Улрих Сикст: Ефективната автоматизация изисква прецизна координация на двете променливи. В пневматичните системи налягането и потокът са неразривно свързани. Цилиндърът не се движи само поради наличието на налягане - за да се осъществи движението, трябва да се подаде и въздух. Затова контролът само на статичното налягане не е достатъчен.
Добре координираното регулиране има няколко предимства. Енергийната ефективност играе ключова роля, тъй като прекомерно високото подаване на сгъстен въздух води до ненужно потребление и увеличаване на разходите. Пропорционалните регулатори на налягане могат да помогнат за прецизно управление на въздушния поток и да подават само необходимото количество. Не на последно място, прецизното регулиране увеличава експлоатационния живот на компонентите, тъй като избягва резките колебания на налягането, които ускоряват износването на разпределителите и задвижващите механизми.
Улрих Сикст: Пропорционалната технология, сензорните елементи и интелигентните алгоритми в съвременните автоматизирани системи значително оптимизират прецизността и ефективността. Едно от тези усъвършенствания са регулиращи вентили, които се управляват пневматично или електрически. Те регулират дебита и налягането спрямо зададената стойност или спрямо външен сигнал - интересно, ако в процеса са необходими различни налягания. Пропорционалните регулатори на налягане поддържат налягането в системата постоянно в реално време, независимо от колебанията.
В много приложения налягането и дебитът все още се контролират ръчно или с обикновени регулиращи вентили. Те са изпитани, но често са недостатъчни за по-голяма прецизност и ефективност. Ръчните разпределители например изискват редовни фини настройки, тъй като не реагират автоматично на колебанията в налягането.
Улрих Сикст: Интелигентната комбинация от високодинамични задвижващи механизми, елементи сензорни елементи и алгоритми за регулиране позволява управление на налягането, потока и движението с висока прецизност: автоматизирани, ефективни и адаптивни към широк спектър от изисквания на процеса. Festo успешно прилага точно този принцип при управляемата пневматика.
Съвременните пропорционални вентили работят в динамичен, затворен цикъл на регулиране (Closed Loop), който позволява непрекъснато адаптиране към променящите се условия. Сензорните елементиизмерват непрекъснато текущото налягане и предават стойностите на управляващата електроника. При нея измерената действителна стойност се сравнява със зададената целева стойност и веднага се разпознават отклоненията. Разпределителят реагира в реално време и се адаптира автоматично, като увеличава или намалява налягането, за да поддържа точно желаната стойност (контрол на дебита). Регулаторите на дебита играят решаваща роля в този цикъл на регулиране. Те осигуряват прецизно дозиране на обемния поток, за да се оптимизира потреблението на енергия и същевременно да се гарантира постоянна производителност. Това интелигентно регулиране осигурява стабилни условия на процеса, намалява загубите на енергия и повишава ефективността на цялата система.
Улрих Сикст: Интелигентното регулиране на налягането и дебита повишава ефективността, стабилността на процеса и готовността на системата. Прецизното регулиране без колебания оптимизира потреблението на енергия и подобрява качеството на продукта. Постоянното налягане предпазва пневматичните компоненти от прекомерно натоварване и износване. Това повишава надеждността на процеса. Автоматизираното адаптиране също така позволява гъвкаво регулиране за различни материали и процеси. Това намалява оперативните разходи, без да нарушава производителността.
Улрих Сикст: В практиката многократно съм виждал как колебанията в налягането или дебита водят до дефектни продукти. Особено в чувствителни браншове като автомобилната промишленост, медицинската техника, хранително-вкусовата промишленост и опаковането, стабилните процеси са от решаващо значение, за да се избегнат брака и допълнителната обработка.
Често срещан проблем: Различно налягане в различните производствени станции, което може да доведе до това, цилиндърът да не позиционира точно компонентите или уплътнението да не се притиска с правилната сила. Пропорционалните разпределители със затворен контур на регулиране могат да имат голямо значение тук. Те поддържат налягането на необходимото ниво - независимо от промените в натоварването, колебанията на входното налягане или течовете. На практика това означава: Непоследователните процеси могат да доведат до високи нива на бракуване - те могат да бъдат значително намалени с интелигентно регулиране..
Моето заключение: Ако желаете да подобрите надеждността и качеството на процеса, няма как да избегнете прецизното, автоматизирано налягане или дебит. Те не само намаляват броя на грешките, но и осигуряват постоянно качество на продуктите, по-малко престои и по-висока обща ефективност на системата.
Улрих Сикст: Сгъстеният въздух е една от най-скъпите форми на енергия в промишлеността, тъй като за производството му с помощта на компресори се изразходва много електроенергия. Много системи обаче работят при по-високо налягане от необходимото, което води до ненужно потребление на енергия. Дори намаляването на налягането в системата с 1 bar може значително да намали потреблението на енергия.
