Udržateľnosť v automatizácii

Udržateľnosť v automatizácii sa začína pri návrhu vášho zariadenia. Zvolením správnej technológie pohonu stanovíte energeticky najúčinnejší kurz počas celého používania. Pri výbere zohrávajú dôležitú úlohu kritériá ako dynamika, sila, ovládateľnosť, zaťažiteľnosť a, samozrejme, hospodárnosť. V mnohých prípadoch môže byť optimálnym riešením rozumná kombinácia oboch technológií.

Elektrický systém – energeticky efektívny pri dynamických pohyboch
Elektrická automatizačná technika ponúka energeticky účinné riešenia pre vysoko dynamické, lineárne alebo rotačné viacosové pohyby vo flexibilných konfiguráciách, ktoré sú veľmi presné a s veľkou silou.

Pneumatický systém – energeticky efektívne držanie, upínanie, napínanie
Táto cenovo výhodná a bezúdržbová technológia umožňuje energeticky účinný pohyb medzi dvoma koncovými polohami, napr. pri držaní, napínaní, upínaní a lisovaní. Jednoduchú a robustnú pneumatickú techniku nájdete v takmer všetkých odvetviach automatizačnej techniky.

Controlled Pneumatics – energeticky efektívne riadenie prietoku, tlaku a pohybu
Cielené dávkovanie stlačeného vzduchu vám otvára veľký potenciál na úsporu energie. V každom kroku môžete dosiahnuť maximálny výkon s minimálnou potrebou stlačeného vzduchu. Tým sa ušetrí až 50 % stlačeného vzduchu. Zistite viac o riadenej pneumaticetu.

Servopneumatický systém – energeticky účinný pri veľkom zaťažení
Ak musíte polohovať väčšie hmotnosti od 15 kg do 300 kg, servopneumatika je energeticky účinné a cenovo výhodné riešenie. Tieto balíky pohonov sa vyznačujú rýchlym prepnutím z ovládania polohy na ovládanie sily a jemným správaním pri zasúvaní do stanovenej polohy.

Viac informácií o výbere technológie nájdete v príručke Automation Guide (PDF)

Alebo si prečítajte našu publikáciu „Pneumatické alebo elektrické (PDF)“

Pred výberom technológie pre vaše zariadenie by ste mali vedieť, aká vysoká bude hodnota CO₂pri jeho prevádzke a s akými celkovými nákladmi na vlastníctvo (TCO) budete musieť v budúcnosti počítať.

S naším nástrojom CO₂ & TCO Guide môžete porovnávať elektrické a pneumatické pohony z nášho portfólia produktov. Tento nástroj prehľadne porovnáva spotrebu energie, emisie CO₂, obstarávacie náklady a celkové náklady na vlastníctvo, a preto je cennou pomôckou pri rozhodovaní na základe najdôležitejších faktorov.

Spustiť CO2 TCO Guide

Pri inteligentnom návrhu sa pozornosť zameriava na dokonale prispôsobené dimenzovanie komponentov a výber optimálneho riadenia.

Naše digitálne návrhové nástroje vám uľahčujú navrhovanie energeticky účinných systémov. Pri dimenzovaní pneumatických pohonov na základe potreby ušetríte napríklad až 40 % vzduchu pre danú aplikáciu. Vyhodnocujúce matice, kalkulačky nákladov a simulačný softvér vám hneď od začiatku pomôžu pri správnom rozhodovaní a pri optimalizácii zariadení podľa konkrétnej aplikácie.

Prejsť na prehľad návrhových nástrojov

Opatrenia pre energetickú účinnosť sa začínajú plánovaním. Rozhodujúca je premyslená voľba pohonu vhodného pre danú aplikáciu. Jednočinné valce alebo spätný zdvih so zníženým tlakom môžu citeľne znížiť spotrebu stlačeného vzduchu. Používajte dosky s tlakovými regulačnými ventilmi a tlakové regulačné ventily. Pre dlhé prestoje sa odporúčajú napríklad servomotory alebo krokové motory s pridržiavacími brzdami.

Návrhové nástroje od spoločnosti Festo vám pomôžu vybrať ten správny produkt pre vašu aplikáciu.

Spotreba energie do značnej miery závisí od návrhu pohonov. Predovšetkým je dôležité vyhnúť sa predimenzovaným pohonom. Čím menší je pohon, tým je energeticky účinnejší.

• Dbajte na to, aby ste správne zvolili bezpečnostné faktory a aby ste pohybovali čo najmenšou záťažou. S pneumatickými pohonmi je možné pri aplikácii ušetriť až 40 % spotreby vzduchu.
  Príklad: S normalizovaným valcom DSBC vedie zmenšenie veľkosti z 40 na 32 k úspore energie približne 35 %.
• Ak navrhnete hnaciu sústavu ako celok a optimálne ju nadimenzujete, vyhnete sa kumulácii bezpečnostných faktorov. Pomôžu vám pri tom návrhové nástroje Festo. Ide o praktické kalkulačky, simulačný softvér a konfiguračné nástroje, ako napríklad návrhový a simulačný nástroj Electric Motion Sizing , Solution Finder Simplified Motion Series alebo náš Handling Guide Online (HGO).

