Desarrollo de aplicaciones de un sistema de control de posición de un actuador neumático con válvula proporcional

Abstract

Los actuadores neumáticos son ampliamente utilizados para llevar a cabo una variedad de tareas que requieren altos niveles de velocidad, precisión y fuerza, como el desplazamiento, tracción, transporte, sujeción y rotación de productos o materiales en entornos industriales. Con el aumento de las demandas en la industria, la velocidad y la precisión se convierten en factores críticos para mejorar la eficiencia de los procesos. El presente trabajo consiste en el desarrollo de un sistema de control para regular la posición de un actuador lineal neumático. La planta por controlar está compuesta por una válvula proporcional direccional y un actuador neumático lineal equipado con un potenciómetro lineal. El control se lleva a cabo mediante un regulador PID incorporado en un controlador PLC. Además, el estado operativo del equipo y los parámetros del regulador se presentan en tiempo real a través de una interfaz HMI. Esto permite observar la repuesta del sistema en diferentes posiciones y brinda la capacidad de ajustar los parámetros del regulador.

Los resultados obtenidos muestran, un modelamiento de la planta con un ajuste del 86.08%, un controlador sintonizado por el método de ubicación de polos con un comportamiento agresivo y característica subamotirguada, con esto el sistema controlado es robusto frente a perturbaciones de carga y presión, logrando mantener un error en estado estable por x debajo del 1% y posicionando el actuador rápidamente en la posición deseada.