Neumática dinámica – Control con válvulas reguladoras de Rexroth

Válvulas electroneumáticas en la técnica de control

Electric Drives and Controls

Service

Hydraulics Pneumatics

Linear Motion and Assembly Technologies

DBR AUTOMATION, SL: C/ Jalón, 25. 29004 Málaga. Telf: 951 70 94 74, Fax: 951 21 57 17, E-mail: comercial@dbrautomation.com

Dinámico, sensible y potente con la máxima precisión: el control EP de Rexroth

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CBA

La diversidad de aplicaciones es muy grande. Las válvulas reguladoras de presión electroneumáticas de Rexroth cubren toda la gama sin tener que efectuar adapta-ciones mediante parametrización para las diferentes tareas.

Los principios técnicos de las diferentes variantesA lo largo del desarrollo de la téc-nica de regulación de presión elec-troneumática han tomado forma

tres principios de control diferentes. Pilotaje previo Control directo Regulación altamente dinámicaEl empleo adecuado de un determi-nado tipo de válvula E/P depende de la clase de aplicación y de las tareas concretas.

Válvula de asientoLa válvula de asiento constituye la base de la técnica de regulación de presión EP de Rexroth. Gracias a la sección de apertura relativamente grande y al uso de una válvula de asiento de obturación blanda, la válvula es muy insensible a la suciedad.

Medios adecuadosLas válvulas reguladoras de presión son adecuadas para aire comprimi-do seco y gases inertes. Si los apara-tos funcionan con aire lubricado, después no se debe utilizar aire no lubricado, ya que el lubricante que contiene el aire podría haber des-compuesto la lubricación propia original de la válvula. Para la regu-lación de sustancias reactivas, agresivas o líquidas se debe utilizar un convertidor de medios adecuado (válvula de relé).

1

3

2

UP

W

En muchas aplicaciones sencillas basta, por ejemplo, con que exista una relación mecánica clara entre la presión regulada y una super-fi cie para regular la magnitud de salida con sufi ciente precisión.

Circuito de regulación abierto

Válvula reguladora de presión

UP

Control

PLC

Valor real de la presión

Valor teórico

Cilindro

F

En cambio, en tareas muy precisas de regulación es necesario detec-tar directamente la magnitud de regulación y superponer a la re-gulación de presión, por ejemplo, una regulación de fuerza. Rexroth también puede ofrecer soluciones en estos casos.

Circuito de regulación cerrado

F

Regulación de fuerza

UP

Control

PLC

UF

Sensor

Cilindro

Valor real de la fuerza

Válvula reguladora de presión

Valor real de la presión (diagnóstico)Valor real dela presión

Valor teórico

La regulación sin escalonamiento del aire comprimido y del caudal de aire

Regulación indirecta con válvulas de pilotaje previoEn esta regulación se aplica una presión a un volumen por medio de válvulas de pilotaje previo. La presión en este volumen de pilotaje previo origina el accionamiento de la válvula hasta que se establece un equilibrio entre la presión de pilotaje previo y la presión de salida a través de la acción de la fuerza de las presiones sobre la membrana. En las válvulas reguladoras de Rexroth que funcionan según este principio se mide principalmente la presión de salida, por lo que se compensan de forma electrónica las infl uencias perturbadoras de la mecánica de la válvula. Una propiedad decisiva de la regulación con válvulas de pilotaje previo es que, si falla la tensión

de alimentación y, por lo tanto, la regulación eléctrica, se mantiene una regulación de presión mecánica gracias a la presión existente en el volumen de pilotaje previo, incluso si sale aire de la válvula principal.Si el pilotaje previo se realiza con válvulas conmutadoras, el aparato resulta ideal para relaciones estáti-cas. Dado que las válvulas de pilo-taje previo deben efectuar varias conmutaciones por cada proceso de regulación, si los valores teóricos de la presión sufrieran continuas varia-ciones, estas válvulas originarían rápidamente un elevado número de conmutaciones y, por lo tanto, se desgastarían.Este efecto se elimina en gran me-dida si se utilizan válvulas propor-

cionales para el pilotaje previo.

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Regulación directa mediante un imán proporcionalEn el principio de regulación di-recta, un imán proporcional aplica directamente la fuerza para regular el asiento de válvula. La presión se mide en la salida y se suministra a la electrónica para poder regular la intensidad de corriente y, por lo tanto, la apertura de la válvula. Con el accionamiento directo se evitan la inercia y la histéresis de elemen-tos mecánicos de transmisión. La

precisión de la regulación depende prácticamente sólo de la calidad del sensor de presión empleado.De este modo, se pueden alcanzar dinámicas claramente superiores con desviaciones mínimas de regu-lación. Además, la regulación del asiento de válvula, que práctica-mente no tiene desgaste, ofrece el requisito ideal para un elemento de regulación en procesos en continuo cambio. Las válvulas reguladoras de presión con pilotaje directo purgan el conducto de trabajo si falla la tensión de alimentación.

