Sensor Borde Con Carrete

TEMA:
CONTROL DE BORDE PARA UN RODILLO RECOLECTOR DE MATERIAL
1. Objetivos:

* Investigar acerca de un proceso industrial que pueda ser controlado haciendo uso de las herramientas aprendidas en clase y en libros.

* Realizar la simulación del proceso mediante la ayuda de un software de ingeniería como SimuLink

* Adquirir los conocimientos suficientes para poder determinarlos parámetros (entradas y salidas) necesarios para controlar el proceso.

2. Resumen:

El siguiente trabajo muestra una descripción del funcionamiento de un proceso de recolección de material, tanto en su parte eléctrica, como en la parte electrohidráulica, cada una con sus respectivos componentes.

Cuando una tira de material ha completado su procesamiento es devanada en forma de rollopara su subsecuente manejo y envío, esta operación se llama recolección como se puede observar en la Fig.1.

La tira en movimiento pasa por un rodillo loco fijo y es recolectada en el carrete de bobinado. Si la operación de recolección consistiese solamente en rotar el carrete de bobinado y conducir la tira hacia él, el rollo producido seria casi con certeza desviado. Es decir las capasindividuales del rollo no estarían alineadas entre sí, y los lados estarían en forma de ‘telescopio’.

Para poder controlar dicho proceso se ha empleado principalmente un sensor de borde, el cual se apoya en el uso de una lámpara, una tira o lamina opaca, una fotocelda (en la parte electrica) que envía señales de la posición del carrete donde se va a embobinar el material como se aprecia en la Fig.2, yun piston (en la parte electrohidráulica) que mueve al carrete a la posición correcta como se aprecia en la Fig.4, logrando así que el manejo y el envío del rollo sea más fácil y reduciendo la probabilidad de daño del borde.

3. Desarrollo:

Para producir rolos rectos es necesario algún tipo de control que asegure que cada vuelta individual este alineada con las otras vueltas. Hay dosmaneras de hacer esto:

a) Girar la tira móvil para corregir cualquier tendencia que tenga a moverse lateralmente (a lado y lado) con respecto a un carrete de embobinado fijo.
b) Desplazar el carrete del bobinado a lado y lado para seguir cualquier movimiento de la tira móvil.

De estos dos métodos el segundo es preferido para la mayoría de las tiras de material, especialmente las tirasmetálicas (como es nuestro caso).

Fig. 1: Distribución física del mecanismo de recolección.

Fig. 2: Vista lateral ampliada de; aparato sensor de borde.
4. Funcionamiento:

* Parte Eléctrica:
La posición del carrete de embobinar generalmente está controlada por un cilindro hidráulico. La varilla del cilindro esta unido a la base de montaje del carrete, tal como se muestra en laFig.1. El dispositivo detector de posición es una gran celda fotoconductora con un diámetro del orden de una pulgada. Si la tira está perfectamente posicionada, bloqueara exactamente la mitad del haz luminoso incidirá sobre la foto celda.
Si la tira móvil se moviese hacia el sur, adentrándose en el conjunto fotoeléctrico el aumento de la iluminación incidente sobre la foto celda haría que el carretede bobinado se moviese hacia el norte.
El sensor de borde está montado sobre una armadura montado sobre una armadura unida a la base del carrete de bobinado. De este modo el sensor de borde se mueve conjuntamente con el carrete de bobinado, manteniendo siempre una posición fija del borde de la tira respecto a la del carrete.
*Referencia: Electrónica Industrial – Timothy J. Maloney
El borde decada vuelta individual se alinea con cada uno de los bordes de las otras vueltas, y el carrete se devana derecho.
El circuito electrohidráulico que realiza este control (como se muestra en la Fig.3) trabaja de la siguiente manera:
La celda fotoconductora en el sensor de borde tiene una resistencia aproximada de 5k cuando la cinta móvil bloquea la mitad del haz luminoso. El potenciómetro de...