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P&T Research

Pruebas de funcionamiento incluso antes del primer cordón de soldadura

Desde hace aproximadamente un año, Plasser & Theurer aplica el método de simulación Hardware in the Loop. Por el momento, su objetivo principal es probar y optimizar el funcionamiento de los sistemas de control y mando de las máquinas. Su interés reside en que los ensayos pueden realizarse en cuanto ha concluido el diseño y la máquina aún no ha entrado en producción.

Actualmente, resulta impensable una industria moderna de producción de maquinaria que no aplique técnicas de simulación. Estas técnicas ahorran costes, ya que permiten simular de forma virtual los costosos ensayos y los complejos procesos de desarrollo. Ahorran tiempo, ya que las pruebas pueden realizarse con independencia del progreso de la fabricación. Y elevan la calidad, ya que los resultados pueden incorporarse inmediatamente como mejoras en el diseño de la máquina.

Hardware in the Loop (HiL, por sus siglas en inglés) es, ante todo, una técnica de simulación en la cual se reconstruye digitalmente el entorno real de un componente. Harald Daxberger, experto en HiL de Plasser & Theurer: “En nuestro caso, siempre modelamos una máquina concreta. Después, podemos conectar este modelo simulado al sistema de control real, con el objetivo de comprobar su funcionamiento.”

Evaluación eficiente de las funciones

En la actualidad, Plasser & Theurer utiliza este procedimiento principalmente para evaluar los sistemas de control y guiado de las máquinas. Su gran ventaja reside en que los ensayos no tienen que esperar hasta la puesta en marcha de una máquina, sino que pueden comenzar inmediatamente después de la fase de diseño o de desarrollo del software. Así, se dispone del tiempo suficiente para optimizar la configuración de todas las funciones y se logra una puesta en marcha más eficiente, al poder afrontar los retos que plantean los ajustes en una fase muy temprana.

Cálculo por adelantado del flujo de balasto

Otra de las virtudes de este procedimiento es que permite acreditar el perfecto funcionamiento de una máquina, incluso antes de su finalización. Esta posibilidad es de gran utilidad en la fabricación a medida de máquinas de gran tamaño y ya fue aprovechada en un caso concreto. El potencial comprador de una máquina de renovación de vía y de depuración de balasto quería saber si el automatismo encargado de evitar la sobrecarga de la tolva de balasto iba a funcionar correctamente. Para contestar a esta pregunta, hubo que crear un modelo simulado. Dentro de este se recrearon los flujos de balasto y su interacción con las cintas transportadoras. Finalmente, el modelo fue conectado al sistema de control real, responsable de la regulación tanto de la velocidad como de la posición de las cintas. Gracias a este “banco de pruebas” se pudo acreditar que el automatismo funcionaba tal y como estaba previsto.  

Otras aplicaciones en desarrollo

En el futuro, además de para la optimización de sistemas de control y guiado, el sistema HiL podrá utilizarse para otros fines. Harald Daxberger: “Es perfectamente imaginable que también usemos este instrumento para solucionar averías surgidas en el lugar de trabajo. Recrearíamos en el ordenador la situación completa, incluido el entorno, lo que nos evitaría tener que desplazarnos hasta la obra.”

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Alexander Greindl, director de técnicas de control y guiado en Plasser & Theurer

A efectos de la optimización de los sistemas de control y guiado, el procedimiento HiL representa un avance enorme. Con él podemos comprobar mucho antes de la puesta en marcha si las funciones previstas se ejecutan sin problemas en la práctica.