Mini AHRS Ellipse-A elegido para martillos demoledores operados por control remoto
Nuestro Ellipse-A está integrado en los quebrantadores de roca operados a distancia de Transmin para un posicionamiento preciso del brazo.
«La capacidad de los sensores para soportar las vibraciones de la máquina y la eliminación de la necesidad de calibración o recalibración de los mismos suprime el mantenimiento posventa y permite un flujo de trabajo más eficiente». | Michael H., ingeniero sénior de Automatización y Control en Transmin
Transmin es una empresa australiana establecida en Perth. Ofrece equipos y servicios de ingeniería innovadores para las industrias de la minería, los recursos y la manipulación de materiales a granel. Desde 1987, la empresa fabrica:
– Martillos picadores,
– Compuertas de aislamiento de tolvas de servicio pesado,
– Alimentadores de perfil bajo,
– Alimentadores de banda y
– Plantas de reactivos compactas para cal y floculante.
Su sistema de control para martillos picadores se llama RockLogic y está diseñado para maximizar la velocidad, la productividad y la seguridad.
Actitud y posición relativa del brazo del martillo picador en tiempo real
Los rompedores de roca RockLogic de Transmin utilizan el sistema de referencia de actitud y rumbo (AHRS) de alto rendimiento Ellipse-A para monitorizar la orientación y determinar la posición relativa de los brazos del rompedor de roca.
Instalamos directamente el Ellipse-A en los brazos y lo conectamos al sistema PLC de Transmin, que opera de forma autónoma todo el sistema.
Los operadores pueden controlar los rompedores de roca de Transmin de forma local o remota. Además, el AHRS ayuda a evitar colisiones.
Con nuestra línea Ellipse, proporcionamos un posicionamiento relativo preciso, evitando colisiones con los equipos circundantes y daños tanto al quebrantador de roca como a las instalaciones.
Ellipse-A es un AHRS en miniatura de grado industrial que proporciona datos de balanceo (roll), cabeceo (pitch) y rumbo magnético en 3D. El modelo elegido cuenta con una carcasa duradera IP68, robusta frente a la entrada de polvo y agua.
La conexión de Ellipse-A con el sistema PLC de la empresa ha sido directa gracias al protocolo CAN Bus estándar en la serie Ellipse. Disponer de una interfaz compatible con estándares para conectar el sensor hace que su instalación y uso sean inmediatos y sencillos.
Mini AHRS, máxima resistencia a las vibraciones
Las rompedoras de rocas generan indudablemente una gran cantidad de vibraciones y choques debido tanto a los movimientos de alta velocidad como al impacto contra las rocas. La empresa se centró principalmente en abordar estas vibraciones.
Encontrar un sensor inercial altamente preciso y robusto para estas condiciones extremas supuso un reto.
Las pruebas comparativas con varios sensores del mercado demostraron la superioridad en calidad y rendimiento de los productos de SBG Systems, lo que llevó a Transmin a elegir la Ellipse-A. Nuestra nueva línea de sensores Ellipse es reconocida por su robustez.
Seleccionamos los acelerómetros Ellipse y los giróscopos entre los componentes de alta gama disponibles en el mercado.
A lo largo de los años, hemos desarrollado y mejorado nuestros algoritmos Ellipse para adaptarlos a la dinámica específica de la maquinaria pesada.
Obtuvimos mediciones que se mantienen coherentes y robustas sin deriva. Posteriormente, el filtrado ayuda a gestionar la vibración, y los parámetros de instalación también pueden mejorar la solución.
«Las Ellipse se han utilizado durante años y siempre han proporcionado operaciones duraderas». | Michael Hamilton, ingeniero sénior de automatización y controles en Transmin.
Desierto australiano: ¿por qué es crucial la calibración?
Los martillos picadores de Transmin operan principalmente en Australia y su desierto, donde las temperaturas suelen oscilar entre 0 y 45°C, pudiendo alcanzar los 60°C bajo el sol.
¿Cómo garantizar tal fiabilidad en condiciones tan extremas?
Todos los sensores enminiatura Ellipse se benefician de una calibración individual de alta gama mediante mesas giratorias multieje y cámaras termostáticas, lo que permite un alto rendimiento desde -40 °C hasta 85 °C.
Gracias a un estricto proceso de selección, solo se conservan para su entrega los sensores que cumplen con las especificaciones. Así es como SBG Systems construye la confianza con sus clientes.
Por último, los productos basados en MEMS de SBG Systems no requieren calibración periódica, lo que ahorra a Transmin la molestia de tener que recalibrar los sensores por sí mismos o de añadir controles de calidad.
