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4 White Paper — Actuación Neumática y Eléctrica para Lograr Precisión en el Posicionamiento Ingeniería innovadora para un mundo mejor Los cilindros de posición múltiple son una excelente opción para aplicaciones donde las posiciones de paradas discretas están predeterminadas y no cambian. Su diseño ofrece el más alto nivel de repetibilidad a un costo relativamente bajo. Sin embargo, las máquinas "inteligentes" altamente automatizadas de hoy en día a menudo requieren un grado de configurabilidad para realizar múltiples tareas. En esos casos, la incorporación de electrónica al diseño del actuador los hace más flexibles. Control Electro-Neumático Combinando Neumática con Electrónica para Proporcionar Control de Movimiento en Bucle Cerrado. Hasta este punto, hemos descrito el posicionamiento neumático básico de fin de posición utilizando actuadores de múltiples posiciones con "topes rígidos" repetibles. La integración de la neumática con la electrónica ha ampliado el uso de la neumática para proporcionar sistemas de control de posicionamiento flexibles y ágiles. Estos sistemas han permitido un mejor aprovechamiento del equipo, ahorrando dinero y mano de obra al reducir y/o eliminar los cambios de configuración del equipo. Costo de Cambio de Configuración El cambio de configuración es uno de esos gastos ocultos que consumen tiempo y mano de obra. Además, a menudo se pasa por alto al calcular el costo del producto y la utilización de la capacidad. La Figura 5 fue desarrollada a partir de una encuesta realizada por Rockwell Automation y PMMI. Proporciona costos aproximados asociados con el cambio de configuración en industrias específicas. Reducir los cambios de configuración puede aumentar el rendimiento de producción, mejorar la utilización del equipo y reasignar recursos y mano de obra para completar otras tareas. Los sistemas de posicionamiento neumático crean una "inteligencia" de bucle cerrado en el proceso al controlar la actuación neumática mediante un PLC u otros tipos de controles electrónicos. Como Funciona Los actuadores neumáticos ahora están disponibles con sensores internos o externos que proporcionan una señal de retroalimentación analógica o digital constante basada en la posición del vástago del actuador. Como se ve en la Figura 6, existen dos tipos de sensores internos que recorren el interior del vástago: 1. Un sensor de contacto es un transductor resistivo lineal (LRT) (A) que tiene un sello limpiador mecánico unido al pistón. El sello limpiador proporciona una señal de retroalimentación (voltaje) basada en la posición del pistón del actuador o un sensor no de contacto, magnetoestrictivo (B), que proporciona la señal de retroalimentación (voltaje) basada en el imán unido al pistón del actuador. 2. Un sensor de no contacto se une al exterior del actuador (C) y también utiliza el imán interno del pistón para devolver una señal de retroalimentación (voltaje). Un transductor resistivo lineal o LRT generalmente utiliza un voltaje de entrada de 0 a 10 VDC. Estos 10 voltios se dividen a lo largo de la longitud del LRT. Usando un actuador de 10 pulgadas de carrera completamente retraído como ejemplo, representa 0 voltios, la primera pulgada de carrera representaría 1 voltio, 2 pulgadas de carrera 2 voltios, y así sucesivamente. Una carrera completa de 10 pulgadas representaría 10 voltios. La resolución del LRT, el cambio más pequeño que se puede detectar, depende de las capacidades de los controles electrónicos. Por ejemplo, un controlador de 12 bits y 4096 partes puede dividir los 10 voltios en 4096 partes, lo que equivale a 2.4 milivoltios o 0.0024 pulgadas de carrera. $0 $750,000 $1,500,000 $2,250,000 $3,000,000 Petróleo y Gas $7,800 Alimentos y Bebidas Costo por hora de inactividad por industria Fuentes: ARC Advisory Group, Rockwell Automation y PMMI $12,000 Plástico $25,000 Hule $36,000 Papel $500,000 Electrónicos $600,000 Metales $700,000 Químicos $1,100,000 Productos Farmacéuticos $1,600,000 Automotriz $3,000,000 Figura 5

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