EL TERMINO PROPORCIONAL

• LA RELACIÓN ENTRE LOS PARAMETROS DE ENTRADA Y SALIDA EN UN FENOMENO EN UN SISTEMA PUEDE PRESENTAR DIVERSAS RESPUESTAS: ESTAS PUEDEN SER PROPORCIONALES O EXPONENCIALES

• SON PROPORCIONALES LOS SIGUIENTES FENOMENOS:

F1F2

a b

F1.a = F2.bF2 = a /b . F1

F2 = Kp F1

LA FUERZA DE SALIDA F2 ES DIRECTAPENTE PROPORCIONAL A LA FUERZA DE ENTRADA F1

JHONNY SORIA OBREGON

ANALOGIA DE PROPORCIONALIDAD

LA VELOCIDAD DE SALIDA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA VELOCIDAD DE

ENTRADA

n1.z1

n2.z2

n1.z1 = n2.z2n2 = (z1 / z2 ) n1

n2 = Kp n1

5 4 03

n ≈Q

n = kp. Q

ANALOGIA DE PROPORCIONALIDAD

EL NUMERO DE VUELTAS

QUE GIRA UNA TURBINA ES

PROPORCIONAL AL CAUDAL

CONTROL PROPORCIONAL PT1

PT1

XX

W e

e = w - x

y

REGULADORPROPORCIONAL

PROCESOPT1

PROCESO PT1

w

x

y

REGULADORPROPORCIONAL

X

W

e

PROCESO

PT1

W

t (s)

x

63%

t = T

)1( T

t

ewx−

−=

CURVA PT1

W

t (s)

x

63%

t = T

)1( T

t

ewx−

−=

Para t = Tx = 63.21 %

Para t = 5Tx = 99.3 %

99 %

t = 5T

PROCESOS PT1

PROCESO PARA ALCANZAR

UNA TEMPERATURA Es uno de los procesos con alta constante T.

GAS6 bar

PROCESO PARA ALCANZAR UNA PRESIÓN EN UN RECIPIENTE GRANDE

80 °C

U

R

C U C

PROCESO DE CARGA DE UN CONDENSADOR

PT1

+ 10 V + 20 V

0 v 0 v

U1 U2

U2 = Kp. U1

EN UN AMPLIFICADOR LA SEÑAL DE SALIDA ES PROPORCIONAL A

LA SEÑAL DE ENTRADA

PROPORCIONALIDAD

v

Q

Q

v

v = kp. Q

t

v

REGULACION PROPORCIONAL

LA SALIDA ES PROPORCIONAL A LA ENTRADA

LA SALIDA PERMANECE CONSTANTE EN EL

TIEMPO

t

Kp

LA SALIDA PERMANECE CONSTANTEEN EL TIEMPO

REGULACIONPROPORCIONAL

REPRESENTACION DE UNA REGULACION PROPORCIONAL

LA ENERGÍA NO SE TRANSFORMA

P

LAS VALVULAS PROPORCIONALES SON VALVULAS DE DESPLAZAMIENTO CONTINUO

CLASIFICACION DE ACUERDO ALDESPLAZAMIENTO

DIGITAL CONTINUO

PROPORCIONAL SERVOVALVULA

a o b

A B

P T

a o b

A B

P T

a o b

A B

P T

DIFERENCIAS ENTRE LAS VALVULAS ELECTROHIDRAULICAS Y LAS VALVULAS PROPORCIONALES

LAS VÁLVULAS ELECTROHIDRÁULICAS:

· EL MANDO ELÉCTRICO ES DISCONTINUO (ON - OFF)

· HAY RETARDO EN LA FORMACIÓN Y EN LA DESCOMPOSICIÓN DEL CAMPO MAGNÉTICO.

· EL CAMPO MAGNÉTICO NO SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL MANDO ELÉCTRICO.

· LA POSICIÓN DEL PISTÓN DE LA VÁLVULA ES DISCONTINUO ( REPOSO O ACCIONADO).

· EL CAUDAL QUE PASA POR LA VÁLVULA PUEDE ADELANTARSE O ATRASARSE DEBIDO A LA SOBREPOSICIÓN DE LA CORREDERA.

