Los bancos de pruebas hidráulicos pueden diseñarse con niveles muy diferentes de participación del operador y automatización. En un extremo, el operador ajusta manualmente la presión, cambia válvulas, observa instrumentos y registra resultados de pruebas. En el otro, un sistema de control puede gestionar automáticamente la mayoría de los pasos repetibles de prueba y registrar los resultados digitalmente.
Estas configuraciones a menudo se describen como bancos de pruebas hidráulicos manuales, semiautomáticos y controlados por PLC..
Sin embargo, estos términos no son clasificaciones de la industria estrictas o mutuamente exclusivas. “Manual” y “semiautomático” describen principalmente el nivel de automatización, mientras que “controlado por PLC” describe la arquitectura de control.. Un banco de pruebas hidráulico semiautomático puede seguir utilizando un PLC para temporización, control de presión, adquisición de datos o bloques de seguridad.
A los efectos de este artículo, un banco de pruebas controlado por PLC se refiere a un sistema en el que la mayoría de las secuencias de prueba repetibles son gestionadas automáticamente por el sistema de control.
Entender estas diferencias ayuda a los fabricantes, talleres de reparación hidráulica, fabricantes de equipos originales (OEMs) y laboratorios de pruebas a elegir un nivel de automatización que coincida con su proceso de prueba actual.
¿Qué es un banco de pruebas hidráulico manual?
Un banco de pruebas hidráulico manual depende en gran medida del operador para controlar la prueba.
El circuito hidráulico puede aún contener bombas, válvulas de alivio, válvulas de dirección, manómetros, caudalímetros, sensores de temperatura y dispositivos de medición de fugas. La diferencia es que el operador decide cuándo y cómo se cambian las condiciones de prueba.
Por ejemplo, al probar un cilindro hidráulico, el operador puede cambiar manualmente la válvula de dirección, aumentar gradualmente la presión, mantener la presión durante un periodo especificado, observar el cilindro en busca de fugas o movimiento, y registrar los resultados.
Este tipo de banco de pruebas es particularmente útil cuando los componentes probados varían significativamente.
Un taller de reparación hidráulica puede manejar cilindros con diferentes diámetros de orificio, recorridos, montajes, posiciones de puerto y clasificaciones de presión todos los días. Debido a que el operador ya necesita cambiar accesorios y conexiones para cada cilindro, la automatización completa puede no proporcionar una gran ventaja.
Los sistemas manuales también son generalmente más fáciles de entender y mantener porque la arquitectura de control es relativamente simple.
La principal limitación es que la consistencia de la prueba depende más del operador. Diferentes operadores pueden aumentar la presión a diferentes tasas, mantener una condición de prueba durante períodos ligeramente diferentes o registrar resultados de diferentes maneras.
Para la verificación de reparaciones de bajo volumen, esto puede ser aceptable. Sin embargo, para pruebas de producción repetitivas, la variación del operador puede convertirse en un problema importante.
¿Cómo funciona un banco de pruebas hidráulico semiautomático?
Un banco de pruebas hidráulico semi-automático combina la configuración manual con el control automatizado de partes seleccionadas del proceso de prueba.
El operador aún puede instalar el componente, conectar mangueras, ajustar accesorios y seleccionar la prueba requerida. Sin embargo, una vez que comienza la prueba, el sistema puede controlar automáticamente funciones como el mantenimiento de presión, temporización de pruebas, ciclos, monitoreo de fugas o grabación de datos.
El nivel exacto de automatización varía de una máquina a otra.
Por ejemplo, un banco de pruebas semi-automático puede proporcionar solo mantenimiento automático de presión y grabación de datos digitales. Otro puede completar automáticamente varias etapas de prueba mientras aún requiere la carga y conexión manual del componente.
Este enfoque es útil cuando la configuración mecánica debe permanecer flexible pero la secuencia de prueba real necesita mejor consistencia.