Transmin opera principalmente en toda Australia, pero también en Chile, Sudáfrica y Canadá. La mayoría de sus operaciones se llevan a cabo en zonas remotas de difícil acceso, como minas subterráneas y áreas mineras apartadas, etc.
Por lo tanto, tener que desplazarse hasta el emplazamiento principal para realizar tareas de mantenimiento no sería tan eficiente como lo es con un sensor calibrado.
El Ellipse-A facilita las operaciones remotas y, por tanto, también ayuda a reducir los costes de mantenimiento. Permite que el equipo funcione de forma continua todos los días sin interrupciones, ahorrando una cantidad de tiempo tremenda.
«El hecho de no requerir la calibración o recalibración de los sensores elimina la necesidad de soporte posventa para los mismos. Esto puede considerarse más eficiente, al ofrecer un producto que no precisa de más trabajos de mantenimiento una vez instalado y en funcionamiento», comentó Michael H.
Ellipse-A
Ellipse-A es un sistema de referencia de actitud y rumbo (AHRS) económico y de alto rendimiento. Incorpora un procedimiento de calibración magnética de primera clase para un rumbo óptimo y es adecuado para aplicaciones de dinámica baja a media.
Calibrado en fábrica de -40 °C a 85 °C, este robusto sensor de movimiento inercial proporciona datos de balanceo (Roll), cabeceo (Pitch), rumbo (Heading) y oleaje (Heave).
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¿Cuál es la diferencia entre AHRS e INS?
La diferencia principal entre un sistema de referencia de actitud y rumbo (AHRS) y un sistema de navegación inercial (INS) radica en su funcionalidad y en el alcance de los datos que proporcionan.
El AHRS proporciona información de orientación, específicamente la actitud (cabeceo y alabeo) y el rumbo de un vehículo o dispositivo. Normalmente utiliza una combinación de sensores, incluidos giróscopos, acelerómetros y magnetómetros, para calcular y estabilizar la orientación. El AHRS emite la posición angular en tres ejes (cabeceo, alabeo y rumbo), lo que permite a un sistema comprender su orientación en el espacio. A menudo se utiliza en aviación, UAV, robótica y sistemas marinos para proporcionar datos precisos de actitud y rumbo, lo que resulta fundamental para el control y la estabilización del vehículo.
Un INS no solo proporciona datos de orientación (como un AHRS), sino que también rastrea la posición, la velocidad y la aceleración de un vehículo a lo largo del tiempo. Utiliza sensores inerciales para estimar el movimiento en un espacio tridimensional sin depender de referencias externas como el GNSS. Combina los sensores que se encuentran en el AHRS (giróscopos, acelerómetros), pero también puede incluir algoritmos más avanzados para el seguimiento de la posición y la velocidad, integrándose a menudo con datos externos como el GNSS para mejorar la precisión.
En resumen, el AHRS se centra en la orientación (actitud y rumbo), mientras que el INS proporciona un conjunto completo de datos de navegación, que incluye posición, velocidad y orientación.
¿Qué es la posición relativa?
Posición relativa se refiere al desplazamiento de una plataforma móvil medido con respecto a un punto de partida conocido, en lugar de un sistema de coordenadas geográficas absoluto. En lugar de expresar la ubicación en términos de latitud, longitud y altitud, la posición relativa describe la distancia y la dirección en que la plataforma se ha movido desde su marco de referencia inicial.
Un INS calcula esto integrando las aceleraciones y velocidades de rotación medidas a lo largo del tiempo: los acelerómetros determinan los cambios en la velocidad, y estas velocidades se integran de nuevo para obtener los cambios en la posición, todo ello expresado dentro de un sistema de coordenadas definido, como el sistema de referencia del cuerpo o un sistema de navegación local.
Dado que la posición relativa no depende de señales externas —GNSS, radiofaros o puntos de referencia—, es sumamente valiosa en entornos sin cobertura GPS, operaciones en interiores, navegación submarina o cualquier misión en la que solo se requiera el movimiento desde el último punto conocido.
Sin embargo, la precisión de la posición relativa se degrada con el tiempo debido a la deriva causada por los sesgos del sensor y el ruido, razón por la cual las soluciones INS suelen combinar datos inerciales con fuentes de ayuda como GNSS, odómetros, DVL o barómetros para acotar el crecimiento de los errores. En última instancia, la posición relativa proporciona una forma continua y autónoma de rastrear el movimiento, constituyendo la base de los sistemas de navegación a estima, guía y control en muchas aplicaciones aeroespaciales, marinas y robóticas.