Regulación altamente dinámicaEn esta regulación se utilizan dos válvulas distribuidoras 2/2 en lugarde una válvula distribuidora 3/2. Además de la posibilidad de al-canzar mayores volúmenes de aire con un modelo más grande de las válvulas, la ventaja de esta disposi-ción reside en el comportamiento dinámico del aparato.Las válvulas de ventilación y purga se pueden activar directamente y de forma independiente entre sí. Este principio de accionamiento resulta ideal para procesos dinámicos.

Regulación con pilotaje previo

2

3

1

UP

W

Regulación con control directo

23 1

UP

W

Regulación altamente dinámica

W = valor teórico = sistema de sensores de aire comprimido1 = conducto de entrada de aire2 = conducto de trabajo3 = atmósfera

UPNosotros lo regulamos

Las tareas de regulación de presión son muy variadas. La diversidad de aplicaciones abarca desde modifi -caciones muy rápidas del valor teó-rico, cuyo seguimiento se debe reali-zar de inmediato y, en parte, con un aumento excesivo de la presión durante un breve período de tiempo, hasta transiciones suaves y precisos.

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Parámetros importantesLa consideración correcta de todos los parámetros resulta determinante para la calidad de la solución.Linealidad, histéresis y caudal nominal, precisión de repetición y dinámica: la relevancia específica de

estos parámetros esenciales varía en función de cada tarea y aplicación. Sólo una competencia especializada y una larga experiencia orientada a la práctica dan lugar a resultados aplicables que satisfacen de forma óptima las diferentes exigencias.

Regulación de la presión de contactoEl mantenimiento de la presión de apoyo de la herramienta ofrece resultados uniformes en el mecani-zado de superficies.

Control de la cantidad de tintaCon la ayuda de la válvula regula-dora de presión EP se mantiene constante la presión en el depósito de reserva y, por lo tanto, se garan-tiza una descarga uniforme de tinta.

Control de rodillo tensorLos dispositivos de sujeción con control de presión evitan que se rompan y enreden las bandas de material y proporcionan un flujo óptimo de material.

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V0

F = ∆P2(%)

HistéresisLa máxima diferencia de presión para la misma señal de valor teórico al subir y bajar por todo el margen de la señal.

LinealidadEste valor indica la desviación máxi-ma de las características medidas del comportamiento lineal ideal entre valor teórico y presión de salida.

DinámicaLa evolución temporal de la presión de salida regulada como resultado de una variación brusca del valor teórico.

Caudal nominalEl caudal de aire que puede poner a disposición una válvula reguladora en la salida depende de la presión primaria y de la presión secundaria necesaria. En

Precisión de repeticiónIntervalo de tiempo dentro del cual se puede extender la presión secun-daria si se ajusta repetidamente el mismo valor teórico.

Valor realValor verdadero de una magnitud física (presión, fuerza, temperatura, caudal, etc.)

Valor teóricoValor predefinido de la magnitud de re-gulación que se debe respetar realmente mediante regulación.

Regulación del número de revolucionesLa presión regulada de encendido proporciona un número de revolu-ciones uniforme y fácilmente ajus-table en los motores/turbinas neu-máticos. Con la ayuda de un trans-misor de revoluciones se puedealcanzar una regulación muy precisa.

Regulación del caudal de aireEl caudal de aire que pasa a través de una tobera se puede ajustar con mucha precisión con la ayuda de una presión regulada. Instalando un sensor de caudal y una regulación de caudal superpuesta, se puede optimizar aún más la precisión.

Control de velocidadCon la regulación de las presiones existentes en la cámara del cilindro se puede conseguir un desplaza-miento determinado del émbolo con los más diversos perfiles de velocidad.

Regulación de nivelLas correderas de dosificación de pilotaje electroneumático permiten el llenado preciso de recipientes con un elevado tiempo de ciclo y una gran precisión de repetición.

Regulación de nivelaciónUn cilindro al que se le aplica presión presta su apoyo para el manejo de cargas pesadas. Con una regulación EP la fuerza de apoyo se puede adaptar siempre a la masa en movimiento de forma óptima.

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V0

U

t0

bar

V0

F = ∆P2(%)

las válvulas reguladoras de Rexroth, el valor indicado hace referencia a un valor teórico de 6 bar con una presión primaria de 7 bar y una secundaria ∆P = 0,2 bar.

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Realizable en teoría y adecuado en la práctica

SPSPLC

FE

EP

P

M

SPS EPPLC

P

La gama de aplicaciones es muy amplia

SPS EPPLC

P

E

P

SPSPLC

EP

P

FE

SPSPLC

EP

M

P

E

1min

EP

SPSPLCSPS E

PPLC

P

QE

SPS EPPLC

FE

P

P

SPS EPPLC

Pinzas portaelectrodosLa regulación electroneumática de la presión de las pinzas permite un cierre rápido y suave de éstas y una fuerza de soldadura con gran preci-sión de repetición.