Интелигентният контрол на налягането или дебита гарантира, че се подава само толкова сгъстен въздух, колкото е действително необходим. Докато конвенционалните системи често работят с максимално налягане в системата, съвременните пропорционални вентили с обратна връзка от сензори динамично регулират налягането според действителното търсене. По този начин се свеждат до минимум загубите от течове, които в много предприятия могат да представляват до 20 % от потреблението на сгъстен въздух. Освен това контролът, базиран на търсенето, може да оптимизира използването на компресорите и да намали времето им за работа. Това се отразява пряко на по-ниските разходи за енергия. При големите системи това води до икономии от порядъка на петцифрено число евро годишно. Фирмите, които разчитат на интелигентни регулатори на налягане и дебит, не само намаляват потреблението на енергия, но също така повишават устойчивостта и оперативната ефективност.
Улрих Сикст: Ключово предимство на цифровите системи е прозрачната наличност на данни. Стойностите на налягането или дебита могат да бъдат извикани по всяко време чрез IO-Link® или други Интерфейси и да бъдат оптимизирани по целеви начин. Това позволява на компаниите да разпознават загубите на налягане или течовете на ранен етап, преди те да доведат до аварии. На практика виждаме, че компаниите с мрежови системи могат значително да намалят непланираните си престои.
Персонализирането на процесите също става по-гъвкаво. В съвременните производствени линии стойностите на налягането или дебита могат да се регулират автоматично в зависимост от материала или продукта, без да е необходимо техник да се намесва ръчно на място.
Накратко: Дигитализираните регулатори на налягане или дебит осигуряват по-голяма надеждност на процесите, по-ниски разходи за поддръжка и гъвкаво производство, съобразено с бъдещето. Тези, които разчитат на мрежови системи, се възползват от по-голяма ефективност, прозрачност и контрол по време на целия производствен процес.
Улрих Сикст: По същество виждам три изисквания към усъвършенстването на регулирането на налягането и дебита: по-голяма точност, по-голяма енергийна ефективност и по-голяма цифровизация. Интегрирането на сензорните елементи директно в регулиращите вентили съчетава технология за измерване и управление в един компонент. Така се спестява място, опростяват се инсталирането и се подобрява времето за реакция.
Чувствителните браншове, като производството на полупроводници или медицинската техника, разчитат на усъвършенствани технологии за вентили. Например технологиите с пиезоелектрически или плунжерни бобини позволяват по-бързо, по-прецизно и по-ефективно регулиране. Третото усъвършенстване е адаптивно регулиране на налягането и дебита с помощта на изкуствен интелект. В бъдеще алгоритмите, поддържани от изкуствен интелект, ще могат автоматично да оптимизират процесите и да ги адаптират към променящите се производствени изисквания.
Улрих Сикст: Ако желаете да подобрите ефективността, стабилността на процесите и икономията на енергия в производството, трябва да разгледате концепциите за интелигентно регулиране. С Controlled Pneumatics Festo предлага решение, което съчетава пропорционална технология, сензорни елементи и цифрово регулиране за прецизно, енергийно ефективно и гъвкаво регулиране на налягането и дебита.
За разлика от конвенционалните системи с фиксирани настройки, Controlled Pneumatics динамично регулира стойностите в реално време. Това повишава качеството на производството, намалява разхода на въздух и удължава експлоатационния живот на компонентите. За всички, които искат да навлязат по-дълбоко в темата, нашата електронна книга предлага информация за това, как интелигентното регулиране на налягането и дебита намалява разходите, стабилизира процесите - и оптимално позиционира компаниите за бъдещите изисквания.
Улрих Сикст: Прогнозната сервизна поддръжка играе решаваща роля за стабилното и ефективно регулиране на налягането и дебита. Непрекъснатите сензорни измервания на налягането, дебита и температурата позволяват да се разпознаят на ранен етап и най-малките отклонения. Това позволява да се идентифицира износването или предстоящите неизправности и да се отстранят на ранен етап, преди да настъпят повреди. Вместо строги интервали за поддръжка, намесата се извършва точно тогава, когато е необходима - това намалява непланираните престои и разходите за поддръжка и същевременно удължава експлоатационния живот на компонентите.
Разбира се, интегрирането на такива системи в съществуващите инсталации представлява предизвикателство, особено когато става въпрос за обработка и анализ на данни. Но със съвременните цифрови решения прогнозната сервизна поддръжка все повече се превръща в стандарт. Това допринася значително за повишаване на ефективността, устойчивостта и надеждността на процесите в областта на автоматизацията.
Бихме искали да благодарим на Улрих Сикст за вълнуващия поглед към света на регулирането на налягането и дебита. Опитът му показва как интелигентните технологии не само стабилизират процесите, но и пестят енергия и подобряват качеството на производството. Компаниите, които разчитат на цифрови пропорционални клапани и мрежови технологии за управление, се възползват от по-голяма ефективност, прогнозната сервизна поддръжка и максимална гъвкавост - бъдещето на пневматиката е по-интелигентно от всякога.