15% para el posicionado mas critico, el de la consigna S1=30 A continuación intentaremos mejorar el posicionamiento, con los parámetros ya introducidos, aportando más señal del Dither y corrientes iniciales a las bobinas.


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Influencia del Dither Intentamos corregirlo por medio de la amplitud y frecuencia dither, parametrizamos amplitud P5=8 y frecuencia P6=150 para mejorar el rozamiento dinámico de la corredera. Diagnosis en PWD: Posicionado introduciendo más señal de dither La respuesta del sistema no ha mejorado ya que existe un pequeño sobrepasamiento de la posición tanto para S1=30, S3=60 y S9=90, el error para este último ha mejorado (0.50%) pero el posicionamiento general ha empeorado. Los valores de amplitud y frecuencia dither iniciales implicaban un mejor posicionamiento por lo que los volvemos a introducir P5=5 P6=110 Influencia de la corriente inicial P9 y P10 Por último vamos a intentar mejorar la respuesta del sistema introduciendo unas pequeñas corrientes iniciales a ambas bobinas, esto da aún más viveza ya que la bobina reaccionará mejor ante una pequeña señal de error Diagnosis en PWD: Posicionado introduciendo corriente inicial P9=10 y P10=10 Se ha conseguido un posicionamiento rápido y sin sobrepasamiento ni correcciones, consiguiendo un error mínimo para la consigna critica de S1=30 de un 0,6%


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Conclusión Para esta práctica de posicionamiento para la eliminación del error han intervenido la ganancia proporcional con su factor de tiempo, los parámetros de amplitud y frecuencia dither y la parametrización del solape y de las corrientes iniciales. Obsérvese que en esta aplicación no interesa que intervengan los otros integrantes del regulador PID, esto es la acción Integral y la Derivativa (P17 y P18, una vez conseguido un óptimo posicionamiento introducir valores a dichos parámetros y comprobar una mayor la inestabilidad del sistema, el cilindro oscila en el tiempo intentando corregir la posición) P20 Escala del “valor real” Este parámetro es el “spam”, la escala del valor real (captador), con el ajustamos la carrera del cilindro (el recorrido) con el valor obtenido en el captador (resistencia potenciométrica), para este montaje cilindro-captador parametrizando a un 86 % nos es suficiente para obtener un valor del 100% = 10 voltios en el captador con el cilindro totalmente extendido. Como este valor depende del ajuste mecánico entre cilindro y potenciómetro puede variar ligeramente según montaje Para un correcto ajuste se recomienda entrar en modo “Diagnosis”, extender el cilindro a tope de recorrido (bien por consigna 24Vcc en S1, con e2=0 lazo abierto y S1=100%, ó accionando manualmente la bobina) y realizar la lectura del feedback signal, ir ajustando por medio del parámetro P20 hasta obtener una lectura del 100% Si se desea que el desplazamiento máximo no sea la carrera completa del cilindro cerrar el lazo e2=1 y con consigna máxima: ir descendiendo el valor de P20 hasta encontrar la posición deseada del cilindro, el recorrido del cilindro disminuirá según disminuya P20 Diagnosis en PWD: ajuste del captador E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo cerrado externo por lo que E2=2 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) E11 Tipo de transductor “feedback” Ajuste del tipo de dispositivo de captación del valor real ó“feedback” utilizado. Para adaptar la entrada de feedback de la PWD a las características del dispositivo de captación, también denominado genéricamente transductor. En la práctica concreta el transductor utilizado es un potenciómetro lineal con salida analógica en tensión, por lo que se ha parametrizado E11=1 (+/-10V). Por medio del parámetro P20 se adapta dicha señal según el procedimiento comentado Existe la posibilidad escoger transductores con salida en corriente y otros transductores especiales referentes a captadores de posición de la corredera que incorporan diferentes modelos de electroválvulas proporcionales. E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA uni


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ESTUDIOS PROPUESTOS Una vez comentados los diferentes parámetros que entran en juego en la regulación PID, se recomienda ir variando las diferentes acciones e interpretar las respuestas del sistema. Del mismo modo será conveniente introducir perturbaciones o cambios de condiciones del sistema (generando contrapresiones, cambios de consignas etc.) para ver la respuesta del mismo interpretando los diferentes limites y posibilidades de corrección En la diagnosis podremos observar tanto la consigna de entrada a la PWD como el valor real (feedback signal), señal procedente del captador. Si se realiza un buen ajuste dichos valores deben coincidir, lo que implica un correcto posicionamiento ante las distintas consignas de mando. Diagnosis en PWD: Posicionado: Consignas de control y señal feedback Las capturas muestran una respuesta aceptable del sistema ante el control de la posición, al diferir mínimamente la señal de consigna y el feedback. Si lo graficamos mediante la señal de Start , vemos en rojo la señal de consigna (90, 60, 30) y en verde la señal de feedback que le sigue hasta corregir el error y coincidir con esta. ESTUDIO DE LA VELOCIDAD Así mismo interesa introducir rampas a las consignas y ver que estas implicarán la velocidad del posicionado: “Las rampas nos determinaran la velocidad del posicionamiento ya que cada una determina el tiempo en introducir y alcanzar la consigna determinada, por lo tanto la velocidad del posicionado”. Para una compresión mas sencilla convendría utilizar en la PZD el modo E22=1 y dar tiempos independientes para cada rampa: S11 (rampa de consigna S1), S13 (rampa de consigna S3) y S15 (rampa de consigna S9). Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1, entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente. (ver explicación rampas S11-S17 en práctica 3) Otra opción es trabajar con las rampas en el modo E22=0 (disponibles tanto en la PZD como en la PWD), en este caso las rampas no serán independientes para cada posición (velocidades independientes), ya que dependerán del signo (en este caso +) y si son de aceleración o deceleración (para nuestra aplicación si avanza o retrocede): Tendíamos que jugar con las rampas S7 (para el avance) y S8 (para el retroceso) (ver explicación rampas S5-S8 en práctica 1)


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Parametrizando y realizando la diagnosis en la PWD Con S7=0ms y S8=0ms Diagnosis en PWD: Velocidad sin rampas S7 y S8 Con S7=6500ms y S8=12000ms Diagnosis en PWD: Disminución velocidad, efecto de rampas S7 y S8 Entre los dos gráficos se aprecia que el tiempo de posicionado ha variado al introducirles las rampas, (ver como la señal feedback tarda más tiempo en alcanzar las consignas de mando), la velocidad disminuye Nota: Si las rampas S7 y S8 se parametrizan en la PZD, la señal de consigna “roja” no será en escalón, sino que mostrará la pendiente de las rampas, ya que la diagnosis en PWD nos muestra la entrada de consigna y en tal caso será la señal de salida de PZD (tarjetas en serie PZD-PWD) siendo ésta la consigna de mando ya tratada con la rampas.

