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La flexibilidad de las fichas de control de movimiento

chips de control de movimiento

Los chips de control de movimiento listos para usar o los circuitos integrados (IC) son muy flexibles y, de hecho, se pueden usar para controlar muchos otros tipos de sistemas, como ilustra aquí Gerard Bush de INMOCO.

Los sistemas de control de movimiento dependen de cambiar la velocidad de uno o más motores para lograr un resultado determinado. Por ejemplo, el tendido de cola y el seguimiento de perfiles generalmente utilizan dos actuadores lineales accionados por motor, dispuestos perpendiculares entre sí.

Si activa un solo motor a velocidad constante, el resultado es un movimiento en línea recta en una dirección. Active ambos motores a la misma velocidad y obtendrá una línea recta diagonal. Actívelos a ambos pero siga cambiando su velocidad relativa y obtendrá una línea curva que puede ser necesaria para colocar pegamento en la periferia de una gran letra de vinilo antes de montarla en un tablero para hacer un signo.

La curva de colocación del pegamento es análoga, es decir que varía constantemente en lugar de pasar de un punto discreto o 'valor' al siguiente. Sin embargo, la mayoría de los sistemas modernos de control de movimiento se basan en controladores digitales, no analógicos, y curvas aproximadas moviéndose en pequeños pasos entre los valores del punto de ajuste. Esta disposición funciona bien, y de hecho es la base de la mayoría de los sistemas de control de movimiento que siguen la curva actualmente en uso.

El mismo principio de seguimiento de curva, utilizando una serie de pequeños pasos discretos, se puede aplicar a muchos otros sistemas analógicos, incluidos el control de presión y temperatura. Para entender cómo puede funcionar esto, podemos ver un ejemplo en el que se usa un CI estándar para controlar la presión de una cámara de reacción.

El control de presión de alta precisión es un requisito común para muchos procesos físicos en industrias bioquímicas, semiconductoras y de control de procesos. Los diseñadores de máquinas OEM necesitan una solución lista para usar y rentable para recipientes de una y múltiples cámaras que brinden un control PID (proporcional, integral, derivado) y perfiles de control de presión flexibles y precisos. Esto se puede lograr utilizando un controlador IC PID Magellan®, disponible en el Reino Unido a través de INMOCO.

La familia de circuitos integrados Magellan® es mejor conocida por proporcionar control de movimiento basado en chips de alto rendimiento. Están disponibles en las versiones 1, 2, 3 y 4 y se pueden usar con diferentes tipos de motores (configurables por el software del usuario), incluidos DC cepillados, sin escobillas y paso a paso, y en sistemas tan diversos como los siguientes, recoger y colocar, armas robóticas, equipo de laboratorio y médico. Están diseñados para aplicaciones exigentes y precisas, y se sienten como en casa en aplicaciones que no son de movimiento, como el control de la válvula de presión y la supervisión de la temperatura.

El principio básico para el control de presión de una cámara de reacción se basa en un sensor de presión lineal que emite una tensión analógica, acondicionamiento de señal, un circuito de conversión analógico a digital (A / D), un controlador IC PID Magellan®, acondicionamiento de la señal de salida y una válvula de flujo controlada por voltaje. También se necesita una PC host o un microprocesador para comunicarse con el IC controlador PID y proporcionar la secuencia y el control general de la cámara o cámaras de reacción. El IC, más que su deber habitual de control del motor, proporciona la generación del perfil de control de presión y el control de la presión PID.

En un sistema de control de presión, el IC recibe una entrada de palabra paralela del voltaje analógico después de que se convierte en una señal digital. Su modo de salida se usa para crear un voltaje de comando a la válvula usando un chip de unidad de entrada SPI. (El bus SPI o Serial Peripheral Interface es una interfaz de comunicación serie síncrona utilizada para la comunicación a corta distancia, principalmente en sistemas integrados).

Es posible utilizar varios tipos diferentes de señales de control de válvula, como las señales 4-20mA y +/- 10V DC, cuya elección determinará el chip de unidad SPI que se utilizará.

La arquitectura flexible del Magellan® IC se puede utilizar para establecer la presión deseada, crear perfiles de presión con rampas lineales o parabólicas y / o establecer condiciones de punto de interrupción, como "cambiar automáticamente a un nuevo perfil objetivo después de alcanzar un punto de ajuste de presión específico".

La velocidad de muestreo / salida PID es ajustable y debe ajustarse para satisfacer las necesidades de los sistemas individuales. Para los controladores de presión típicos, esto significa establecer el tiempo de muestreo del bucle PID entre 10msec y 1sec.

El Magellan® IC también se puede usar para controlar la temperatura. De hecho, es común controlar tanto la presión como la temperatura en una sola cámara de reacción. Esto tomaría dos 'ejes de movimiento' del CI de control Magellan®. El principio de control es el mismo; el sensor de entrada proporciona una lectura de temperatura en tiempo real y la salida del PID impulsa un calentador / enfriador. Además, en recipientes de reacción de cámaras múltiples, se necesita un control de "dos ejes" en cada cámara para proporcionar temperatura y presión para todo el sistema.

La gama de circuitos integrados Magellan® ofrece soluciones para muchos requisitos diferentes. Por ejemplo, el MC58113 es un CI de eje único con un ciclo de corriente digital integral y generación de señal de interruptor amplificador. Puede proporcionar control de posicionamiento, velocidad y par de motores, pero también se puede utilizar en otras tareas como el control de presión y temperatura.

Por lo tanto, hemos visto que los circuitos integrados de control de movimiento son de hecho muy flexibles y se pueden usar en una amplia gama de otras aplicaciones de control. Las señales de entrada analógicas que normalmente se relacionan con los cambios de velocidad de aceleración y deceleración pueden en realidad ser representativas de muchos otros parámetros de proceso. Esta flexibilidad de uso tiene muchas ventajas, como la reducción de partes retenidas y el hecho de que los diseñadores puedan utilizar chips con los que ya están familiarizados.

Informador de la industria de procesos

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