Aplicacion N°1000    

SELLADO POR CONTROL DE FLUJO DE CORRIENTE

MEDIANTE

a. CONTROLADOR UNVIERSAL y PLC

b. EQUIPO OPTEC OPI48P50_70PL1_INH

c. TRANSFORMADOR DE CORRIENTE. Salida 4-20mA

El sellado de plástico en la industria representa una aplicación muy refinada del control de temperatura.

En primer lugar necesitamos calentar una resistencia por 300ms a una temperatura precisa y luego enfriarla por 700ms unas 86.400 veces al dia y sin termocupla para medir la temperatura.

OPTEC ofrece varias formas para implantar esta aplicación con éxito.

a. Un equipo como el OPDV24A50, con variación de potenciómetro y señal On-Off para prender y apagar desde PLC. Instalación en lazo abierto con errores de +/-9 grados para 300 grados centígrados.

b. Un equipo como el OPI48P50G-INH, con variación desde una señal 4-20mA desde PLC, Control de temperatura 0-100% ó PLC y control ON-Off desde PLC. Instalacion en lazo abierto con errores de +/-7 grados para 300 grados centígrados.

c. Control de Flujo de corriente mediante dos opciones

1.Controlador universal por Lazo Cerrado. Error aproximado de +/-5 grados centígrados.

2. PLC en Lazo Cerrado, Control de corriente con arranque suave. Error aproximado +/- 3 grados centígrados.

DESCRIPCION

En la gráfica que se muestra a continuación podemos observar los siguientes elementos

a. Un filtro EMI-RFI para absorver los ruidos generados por el control de fase.

b. Un OPI48P50-70PL1-INH con señal de entrada 4-20ma para variar la corriente proporcionalmente y señal ON-OFF ó INHIBIDOR para prender y apagar la corriente con alta velocidad.

c. Un transformador de aislamiento 6:1 que permite el uso de voltajes bajos en el secundario con el objeto de mantener baja tensión en la resistencia de sellado y menos peligro para el personal de mantenimiento o producción.

d. Una resistencia de sellado en forma de banda.

e. Un transformador de Corriente que nos sirve como elemento de medición de corriente y elemento fundamental en el lazo cerrado. Para el caso debe utilizarse uno entre 0 y 50 amperios, con salida proporcional 4-20mA.

e. Un controlador Universal con señal de entrada 4-20mA y señal de salida de 4-20ma.

f. Una fuente de 24vdc como alimentacion del control OPTEC OPI48P50_70PL1_INH.

FUNCIONAMIENTO

Supongamos que el valor 42 amperios corresponde a 300 grados centrigrados. El setpoint (punto de ajuste) del controlador universal se configura en 42 amperios. Los parámetros PID del controlador universal deberán configurarse de tal manera que se genere una rampa de acelaración de 0 a 42 amperios en 100 mseg y luego mantenerse en 42 amperios por otros 200 mseg más.

Las resitencias de Tungsteno, Molibdeno y grafito (cuyo valor cambia hasta 16 veces entre frio y calor) requieren el uso de CONTROL DE FASE con arranque suave para disminuir los picos de corriente generados en este abrupto cambio, además de los picos generados por el manejo de la carga inductiva en el primario del transformador.

 

 

 

 

 

 

 

El PLC que sincroniza el cierre de las mordazas de sellado y el movimento del plástico a sellar se encargaría de apagar mediante el INHIBIDOR la salida del control OPI48P50_70PL1_INH.

El control de flujo de corriente lo hace el control universal a 42 amperios. Es evidente que existe una relación entre la corriente y la temperatura. Como no tenemos termocupla o sensor de temperatura utilizamos el sensor de corriente y mediante prueba y error podemos afinar el SETPOINT hasta lograr un sellado óptimo.

El equipo OPTEC OPI48P50_70PL1_INH posee un microcontrolador con un cristal de 20Mhz. Esta velocidad nos permite..

a. hacer un corrimiento de la onda senoidal lineal y un control de 1024 posiciones.

b. Controlar el encendido y apagado mediante el INHIBIDOR.

c. Variar la corriente con la señal 4-20mA a una velocidad de 1.6us. en la práctica cada 1/2 onda senoidal (8.3ms)

No es recomendado utilizar como forma de encendido y apagado de alta velocidad la conmutacion de la fuente del equipo o la reduccion de la señal 4-20mA a 4mA (0%).