Efecto de S7

Efecto de S8


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a(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -


Valor realSal. Alimentación+ -

Consigna externa

+10Vcc

-10Vcc

+/-10

0 Generador de consignas externas

0

a b

3

2

1

P1 P2 P3K1

K2

K3

CONTROL MEDIANTE CONSIGNAS EXTERNAS Se trata de obtener las distintas posiciones por medio de introducir una consigna externa variable, para ello se conectara el generador de consignas externas tal y como muestra la figura inferior, y se dejarán de introducir las consignas internas (S1, S3, S9), ya que estas tienen prioridad sobre la externa en caso de existir ambas con E21=0, o se sumaran con E21=1. Por medio de la diagnosis en la PZD solo se visualiza la consigna externa introducida, tensión de 0 a 10V, ya que según muestra la figura la consigna ó señal de control (comand signal) = señal de salida de pzd (comand output signal), es más interesante realizar la diagnosis en la PWD ya que la además de visualizar la señal de entrada a ella (la de salida de pzd) también nos es mostrada la señal de feedback. Diagnosis en PZD: Consigna de mando externa


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La diagnosis en la PWD nos permite ver como el “feedback” sigue a la “consigna externa” de entrada, ambos valores son graficados con la opción “Star”, o bien se muestran sus valores en % por la opción “stop” Diagnosis en PWD: Consigna de mando externa y señal de feedback


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a b

220V 50Hz

24V 0V


(-)

(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0

0

P T

A B

1

2

3

0(*)

SP1

SP2

SP3

S0

PRACTICA 6 CIRCUITO DE POSICIONAMIENTO ANGULAR LAZO CERRADO Introducción Los circuitos de posicionamiento angular se aplican en todos aquellos casos en que hay que programar un ángulo determinada, manteniéndolo con cargas variables e incluso bajo el efecto de perturbaciones. En la práctica, sólo se realizan circuitos de regulación angular con realimentación analógica cuando se requiere una precisión media. Cuando hay necesidad de obtener gran precisión se recurre al empleo de sistemas de medición óptico-incrementales como son los encoders rotativos. Vista conjunto/Esquema hidráulico Por medio de tres pulsadores se han de introducir tres consignas de posicionamiento, tres ángulos diferentes de posicionado, el sistema mediante la captación de la posición por potenciómetro lineal (LAZO CERRADO) ha de llevar y mantener la posición angular de consigna introducida. Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:



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Banana negra

Banana roja

Banana azul 1

2

3

rojo

amarillo

verde

24V (+)

0V (-)

K1

K1

S0

SP1 K2

K2

SP2 K3

K3

SP3 K1

L1

K2

L2

K3

L3

K2

K3

K1

K3 K2

K1

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Motor hidráulico de pistones axiales Ref. 13.022.721 Válvula distribuidora proporcional 4/3, TN06 Ref. 16100051 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Limitadora de presión Ref. 13.025.811 (opcional) * Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 (opcional) *


Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 Módulo de reles Ref. 23.500.968 Potenciómetro rotativo con soporte y acoplamiento montado sobre eje motor Ref. 23500994 Juego de 2 conectores con led para bobinas proporcionales Ref. 23.500.036 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232 Esquema eléctrico – Mando por reles Potenciómetro Patilla 3 → +10V Patilla 1 → 0V Patilla 2 → Feedback , valor real (de 0 a 10V) Con la alimentación indicada, de 0 a +10 V, las consignas de mando han de variar en el rango 0 a 10 V y ser positivas. Mediante el software Propxd se permite invertir el signo tanto de la consigna como del feedback para hacerlas coincidir en caso de que no se correspondan. Si se alimenta el potenciómetro con valores de + 10 a -10v (patilla 1 con -10V) los valores de consigna deberán tomar el mismo rango, positivas y negativas, siendo la consigna 0 el posicionamiento intermedio del motor.


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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -



1

2

3

0

K1

K2

K3

Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en este caso el actuador de giro, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4 ). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Type: PZD00A-40*- Valve: Design series:3 and higher Version: 1.3 Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = 80.0 Comando interno 1 [%] S2 = 0.0 Comando interno 2 [%] S3 = 50.0 Comando interno 3 [%] S4 = 0.0 Comando interno 4 [%] S9 = 30.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 1 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B


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S11 = 2000 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 2000 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 2000 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 0 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Type: PWDxxA-40*- Valve: Customized Design series: 14 and higher ----- Version: parameter value description Parámetro Valor Descripción Ia = 2 Intensidad canal A Ib = 2 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P5 = 2.0 Amplitud dither [%] P6 = 110 Frecuencia dither [Hz] P7 = 23.0 Mín [%] canal A P8 = 23.0 Mín [%] canal B P9 = 1.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 1.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 0 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida P13 = 0.0 Ganancia de bypass [%] P14 = 2.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 20.0 Ganancia P P17 = 37.0 Ganancia I P18 = 15.0 Ganancia D P19 = 2.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 100.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 0.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 0.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 3000 Rampa ascendente [ms] B S8 = 3000 Rampa descendente [ms] B E2 = 2 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 1 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 0 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo (4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S3-S9 El posicionamiento del motor, los distintos ángulos de giro, nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S3, S9 (S2, S4, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Tal y como muestran las imágenes capturas de la diagnosis de la PZD, se visualizan a color las tres consignas que se proponen a introducir (command signal) y sus respectivos valores. Del mismo modo se visualiza el valor de salida (command output) que será la consigna que se introducirá como mando a la PWD (montaje en serie de tarjetas) y toma el mismo valor. Diagnosis en PZD: Posicionado: Consignas de control Dichas consignas corresponderán a un determinado ángulo de giro del motor, dadas en % (de 0 al 100%) correspondientes al giro de 0º a 360º. En la diagnosis por medio de la opción “Star” se grafican los valores en tiempo real en la parte dcha. de la ventana E22 Definición del tipo de rampas E22=1 implica la utilización de las rampas S11-S12-S13-S14-S16-S19-S20 definidas en el listado de parámetros de la página 5 y que a continuación se explican brevemente. Para acceder a estas rampas hay que entrar en el software Propxd en modo experto, para ello Rampas de control S11-S13-S15 Para conseguir el posicionamiento más preciso posible y sin movimientos bruscos se han aplicado a las tres consignas (S1, S3 y S9) un pequeño tiempo de rampa de paso, dichas rampas corresponden a los parámetros S11-S13 –S15 y se activarán siempre individualmente para dar paso según sea la consigna introducida. En este caso dichas rampas han sido parametrizadas con un tiempo de 2000ms, pero es una cuestión de ajuste/compromiso con el comportamiento del sistema. E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna.


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia=2 e Ib=2 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 2,7 Amperios, corriente adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de la electroválvula) Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=3 → 1,3A Ib=3 → 1,3A P1 Ajuste del cero en % Ajuste del cero de la posición de desplazamiento: Offset Permitirá ajustar la posición del motor en caso de giro sin señal de consigna. Al trabajar en lazo cerrado el offset se convierte en una señal de adicción (+ ó -) a las señales de mando introducidas. P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar la carrera de la válvula hacia ambos lados al 100% de consigna, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib En el caso de disponer de bobinas de otro amperaje jugaríamos con este parámetro conjuntamente con Ia e Ib: Ejemplo, bobinas de 24V de 0,8 amperios:


