Los sistemas de control de movimiento son parte indispensable de una inmensa cantidad de aplicaciones
industriales: sistemas de transporte, sistemas robóticos, sistemas de mecanizado (CNC), sistemas de
alimentación de materia prima, sistemas de almacenamiento, etc.
Atendiendo a como se consigue controlar el motor que acciona el sistema se pueden distinguir tres grandes
alternativas: Variadores de Velocidad o Frecuencia, Motores paso a paso y Servomotores. Desde el punto de
vista del control, el más flexible, preciso y completo es el Servomotor por lo que, el desarrollo de la Industria,
precisa cada vez más de su utilización.
Este proyecto se enfoca en realizar una Introducción completa al control de servomotores industriales desde una
exposición teórica hasta un ejemplo de implementación real. Sin perdida de generalidad, todo el documento se
desarrolla en el marco de equipos comerciales reales del fabricante Schneider Electric. Sin embargo, como se
verá en el último capítulo, todo lo aquí aprendido podrá extrapolarse a los sistemas de control de movimiento
propuestos por otros fabricantes (Siemens, ABB, etc).
Todo sistema de control de movimiento que cuente con ejes accionados por servomotores cuenta con unos
equipos electrónicos denominados servo drives que se encargan del control en posición, velocidad y/o par. En
el Capítulo 2 se aglutinan los conceptos teóricos asociados a estos dispositivos (conexionado, modos de
funcionamiento, diccionario de parámetros, estructura del regulador, etc.)
Un servo accionamiento que se encarga de controlar un eje puede tener que integrarse con otros
sistemas/dispositivos que también se dediquen o no al control de movimiento. Para ello, es necesario que exista
un controlador de nivel superior (o remoto). En el Capítulo 1 se mencionan distintas alternativas. Todas ellas
tienen en común una librería de funciones (Motion Control) que facilitan el manejo y monitorización de los
servos.
El primer paso para la implantación de estos equipos en cualquier tipo de aplicación será realizar su
configuración/parametrización inicial. Por regla general los fabricantes suelen poner a disposición del usuario
un software para dicha puesta en marcha. En el Capítulo 1 se explora el ofrecido por Schneider.
En numerosas aplicaciones, se precisa que los servomotores sean capaces de trabajar de forma sincronizada
entre ellos (o con otro tipo de motores) para realizar tareas como: Alimentar piezas, realizar cortes al vuelo,
embotellar líquidos, etc. Por ello, se presenta en el Capítulo 1 una aplicación práctica de sincronización entre
dos servomotores utilizando un PLC como controlador remoto. La implementación se describe desde el montaje
físico de una maqueta de pruebas hasta la depuración de la aplicación.
En el Capítulo 5 se expone, de manera general, como se realiza el control remoto con otra familia de PLCs
distinta (M238) a la utilizada en el Capítulo 1 (M340). El objetivo principal es salvar las diferencias entre el
software de programación empleado en el M238 (SoMachine) y el utilizado en el M340 (Unity Pro)
Por último, en el Capítulo 1 se realizan diferentes propuestas para ampliar o profundizar lo visto en esta
Introducción.Motion control systems are crucial for a wide range of industrial applications such as transport systems, robotic
systems, machining systems (CNC), raw material feeding systems, storage systems...
Depending on how the motor that drives the system is controlled, three main alternatives can be distinguished:
Variable Speed or Frequency Drives, Stepper Motors and Servomotors. From the control point of view, the one
which provides more flexibility and accuracy is the servomotor. That is why the development of industry
increasingly requires them.
This project focuses on a complete introduction to the control philosophy of industrial servomotors from the
theory to a real implementation. Without loss of generality, the whole document is developed within the
framework of real equipment from the manufacturer Schneider Electric. However, as it is stated in the last
chapter, everything within this document can be extrapolated to motion control systems made by other
manufacturers like Siemens or ABB.
Every servomotor has to be connected to an electronic equipment called servo drive which is responsible for its
position, speed and torque control. Chapter 2 gathers essential basic theory associated with these devices
(connections, operating modes, configurable parameters, controller structure and so on)
A servo drive that is in charge of control an axis may need to be integrated with other systems or devices which
may or may not also be dedicated to motion control. This requires the existence of a higher-level (or remote)
controller. Some commercial alternatives are mentioned in Chapter 3. All of them have in common a function
library (Motion Control) that makes easier the handling and monitoring of the servos.
The first step for using these devices in any real application consists on carrying out an initial configuration of
their parameters. As a rule, manufacturers usually provide their clients with a suitable software for this purpose.
Chapter 4 explores the software provided by Schneider that is called SOMove.
In many applications, servomotors need to be able to work synchronously with other motors to perform some
complex tasks such as feeding parts, flying saw or bottling liquids. For this reason, a practical application of
synchronisation between two servomotors using a PLC as a remote controller, can be found on chapter 6. The
full implementation is described. From the wiring to the application programming. An HMI has also been
developed in order to make several tests.
Chapter 5 briefly describes how the remote control is performed with a different PLC family (M238) than the
one used in Chapter 6 (M340). One of the main objectives is showing the differences between the programming
software used in the M238 (SoMachine) and the one used in the M340 (Unity Pro). Finally, some ideas to keep
going into details about servodrives and their applications can be found in Chapter 7.Universidad de Sevilla. Máster en Ingeniería Industria
