domingo, 13 de abril de 2025 · 7 min read
Optimización de sistemas de control por servomotor con hardware y software de Dewesoft
Los laboratorios de prueba en todo el mundo dependen de una variedad de dispositivos para evaluar el rendimiento de sus productos. Estos sistemas garantizan el funcionamiento adecuado, desde actuadores lineales que mueven los elementos de prueba hasta controladores lógicos programables (PLC) que ofrecen un control preciso y de alta velocidad. Sin embargo, muchos de estos controladores cuentan con interfaces de usuario poco intuitivas y requieren conocimientos especializados de programación. Además, con frecuencia carecen de capacidades de adquisición de datos sincronizada a alta velocidad.
¿La solución? El hardware de adquisición de datos (DAQ) de Dewesoft, combinado con el galardonado software DewesoftX, ofrece una plataforma potente e intuitiva para el control de servodrives, al tiempo que garantiza una recolección de datos fluida y sincronizada.
Configuración del sistema del brazo robótico
El sistema de prueba de concepto incluyó:
Brazo robótico con servomotores
Sistema de adquisición de datos IOLITE R8
Microcontrolador Arduino instalado en una caja de proyecto
Esta configuración demuestra cómo el hardware de Dewesoft se integra fácilmente con sistemas de control por servomotor en un entorno compacto y funcional.
Prueba de concepto: demostración con brazo robótico
Desarrollamos un brazo robótico como prueba de concepto, impulsado por servomotores con engranajes similares a los utilizados en aviones de control remoto, para demostrar esta capacidad. Estos motores operan mediante señales PWM (modulación por ancho de pulso) de alta velocidad y son controlados por un microcontrolador Arduino programado como controlador de servos.
Al integrar el hardware Dewesoft IOLITE R8, equipado con una tarjeta de salida analógica 16xAO, se suministraron señales de control precisas de ±10 VDC a los servomotores. Con una resolución de 16 bits, esta configuración alcanzó 13,000 puntos de salida discretos a ±5 VDC, ofreciendo una precisión excepcional. Si se requiere mayor resolución, se puede utilizar el módulo de salida analógica SIRIUS, que cuenta con resolución de 24 bits.
El hardware Dewesoft IOLITE R8 también incluye salidas digitales capaces de conmutar cargas de hasta 50 V con una corriente máxima de 0.5 A, lo que amplía aún más su versatilidad
Configuración del software con DewesoftX
Fácil de usar y potente, el software de adquisición de datos DewesoftX combina capacidades robustas de adquisición con funciones avanzadas de salida de control. Sus módulos integrados ofrecen herramientas que abarcan desde fórmulas simples y estadísticas, hasta análisis de fatiga y diagnósticos complejos.
En la demostración del brazo robótico, se utilizó el editor de fórmulas incorporado en DewesoftX para definir la lógica de control. Estas fórmulas controlaban el movimiento del brazo, especificando posiciones deseadas, velocidad y condiciones de parada. Las entradas de usuario configurables permitían a los operadores ajustar los parámetros de movimiento mediante elementos visuales de la interfaz, como botones, interruptores y deslizadores.
Una interfaz moderna y clara para un control mejorado
Muchos controladores de servomotores cuentan con interfaces obsoletas y poco intuitivas. DewesoftX resuelve este problema mediante un sistema de visualización moderno y flexible. Elementos gráficos como grabadoras de gráficos, osciloscopios, indicadores, medidores digitales y analógicos, así como gráficos FFT, proporcionan a los ingenieros herramientas completas de visualización.
Los controles interactivos, como botones, interruptores y diales rotatorios, simplifican la experiencia del usuario. La compatibilidad de DewesoftX con pantallas táctiles hace que el control del sistema sea más rápido e intuitivo. Estos elementos pueden ajustarse libremente en tamaño, colocarse en una o varias pantallas y asignarse a cualquier canal o función.
Una variedad de entradas configurables permite a los operadores definir una posición deseada, la velocidad del movimiento del brazo y las condiciones para iniciar o detener la prueba. Estas entradas se pueden utilizar dentro de las fórmulas como disparadores para comenzar o detener el almacenamiento de datos, ejecutar distintas acciones dentro del entorno DewesoftX o controlar directamente los canales de salida. Todas estas entradas se vinculan a widgets gráficos interactivos en la pantalla de medición de DewesoftX, lo que permite al usuario interactuar con ellas de forma rápida y visual.
