1. Proč je důležité optimalizovat řízení tlaku nebo průtoku?
Ulrich Sixt: Účinná automatizace vyžaduje přesnou koordinaci obou proměnných. V pneumatických systémech jsou tlak a průtok neoddělitelně spjaty. Válec se nepohybuje pouze díky tlaku – k pohybu musí také proudit vzduch. Pouhá regulace statického tlaku proto není dostačující.
Dobře koordinovaný systém řízení má několik výhod. Ústřední rolihraje energetická účinnost, neboť příliš objemná dodávka stlačeného vzduchu vede ke zbytečné spotřebě a zvyšování nákladů. Proporcionální ventily pomáhají přesně regulovat průtok vzduchu a dodávat pouze požadovaný objem. V neposlední řadě přesná regulace prodlužuje životnost komponentů, protože brání náhlým výkyvům tlaku, které urychlují opotřebování ventilů a pohonů.
2. Jaký je další vývoj v oblasti regulace tlaku nebo průtoku a čím se liší od konvenčních systémů?
Ulrich Sixt: Proporcionální technologie, čidla a inteligentní algoritmy v moderních automatizovaných systémech výrazně optimalizují preciznost a účinnost. Jedním z těchto dalších vývojových kroků jsou pneumaticky nebo elektricky ovládané regulační ventily. Nastavují průtok a tlak podle žádané hodnoty nebo podle externího signálu – zajímavé, pokud jsou v procesu požadovány různé tlaky. Regulátory tlaku nepřetržitě udržují konstantní tlak bez ohledu na jeho kolísání okolních podmínek.
V mnoha aplikacích se tlak a průtok stále řídí ručně nebo pomocí jednoduchých regulačních ventilů. Ano, jsou sice osvědčené, ale pro precizní a účinné výsledky často nedostačující. Ručně ovládané ventily vyžadují například pravidelné seřizování, protože na kolísání tlaku nereagují automaticky.
3. Jaké výhody nabízejí moderní proporcionální ventily pro automatizaci?
Ulrich Sixt: Inteligentní kombinace velmi dynamických akčních členů, čidel a regulačních algoritmů řídí tlak, průtok a pohyby velmi precizně: automaticky, účinně a přizpůsobivě ovládá nejrůznější požadavky dnešních technologií. Přesně tento princip je obsahem úspěšné technologie Festo Controlled Pneumatics.
Moderní proporcionální ventily pracují v dynamické uzavřené regulační smyčce, která průběžné reaguje na měnící se podmínky. Čidla nepřetržitě měří aktuální tlak a přenášejí hodnoty do řídicí elektroniky. Elektronika porovnává naměřenou skutečnou hodnotu se zadanou cílovou hodnotou a okamžitě poskytuje velikost odchylky. Ventil nepřetržitě reaguje a automaticky se přizpůsobuje nárůstem nebo poklesem tlaku tak, aby přesně udržel požadovanou hodnotu (řízení průtoku). V této regulační smyčce hrají rozhodující roli regulátory průtoku. Přesné dávkují objem, optimalizují spotřebu energie a zároveň stabilizují výkon. Inteligentní regulace stabilizuje podmínky procesu, zmenšuje energetické ztráty a zlepšuje účinnost celého zařízení.
4. Jaké jsou výhody inteligentní regulace tlaku nebo průtoku?
Ulrich Sixt: Inteligentní regulace tlaku a průtoku zlepšuje účinnost, stabilitu procesu a disponibilitu zařízení. Precizní regulace bez výkyvů optimalizuje spotřebu energie a zlepšuje kvalitu výrobků. Stálý tlak chrání pneumatické komponenty před nadměrným namáháním a opotřebováním. Zvyšuje spolehlivost procesu. Automatické nastavení umožňuje také regulaci, která se přizpůsobí různým materiálům a procesům. KLesají provozní náklady, aniž by to ovlivnilo výkon.
5. Jak může inteligentní regulace tlaku nebo průtoku ovlivnit spolehlivost výroby a kvalitu výrobků?
Ulrich Sixt: V praxi se opakovaně setkávám s tím, že kolísání tlaku nebo průtoku vede k výrobě zmetků. Zejména v citlivých odvětvích, jako je automobilový průmysl, zdravotnická technika, potravinářství a balení, jsou stabilní procesy rozhodující pro omezení zmetkovitosti a nedodělků.
Častý problém: Různé tlaky na různých výrobních stanicích. Stává se, že válce přesunou součásti nepřesně, nebo se například těsnění přitlačí nesprávnou silou. Proporcionální ventily s uzavřenou regulační smyčkou mohou mnohé změnit. Udržují tlak na požadované úrovni – bez ohledu na změny zatížení, kolísající vstupní tlak nebo netěsnosti. V praxi to znamená, že: Nedůsledné procesy mohou vést k větší zmetkovosti – inteligentní řízení ji může výrazně snížit.
Můj závěr: Chcete-li zlepšit spolehlivost a kvalitu výroby, využijteprecizní a automatickou regulaci tlaku nebo průtoku. Klesne počet chyb, ale také se zlepší stabilita kvality výrobků, omezí se prostoje a vzroste celková efektivita zařízení.
6. Jaký potenciál vidíte z hlediska energetické účinnosti?
Ulrich Sixt: Stlačený vzduch je jednou z nejdražších forem energie v průmyslu, protože jeho výroba pomocí kompresorů spotřebovává elektrickou energii. Mnoho systémů pracuje s větším tlakem, než je nutné, a tak roste zbytečná spotřeba energie. Prosté snížení tlaku v systému o 1 bar může výrazně snížit spotřebu energie.