Es recomendado en el transformador 6:1 utilizar un 50% o más de potencia, con el objeto de absorver todos los transientes generados en el control de fase.

 

 

 

SELLADO POR CONTROL DE FLUJO DE CORRIENTE con Arranque suave, MEDIANTE

a. PLC

b. EQUIPO OPTEC OPI48P50_50PL1_INH

c. TRANSFORMADOR DE CORRIENTE. Salida 4-20mA

DESCRIPCION

En la gráfico que se muestra a continuacion podemos observar los siguientes elementos

a. Un filtro EMI-RFI para absorver los ruidos generados por el control de fase.

b. Un OPI48P50-70PL1-INH con señal de entrada 4-20ma para variar la corriente proporcionalmente y señal ON-OFF ó INHIBIDOR para prender y apagar la corriente con alta velocidad.

c. Un transformador de aislamiento 6:1 que permite el uso de voltajes bajos en el secundario con el objeto de tener baja tensión en la resistencia de sellado y menos peligro para el personal de mantenimiento o producción.

d. Una resistencia de sellado en forma de banda.

e. Un transformador de Corriente que nos sirve como elemento de medición de corriente y elemento fundamental en el lazo cerrado. Para el caso debe utilizarse uno entre 0 y 50 amperios, con salida proporcional 4-20mA.

e. Un PLC con

-. Señal de entrada analógica 4-20mA para la conexión del transformador de corriente.

-.Señal de salida analógica 4-20mA para la conexión del equipo OPI48P50_70PL1_INH.

-. Señal de salida digital 0-24Vdc para el control de encendido y apagado del equipo en la entrada INH (Inhibidor).

f. Una fuente de 24vdc como alimentación del control OPTEC OPI48P50_70PL1_INH

FUNCIONAMIENTO

Supongamos que el valor 42 amperios corresponde a 300 grados centrigrados. El setpoint (punto de ajuste) en el PLC se cuadra en 42 amperios. Los parámetros PID del PLC deberán cuadrarse de tal manera que se genere una rampa de acelaración de 0 a 42 amperios en 100 mseg y luego mantenerse en 7 amperios por otros 200 mseg más.

Es claro que el equipo OPI48P50_70PL1_INH solo puede cambiar su valor cada 1/2 onda senoidal es decir cada 8.3ms. Esto quiere decir que la señal del PLC será interpretada y ejecutada cada 8.3ms. Para el caso seria unas 12 veces en 100mseg.

El objeto de esta rampa de aceleración o Arranque suave es disminuir los picos de corriente generados en la resistencia generados por el control abrupto de la onda senoidal.

Esta rampa puede cuadrarse con el valor del tiempo integral o mediante unas escalas progresivas como por ejemplo 7,14,21,28,35,42 amperios

Si suponemos que 42 amperios es el 80% de la capacidad, entonces la salida entregaría 16.8mA para producir los 42 amperios en el secundario.

El PLC sincroniza el cierre de las mordazas de sellado, el movimento del plástico a sellar y el apagado del control OPI48P50_70PL1_INH mediante el inhibidor INH.

 

El control de flujo de corriente lo efectua el PLC a 42 amperios. Es evidente que existe una relación entre la corriente y la temperatura. Como no tenemos termocupla o sensor de temperatura utilizamos el sensor de corriente y mediante prueba y error podemos afinar el SETPOINT hasta lograr un sellado óptimo.

El equipo OPTEC OPI48P50_70PL1_INH posee un microcontrolador con un cristal de 20Mhz. Esta velocidad nos permite

a. hacer una corrimiento de la onda senoidal lineal y un control de 1024 posiciones.

b. Controlar el encendido y apagado mediante el INHIBIDOR.

c. Variar la corriente con la señal 4-20mA a una velocidad de 1.6us. en la practica cada 1/2 onda senoidal (8.3ms).

No es recomendado utilizar como forma de encendido y apagado de alta velocidad la conmutacion de la fuente de alimentación del equipo o la reducción de la señal 4-20mA a 4mA (0%).

Es recomendado en el transformador 6:1 utilizar un 50% o más de potencia a utilizar , con el objeto de absorver todos los transientes generados por el control de fase.

 


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