1. Чому важливо оптимізувати керування тиском або витратою?
Ульріх Сікст: Ефективна автоматизація вимагає точної координації обох змінних. У пневматичних системах тиск і потік нерозривно пов'язані. Пневмоциліндр рухається не лише завдяки тиску — для того, щоб він рухався, має надходити повітря. Тому статичного регулювання тиску недостатньо.
Злагоджена система управління має кілька переваг. Енергоефективність відіграє ключову роль, оскільки надмірна подача стисненого повітря призводить до надмірного споживання і зростання витрат. Пропорційні регулятори тиску допомагають точно контролювати потік повітря і подавати тільки необхідний об'єм. І останнє, але не менш важливе: точне регулювання збільшує термін служби компонентів, оскільки дозволяє уникнути різких коливань тиску, які прискорюють знос клапанів і приводів.
2. Які подальші розробки існують в області контролю тиску або витрати і чим вони відрізняються від звичайних систем?
Ульріх Сікст: Пропорційні технології, давачі та інтелектуальні алгоритми в сучасних автоматизованих системах значно оптимізують точність і ефективність. Однією з таких розробок є регулятори з пневматичним або електричним керуванням. Вони регулюють потік і тиск до заданого значення або за зовнішнім сигналом — цікаво, якщо в процесі роботи потрібен різний тиск. Регулятори тиску підтримують постійний тиск в системі в режимі реального часу, незалежно від коливань.
У багатьох випадках тиск і витрати все ще регулюються вручну або за допомогою простих регуляторів. Вони випробувані і перевірені, але часто недостатні для більшої точності та ефективності. Ручні клапани, наприклад, потребують регулярного переналагодження, оскільки вони не реагують автоматично на коливання тиску.
3. Які переваги пропонують сучасні пропорційні клапани для автоматизації?
Ульріх Сікст: Інтелектуальне поєднання високодинамічних приводів, давачів і алгоритмів керування забезпечує високоточне керування тиском, витратою і переміщенням: автоматизоване, ефективне й адаптоване до широкого спектру технологічних вимог. Festo успішно реалізувала саме цей принцип у керованій пневматиці.
Сучасні пропорційні клапани працюють в динамічному, замкнутому контурі керування, що забезпечує безперервну адаптацію до мінливих умов. Давачі безперервно вимірюють поточний тиск і передають значення на керуючу електроніку. Там порівнюється виміряне фактичне значення із заданим цільовим значенням і негайно розпізнається відхилення. Клапан реагує в режимі реального часу і автоматично адаптується, збільшуючи або зменшуючи тиск, щоб точно підтримувати бажане значення (регулювання потоку). Регулятори потоку відіграють вирішальну роль у цьому контурі керування. Вони забезпечують точне дозування об'ємного потоку з метою оптимізації енергоспоживання і водночас гарантують постійну продуктивність. Ця інтелектуальна система керування забезпечує стабільні умови процесу, зменшує втрати енергії та підвищує ефективність всієї системи.
4. Які переваги дає інтелектуальне регулювання тиску або витрати?
Ульріх Сікст: Інтелектуальне керування тиском і витратою підвищує ефективність, стабільність процесу та доступність системи. Точний контроль без коливань оптимізує споживання енергії та покращує якість продукції. Постійний тиск захищає пневматичні компоненти від надмірних навантажень і зносу. Це підвищує надійність процесу. Автоматичне регулювання також забезпечує гнучке керування для різних матеріалів і процесів. Це знижує експлуатаційні витрати без шкоди для продуктивності.
5. Як інтелектуальне керування тиском або витратою підвищує надійність процесу та забезпечення якості?
Ульріх Сікст: На практиці я знову і знову бачу, як коливання тиску або витрати призводять до браку продукції. Особливо в таких чутливих галузях, як автомобільна промисловість, медичні технології, харчова промисловість та пакування, стабільні процеси мають вирішальне значення для уникнення браку та переробок.