Considere un centro de reparación de cilindros hidráulicos. Diferentes cilindros pueden requerir diferentes posiciones de montaje y conexiones de mangueras, por lo que la instalación del componente permanece manual. Después de que el cilindro está conectado, el banco puede controlar automáticamente el ciclo de baja presión, la presión de prueba, el tiempo de mantenimiento y la grabación de mediciones.
En este caso, la semi-automatización reduce la carga de trabajo del operador sin sacrificar la flexibilidad requerida para pruebas de productos mixtos.
¿Qué es un ¿Banco de pruebas hidráulico controlado por PLC?
Un banco de pruebas hidráulico controlado por PLC utiliza un controlador lógico programable para gestionar una parte significativa de la secuencia de prueba.
Los sensores proporcionan información como presión, flujo, temperatura, posición o fugas al sistema de control. Basado en el procedimiento programado, el PLC puede controlar bombas, válvulas solenoides, válvulas proporcionales, motores y otros componentes hidráulicos o eléctricos.
Una prueba típica de cilindro controlada por PLC podría realizar automáticamente circulación de baja presión, aumentar la presión a un valor objetivo, mantener esa presión durante un periodo definido, monitorear fugas, ciclar el cilindro y finalmente despresurizar el circuito.
Cuando se incluye un HMI o un ordenador industrial, el operador también puede seleccionar recetas de prueba, monitorear valores en tiempo real, ver alarmas y revisar resultados de pruebas almacenados.
Un punto importante es que Controlado por PLC no significa necesariamente completamente automático.
Una máquina controlada por PLC puede requerir todavía carga manual, ajuste de accesorios, conexión de mangueras, inspección visual o retirada de componentes. Por lo tanto, el nivel real de automatización debe evaluarse examinando el flujo de trabajo completo en lugar de simplemente preguntar si la máquina contiene un PLC.
Bancos de pruebas manuales vs semiautomáticos vs controlados por PLC
Las diferencias prácticas se vuelven más claras cuando se comparan las tres configuraciones lado a lado.
| Elemento de comparación | Manual | Semi-Automático | Controlado por PLC / Altamente Automatizado |
|---|---|---|---|
| Participación del operador | Alto | Media | Bajo a medio |
| Control de secuencia de prueba | Principalmente controlado por el operador | Parcialmente automatizado | Principalmente controlado por programa |
| Control de presión | Principalmente manual | Manual o automático | Puede ser controlado automáticamente |
| Temporización de pruebas | Controlado por el operador | Generalmente automatizado | Automatizado |
| Registro de datos | A menudo manual | Generalmente digital | Comúnmente automatizado |
| Repetibilidad | Más dependiente del operador | Bueno | Alto cuando está correctamente programado y controlado |
| Recetas de prueba | Limitado | Posible | Común |
| Aprobación/reprobación automática | Poco común | Opcional | Se puede integrar |
| Trazabilidad | Limitado | Moderado | Alta cuando se incluye la gestión de datos |
| Eficiencia de producción | Bajo a medio | Media a alta | Potencialmente alta para pruebas repetitivas |
| Flexibilidad | Alto | Alto | Depende del diseño de la máquina y del dispositivo de sujeción |
| Complejidad del sistema | Baja | Media | Más alto |
| Inversión inicial | Más bajo | Media | Más alto |
Estas son características generales más que reglas fijas.
Un banco de pruebas manual aún puede utilizar sensores de presión digitales y registro de datos automatizado. Asimismo, una máquina controlada por PLC puede automatizar solo una parte limitada del proceso de prueba general.
Por esta razón, los compradores deben comparar las funciones reales en lugar de confiar únicamente en etiquetas como “manual”, “semi-automático” o “controlado por PLC”.”
¿Qué nivel de automatización es más adecuado?
El nivel de automatización apropiado depende principalmente del volumen de pruebas, la variación del producto, los requisitos de repetibilidad y la importancia de la trazabilidad de datos.