Na pohyb hmotnosti treba energiu. Dávajte si preto pozor na nízku pohybovanú záťaž, napr. správnym dimenzovaním, kombináciou komponentov a výberom ľahkých výrobkov.

• Ak to vaša aplikácia z hľadiska užitočného zaťaženia a času cyklu umožňuje, ideálnou možnosťou je elektrický manipulačný systém s kombináciou technológií a ľahkou pneumatickou osou Z.
• Pneumatické uchopovače sú ľahšie ako elektrické uchopovače. To pri pohybe šetrí hmotnosť a energiu.
• S ľahkými výrobkami nielenže znížite spotrebu energie. Keďže ich výroba vyžaduje menej materiálu, majú aj lepšiu CO₂-stopu.

Čím menšie je trenie, tým nižšie sú energetické straty a tým dlhšia je životnosť. Na udržateľnú prevádzku je najlepšie používať komponenty s nízkym trením.

• Naše pneumatické mini sane DGSL alebo DGST sa pohybujú s vysokou presnosťou s minimálnym trením.
• Aby sa znížili straty trením, mala by sa pre elektrické pohony a osi vykonávať pravidelná údržba.
• Vždy si overte, či je prevodovka skutočne potrebná alebo sa od nej dá upustiť.

V mnohých aplikáciách musia elektrické pohony nielen zrýchľovať hmotnosť, ale ju aj opäť aktívne brzdiť. Túto brzdnú energiu je možné za určitých podmienok využiť na úsporu elektrickej energie, napr. s prípojkou medziobvodovej väzby.

V aplikáciách, v ktorých sa fázy zrýchlenia a spomalenia rôznych pohonov prekrývajú, sa môžu medziobvody kontrolérov prepojiť a môže sa do nich uložiť brzdná energia. Pomôže vám s tým kontrolér motora CMMT-AS.

Niektoré pracovné cykly umožňujú dočasne zastaviť prívod energie, aby boli spotreba energie a úniky nulové.

• Kedykoľvek je to možné, vypnite prívod vzduchu, napr. pri odstávke stroja, na konci zmeny alebo počas prestávky. Funguje to automaticky s naším modulom energetickej účinnosti radu MSE6
• Aby sa zabránilo neproduktívnemu chodu naprázdno, malo by sa dať podľa možností vypnúť celé zariadenie, ako aj jednotlivé agregáty alebo komponenty. Pri vypínaní a zapínaní dbajte na bezpečnú postupnosť.

Pri elektrickej automatizačnej technike optimálne nastavenia regulátora s plynulým nábehom znižujú spotrebu energie a minimalizujú vibrácie.

• S naším konfiguračným a spúšťacím softvérom Festo Configuration Tool FCT môžete nastaviť dobré správanie riadenia pre osové systémy s malým počtom vibrácií a zásahov regulátora. Prispieva k tomu tuhá montáž osi a motora.
• Digitalizovaná pneumatika s Motion Terminal VTEM ponúka množstvo pohybových aplikácií na čo najefektívnejšie ovládanie pripojených komponentov pneumatického pohonu.

Na bezpečné držanie predmetov vákuom nie je nevyhnutne potrebný konštantný tlak vákua. Najmä pri hladkých povrchoch a neporéznom materiáli sa dá vyhnúť trvalej spotrebe vzduchu pomocou obvodu šetriaceho vzduch. Cieľom je používať vákuum iba v prípade potreby.

Vákuová sacia dýza OVEM a vákuový generátor VADMI s inteligentným monitorovaním vákua generujú vákuum iba vtedy, keď je to potrebné, a dajú sa automaticky vypnúť. Úspora je približne 60 % množstva stlačeného vzduchu, ktoré bolo predtým potrebné.

Existujú rôzne spôsoby, ako znížiť úroveň tlaku a tým aj náklady na energiu.

• Zbytočne vysoký tlak v celej sieti stojí veľa energie. Znížením tlaku v sieti o 1 bar môžete ušetriť až 10 % energie.
• Niektoré stroje vyžadujú stály minimálny tlak. Ak jednotlivé aplikácie vyžadujú v určitých bodoch vyššiu úroveň tlaku, môžete to implementovať decentralizovane napríklad pomocou zosilňovača tlaku DPA , namiesto zvyšovania tlaku v celej napájacej sieti.
• Ak aplikácia vyžaduje plnú silu iba v jednom smere pohybu alebo ak je pohon spravidla možné prevádzkovať s nižším tlakom, tlak pre spätný zdvih sa dá ľahko znížiť na polovicu. Toto sa môže veľmi ľahko realizovať pomocou ventilových terminálov s vertikálnou výstavbou alebo platňou regulátora. Úspora je viac ako 20 % množstva stlačeného vzduchu. Využite naše platne regulátora VMPA1 a VABF.

