Hierro y Acero Edicion 56 | Page 6

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