Inteligentní regulace tlaku nebo průtoku zaručí, že se spotřebuje pouze tolik stlačeného vzduchu, kolik ho skutečně potřebujeme. Zatímco běžné systémy jsou často napájeny maximálním tlakem z rozvodu, moderní proporcionální ventily se zpětnou vazbou od čidel dynamicky přizpůsobují tlak podle aktuálních požadavků. Minimalizují se ztráty způsobené úniky, které mohou v mnoha společnostech představovat až 20 % spotřeby stlačeného vzduchu. Řízení reagující na skutečnou situaci může optimalizovat využití kompresorů a zkrátit dobu jejich chodu. Přímo ovlivní náklady na energii. Ve velkých zařízeních se jedná o roční úspory v řádu pětimístných částek v Eurech. Společnosti, které inteligentní regulátory tlaku a průtoku používají, mají nejen menší spotřebu energie, ale jejich výroba je také efektivnější a udržitelnější.
7. Jakou roli představuje digitalizace při regulaci tlaku nebo průtoku?
Ulrich Sixt: Ústřední výhodou digitálních systémů je transparentní dostupnost dat. Hodnoty tlaku nebo průtoku lze kdykoliv získat prostřednictvím rozhraní IO-Link nebo jiných komunikačních sítí a cíleně je optimalizovat. Tlakové ztráty nebo netěsnosti zjistíte dříve, než dojde k poruše. V praxi je patrné, že společnosti s propojenými systémy mohou výrazně zkrátit neplánované prostoje.
Také změny ve výrobě jsou stále přizpůsobivější. V moderních výrobních linkách se hodnoty tlaku nebo průtoku nastavují automaticky v závislosti na materiálu nebo výrobku, technici nemusí ručně zasahovat.
Stručně řečeno: Digitalizované regulátory tlaku nebo průtoku zlepšují spolehlivost chodu, snižují náklady na údržbu a pomáhají přizpůsobovat výrobu okamžitým požadavkům. Ti, kdo využívají síťové systémy, mají prospěch z vyšší efektivity, přehlednosti a kontroly celého výrobního procesu.
8. Kam směřuje vývoj v oblasti regulace tlaku nebo průtoku?
Ulrich Sixt: Pro další vývoj regulace tlaku a průtoku vidím v zásadě tři požadavky: přesnost, energetickou účinnost a digitalizaci. Přítomnost čidel přímo v regulačních ventilech integruje měřicí a řídicí techniku do jediného celku. Zjednodušuje se instalace, šetří se místem a zrychlují se reakce.
Citlivá průmyslová odvětví, jako je výroba polovodičů nebo lékařská technika, využížvají pokročilé technologie ventilů. Piezoelektrické ventily nebo technologie s pohyblivými cívkami umožňují například rychlejší, přesnější a účinnější ovládání. Třetím bodem v dalším vývoji je adaptivní řízení tlaku a průtoku s pomocí umělé inteligence. V budoucnu by algoritmy využívající umělé inteligence mohly automaticky optimalizovat procesy a přizpůsobovat je měnícím se požadavkům výroby.
9. Jaké je Vaše doporučení pro společnosti, které chtějí optimalizovat řízení tlaku nebo průtoku?
Ulrich Sixt: Pokud chcete zlepšit efektivitu, stabilitu procesů a úspory energie ve výrobě, měli byste se zabývat koncepcemi inteligentní regulace. Nabízíme Controlled Pneumatics, se kterou propojíte proporcionální technologie, čidla a digitální řízení pro přesnou, energeticky účinnou a přizpůsobivou regulaci tlaku a průtoku.
Na rozdíl od běžných systémů s pevně daným nastavením, technologie Controlled Pneumatics reaguje na změny okamžitě a nepřetržitě. Zlepšuje se kvalita výroby, klesá spotřeba vzduchu a prodlužuje se životnost komponentů. Pro všechny, kteří chtějí do tématu proniknout hlouběji, nabízí naše e-kniha informace o tom, jak inteligentní řízení tlaku a průtoku snižuje náklady, stabilizuje procesy a optimálně připravuje podniky na budoucí požadavky.
10. Jakou roli má prediktivní údržba při regulaci tlaku nebo průtoku a jaké výhody nabízí?
Ulrich Sixt: Prediktivní údržba hraje rozhodující roli při stabilní a účinné regulaci tlaku a průtoku. Průběžné měření tlaku, průtoku a teploty pomocí čidel umožňuje včas rozpoznat i ty nejmenší odchylky. Opotřebování nebo hrozící poruchy se odhalí včas, a můžete je odstranit ještě předtím, než dojde k výpadku. Namísto pevně stanovených intervalů údržby se zasahuje v pravém okamžiku – tím sezkracují neplánované odstávky a snižují náklady na údržbu. Zároveň se prodlužuje životnost komponentů.
Integrace těchto systémů do stávajících provozů samozřejmě představuje výzvu, zejména pokud jde o zpracování a analýzu dat. S moderními digitálními prostředky se však prediktivní údržba stává stále častěji standardem. Významně přispívá k lepší efektivitě, udržitelnosti a spolehlivosti procesů v automatizaci.
Děkujeme p. Ulrichu Sixtovi za zajímavý pohled do světa regulace tlaku a průtoku. Jeho odborné znalosti ukazují, jak inteligentní technologie nejen stabilizují procesy, ale také šetří energii a zlepšují kvalitu výroby. Společnosti, které využívají digitální proporcionální ventily a síťovou komunikaci, získávají výhody v podobě lepší efektivity, prediktivní údržby a maximální přizpůsobivosti – budoucnost pneumatiky je chytřejší než kdykoliv předtím.