Správna úprava stlačeného vzduchu zvyšuje nielen životnosť komponentov a systémov, ale tiež produktivitu a energetickú účinnosť. Svedomitosť sa tu z dlhodobého hľadiska vypláca. Naše jednotky na úpravu vzduchu radu MS ponúkajú vhodné riešenia aj v rôznych veľkostiach.

• Správne dimenzovanie je dôležité, aj pokiaľ ide o zariadenia na úpravu stlačeného vzduchu. Skontrolujte, či sa rozumne využívajú filtre, pretože každý filtračný stupeň znižuje prietok a prispieva k poklesu tlaku.
• Pri úprave stlačeného vzduchu môže pravidelná údržba a správna voľba kvality stlačeného vzduchu ušetriť až 20 % energie. Včasná výmena filtračných prvkov v jednotkách úpravy vzduchu zabraňuje zbytočnému prietokovému odporu.
• V potrubnej sieti majú zmysel spojky s nízkym prietokovým odporom. Napájacie vedenia do zariadení a do ventilov či ventilových terminálov by mali byť dostatočne veľké, aby sa zabránilo tlakovým stratám.
• Namiesto spájania T-spojok použite rozdeľovač. Tým sa zníži pokles tlaku.

Viac informácií o výbere optimálnej kombinácie jednotiek úpravy vzduchu nájdete v našej bielej knihe „Úprava stlačeného vzduchu v pneumatických systémoch (PDF)"

Mnoho hadíc medzi ventilmi a pohonmi je príliš dlhých a zvyšuje spotrebu stlačeného vzduchu v dôsledku takzvaného mŕtveho objemu. Tento neproduktívny vzduch má negatívny vplyv aj na čas cyklu zariadenia. Mŕtvy objem v hadiciach často tvorí veľkú časť celkovej spotreby pri pohonoch alebo uchopovačoch s malým objemom.

• Dbajte na to, aby boli dĺžky hadíc čo najkratšie a aby bolo vedenie hadíc optimálne. Zvlášť odporúčame decentralizované umiestnenie ventilových terminálov.
• Pri rezaní hadíc na stlačený vzduch na požadovanú dĺžku použite vhodný nástroj, ako je napríklad rezačka rúr a hadíc ZRS , aby ste zabezpečili tesné spojenie a zabránili úniku.

Vždy pamätajte na to, že nezistené úniky nepretržite vytvárajú zbytočné náklady na energiu. Zo skúsenosti vieme, že mieru únikov v existujúcich systémoch je možné znížiť až o 20 %. Preto je dôležité pravidelne kontrolovať systém stlačeného vzduchu a lokalizovať netesnosti.

• Vďaka našim službám úspory energie za vás rýchlo a spoľahlivo odhalíme úniky a zastavíme straty stlačeného vzduchu.
• Vlhkosť, špina a olej majú negatívny vplyv na tesnenia a počiatočné mazanie komponentov. Odporúčame preto decentralizovanú úpravu stlačeného vzduchu priamo v zariadení.
• Vyberte si hadicový materiál vhodný vzhľadom na okolité prostredie. Tak predídete chemickému, fyzickému a mikrobiálnemu poškodeniu a tým aj únikom.
• Spojky s modernými tesniacimi krúžkami a funkciou výstuže zaisťujú tesné a opakovane použiteľné spojenia.

Ešte viac možností úspory energie v systémoch stlačeného vzduchu nájdete v našej bielej knihe "Zníženie nákladov na energiu v systémoch stlačeného vzduchu až o 60 % (PDF)"

Nainštalujte trvalé monitorovanie energie a sledujte spotrebu stlačeného vzduchu. V zásade by sa všetky zdroje energie mali monitorovať pomocou senzorovej techniky, v pneumatike najmä pomocou snímačov prietoku.

• Pomocou merania prietoku rýchlo a jednoducho rozoznáte odchýlky od ideálneho stavu, napr. netesnosti alebo tlakové straty. Na základe týchto informácií môžete podniknúť správne opatrenia na úsporu energie.
• Trvalým monitorovaním stlačeného vzduchu je spotreba stlačeného vzduchu od samého začiatku transparentná. Príliš vysoký prietok je často indikátorom potenciálnych úspor.
• Monitorujte spotrebu vzduchu, aby ste v prípade odchýlok mohli podniknúť protiopatrenia. Nepretržité monitorovanie stlačeného vzduchu prináša trvalú istotu.
• Spoľahnite sa na prediktívny manažment energie. Pomocou umelej inteligencie sa dá vypočítať, ako sa v budúcnosti zmení stav vašich zariadení. Používame náš softvér Festo Automation Experience (Festo AX).