P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para emparejar la señal de dither a la dinámica de la válvula Reducen la histéresis de la válvula Valores parametrizados: P5=2 y P6=110, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento P7, P8 Ajuste del paso del eje de la válvula (para ambos lados A y B) al 0,1% de consigna Permite compensar el solapamiento de la corredera, en nuestro caso para que el sistema este más vivo y corrija mejor la posición, lo parametrizamos a los valores a P7= 23% P8=23%. De este modo el desplazamiento bobina-corredera de la válvula reacciona ante pequeñas corrientes procedentes del propio amplificador (debidas bien a pequeñas consignas o errores si se trata de lazo cerrado) permitiendo el paso de caudal. Dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento P9, P10 Corrientes iniciales para los canales A y B en % Ajuste de la corriente de polarización para ambos solenoides. Para compensar la corriente inicial del solenoide. En este caso se han parametrizado a bajo valor: P9=1.0, P10=1.0 Permiten conseguir una mayor viveza “respuesta de reacción de la bobina” ante pequeñas señales de corriente (pequeñas consignas). Es útil también en válvulas con captador de la corredera no adherida a esta, por lo que al introducirles una pequeña corriente las bobinas se desplazan rejuntándose con el captador. PARAMETROS DEL REGULADOR PID La regulación PID del sistema se encuentra en los parámetros de P13 a P19, P26 y P27 en la tarjeta PWD. Dado que en esta aplicación se trata de un lazo cerrado externo, para un correcto posicionado del eje giratorio los valores del PID han sido cuidadosamente ajustados para una óptima respuesta del sistema, ya que esta es compromiso de todos ellos. P13 Ganancia de bypass Ajuste de la ganancia bypass del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, le mete más brusquedad, mas empuje al sistema, ya que esta ganancia no solo se aplica al error del sistema sino que también a la consigna de mando. El valor introducido para ésta aplicación es de P13=0%, ya que el posicionado de este eje giratorio ha de ser suave. Potenciómetro multivuelta La brusquedad puede hacer que el giro sobrepase la posición y para consignas máximas o mínimas debido a que el captador utilizado es multivuelta (de 0 a 10 Vcc) corremos el peligro de que el error crezca al máximo al sobrepasar la posición. “Explicación: Si buscamos la posición de consigna 0, el motor girará acercándose al punto 0 hasta obtener en el captador 0V, pero si se sobrepasa la posición inmediatamente se obtiene en el captador 10V (es multivuelta), con el consiguiente incremento del error (error máximo: consigna de mando 0V y señal de captador 10V con lo que el regulador PID reaccionará metiéndole máxima acción correctora, con el más que probable nuevo sobrepasamiento: giro descontrolado y sin parada”


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P14 Porción T del elemento PT Ajuste del tiempo de actuación de la ganancia proporcional PT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia proporcional (acción correctora explicada a continuación), por la cual se suaviza la corrección, atenúa la corrección. Es el tiempo de introducción de ese valor de amplificación P, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor introducido para esta aplicación es de P14=2 P16 Ganancia proporcional Ajuste de la parte P del controlador , este parámetro es la acción Proporcional del PID, es el responsable de amplificar el “error“: diferencia entre el captador y la consigna de modo que el sistema reaccione rápido en cuanto ese “error” aparezca, realiza una acción correctora. P es el factor amplificativo. Como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor introducido para esta aplicación es de P16=20 Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo PT1 definido en P14 P17 Ganancia integral Ajuste de la parte I del controlador, este parámetro es la acción Integral del PID, es el responsable de corregir el “error“ en el tiempo, ya que esta acción se basa en una función integral = sumatorio en el tiempo de las de infinitas áreas en las que se puede dividir la señal de error, “la integral del error” se va incrementando en el tiempo, por lo que acaba por corregirlo. Un valor muy alto de corrección Integral puede provocar muchas oscilaciones, como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor introducido para esta aplicación es de P17=37 Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante los rangos definidos por los parámetros P26 y P27 P18 Ganancia derivada Ajuste de la ganancia derivada del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, actúa en cuanto el error tiende aparecer, su acción correctora será mas fuerte cuanto más rápido aparece el error, ya que esta acción es la función derivada = pendiente, vemos que ante un cambio de consigna el error es máximo, la pendiente es máxima, la acción derivada interviene en ese preciso instante con todo el protagonismo El valor introducido para esta aplicación es de P18=15 Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo DT1 definido en P19 P19 Porción T del elemento DT1 Ajuste del tiempo de preretención de la parte DT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia derivada, por el cual se atenúa la corrección. Es el tiempo de retardo en la introducción del valor de ganancia D, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor introducido para esta aplicación es de P19=2 P20 Escala del “valor real”= “feedback” Escala del valor real ó feedback (captador), permite el ajuste del valor de señal analógica máxima de captador para un valor de señal de consigna máxima. El valor introducido para esta aplicación es de P20=100% Así obtenemos un giro de 0º a 350ª (hay una pequeña zona muerta en el potenciómetro giratorio), si quisiéramos reducir el giro iremos reduciendo P20 P26 Ventana de activación de la ganancia I Nos permite ajustar el rango activo de la acción Integral en términos de diferencia de control(error). Para limitar la parte I a un rango determinado. Este parámetro nos permitirá que la parte integral actué dentro de un determinado rango de error, cuando el error sea <P26. El valor introducido para esta aplicación es de P26=0 (por lo que la acción integral no entra en juego) P27 Ventana de reducción de la ganancia I Nos permite ajustar el valor de la acción Integral dentro de la ventana en términos de diferencia de control. Para adaptar el comportamiento de la parte I. Este parámetro nos permitirá reducir el valor de la parte integral dentro del rango de error determinado en P26, por lo que va ligado a la ganancia integral I y a la ventana de activación. El valor introducido para esta aplicación es de P27=0


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E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo cerrado por lo que E2=2 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) Valor del parámetro: E2=2 E11 Tipo de transductor “feedback” Ajuste del tipo de dispositivo de captación del valor real ó“feedback” utilizado. Para adaptar la entrada de feedback de la PWD a las características del dispositivo de captación, también denominado genéricamente transductor. En la práctica concreta el transductor utilizado es un potenciómetro giratorio con salida analógica en tensión, por lo que se ha parametrizado E11=1 (+/-10V). Por medio del parámetro P20 se adapta dicha señal (se amplifica o reduce) Existe la posibilidad escoger transductores con salida en corriente y otros transductores especiales referentes a captadores de posición de la corredera que incorporan diferentes modelos de electroválvulas proporcionales. Valor del parámetro: E11=1 E12 Detección rotura de cable del transductor “feedback” Parámetro para activar desactivar la función de detección de rotura de cable para la señal del captador o feedback, E12=0 (Off), E12=1 (On). El transductor de posición en esta aplicación, según la conexión realizada, nos genera una señal de 0V a +10V, no es posible activar E12 ya que en caso de rotura dejará de introducir señal (0V) coincidiendo con el valor minino del mismo. Valor del parámetro: E12=0 E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) por lo que debemos hacerla coincidir. Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA uni Valor del parámetro: E17=1 E19 Detección rotura de cable para entrada de señal de mando en PWD Parámetro para activar/desactivar la función de detección de rotura de cable de señal de mando introducida en PWD E19 = 0 No activo E19 = 1 Activo (para señales de mando de 4..20mA) Valor del parámetro: E19=0 En nuestro caso la señal de mando es de +/-10V por lo que no se puede activar (0V se interpretaría como rotura ) MONITORIZACION – DIAGNOSIS EN PWD En la diagnosis podemos observar tanto la consigna de entrada a la PWD como el valor real (feedback signal), señal procedente del captador. Si se realiza un buen ajuste dichos valores deben coincidir, lo que implica un correcto posicionamiento ante las distintas consignas de posición.