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Ya sea la presión, el caudal, la velocidad, el número de revolu-ciones o el peso: todo se regula con una gran precisión.En la actualidad nuestros sistemas con regulación de presión electroneu-mática se emplean en casi todos los sectores y en las más diversas aplica-ciones. No obstante, las posibilidades de otras aplicaciones aún no se han aprovechado al máximo. Cada vez son más los sistemas perfeccionados con válvulas E/P que sustituyen a otras soluciones neumáticas o técnicas de control no neumático. Rexroth es líder tecnológico y perfecciona permanen-temente las soluciones existentes ytrabaja en la apertura de nuevos campos de aplicación.

Qa

Pv = Pa + 1 barPa

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Concepto de producto orientado al usuarioSoluciones de control electroneumático con la experiencia de Rexroth

La velocidad y la precisión son los principales requisitos para un control seguro de los procesos dinámicos. Las válvulas reguladoras de Rexroth cumplen estas propieda-des al máximo nivel y ofrecen los mejores resultados en las más diversas aplicaciones y sectores.

Técnica de regulación de presión electroneumática en todos los sectoresLos ejemplos que se indican a con-tinuación proporcionan una visión general de la diversidad de prestacio-nes de las soluciones con aire regu-lado. Soluciones que cumplen con sus tareas de forma segura desde hace años y refl ejan nuestra amplia competencia en el sector.

NiveladoresSin nuestros sistemas niveladores, los procesos de funcionamiento no sólo serían más difíciles, sino prácticamente imposibles de realizar.

Técnica de lacadoCon la regulación de los números de revoluciones exactos de las turbinas y las cantidades precisas de aire y tinta, las válvulas electroneumáticas garantizan la calidad uniforme de los recubrimientos en la técnica de lacado. También asumen importan-tes funciones en el cambio de tinta y en la limpieza de los pulverizadores.Técnica de montajeLos sistemas neumáticos poseen un papel importante en la técnica de montaje. Los niveladores inde-pendientes del peso, con regulación electrónica, sujetan fi rmemente cargas pesadas, piezas y componen-tes, y facilitan su manipulación.

La experiencia no está sólo en el detalle, sino también en el pro-grama de RexrothNuestras válvulas reguladoras se emplean en todo el mundo para regular caudales de aire, números de revoluciones, fuerzas, posiciones, velocidades, etc. No sólo se utilizan como componentes de regulación de presión, sino que también pueden integrar la regulación completa del proceso y la comunicación con sen-sores externos.Las válvulas reguladoras de Rexroth no sólo son multifuncionales, tam-bién su conexión es universal.

No sólo ofrecemos productos, sino también el asesoramiento adecuado para que usted pueda lograr lo mejor para sus aplicaciones con nuestras válvulas reguladoras.

Nuestras válvulas reguladoras ofrecen una alta precisión con la técnica de válvula de asiento insensible, sin requisitos específi -cos en cuanto a la calidad del aire.

Rexroth tiene la selección.Naturalmente, Rexroth tiene muchas otras válvulas reguladoras además de las que aquí se indican. Le ayudaremos con mucho gusto a seleccionar la más adecuada para su aplicación. ¡Pónganos a prueba!

PosicionamientoLos movimientos dinámicos y posi-cionamientos precisos no consti-tuyen ningún problema con los sistemas neumáticos. El control variable y preciso de las pinzas por-taelectrodos es tan sólo un ejemplo

ilustrativo entre muchos otros. Otro campo de aplicación impor-tante de la técnica de control elec-troneumático es la aproximación exacta y el posicionamiento preciso por fases de piezas y componentes en el marco de la técnica de ensayos.

Además de las interfaces estándar de corriente y tensión analógicas, Rexroth ofrece múltiples opciones de bus de campo que se pueden combinar con las válvulas regula-doras.A veces también se deben ejecutar funciones neumáticas con gran precisión en condiciones ambienta-les extremas. Esto es posible gracias a la técnica robusta de válvula de asiento que, en casos extremos, se emplea incluso a temperaturas de entre -40 °C y +120 °C y, si es nece-sario, también debajo del agua.

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EspañaBosch Rexroth S.A.P.I. SantigaC/ Obradors, 14 – 16E - 08130 Santa Perpètua deMogoda (Barcelona)Teléfono +34 93 7479400Fax +34 93 7479401info@boschrexroth.eswww.boschrexroth.es

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Centralair S.L.Portuetxe, 23E - 20018 San Sebastián

Otros contactos:www.boschrexroth.com/addresses

Los datos indicados sirven sólo para describir el producto. De nuestras especificaciones no puede derivarse ninguna declaración sobre una cierta composición o idoneidad para un cierto fin de empleo. Las especificaciones no liberan al usuario de las propias evaluaciones y verificaciones. Hay que tener en cuenta que nuestros productos están sometidos a un proceso natural de desgaste y envejecimiento.

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