1. Prečo je dôležité optimalizovať reguláciu tlaku alebo prietoku?
Ulrich Sixt: Účinná automatizácia si vyžaduje presnú koordináciu oboch premenných. V pneumatických systémoch sú tlak a prietok neoddeliteľne spojené. Valec sa nepohybuje len vďaka tlaku - aby sa mohol pohybovať, musí v ňom prúdiť aj vzduch. Čisto statická regulácia tlaku preto nie je dostatočná.
Dobre koordinovaný systém kontroly má niekoľko výhod. Energetická účinnosť zohráva kľúčovú úlohu, pretože príliš vysoká dodávka stlačeného vzduchu vedie k zbytočnej spotrebe a zvyšovaniu nákladov. Proporcionálne tlakové regulačné ventily môžu pomôcť presne regulovať prietok vzduchu a dodávať len požadovaný objem. V neposlednom rade presná regulácia zvyšuje životnosť komponentov, pretože zabraňuje náhlym výkyvom tlaku, ktoré urýchľujú opotrebovanie ventilov a pohonov.
2. Aký je ďalší vývoj v oblasti regulácie tlaku alebo prietoku a ako sa líši od bežných systémov?
Ulrich Sixt: Proporcionálna technológia, snímače a inteligentné algoritmy v moderných automatizovaných systémoch výrazne optimalizujú presnosť a účinnosť. Jedným z týchto ďalších vývojových trendov sú pneumaticky alebo elektricky ovládané regulačné ventily. Tie nastavujú prietok a tlak na požadovanú hodnotu alebo na externý signál - zaujímavé, ak sa v procese vyžadujú rôzne tlaky. Tlakové regulačné ventily udržiavajú konštantný tlak v systéme v reálnom čase bez ohľadu na jeho kolísanie.
V mnohých aplikáciách sa tlak a prietok stále regulujú manuálne alebo pomocou jednoduchých regulačných ventilov. Tie sú osvedčené, ale často nepostačujú na dosiahnutie väčšej presnosti a účinnosti. Napríklad manuálne ventily si vyžadujú pravidelné nastavovanie, pretože nereagujú automaticky na výkyvy tlaku.
3. Aké výhody ponúkajú moderné proporcionálne ventily pre automatizáciu?
Ulrich Sixt: Inteligentná kombinácia vysoko dynamických aktuátorov, snímačov a riadiacich algoritmov umožňuje vysoko presné riadenie tlaku, prietoku a pohybu: automatizované, efektívne a prispôsobiteľné širokej škále procesných požiadaviek. Spoločnosť Festo úspešne implementovala presne tento princíp s Controlled Pneumatics.
Moderné proporcionálne ventily pracujú v dynamickej uzavretej regulačnej slučke, ktorá umožňuje nepretržité prispôsobovanie sa meniacim sa podmienkam. Snímače nepretržite merajú aktuálny tlak a prenášajú hodnoty do riadiacej elektroniky. Porovnáva nameranú skutočnú hodnotu so zadanou cieľovou hodnotou a okamžite rozpozná odchýlky. Ventil reaguje v reálnom čase a automaticky sa prispôsobuje zvýšením alebo znížením tlaku, aby presne udržal požadovanú hodnotu (regulácia prietoku). V tejto regulačnej slučke zohrávajú rozhodujúcu kladku regulátory prietoku. Zabezpečujú presné dávkovanie objemového prietoku s cieľom optimalizovať spotrebu energie a zároveň zaručiť konštantný výkon. Tento inteligentný riadiaci systém zabezpečuje stabilné podmienky procesu, znižuje energetické straty a zvyšuje účinnosť celého systému.
4. Aké sú výhody inteligentnej regulácie tlaku alebo prietoku?
Ulrich Sixt: Inteligentné riadenie tlaku a prietoku zvyšuje účinnosť, stabilitu procesu a dostupnosť systému. Presná regulácia bez výkyvov optimalizuje spotrebu energie a zlepšuje kvalitu výrobkov. Konštantný tlak chráni pneumatické komponenty pred nadmerným namáhaním a opotrebovaním. Tým sa zvyšuje spoľahlivosť procesu. Automatické nastavenie umožňuje aj flexibilné riadenie pre rôzne materiály a procesy. Tým sa zapustia prevádzkové náklady bez zníženia výkonu.