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Diagnosis en PWD: Posicionado: Consignas de control y señal feedback Las capturas muestran una respuesta aceptable del sistema ante el control de la posición, al diferir mínimamente la señal de consigna y el feedback. Si lo graficamos mediante la señal de Start , en rojo la señal de consigna (80, 50, 30) y en verde la señal de feedback que la sigue hasta corregir el error y coincidir con esta. Diagnosis en PWD: Posicionado: Graficas consignas de control y señal feedback


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a ba(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -


Valor realSal. Alimentación

1

2

3

0

+ -Consigna externa

+10Vcc

-10Vcc

+/-10

0 Generador de consignas externas

0

K1

K2

K3

ESTUDIO DE LA VELOCIDAD Así mismo interesa introducir rampas a las consignas y ver que estas implicarán la velocidad del posicionado: “Las rampas nos determinaran la velocidad del posicionamiento ya que una rampa implica el tiempo en alcanzar una consigna, que corresponde con una la posición, por lo tanto la velocidad del posicionado”. Para una compresión mas sencilla convendría utilizar en la PZD el modo E22=1 y dar tiempos independientes para cada rampa: S11 (rampa de consigna S1), S13 (rampa de consigna S3) y S15 (rampa de consigna S9). Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1, entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente. (ver explicación rampas S11-S17 en práctica 3) Otra opción es trabajar con las rampas en el modo E22=0 (disponibles tanto en la PZD como en la PWD), en este caso las rampas no serán independientes para cada posición (velocidades independientes), ya que dependerán del signo (en este caso +) y si son de aceleración o deceleración (para nuestra aplicación si avanza o retrocede): Tendíamos que jugar con las rampas S7 (para el avance) y S8 (para el retroceso) (ver explicación rampas S5-S8 en práctica 1) Ya previamente en la parametrización de la tarjeta PZD se han introducido rampas en S11=S13=S15=2000ms, para realizar el estudio de velocidad se pueden variar dichos parámetros o introducir nuevas rampas en la tarjeta PWD y ver como afectan a la velocidad de posicionamiento. CONTROL MEDIANTE CONSIGNAS EXTERNAS Se trata de obtener distintas posiciones de giro por medio de introducir una consigna externa variable, para ello se conectara el generador de consignas externas tal y como muestra la figura y se dejarán de introducir las consignas internas (S1, S3, S9), ya que estas tienen prioridad sobre la externa en caso de existir ambas.


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Por medio de la diagnosis en la PZD solo se visualiza la consigna externa introducida, tensión de 0 a 10V, ya que según muestra la figura la consigna ó señal de control (comand signal) = señal de salida de pzd (comand output signal), es más interesante realizar la diagnosis en la PWD ya que la además de visualizar la señal de entrada a ella (la de salida de pzd) también nos es mostrada la señal de feedback. Diagnosis en PZD: Consigna de mando externa La diagnosis en la PWD nos permite ver como el “feedback” sigue a la “consigna externa” de entrada, ambos valores son graficados con la opción “Star”, o bien se muestran sus valores en % por la opción “stop” Diagnosis en PWD: Consigna de mando externa y señal de feedback


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b

220V 50Hz

24V 0V


(-)

(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0

0

Perturbación

SP1

SP2

SP3

S0

PRACTICA 7 OBTENCION DE DIFERENTES PRESIONES LAZO ABIERTO Introducción Con este circuito conseguimos diferentes presiones de trabajo según la consigna seleccionada. Al ser un sistema en lazo abierto, no hay realimentación por lo que el sistema electrónico no puede corregir las variaciones de presión debidos a perturbaciones externas. Vista conjunto/Esquema hidráulico Por medio de dos pulsadores (SP1, SP2, SP3) se han de introducir tres consignas presión y comprobar (por medio del visualizador digital que incorporado en el transductor de presión o por manómetro en su defecto) la eficacia del la limitadora de presión frente a las distintas consignas. Al ser un circuito en lazo abierto se introducirán perturbaciones para comprobar que el sistema no las puede corregir y la presión decrece. Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:



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24V (+)

0V (-)

K1

K1

S0

K2

K2 K3

K2 K1

SP1 SP2 SP3

K3

K1

K2K3K3

a(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -



0Perturbación

K1

K2

K3

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Válvula imitadora de presión proporcional VBY, Ref. Placa repartidora con manómetro Ref. 13.025.741 ó con transductor de presión Ref. 13026568 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 Módulo de reles Ref. 23.500.968 Conector con led para bobina proporcional Ref. 23.500.036 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232 Esquema eléctrico – Mando por reles


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Parametrización Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en esta práctica la presión del sistema, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizado Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = 30.0 Comando interno 1 [%] S2 = 0.0 Comando interno 2 [%] S3 = 50.0 Comando interno 3 [%] S4 = 0.0 Comando interno 4 [%] S9 = 70.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 0 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 3000 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 4000 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 6000 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 5000 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Type: PWDxxA-40*- Valve: Customized Design series: 14 and higher ----- Version: Parámetro Valor Descripción Ia = 4 Intensidad canal A Ib = 4 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 61.5 Máx [%] canal A P4 = 61.5 Máx [%] canal B P5 = 1.5 Amplitud dither [%] P6 = 250 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 0.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 0.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 1 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida P13 = 0.0 Ganancia de bypass [%]


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P14 = 0.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 0.0 Ganancia P P17 = 0.0 Ganancia I P18 = 0.0 Ganancia D P19 = 0.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 100.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 0.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 0.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 0 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 12 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 0 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo (4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION Consignas de Control S1-S3-S9 Las distintas presiones del sistema, nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S3, S9 (S2, S4, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Tal y como muestran las imágenes capturas de la diagnosis de la PZD, se visualizan a color las tres consignas que se proponen a introducir (command signal) y sus respectivos valores. (S1=30, S3=50, S9=70). Del mismo modo se visualiza el valor de salida (command output) que será la consigna que se introducirá como mando a la PWD (montaje en serie de tarjetas) y toma el mismo valor. Diagnosis en PZD: Consignas de entrada y salida Dichas consignas corresponderán a un determinado valor de presión, dadas en % (de 0 al 100%). En la diagnosis por medio de la opción “Star” se grafican los valores como se muestra en figuras posteriores.