Un banco de pruebas manual suele ser adecuado para talleres de reparación y pruebas de bajo volumen donde los componentes varían considerablemente. En este entorno, la flexibilidad del operador puede ser más valiosa que una secuencia automática altamente estandarizada.
Las pruebas semi-automáticas suelen ser una buena opción cuando el volumen de producción o reparación aumenta, pero la variación del producto permanece alta. La configuración mecánica puede seguir siendo flexible mientras que las operaciones de prueba repetitivas se vuelven más consistentes.
Los sistemas controlados por PLC son particularmente útiles cuando los mismos procedimientos de prueba se realizan repetidamente. Los fabricantes que prueban cilindros hidráulicos, bombas, válvulas o motores similares antes del envío pueden beneficiarse de la temporización automática, secuencias de prueba estandarizadas, monitoreo de alarmas y registros de prueba digitales.
El objetivo no debe ser maximizar la automatización por sí misma.
Una mejor pregunta es:
¿Qué partes del proceso de prueba necesitan ser automatizadas para mejorar la repetibilidad, productividad, seguridad o trazabilidad?
En muchas aplicaciones reales, el banco de pruebas más efectivo combina la automatización donde crea valor con la operación manual donde la flexibilidad aún es necesaria.
¿El control por PLC hace que un banco de pruebas hidráulico sea más preciso?
El control PLC mejora principalmente la consistencia y repetibilidad de las pruebas.. No mejora automáticamente la precisión de la medición.
Un PLC puede asegurarse de que la misma rampagem de presión, tiempo de retención, conteo de ciclos o condición de aceptación se aplique a cada componente. Esto reduce la variación causada por diferentes hábitos operativos.
Sin embargo, la precisión de la medición depende de la instrumentación utilizada en el sistema.
Los transductores de presión, medidores de flujo, dispositivos de medición de fugas, métodos de calibración, procesamiento de señales y rango de sensores influyen en la calidad de los datos medidos.
Por lo tanto, un banco de prueba controlado por PLC debe evaluarse de dos maneras distintas: cuán consistentemente controla el procedimiento de prueba y cuán precisamente el sistema de medición recopila datos.
Los sensores y el sistema de adquisición de datos son un tema importante por sí solos y deben considerarse por separado al especificar un banco de prueba hidráulico.
La automatización es solo una parte de la selección del banco de pruebas.
El sistema de control es importante, pero no determina si un banco de prueba es técnicamente adecuado para un componente particular.
El banco debe cumplir primero con la presión de prueba, flujo, tamaño de componente, fuerza de prueba, rango de medición, precisión, accesorios y requisitos de prueba funcionales requeridos.
Una vez que se ha definido la capacidad de prueba requerida, se puede seleccionar el nivel de automatización según el volumen de prueba, la participación del operador, la repetibilidad y los requisitos de gestión de datos.
Un banco de prueba altamente automatizado con capacidad insuficiente de presión o flujo sigue siendo la máquina incorrecta para la aplicación.
Conclusión
Los bancos de prueba hidráulicos manuales, semi-automáticos y controlados por PLC representan diferentes enfoques para gestionar el proceso de prueba.
A banco de prueba hidráulico manual ofrece alta flexibilidad y operación relativamente simple, lo que lo hace adecuado para pruebas de bajo volumen y trabajos de reparación que involucran muchos componentes diferentes.
A banco de prueba semi-automático conserva gran parte de esa flexibilidad mientras automatiza pasos repetitivos como el control de presión, temporización, monitoreo y registro de datos.
A banco de prueba hidráulico controlado por PLC es particularmente valioso donde los procedimientos de prueba deben repetirse de manera consistente y donde la productividad, trazabilidad, pruebas estandarizadas o registros de prueba digitales son importantes.
La mejor solución no es necesariamente el banco de prueba con el mayor nivel de automatización.
Es el banco de prueba cuyo nivel de automatización coincide con el flujo de trabajo real de pruebas y que aún proporciona la presión, flujo, capacidad de medición, flexibilidad de accesorios y seguridad requeridas para los componentes que se están probando.
