Pasar un voltaje diferencial a voltajes lógicos.

[ungaro51]

Soy nuevo en foro y me gustaría que me orientaran por favor.

Tengo una maquina que trabaja con un motor de 440volts/5.5Kw. La velocidad del motor lo controla un PLC mandando un voltaje diferencial en un rango que va de (-10volts a +10volts), a un variador de frecuencia. Este variador aumenta y disminuye la frecuencia del motor proporcionalmente al voltaje que le envía el PLC .

Ejemplo:

• Cuando el PLC envía 3volts DC al variador de frecuencia este le da una velocidad al motor de 40Hz.
• Cuando el PLC envía 7volts DC al variador de frecuencia este le da una velocidad al motor de 70Hz.
• Cuando el PLC envía -3volts DC al variador de frecuencia invierte el sentido de giro y este le da una velocidad al motor de 40Hz.
• Cuando el PLC envía -7volts DC al variador de frecuencia invierte el sentido de giro y este le da una velocidad al motor de 70Hz.

Mi problema es que este tipo de variadores de frecuencia son de una empresa alemana y no los fabricaron mas, tengo otro modelo de variador de frecuencia pero este se comanda solo por una lógica de contactos “NC o NO” y no por voltaje diferencial.

Mi idea es que si logro hacer como mínimo dos comparador de voltajes que estén en un rango de (0 a +10volts) y otro dos más que estén en un rango de (0 a -10volts), con cualquiera de la familia de los operacionales, podría tomar estas salidas para poder adaptar el otro variador de frecuencia que tengo.

No tengo la capacidad técnica de diseñar un circuito de este tipo así que me gustaría que me orientaran o me dieran otra idea que pueda poner en práctica para mi problema.

 

[Daniel.more]

hola ungaro,los variadores se controlan o bien por una entrada de 0-10 voltios , por entrada de 4-20 miliamperios, y por entrada de milivoltios. la logica que dices de on-off seria un arrancador de motores y no un variador de velocidad,fisicamente son parecidos pero uno regula velocidad (el variador) y el otro no regula... va de cero subiendo asta alcansar la velocidad maxima del motor y alcansada esta no puedes bajarla (arrancador)..espero serte de ayuda.

 

[ungaro51]

Como estas daniel.

No es un arrancador de motores es un variador de frecuencia. Tienes razón al decir que la mayoría de los variadores trabajan de 0-10 voltios, por entrada de 4-20 miliamperios, y por entrada de milivoltios.

Mi problema es que este variador es muy particular y tiene la cualidad de aumentar la frecuencia proporcionalmente al voltaje de control que el PLC le este enviando, tanto positiva como negativa, como le explique en la parte anterior el variador de frecuencia trabaja en un rango de 0 a 10volts DC una frecuencia 20HZ a 80HZ y cuando es de 0 a -10volts me invierte el sentido de giro del moto y trabaja el mismo rango de 20Hz a 70Hz.

Trabajo en una fábrica y este variador se encarga de mover el motor de un robo paletizador que empaqueta el producto, por eso el motor necesita invertir su giro y varias la velocidad dependiendo de los requerimientos del trabajo que esté realizando y todo esto control lo hace el plc utilizando voltaje diferencial.

Tengo en mi poder otro variador de frecuencia de uso comercial y este solo lo logro mover en un solo sentido cuando trabaja de 0 a 10 volts, cuando el plc me manda el voltaje negativo para que el motor invierta el giro no hace nada. Por configuración yo puedo aumentar y disminuir la frecuencia e invertir el giro por una lógica de contactos que trae este variador que tengo de remplazo.

Por eso quiero hacer una especie de seguidores de voltajes o utilizando un ADC podría tomar esta señal convertirla en voltajes lógicos para poder partir de esto a controlar este segundo variador de frecuencia.

Si tienen una idea o sugerencia que me pueda ayudar se lo sabré agradecer.

 

[Eduardo]

Tenes que hacer un rectificador de precision de onda completa y un comparador.
Variantes de circuito rectificador tenes montones (Google precision rectifier)

Algo mas o menos asi:

 

[ungaro51]

Gracias Eduardo, voy a probar con este tipo de circuitos a ver qué tal me va.

 

[Daniel.more]

hola colegas,yo no me complicaria montando un pcb,pienso que con un simple rele de 12vdc seria suficiente.

forma de conectarlo:
1-la bobina del rele a la salida de señal del plc -10 0 10
2-en sus contactos normal cerrados invierto dos cables de salida del variador al motor.
3-en sus contactos normal cerrados invierto los cables de señal delplc al variador.

con esto cuando la tensión de señal del plc pasa a negativo el rele deja de estar activado,con lo que sus contactos invierten el sentido de giro del motor y ademas invierten la señal del plc al variador siento esta ahora positiva de 0 a 10 aunque el plc este dando de cero a menos diez puesto que el cero es ahora el positico....no se si me explico

 

[Eduardo]

No podes poner solamente un simple relay.
Un relay de 12Vcc no se activa con 3V (ademas tenes que ponerle un diodo en serie con la bobina para que no se active con tensiones negativas).

Se puede hacer que lo active un circuito sencillo con 1 transistor, pero si se pretende que funcione bien a bajas velocidades (salida ~200mV) es casi obligado agregar un operacional.

Tu propuesta de invertir la polaridad usando un relay tiene la ventaja que se simplifica el circuito. Pero la desventaja que las señales de control del variador y el PLC no pueden tener masa comun.