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Rango de presiones El rango de trabajo para la válvula presión proporcional VBY___ comprende de 0 a 64bar, por lo que la presión de trabajo para nuestra práctica lo tomaremos de manera aproximada de 0 a 60bar, así para una consigna máxima del 100% corresponderán 60 bar, y para los demás valores aplicaremos de manera aproximada la regla de tres. Ténganse en cuenta que el comportamiento de la válvula tampoco es lineal por lo que en realidad el valor de presión obtenido será el indicado en el manómetro, pero para tener una referencia orientativa nos valdrá. Limitadora de seguridad del grupo Pmax=50bar Para tal fin deberíamos ajustar la limitadora de seguridad del propio grupo hidráulico mínimo a 60 bar, pero como medida de precaución la tasaremos a 50 bar, y no trabajaremos con consignas superiores al 80% Aplicando la regla de tres: Al 100% de consigna corresponderían aprox. 60 bar S1=30% corresponderán aprox. 18 bar, (valor obtenido 14.4bar) S2=50% corresponderán aprox. 30 bar, (valor obtenido 29.2bar) S3=70% corresponderán aprox. 42 bar (valor obtenido 44.8bar) Es preferible no tarar el grupo con presión más alta ya que si en utilizaciones posteriores del banco la presión queda fijada a tal valor (recomendamos no superar los 40bar para las prácticas habituales) pueden darse efectos multiplicativos de presión trabajando con cilindros diferenciales, y generarse contrapresiones que doblen dicha presión, con lo que las mangueras trabajen al limite con el consiguiente peligro que pueda entrañar. E22 Definición del tipo de rampas E22= 1 implica la utilización de las rampas S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17, definidas en el listado de parámetros de la página 5 y gráficamente en la figura de la pagina 64, y que a continuación se explican (Para la utilización de las rampas generales S5-S6-S7-S8 se deberá parametrizar E22=0, ver ejercicio 1) Nota: Las Rampas de Control también pueden ser introducidas en la tarjeta amplificadora PWD, no obstante estando la PZD conectada en serie en primer lugar con la PWD y siendo en esta (la PZD) donde se introducen las consignas internas hemos preferido utilizar las rampas disponibles en ella (además se disponen de dos tipos de rampas, S5-S8 en modo normal y S11-S17 en modo experto Rampas de control S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17 Es preferible que los cambios de presión introducidos al sistema se realicen de forma gradual, sin brusquedades, ya que se evitan golpes y picos de presión que pueden dañar tanto los elementos hidráulicos (manómetros, actuadores, etc…).como demás elementos (piezas, ejes, guías, etc….) sobre los que se esté actuado. Para tal cometido utilizaremos las rampas de paso (tiempos de paso) de una consigna a otra, definidas en los parámetros S11, S12, S13, S14, S15, S16 respectivamente: ( S11 tiempo de rampa para S1; S12 para S2; …,.S15 para S9 y S16 para S10) y S17 que es la rampa de deceleración por defecto que entra en juego cuando deja de existir consigna de mando en la PZD. Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1 y entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente excepto S17 que se activará al dejar de introducir consigna. Diagnosis en PZD : Consigna de control y de salida, paso brusco sin rampas

S9S3

S1

Consigna de control = Consigna de salida


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Parametrizando con: S11=3000ms de rampa para S1, S13=4000ms de rampa para S3, S15=6000ms de rampa para S9 y S17= 5000ms rampa por defecto para cuando se deje de introducir consigna Rampa roja = consigna de control en PWD Rampa azul = consigna de salida de PWD Diagnosis en PZD : Consigna de control y consigna de salida, paso suave por rampas Tanto en el gráfico, como en la variación de presión indicada por manómetro en el circuito, se aprecia la influencia de dichas rampas (S11, S13; S15) según se introducen las distintas consignas, mientras que S17 aparece cuando no existe consigna: “rampa de deceleración por defecto”. El amplificador PZD genera una señal de salida suavizada, sin cambios bruscos, con la que se ataca al amplificador PWD dispuesto en serie en nuestro montaje. E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC ) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna. En nuestra aplicación usamos prioridad (E21=0), aunque según el esquema de mando por reles facilitado, al introducir una consigna se desactiva la anteriormente introducida por lo que la prioridad no afecta, tampoco afectara en modo suma (E21=1)

S17

S13

S15

S11


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia=4 e Ib=4 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 1,3 Amperios, corriente no adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de limitadora) que ajustaremos más adelante con P3 y P4 Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=4 → 1,3A Ib=4 → 1,3A En nuestra aplicación utilizamos una sola bobina, por utilizar el consignas positivas esta será la bobina B (ver esquema eléctrico página. 77) P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar de la carrera de la válvula hacia ambos lados, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib Tal es el caso que si nos fijamos en la chapa de inscripción de la bobina de la limitadora proporcional figura Imax= 0,8A por lo que ajustaremos el valor anteriormente seleccionado de1,3A del siguiente modo: Bobinas de 24V de 0,8 amperios:

Parametrizamos: Ia=4, Ib=4 (implica una corriente de 1,3 A) realizamos una regla de tres: 1,3 A es el 100% de carrera, 0,8A corresponderá X → X= 61,5 Parametrizaremos P3 y P4 = 61.5%

P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para emparejar la señal de dither a la dinámica de la válvula Reducen la histéresis de la válvula. Valores parametrizados: P5=1.5 y P6=250, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo abierto por lo que E2=0 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) E11 Tipo de transductor “feedback” Siendo una aplicación en lazo abierto lo parametrizamos para visualizar su señal en la diagnosis y apreciar que el sistema no realiza ninguna acción compensatoria frente a perturbaciones Ajuste del tipo de dispositivo de captación del valor real ó“feedback” utilizado. Para adaptar la entrada de feedback de la PWD a las características del dispositivo de captación, también denominado genéricamente transductor. En la práctica concreta el transductor utilizado es de presión con salida analógica en corriente (parametrizable, valor de fabrica de 4 a 20mA ), por lo que se ha parametrizado E11=12 (4 a 20mA). Por medio del parámetro P20 se adapta dicha señal. P20 Escala del “valor real” Este parámetro es la escala del valor real (feedback), con el adaptamos la señal de transductor de presión. Como el rango de trabajo de transductor es 4 a 20mA para 0 a 60 bar en principio no tenemos que ajustarlo (coincide con la escala de presión de trabajo). P20=100% E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA un


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MONITORIZACION: Gracias a la función de diagnosis en la tarjeta amplificadora PWD nos permite ver tanto la señal de mando (señal procedente de la PZD) como la señal del feedback. Esta práctica es un control en LAZO ABIERTO por lo que no es necesario el transductor de presión, un manómetro convencional es suficiente para visualizar el valor de presión introducido, no obstante de ha utilizado el manómetro digital incorporado en el transductor y se ha conectado la salida del transductor a la tarjeta (ver conexionado en práctica posterior). De este modo graficamos ambas señales: consigna (en rojo) transductor (en verde). Se aprecia que es un sistema en lazo abierto ya que aunque hay un seguimiento de señal no es óptimo (pequeño error que no es corregido) Diagnosis en PWD: Consigna de control y feedback en lazo abierto FALTA DE RESPUESTA ANTE PERTURBACIONES Al tratarse de un control en lazo abierto no es capaz de corregir las perturbaciones introducidas al sistema, el gráfico muestra la respuesta ante una perturbación: la señal de consigna sigue estando activa al mismo valor mientras que la señal de feedback cae indicando que la presión ha descendido bruscamente sin corrección alguna Para generar la perturbación bastará con abrir el estrangulador mostrado en el esquema hidráulico de la página 59 Diagnosis en PWD: Consigna de control y feedback en lazo abierto. Efecto de una perturbación

Efecto de una b ió


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b

220V 50Hz

24V 0V


(-)

(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0

0

PI

Perturbación

SP1

SP2

SP3

S0

PRACTICA 8 CIRCUITO DE REGULACION DE PRESION LAZO CERRADO Introducción Los circuitos de regulación de presión se aplican en aquellos casos en que hay que mantener y regular una presión determinada independientemente de la acción de agentes perturbadores externos. Las aplicaciones más usuales son: amarrar, sujetar, apretar, obtención de diferentes presiones de trabajo. Vista conjunto/Esquema hidráulico Con este circuito conseguimos mantener las diferentes presiones de trabajo constantes según sea la consigna introducida. Al ser un sistema en lazo cerrado, el sistema electrónico puede corregir las variaciones de presión debidas a perturbaciones externas. Por medio de dos pulsadores (SP1, SP2, SP3) se han de introducir tres consignas presión y comprobar (por medio del visualizador digital incorporado en el transductor de presión) la eficacia del la limitadora de presión frente a las distintas consignas. Al ser un circuito en lazo cerrado se introducirán perturbaciones para comprobar que el sistema las corrige. Montaje El montaje y puesta en marcha de este ejercicio se ha de realizar teniendo en cuenta:



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24V (+)