· NO PUEDEN OBTENERSE CAUDALES INTERMEDIOS (CAUDAL CERO O CAUDAL MAXIMO)

LAS VÁLVULAS PROPORCIONALES:

· EL SOLENOIDE PUEDE SER ALIMENTADO POR UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE DEPENDIENTE DEL TIEMPO I = F ( T )

· LA TRAYECTORIA DEL PISTÓN DE LA VÁLVULA SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL TRAYECTO DE LA CORRIENTE, ES DECIR SE PUEDE PONER EL PISTON DE LA VÁLVULA EN CUALQUIER POSICIÓN INTERMEDIA.

· EL CAUDAL QUE PASA POR LA VÁLVULA SE COMPORTA DE MANERA ANÁLOGA AL FLUJO DE CORRIENTE.

MANDO PROPORCIONAL

U = -10 / +10 v

SET POINT

MAGNITUD DEENTRADA

VALOR ELECTRICO

U a IA = 0 .. + 2000 mAB = 0 .. - 2000 mA

AMPLIFICADOR ELECTRONICO(TARJETA PROPORCIONAL)

FACTOR

PRESIONCAUDAL

VALVULASPROPORCIONALES

a o b

MAGNITUD DE SALIDA

VALOR FLUIDICO

RELACIÓN ENTRE PARAMETROS EN EL CONTROL PROPORCIONAL

SENAL DEENTRADA

0 .. 10 V

U

AMPLIFICADORELECTRONICO

INTENSIDAD ELECTRICA

0 -2,0 A

I

- SENTIDO- PRESION- CAUDAL

pQ

F, Mv, n

SOLENOIDEPROPORCIONAL

POSICION = f ( I )FUERZA = f ( I )

FUERZA OPOSICION

F MG

s

VALVULAPROPORCIONAL

- DIRECCIONAL- DE PRESION- DE CAUDAL

ACTUADORHIDRAULICO

- CILINDRO - MOTOR

VALVULA LIMITADORA DE PRESIÓN DE MANDO DIRECTO PROPORCIONAL

p

F mg

IU

T P

P T

VALVULA DISTRIBUIDORA DE 4 VIAS PROPORCIONAL

P T

A B

ab

IU

PB A T

SISTEMA ELECTROHIDRAULICO

• 2 VELOCIDADES DE SALIDA• EL CAMBIO A CADA

VELOCIDAD ES BRUZCO• EN LA SALIDA:

– PASA DIRECTAMENTE A UNA VELOCIDAD V1 DETERMINADA POR E1 (ACTUA SOLO Y2, Y3)

– PASA BRUZCAMENTE A UNA VELOCIDAD V2 DETERMINADA POR E2 (ACTUA SOLO Y2, Y3)

– PASA NUEVAMENTE A LA VELOCIDAD V1 CON LA QUE LLEGA AL FINAL DE SU CARRERA CHOCANDO CONTRA LA CULATA DEL CILINDRO.

• UN PLC CON I/O DIGITALES CONTROLA EL PROCESO; TAMBIÉN PUDO HABER SIDO UN SISTEMA DE RELES.

PLC

v

t

v 1

v 2

v 1

E1 E2

Y3Y4

Y1 Y2

SISTEMA PROPORCIONAL

MANDO PROPORCIONAL DE VELOCIDADES

• POR EL EFECTO DE RAMPA EN UNA TARJETA PROPORCIONAL SE LOGRA QUE EL PISTÓN ALCANCE UNA DETERMINADA VELOCIDAD A TRAVES DE UNA ACELERACIÓN.

• ASI NO HAY CAMBIOS BRUZCOS NI PICOS DE PRESIÓN.