5. Ako inteligentná regulácia tlaku alebo prietoku zvyšuje spoľahlivosť procesov a zabezpečenie kvality?
Ulrich Sixt: V praxi sa opakovane stretávam s tým, že výkyvy tlaku alebo prietoku vedú k chybným výrobkom. Najmä v citlivých odvetviach, ako je automobilový priemysel, zdravotnícka technika, potravinárstvo a balenie, sú stabilné procesy veľmi dôležité, aby sa predišlo zmetkom a prepracovaniu.
Bežný problém: Rôzne tlaky na rôznych výrobných staniciach, čo môže viesť k tomu, že valec neumiestňuje komponenty presne alebo že tesnenie nie je lisované správnou silou. Veľký význam tu môžu mať proporcionálne ventily s uzavretou regulačnou slučkou. Udržujú tlak na požadovanej úrovni - bez ohľadu na zmeny zaťaženia, kolísanie vstupného tlaku alebo netesnosti. V praxi to znamená. Nedôsledné procesy môžu mať za následok vysokú mieru zmetkovitosti - tú možno výrazne zapustiť pomocou inteligentného riadenia.
Môj záver: Ak chcete zvýšiť spoľahlivosť a kvalitu procesu, presný, automatizovaný tlak alebo prietok sa nedá obísť. Nielenže znižujú počet chýb, ale zabezpečujú aj konzistentnú kvalitu výrobkov, menej prestojov a vyššiu celkovú efektívnosť systému.
6. Aký potenciál vidíte z hľadiska energetickej účinnosti?
Ulrich Sixt: Stlačený vzduch je jednou z najdrahších foriem energie v priemysle, pretože jeho výroba kompresormi spotrebuje veľa elektrickej energie. Mnohé systémy však pracujú pri vyššom tlaku, ako je potrebné, čo vedie k zbytočnej spotrebe energie. Už zníženie tlaku v systéme o 1 bar môže výrazne znížiť spotrebu energie.
Inteligentná regulácia tlaku alebo prietoku zabezpečuje, že sa dodáva len toľko stlačeného vzduchu, koľko je skutočne potrebné. Zatiaľ čo bežné systémy sú často prevádzkované pri maximálnom tlaku v systéme, moderné proporcionálne ventily so spätnou väzbou zo snímačov dynamicky prispôsobujú tlak aktuálnemu dopytu. Tým sa minimalizujú straty únikom, ktoré môžu v mnohých podnikoch predstavovať až 20 % spotreby stlačeného vzduchu. Okrem toho môže riadenie na základe dopytu optimalizovať využívanie kompresorov a skrátiť čas ich prevádzky. To sa priamo odráža v nižších nákladoch na energiu. Vo veľkých systémoch to vedie k úsporám v päťciferných sumách eur ročne. Spoločnosti, ktoré sa spoliehajú na inteligentné regulátory tlaku a prietoku, nielenže znižujú svoju spotrebu energie, ale zároveň zvyšujú udržateľnosť a prevádzkovú efektívnosť.
7. Akú rolu zohráva digitalizácia pri regulácii tlaku alebo prietoku?
Ulrich Sixt: Kľúčovou výhodou digitálnych systémov je transparentná dostupnosť údajov. Hodnoty tlaku alebo prietoku je možné kedykoľvek vyvolať prostredníctvom IO-Link® alebo iných rozhraní a cielene ich optimalizovať. To umožňuje spoločnostiam včas rozpoznať tlakové straty alebo úniky skôr, ako dôjde k poruchám. V praxi vidíme, že spoločnosti so sieťovými systémami môžu výrazne znížiť neplánované prestoje.
Prispôsobenie procesov je tiež čoraz flexibilnejšie. V moderných výrobných linkách možno hodnoty tlaku alebo prietoku nastaviť automaticky v závislosti od materiálu alebo výrobku bez toho, aby musel technik na mieste manuálne zasahovať.
V skratke: Digitalizované regulátory tlaku alebo prietoku zabezpečujú vyššiu spoľahlivosť procesov, nižšie náklady na údržbu a flexibilnú výrobu, ktorá je odolná voči budúcnosti. Tí, ktorí sa spoliehajú na sieťové systémy, profitujú z vyššej efektívnosti, transparentnosti a kontroly celého výrobného procesu.