0V (-)

K1

K1

S0

K2

K2 K3

K2 K1

SP1 SP2 SP3

K3

K1

K2K3K3

a(-)

b(+)

AMPLIFICADOR

PWD/PZD

0V

S1

S2

S3

S4

S9

S10

-

24V

-10Vcc

+10Vcc

+ -



b

0

PI

Banana roja, cable marron

Banana azul, cable azul

Banana verde, cable gris

K1

K2

K3

Lista de elementos Equipamiento hidráulico Banco de practicas HLA80 ó HLA70 Válvula imitadora de presión proporcional, Ref. Placa repartidora transductor con manómetro digital Ref. 13.026.568 Mangueras de diversas longitudes Ref. 13.025.794 Equipamiento eléctrico Módulo de alimentación 23.500.965 Módulo de mando Ref. 23.500.966 Módulo de reles Ref. 23.500.968 Transductor de presión, con salida analógica 4..20ma Ref. 13.026.568 Conector con led para bobina proporcional Ref. 23.500.036 Juego de cables de conexión Ref. 23.500.081 Conjunto soporte con tarjetas amplificadoras PZD00 y PWDXX Ref. 23.505.010 Software de parametrización y control ProPxd Cable de transmisión serie RS-232 Esquema eléctrico – Mando por reles


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Como en todas las aplicaciones propuestas en este manual, el control de la válvula proporcional que gobierna en esta práctica la presión del sistema, vendrá dado por la combinación de los dos amplificadores proporcionales PWD y PZD, según se explica en el diagrama correspondiente (pág.4). Los parámetros para dichas tarjetas pueden ser cargados manualmente, (para la PWD se escoge una válvula cualquiera, o de la familia DF1C, y se modifica) o volcados directamente desde archivo Parámetros de la PZD00A ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Tipo: PZD00A-40*- Válvula: Personalizado Serie de diseño: Versión: Parámetro Valor Descripción P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P2 = 0 Linealización 0=inactiva 1=activa P3 = 100.0 Máx [%] canal A P4 = 100.0 Máx [%] canal B P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida S1 = 30.0 Comando interno 1 [%] S2 = 0.0 Comando interno 2 [%] S3 = 50.0 Comando interno 3 [%] S4 = 0.0 Comando interno 4 [%] S9 = 70.0 Comando interno 5 [%] S10 = 0.0 Comando interno 6 [%] E22 = 0 Función de rampa 0=S5-S8; 1=S11-S17 S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B S11 = 3000 Rampa para comando interno Señal 1 [ms] S12 = 0 Rampa para comando interno Señal 2 [ms] S13 = 4000 Rampa para comando interno Señal 3 [ms] S14 = 0 Rampa para comando interno Señal 4 [ms] S15 = 6000 Rampa para comando interno Señal 5 [ms] S16 = 0 Rampa para comando interno Señal 6 [ms] S17 = 5000 Rampa predeterminada [ms] E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo(4..20mA) E20 = 1 Salida de mando (ver manual de instalación) E21 = 0 Relación comando interno 0=prioridad; 1=añadido E25 = 0 Umbral mín de operación Parámetros de la PWDxx lazo cerrado ProPxD: Communication Software for PxD-Modules Type: PWDxxA-40*- Valve: Customized Design series: 14 and higher ----- Version: Parámetro Valor Descripción Ia = 4 Intensidad canal A Ib = 4 Intensidad canal B P1 = 0.0 Ajuste cero [%] P3 = 61.5 Máx [%] canal A P4 = 61.5 Máx [%] canal B P5 = 1.5 Amplitud dither [%] P6 = 250 Frecuencia dither [Hz] P7 = 0.0 Mín [%] canal A P8 = 0.0 Mín [%] canal B P9 = 0.0 Intensidad inicial canal A [%] P10 = 0.0 Intensidad inicial canal B [%] P11 = 0 Señal de mando 0=no invertida; 1=invertida P12 = 1 Valor de feedback 0=no invertida; 1=invertida P13 = 20.0 Ganancia de bypass [%]


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P14 = 40.0 Parte T de elemento PT1 P16 = 30.0 Ganancia P P17 = 15.0 Ganancia I P18 = 0.0 Ganancia D P19 = 0.0 Parte T de elemento DT1 P20 = 100.0 Escala de feedback [%] P21 = 0.0 Ventana para función de comparador [%] P23 = 0 Tiempo para retardo activación de comparador[ms] P24 = 0 Tiempo para retardo desactivación de comparador[ms P26 = 50.0 Ventana de activación ganancia I [%] P27 = 5.0 Ventana de reducción ganancia I S5 = 0 Rampa ascendente [ms] A S6 = 0 Rampa descendente [ms] A S7 = 0 Rampa ascendente [ms] B S8 = 0 Rampa descendente [ms] B E2 = 2 Modo 0=Circuito abierto; 1=cerrada; 2=externa E11 = 12 Tipo de transductor de feedback (ver manual ) E12 = 1 Detección rotura de cable fdb 1= activo E17 = 1 Entrada de mando (ver manual de instalación) E19 = 0 Detección rotura de cable cmd en 1=activo (4..20mA) E25 = 0 Umbral mín de operación PARAMETROS DE INTERES EN LA PZD PARA ESTA APLICACION (Este apartado es similar que en la práctica 6 en lazo abierto) Consignas de Control S1-S3-S9 Las distintas presiones del sistema, nos vendrá dado por las consignas internas de mando S1, S3, S9 (S2, S4, S10 consignas no utilizadas en este caso, si se desea pueden parametrizarse y activarlas introduciendo señal (24V) en la hembrilla correspondiente del panel porta-tarjetas) Tal y como muestran las imágenes capturas de la diagnosis de la PZD, se visualizan a color las tres consignas que se proponen a introducir (command signal) y sus respectivos valores. (S1=30, S3=50, S9=70). Del mismo modo se visualiza el valor de salida (command output) que será la consigna que se introducirá como mando a la PWD (montaje en serie de tarjetas) y toma el mismo valor Diagnosis en PZD: Consignas de entrada y salida Dichas consignas corresponderán a un determinado valor de presión, dadas en % (de 0 al 100%). En la diagnosis por


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medio de la opción “Star” se grafican los valores como se muestra en figuras posteriores. Rango de presiones El rango de trabajo para la válvula presión proporcional VBY___ comprende de 0 a 64bar, por lo que la presión de trabajo para nuestra práctica lo tomaremos de manera aproximada de 0 a 60bar, así para una consigna máxima del 100% corresponderán 60 bar, y para los demás valores aplicaremos de manera aproximada la regla de tres. Ténganse en cuenta que el comportamiento de la válvula tampoco es lineal por lo que en realidad el valor de presión obtenido será el indicado en el manómetro, pero para tener una referencia orientativa nos valdrá. Limitadora de seguridad del grupo Pmax=50bar Para tal fin deberíamos ajustar la limitadora de seguridad del propio grupo hidráulico mínimo a 60 bar, pero como medida de precaución la tasaremos a 50 bar, y no trabajaremos con consignas superiores al 80% Aplicando la regla de tres: Al 100% de consigna corresponderían aprox. 60 bar S1=30% corresponderán aprox. 18 bar, (valor obtenido 18.5bar) S2=50% corresponderán aprox. 30 bar, (valor obtenido 29.6bar) S3=70% corresponderán aprox. 42 bar (valor obtenido 41.5bar)

