A solução para processos de soldagem complexos:
                         Controle de processos de soldagem com a Máquina Virtual
                          

Controle de processos de soldagem complexos e aleatórios


Eventos estocásticos: um desafio para o controle de processos complexos

O controle de processos de soldagem complexos ou de processos de aspersão térmica de qualquer tipo, sejam manuais ou robotizados, deve ser extremamente preciso e flexível.

Para diferentes aplicações e diferentes tecnologias é preciso alinhar os parâmetros físicos, tais como tipo de material a ser soldado ou revestido, espessura do material, corrente, voltagem, avanço de arame, força de eletrodos, espessura do revestimento, aditivos, fluxo de gás para o processo e tempo.

A aspersão térmica a arco pode exigir um controle de processos extremamente individualizado e nuançado. Ao mesmo tempo, é preciso que, em aplicações industriais, a reprodutibilidade destes processos complexos (segurança de processos) seja garantida.


O problema de como controlar estes tipos de processo

Controlar as grandezas físicas que ocorrem nestes processos (p. ex. corrente e voltagem de um gerador eletrônico) é uma tarefa difícil, já que elas não podem ser determinadas com exatidão em virtude da complexidade e dos graus de liberdade do processo. De certa forma, trata-se de eventos estocásticos (aleatórios).

Um controle de processos com linhas características fixas, na melhor hipótese, fornece somente valores médios e não consegue reagir às alterações estocásticas em cada uma das fases do processo. Pode-se dizer que linhas características fixas não permitem um controle de processos “sensível” e individualmente adaptável.


A solução: Controle de processos de soldagem com a “Máquina Virtual”

A Máquina Virtual subdivide cada um dos estados dos processos de soldagem ou de aspersão térmica em unidades de tempo ou segmentos discretos. Um aspecto fundamental é segmentar um processo com começo e fim em áreas específicas (p. ex. arranque, área estacionária, finalização); outro é, dento de um segmento, poder reagir a particularidades do processo, mudando a característica do gerador.

Através do sistema informático da Máquina Virtual é possível trocar rapidamente e quantas vezes for necessário os parâmetros, que definem o comportamento estático e dinâmico do gerador, para disponibilizar o gerador mais adequado para cada uma das fases identificáveis do processo.

Esta subdivisão em unidades de tempo mínimas é repetida de acordo com as exigências de cada tarefa de soldagem até a conclusão do processo de soldagem.  O controle estático e dinâmico da Máquina Virtual analisa estas rápidas mudanças nos estados do processo.

Estes processos ocorrem em milésimos de segundo. A Máquina Virtual reage a qualquer mudança de estado dentro da sua faixa de frequência de 20 kHz, ou seja, dentro de 50 microssegundos. O limite do tempo de reação de 50μs resulta de possibilidades técnicas de fazer com que o gerador tenha uma ação modificada sobre o processo, passando pelas linhas de conexão. Todas as linhas entre o gerador e o poço (processo) têm componentes indutivos, que não requerem uma velocidade de rotação maior do processador escravo, já que, de qualquer maneira, uma execução acima de 10 kHz não teria êxito.

A Máquina Virtual também substitui com praticidade outros controles: A estrutura descrita permite não somente redefinir a característica do gerador de um sistema de soldagem, mas também executar todos os outros controles periféricos, tais como das servoválvulas em pinças de solda ou do avanço de arame em processos por arco.


Mais informações

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