• EL PISTÓN MOSTRADO PARTE DE UNA VELOCIDAD CERO, LUEGO ACELERA HASTA ALCANZAR UNA VELOCIDAD CONSTANTE, LUEGO DECELERA PARA LLEGAR FINALMENTE NUEVAMENTE A UNA VELOCIDAD CERO Y QUEDAR EXTENDIDO.

v ( m

/s )

t ( s )

VELOCIDADCONSTANTE

RAMPA

V1

VELO

CIDAD

TIEMPO

RAMPA

V1

APLICACIONES DE RAMPA

CONTROL PROPORCIONAL CON SEÑAL PROVENIENTE DE UN PLC

ANALOGO

a o b

PLC

OUT

IN

SU

TARJETAPROPORCIONAL

SISTEMA DECONTROL

TRANSDUCTORPOSICION - TENSION

PLCI/O ANALOGOS

v ( m

/s )

t ( s )

MANDO ELECTROHIDRAULICO EN PRESION

• NIVELES DE PRESIÓN• ELECTRICAMENTE SE MANDA

A LAS ELECTROVALVULAS PARA LOGRAR DIVERSAS PRESIONES (EN ESTE CASO TRES NIVELES DE PRESIÓN) A TRAVES DE LA VALVULA LIMITADORA DE PRESIÓN DE MANDO INDIRECTO

• EL CAMBIO BRUZCO DE NIVEL A NIVEL ORIGINA PICOS DE PRESIÓN QUE PRODUCIRAN UN MAL ACABADO EN LOS PRODUCTOS

p1

p2

p3

p1

p2

p3

t (sec)

p (bar

)

MANDO PROPORCIONAL DE PRESION

LA PRESIÓN VA AUMENTANDO EN FORMA PROGRESIVA HASTA

LLEGAR A UN VALOR DETERMINADO POR EL SET

POINT

MANDO DESDE PC A TARJETA DE INTERFASE, TARJETA

AMPLIFICADORA Y VALVULA PROPORCIONAL

TARJETAMultifuncion

MFI 3.0A / DD / A

12 BITS

V2V1A4A3A2A1

pQ 03

Betrieb

StoerungFreigabe

PID

UD Tv

UI Tn

Vp

RV 42

A1

A2

A3

A4

V1

24 V

Q A

V2

+ -

0Sollwert A1

Rampe v1

Sollwert extern

Q B

+ -24 v

I

D

RV

PQ

PQ

RV Y1

X

X-W

Y2

W1

W2

ADAPTADOR A PC 2.0

GND

2

1

21

ADC + -

0...4096

43

GNDDAC

+ / - 10 v

- 0 .. 1600 mA

+ 0 .. 1600 mA

24 v DC

220 Vca

a o b

PC

CONEXIÓN DE UN TRANSDUCTOR PRESIÓN-TENSION PARA EL MONITOREO DESDE PC

P

U

GND

12

34

CANALA / D

24 V

DIGITAL

ANALOGO

0...+10VPRESION

TRANSDUCTORPRESION - TENSION

TARJETAMultifuncion MFI 3.0

A / DD / A

12 BITS

- +

ADAPTADOR A PC 2.0

-10 v = 0 digitos 0 v = 2048 digitos+10 v = 4096 digitos

2048...4096

PC

EJERCICIO

300

800n1

n2

n3

v1 v2

A1

A2

A3

t (s)

n Derecho (RPM)

n Izquierdo(RPM)

t1 t2

S1

S2

S3

1200

t3

S4

UN MOTOR HIDRÁULICO DEBE GIRAR EN UN SENTIDO A 800 RPM.

DEBE IR ELEVANDO GRADUALMENTE SU VELOCIDAD HASTA MANTENERSE EN ESTA VELOCIDAD.

LUEGO DEBE COMENZAR A DECRECER HASTA 300 RPM, LUEGO DEBE CAMBIAR INTEMPESTIVAMENTE SU SENTIDO DE GIRO Y ALCANZAR 1200 RPM EN SENTIDO CONTRARIO.

DEBE MANTENERSE UN TIEMPO CON ESTA VELOCIDAD LUEGO DEBE DETENERSE ABRUPTAMENTE.

MANDO EN LAZO ABIERTO

SET POINTAMPLIFICADOR

PROPORCIONAL

VALVULAPROPORCIONAL

ACTUADOR CARGA

MANDO EN LAZO ABIERTO

SET POINT

VALVULAPROPORCIONAL

ACTUADOR CARGAAMPLIFICADORPROPORCIONAL