(obsérvese que los valores de presión obtenidos en lazo cerrado son más precisos que en lazo abierto) Es preferible no tarar el grupo con presión más alta ya que si en utilizaciones posteriores del banco la presión queda fijada a tal valor (recomendamos no superar los 40bar para las prácticas habituales) pueden darse efectos multiplicativos de presión trabajando con cilindros diferenciales, y generarse contrapresiones que doblen dicha presión, con lo que las mangueras trabajen al limite con el consiguiente peligro que pueda entrañar. E22 Definición del tipo de rampas E22= 1 implica la utilización de las rampas en modo experto S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17, definidas en el listado de parámetros de la página 5 y gráficamente en la figura de la pagina 89, y que a continuación se explican (Para la utilización de las rampas en modo normal S5-S6-S7-S8 se deberá parametrizar E22=0, ver ejercicio 1) Nota: Las Rampas de Control también pueden ser introducidas en la tarjeta amplificadora PWD, no obstante estando la PZD conectada en serie en primer lugar con la PWD y siendo en esta (la PZD) donde se introducen las consignas internas hemos preferido utilizar las rampas disponibles en ella (además se disponen de dos tipos de rampas, S5-S8 en modo normal y S11-S17 en modo experto) Rampas de control S11-S12-S13-S14-S15-S16-S17 Es preferible que los cambios de presión introducidos al sistema se realicen de forma gradual, sin brusquedades, ya que se evitan golpes y picos de presión que pueden dañar tanto los elementos hidráulicos (manómetros, actuadores, etc…).como demás elementos (piezas, ejes, guías, etc….) sobre los que se esté actuado. Para tal cometido utilizaremos las rampas de paso (tiempos de paso) de una consigna a otra, definidas en los parámetros S11, S12, S13, S14, S15, S16 respectivamente: (S11 tiempo de rampa para S1; S12 para S2; …,.S15 para S9 y S16 para S10) y S17 que es la rampa de deceleración por defecto que entra en juego cuando deja de existir consigna de mando en la PZD. Todas estas rampas se definen en tiempo (ms) y con el parámetro E22=1 y entran en juego cuando se activa la consigna interna de control correspondiente excepto S17 que se activará al dejar de introducir consigna. Diagnosis en PZD : Consigna de control y de salida, paso brusco sin rampas

S9S3

S1

Consigna de control = Consigna de salida


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Parametrizando con: S11=3000ms de rampa para S1, S13=4000ms de rampa para S3, S15=6000ms de rampa para S9 y S17= 5000ms rampa por defecto para cuando se deje de introducir consigna Rampa roja = consigna de control en PWD Rampa azul = consigna de salida de PWD Diagnosis en PZD : Consigna de control y consigna de salida, paso suave por rampas Tanto en el gráfico, como en la variación de presión indicada por manómetro en el circuito, se aprecia la influencia de dichas rampas (S11, S13; S15) según se introducen las distintas consignas, mientras que S17 aparece cuando no existe consigna: “rampa de deceleración por defecto”. El amplificador PZD genera una señal de salida suavizada, sin cambios bruscos, con la que se ataca al amplificador PWD dispuesto en serie en nuestro montaje. E20 Salida de señal de mando E20= 1 implica que la salida de señal de la tarjeta PZD sea de +/-10V, salida que va a atacar a la tarjeta, puesta en serie a continuación, PWD como consigna de entrada. Valores que puede tomar E20=1 → +/-10V E20=2 → +/-20mA E20=3 → 0..40mA E21 Relación interna de consignas E21= 0 implica “prioridad” Existe un orden de prioridad de unas consignas sobre otras en caso de existir simultáneamente, este es S1>S2>S3>S4>S9>S10>Consigna Externa E21= 1 implica “suma”, es decir si existen varias consignas internas estas se suman. En caso de existir además una consigna externa (procedente de un generador de consignas o control externo tipo PLC ) ésta carecerá de prioridad (y no se sumará) no entrando en funcionamiento mientras exista una consigna interna. En nuestra aplicación usamos prioridad (E21=0), aunque según el esquema de mando por reles facilitado, al introducir una consigna se desactiva la anteriormente introducida por lo que la prioridad no afecta, tampoco afectara en modo suma (E21=1)

S17

S13

S15

S11


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PARAMETROS DE INTERES EN LA PWD PARA ESTA APLICACION Ia, Ib Corrientes máximas para los canales A y B Permiten ajustar la corriente máxima para atacar a las bobinas, ajuste de las salidas a la corriente nominal que circulará por las bobinas, así con Ia=4 e Ib=4 implica que la corriente Imax que circulará hacia ambas bobinas será de 1,3 Amperios, corriente no adecuada en nuestro caso (ver chapa o inscripción en la bobina de limitadora) que ajustaremos más adelante con P3 y P4 Valores que puede tomar Ia=1 → 3,5A Ib=1 → 3,5A Ia=2 → 2,7A Ib=2 → 2,7A Ia=4 → 1,3A Ib=4 → 1,3A En nuestra aplicación utilizamos una sola bobina, por utilizar el consignas positivas esta será la bobina B (ver esquema eléctrico página. 85) P3, P4 Ajuste de la máxima carrera de la válvula (para el lado A y B) al 100% de consigna Con ambos podemos ajustar de la carrera de la válvula hacia ambos lados, esta opción nos permite ajustar válvulas con bobinas que difieran de las corrientes establecidas en Ia e Ib Tal es el caso que si nos fijamos en la chapa de inscripción de la bobina de la limitadora proporcional figura Imax= 0,8A por lo que ajustaremos el valor anteriormente seleccionado de1,3A del siguiente modo: Bobinas de 24V de 0,8 amperios:

Parametrizamos: Ia=4, Ib=4 (implica una corriente de 1,3 A) realizamos una regla de tres: 1,3 A es el 100% de carrera, 0,8A corresponderá X → X= 61,5 Parametrizaremos P3 y P4 = 61.5%

P5, P6 Parámetros del Dither P5 Amplitud del Dither en %, reduce la influencia del rozamiento del solenoide P6 Frecuencia del Dither (HZ), para emparejar la señal de dither a la dinámica de la válvula Reducen la histéresis de la válvula. Valores parametrizados: P5=1.5 y P6=250, es cuestión de compromiso con la respuesta del sistema, dichos valores se pueden variar según el resultado final del posicionamiento P12 Inversión de la polaridad del captador Este parámetro permite invertir o no la polaridad del feedback, captador. P12=0 no invertida, P12=1 invertida En nuestra aplicación este parámetro es útil a la hora del ajuste del captador, para hacerle coincidir en signo con la consigna de control, por lo que P12=1. P13 Ganancia de bypass Ajuste de la ganancia bypass del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, le mete más brusquedad, más empuje al sistema, ya que esta ganancia no solo se aplica al error del sistema sino que también a la consigna de mando. Lo parametrizamos para que en caso de caída de presión, por efecto de perturbaciones, el sistema esté “más vivo con mayor margen maniobra de corrección que si solo actuase el efecto de la ganancia proporcional (actúa solo frente al error, explicación en párrafos posteriores) P13=20%. Un valor muy grande puede generar inestabilidades al intentar corregir de manera brusca. (Ver también efecto de la ganancia bypass en práctica 3 ) P14 Porción T del elemento PT Ajuste del tiempo de actuación de la ganancia proporcional PT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia proporcional (acción correctora explicada a continuación), por la cual se suaviza la corrección, atenúa la corrección. Es el tiempo de introducción de ese valor de amplificación P, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de tiempo introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P14=40, existe un compromiso con P16 ya que si este es pequeño el tiempo P14 deberá ser mayor P16 Ganancia proporcional Ajuste de la parte P del controlador, este parámetro es la acción Proporcional del PID, es el responsable de amplificar el “error“: diferencia entre el captador y la consigna de modo que el sistema reaccione rápido en cuanto ese “error” aparezca, realiza una acción correctora. P es el factor amplificativo. Como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de ganancia introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P16=30. Este parámetro entra en juego ante la aparición del error y durante el tiempo PT1 definido en P14 P17 Ganancia integral Ajuste de la parte I del controlador, este parámetro es la acción Integral del PID, es el responsable de corregir el “error“ en el tiempo, ya que esta acción se basa en una función integral = sumatorio en el tiempo de las de infinitas áreas en las que