Automatización y secuenciación con DewesoftX
El potente secuenciador integrado de Dewesoft permite a los ingenieros automatizar pruebas, mejorando la repetibilidad y la eficiencia. Utilizando una interfaz tipo escalera lógica (ladder logic), los ingenieros pueden crear pasos automatizados para iniciar la adquisición de datos, controlar salidas, realizar análisis, exportar datos a otros formatos e incluso gestionar valores de consigna (setpoints) para sistemas servocontrolados.
En la demostración del brazo robótico, el Secuenciador movió el brazo a posiciones predefinidas, mantuvo cada posición durante un tiempo determinado y luego avanzó automáticamente a la siguiente. Esto garantiza condiciones de prueba consistentes con una intervención manual mínima.
Una breve demostración del sistema de prueba como prueba de concepto.
Instrumentos DAQ avanzados para control por servomotor
Dewesoft ofrece una amplia gama de soluciones de hardware DAQ para satisfacer diversas necesidades de prueba:
SIRIUS XHS DAQ ofrece adquisición de datos a ultra alta velocidad con un muestreo de hasta 15 MS/s (megamuestras por segundo).
SIRIUS DualCore DAQ ofrece muestreo a 200 kHz y un rango dinámico de 160 dB.
IOLITE DAQ ofrece alta densidad de canales para sistemas que combinan adquisición de datos y control en tiempo real.
KRYPTON DAQ los módulos ofrecen registro analógico y digital resistente, con clasificación IP67, para operar en entornos severos y bajo cualquier condición climática.
OBSIDIAN Data Logging los sistemas están basados en un procesador integrado para operaciones a largo plazo sin supervisión. También combinan capacidades de adquisición de datos en tiempo real con funciones de control preciso.
Todos los instrumentos de Dewesoft están diseñados para una sincronización perfecta, lo que garantiza una correlación de datos precisa entre múltiples sistemas. Forman parte de un ecosistema sincronizado, cuyos elementos pueden combinarse de innumerables formas. Esta flexibilidad hace que las soluciones de Dewesoft sean ideales para aplicaciones de prueba que requieren adquisición de datos a alta velocidad y salidas de control precisas.
Protocolos de comunicación para una integración flexible
DewesoftX es compatible con numerosos protocolos de comunicación, lo que permite su integración con una amplia variedad de dispositivos y controladores. Los protocolos compatibles incluyen:
Modbus TCP
OPC UA
Bus de CAN
Comunicación serial
Estos complementos se han utilizado para integrar Dewesoft con diversos sistemas de terceros, incluyendo los siguientes:
Automatización de controladores Mensor (manual)
Manual del complemento Scanivalve
Los complementos de Dewesoft permiten la conexión con dispositivos especializados, como cámaras térmicas y lectores de presión Scanivalve, lo que amplía significativamente su versatilidad. Los buses EtherCAT duales de Dewesoft permiten que el sistema se comunique tanto con DewesoftX para la adquisición de datos, como con controladores EtherCAT de terceros para funciones de control en tiempo real.
Este caso de estudio describe las siguientes capacidades:
Aplicaciones reales con soluciones Dewesoft
El hardware y software de Dewesoft se ha implementado con éxito en diversas aplicaciones, entre ellas:
Conclusión
Las soluciones de hardware y software de Dewesoft ofrecen un enfoque potente, flexible y fácil de usar para la optimización de sistemas de control por servomotor. Al integrar la adquisición de datos a alta velocidad con capacidades de control en tiempo real, los productos Dewesoft eliminan la complejidad de los controladores tradicionales, al tiempo que mejoran la precisión y eficiencia.
La demostración del brazo robótico como prueba de concepto destaca la interacción fluida entre el hardware IOLITE R8 de Dewesoft, los microcontroladores Arduino y el software DewesoftX, mostrando un control de movimiento preciso, herramientas avanzadas de visualización y automatización mediante el secuenciador integrado.
El amplio soporte de Dewesoft para protocolos de comunicación permite una integración sin complicaciones con sistemas de terceros, lo que lo convierte en una opción versátil para una gran variedad de aplicaciones industriales y de investigación. Con su enfoque innovador hacia el control por servomotor, Dewesoft continúa estableciendo nuevos estándares en eficiencia, usabilidad e integridad de datos en entornos de prueba y automatización.