acería
controlan la oscilación del molde y fijan los parámetros de las variables de la función optimizada de acuerdo a los requerimientos
del proceso. En armonía con la velocidad de vaciado controla con
toda precisión la oscilación del molde, hacia arriba y hacia abajo,
manteniendo con exactitud la frecuencia de oscilación, amplitud,
tiempo de despegue positivo y negativo, razón de deformación de
la forma de la onda y otros parámetros, de tal manera que se puede
obtener el patrón de oscilación del molde que satisface los requerimientos del proceso.
Para poder asegurar la precisión y la forma real de la onda de
oscilación del molde, el PLC del sistema manda una señal para
controlar el actuador digital servoeléctrico; este actuador tiene
varias ventajas, tales como una alta precisión en el control de
movimiento (1,048,576 pulsos), alta velocidad de respuesta (500
microsegundos) y otras más. Comparado con un motor paso a
paso (sin encoder con retroalimentación), el actuador digital servoeléctrico no tiene problemas con sincronización y puede hacer
oscilar el molde estrictamente de acuerdo con la forma de la
onda generada por la computadora para lograr oscilaciones nosinusoidales en el molde.
Componentes del Sistema
Parte Mecánica
El sistema tiene un arreglo estructural único: cuatro actuadores
servoeléctricos están instalados en forma simétrica en ambos lados del bastidor de la base y pueden hacer oscilar directamente
el marco soporte del molde con mucha precisión en la posición
y con una respuesta rápida. Los servoactuadores eléctricos están
montados sobre un eje soporte; la parte inferior del eje soporte
está sujeta al bastidor fijo de la mesa de oscilación del molde y
el servoactuador solamente se puede mover alrededor del eje soporte. La parte superior del eje soporte está sujeta al bastidor de
la mesa de oscilación de tal manera que puede seguir cualquier
patrón de oscilación dado. Para las diferentes posiciones donde
están montados los actuadores y las diferentes amplitudes y fases de estos movimientos, la frecuencia y la fase de oscilación
entre los cuatro actuadores siempre son idénticas. Usando un
servomotor se puede controlar la sincronización del actuador y
se puede seguir la forma de la onda fijada: esta clase de instalaciones en donde el actuador eléctrico impulsa la mesa de oscilación del molde puede realizar toda clase de formas de oscilación
con mucha precisión. La Figura 2 muestra un dibujo de los principales componentes del sistema.
Las ventajas de este sistema son:
a) No requiere de sistemas de acoplamiento como el sistema
de cuatro barras excéntrico
b) El sistema necesita solamente de alimentación eléctrica,
no necesita sistemas de presión hidráulica, bombas y otros
componentes hidráulicos, su mantenimiento es más simple
c) Se pueden hacer modificaciones en línea de la amplitud
de oscilación, frecuencia y patrón de oscilación (razón de
cambio de la forma de la onda)
d) Se puede tener seguimiento en línea del estado de la oscilación
6 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO
Parte eléctrica de control
Una computadora industrial genera la forma no sinusoidal; a medida que la función de optimización define la forma básica de la
oscilación que satisface los requerimientos de proceso, la computadora de alta velocidad sintetiza la onda de oscilación con la
que el molde debe oscilar (frecuencia máxima de 300 ciclos/min,
5Hz, frecuencia de la computadora 2.0 GHz), que es digitalizada y enviada en forma sincronizada a los controladores.
Actuator
Oscillation Table
Mould
Actuator
Figura 2. Componentes mecánicos del sistema
Cuando se recibe una forma de onda no-sinusoidal enviada por la
computadora, los controladores del sistema también muestrean
la onda de oscilación del actuador eléctrico y la onda del servomotor digital; todos estos datos son procesados tal que la forma
de oscilación no-sinusoidal se genera y ésta se envía de forma
sincronizada a los cuatro motores eléctricos.
De acuerdo a la velocidad de colada real y al status de la operación, el PLC genera una señal para iniciar la oscilación y controlar los sistemas relacionados. Al recibir la señal enviada por
el PLC, la computadora de control produce la forma de la onda
de oscilación y la envía a los cuatro controladores para activar los
motores eléctricos. El motor transforma la señal de la onda nosinusoidal en una corriente de pulsos digitales de alta eficiencia
que está sincronizada con la salida a los cuatro motores digitales.
En la Figura 3 se muestra el diagrama de bloques del sistema de
control.
Beneficios Técnicos del Sistema
El sistema de oscilación no-sinusoidal introduce el concepto de
razón de desviación de la forma de la onda, esto es, acelera el
movimiento hacia abajo y desacelera el movimiento hacia arriba
del molde. Manteniendo la misma velocidad de vaciado reduce
la frecuencia de oscilación, por lo tanto, se pueden controlar de
manera efectiva la integridad de la capa solidificada y la profundidad de las marcas de oscilación en la superficie del producto
de colada.
A medida que el tiempo de despegue del molde se incrementa, se
incrementa el consumo de polvo lubricante mejorando su efecto,
disminuyendo la resistencia a la fricción entre el molde y la capa