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se puede dividir la señal de error, “la integral del error” se va incrementando en el tiempo, por lo que acaba por corregirlo. Un valor muy alto de corrección Integral puede provocar muchas oscilaciones, como en cualquier sistema con PID es un valor a ajustar y ver su compromiso. El valor de ganancia integral introducido en la aplicación con una respuesta de corrección sin muchas oscilaciones es P17=15. P18 Ganancia derivada Ajuste de la ganancia derivada del controlador. Para mejorar la dinámica del sistema, actúa en cuanto el error tiende aparecer, su acción correctora será mas fuerte cuanto más rápido aparece el error, ya que esta acción es la función derivada = pendiente. En esta aplicación una respuesta de corrección rápida sin inestabilidades se obtiene con P18=2, valores superiores desestabilizan la presión del sistema, brusquedad excesiva. P19 Porción T del elemento DT1 Ajuste del tiempo de preretención de la parte DT1 del controlador. Este parámetro va ligado a la ganancia derivada, por el cual se atenúa la corrección. Es el tiempo de retardo en la introducción del valor de ganancia D, elimina parte de la brusquedad de una corrección alta. El valor de tiempo introducido en esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es P19=4 P20 Escala del “valor real” Este parámetro es la escala del valor real (feedback), con el adaptamos la señal de transductor de presión. Como el rango de trabajo de transductor es 4 a 20mA para 0 a 60 bar en principio no tenemos que ajustarlo (coincide con la escala de presión de trabajo). P20=100% P26 Ventana de activación de la ganancia I Nos permite ajustar el rango activo de la acción Integral en términos de diferencia de control(error). Para limitar la parte I a un rango determinado. Este parámetro nos permitirá que la parte integral actué dentro de un determinado rango de error, cuando el error sea <P26. El valor de tiempo introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P26=50% P27 Ventana de reducción de la ganancia I Nos permite ajustar el valor de la acción Integral dentro de la ventana en términos de diferencia de control. Para adaptar el comportamiento de la parte I. Este parámetro nos permitirá reducir el valor de la parte integral dentro del rango de error determinado en P26, por lo que va ligado a la ganancia integral I y a la ventana de activación. El valor de reducción introducido para esta aplicación con una respuesta de corrección rápida sin brusquedades es de P27=5, por lo que no hemos restado fuerza al parámetro integral dentro de su ventana/ rango de trabajo E2 Modo de trabajo: Lazo Abierto / Lazo Cerrado Ajusta el modo de trabajo para el control, en esta aplicación es en lazo abierto por lo que E2=2 Valores que puede tomar E2=0 → LAZO ABIERTO E2=1 → LAZO CERRADO (transductor en corredera de la válvula) E2=2 → LAZO CERRADO EXTERNO (transductor en actuador) E11 Tipo de transductor “feedback” Ajuste del tipo de dispositivo de captación del valor real ó“feedback” utilizado. Para adaptar la entrada de feedback de la PWD a las características del dispositivo de captación, también denominado genéricamente transductor. En la práctica concreta el transductor utilizado es de presión con salida analógica en corriente (parametrizable, valor de fabrica de 4 a 20mA ), por lo que se ha parametrizado E11=12 (4 a 20mA). Por medio del parámetro P20 se adapta dicha señal. E12 Detección rotura de cable del transductor “feedback” Parámetro para activar desactivar la función de detección de rotura de cable para la señal del captador o feedback, E12=Off, E12=On. El transductor de presión utilizado genera una señal de 4 a 20mA, es conveniente activar E12 ya que en caso de rotura el transductor deja de introducir señal (0A) al control, por medio de esta función se activa una señal de status (led rojo en carátula PWD) y una señal en la salida monitor capaz de ser tenida en cuenta por el automatismo de control. E17 Entrada de señal de mando en PWD Ajuste del tipo de señal de mando que se introduce en la entrada de la tarjeta PWD. En nuestro caso dicha señal de mando la introduce la tarjeta PZD (puesta en primer lugar, en serie con la PWD) y es de +/-10V (según parámetro E20=1 en la tarjeta PZD) Valores que puede tomar E17=1 → +/- 10V E17=2 → +/- 20mA E17=3 → 4...20mA E17=4 → 4...20mA un


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MONITORIZACION: Gracias a la función de diagnosis en la tarjeta amplificadora PWD nos permite ver tanto la señal de mando (señal procedente de la PZD) como la señal del feedback. Esta práctica es un control en LAZO CERRADO por lo que la señal de feedback (verde) ha de seguir a la de consigna (roja). El gráfico muestra el control con regulación, por lo que el sistema esta controlado en cada momento para cada consigna introducida Diagnosis en PWD: Consigna de control y feedback en lazo cerrado RESPUESTA ANTE PERTURBACIONES Los valores de PID introducidos son un compromiso entre si, un factor amplificativo más alto de P o de ganancia bypass puede hacer que la exactitud entre consigna y feedback mejore, no obstante frente a perturbaciones puede introducir inestabilidades al intentar corregir bruscamente el error. Con los parámetros introducidos el sistema se regula dentro un de margen de presión (cuanto más alta sea la consigna menor será el margen de maniobra para la compensación frente a perturbaciones que generen caída de presión). En caso de provocar una perturbación alta (abriendo excesivamente el estrangulador) se sale del margen de maniobra y el sistema no puede regular por lo que la presión cae, una vez cese la perturbación podremos observar que el sistema recupera rápido y sin inestabilidades gracias al compromiso de todas las acciones del PID. Introducir perturbaciones y comprobar los límites permisibles Diagnosis en PWD: Corrección frete a perturbaciones

Corrección frente a perturbación Perturbacion

excesiva, no corrige

Recuperación frente al cese de la perturbación


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SALIDA MONITOR / STATUS Por medio del parámetro E12=1 se activa la vigilancia frente a la rotura del cable del transductor Diagnosis en PWD: Detección rotura de cable en feedback: Señal monitor y status La salida status (disponible en la borna 4 de PWD) nos generará la tensión de alimentación (24Vcc) para un correcto funcionamiento del amplificador PWD: la tarjeta habilitada y el transductor sin rotura (con E12=1), así mismo en la carátula lucirá el LED Verde. Ante una rotura de cable (con E12=1) del transductor o también por deshabilitación de la tarjeta o fallo electrónico la salida status genera 0Vcc y el LED cambia a Rojo. La salida monitor genera una tensión de -10Vcc 0 +10Vcc proporcional al 100% de la señal del captador, en caso de rotura de cable con E12=1 la salida monitor genera 0Vcc

Rotura feedback Salida monitor:

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