8. Kam smeruje vývoj v oblasti regulácie tlaku alebo prietoku?
Ulrich Sixt: Pre ďalší vývoj regulácie tlaku a prietoku vidím v podstate tri požiadavky: vyššiu presnosť, vyššiu energetickú účinnosť a väčšiu digitalizáciu. Integrácia snímačov priamo do regulačných ventilov spája meracie a regulačné technológie v jednom komponente. To šetrí miesto, zjednodušuje inštaláciu a zlepšuje čas odozvy.
Citlivé priemyselné odvetvia, ako je výroba polovodičov alebo zdravotnícka technika, sa spoliehajú na pokročilé technológie ventilov. Piezoelektrické alebo piestové technológie umožňujú napríklad rýchlejšie, presnejšie a účinnejšie ovládanie. Tretím ďalším vývojom je adaptívne riadenie tlaku a prietoku pomocou umelej inteligencie. V budúcnosti by algoritmy s podporou umelej inteligencie mohli automaticky optimalizovať procesy a prispôsobovať ich meniacim sa požiadavkám výroby.
9. Aké je vaše odporúčanie pre spoločnosti, ktoré chcú optimalizovať riadenie tlaku alebo prietoku?
Ulrich Sixt: Ak chcete zvýšiť efektívnosť, stabilitu procesov a úspory energie vo výrobe, mali by ste sa zaoberať inteligentnými koncepciami riadenia. S Controlled Pneumatics ponúka spoločnosť Festo riešenie, ktoré kombinuje proporcionálnu technológiu, snímače a digitálne riadenie na presnú, energeticky efektívnu a flexibilnú reguláciu tlaku a prietoku.
Na rozdiel od bežných systémov s pevnými nastaveniami systém Controlled Pneumatics dynamicky upravuje hodnoty v reálnom čase. Tým sa zvyšuje kvalita výroby, znižuje spotreba vzduchu a predlžuje životnosť komponentov. Pre všetkých, ktorí chcú do tejto témy preniknúť hlbšie, je určená naša elektronická kniha, v ktorej sa dozviete, ako inteligentná regulácia tlaku a prietoku znižuje náklady, stabilizuje procesy a optimálne prispôsobuje podniky budúcim požiadavkám.
10. Akú kladku zohráva prediktívna údržba pri regulácii tlaku alebo prietoku a aké výhody ponúka?
Ulrich Sixt: Prediktívna údržba zohráva rozhodujúcu kladku pri stabilnej a účinnej regulácii tlaku a prietoku. Kontinuálne meranie tlaku, prietoku a teploty pomocou senzorov umožňuje včas rozpoznať aj tie najmenšie odchýlky. To umožňuje včas identifikovať opotrebenie alebo hroziace poruchy a odstrániť ich ešte predtým, ako dôjde k poruchám. Namiesto pevne stanovených intervalov údržby sa zásah vykoná presne vtedy, keď je to potrebné - tým sa zapustí neplánované prestoje a náklady na údržbu a zároveň sa predĺži životnosť komponentov.
Samozrejme, integrácia takýchto systémov do existujúcich zariadení predstavuje výzvu, najmä pokiaľ ide o spracovanie a analýzu údajov. Vďaka moderným digitálnym riešeniam sa však prediktívna údržba čoraz viac stáva štandardom. To významne prispieva k vyššej efektívnosti, udržateľnosti a spoľahlivosti procesov v automatizácii.
Chceli by sme sa poďakovať Ulrichovi Sixtovi za vzrušujúci pohľad do sveta regulácie tlaku a prietoku. Jeho odborné znalosti ukazujú, ako inteligentné technológie nielen stabilizujú procesy, ale aj šetria energiu a zlepšujú kvalitu výroby. Spoločnosti, ktoré sa spoliehajú na digitálne proporcionálne ventily a sieťovú riadiacu technológiu, profitujú z vyššej efektívnosti, prediktívnej údržby a maximálnej flexibility - budúcnosť pneumatiky je inteligentnejšia ako kedykoľvek predtým.