Поширена проблема: Різний тиск на різних виробничих станціях, що може призвести до того, що пневмоциліндр не буде точно позиціонувати компоненти або ущільнення не буде запресовано з потрібним зусиллям. Пропорційні клапани із замкнутим контуром керування можуть мати велике значення. Вони підтримують тиск на необхідному рівні — незалежно від зміни навантаження, коливань вхідного тиску або витоків. На практиці це означає, що неузгодженість процесів може призвести до високого рівня браку, який можна значно знизити за допомогою інтелектуального контролю.
Мій висновок: Якщо ви хочете підвищити надійність і якість процесу, то без точного, автоматизованого контролю тиску або витрати не обійтися. Вони не лише зменшують кількість помилок, але й забезпечують стабільну якість продукції, скорочують час простою та підвищують загальну ефективність системи.
6. Який потенціал ви бачите з точки зору енергоефективності?
Ульріх Сікст: Стиснене повітря є одним з найдорожчих видів енергії в промисловості, оскільки його виробництво за допомогою компресорів споживає багато електроенергії. Однак багато систем працюють під вищим тиском, ніж потрібно, що призводить до зайвого споживання енергії. Навіть зниження тиску в системі на 1 бар може значно зменшити споживання енергії.
Інтелектуальне керування тиском або витратою гарантує, що подається лише стільки стисненого повітря, скільки насправді потрібно. У той час як звичайні системи часто працюють при максимальному тиску в системі, сучасні пропорційні клапани з сенсорним зворотним зв'язком динамічно регулюють тиск відповідно до фактичної потреби. Це мінімізує втрати від витоків, які в багатьох компаніях можуть становити до 20 % споживання стисненого повітря. Крім того, керування на основі потреби може оптимізувати використання компресорів і скоротити час їхньої роботи. Це безпосередньо відображається на зниженні витрат на електроенергію. У великих системах це призводить до економії в п'ятизначному діапазоні євро на рік. Компанії, які покладаються на інтелектуальні регулятори тиску та витрати, не лише зменшують споживання енергії, але й одночасно підвищують стійкість та операційну ефективність.
7. Яку роль відіграє цифровізація в управлінні тиском або витратою?
Ульріх Сікст: Ключовою перевагою цифрових систем є прозора доступність даних. Значення тиску або витрати можна в будь-який момент викликати через IO-Link® або інші інтерфейси польової шини та цілеспрямовано оптимізувати. Це дозволяє компаніям розпізнавати втрати тиску або витоки на ранній стадії, перш ніж вони призведуть до збоїв. На практиці ми бачимо, що компанії з мережевими системами можуть значно скоротити незаплановані простої.
Кастомізація процесів також стає більш гнучкою. У сучасних виробничих лініях значення тиску або витрати можуть регулюватися автоматично залежно від матеріалу або продукту, без необхідності ручного втручання технічного персоналу на місці.
Коротше кажучи: цифрові регулятори тиску або витрати забезпечують більшу надійність процесу, менші витрати на обслуговування та гнучке виробництво, орієнтоване на майбутнє. Ті, хто покладається на мережеві системи, отримують вигоду від більшої ефективності, прозорості та контролю протягом усього виробничого процесу.
8. Куди рухається розвиток у сфері регулювання тиску або витрати?
Ульріх Сікст: По суті, я бачу три вимоги до подальшого розвитку контролю тиску та витрати: більша точність, більша енергоефективність та більша цифровізація. Інтеграція давачів безпосередньо в регулятори поєднує технологію вимірювання та керування в одному компоненті. Це економить простір, спрощує встановлення та покращує час реагування.
Чутливі галузі промисловості, такі як виробництво напівпровідників або медичні технології, покладаються на передові технології клапанів. Наприклад, технології п'єзо- або плунжерних котушок дозволяють швидше, точніше і ефективніше керувати. Третій подальший розвиток — це адаптивне керування тиском і витратою за допомогою ШІ. У майбутньому алгоритми зі штучним інтелектом зможуть автоматично оптимізувати процеси та адаптувати їх до мінливих виробничих вимог.
9. Що б ви порекомендували компаніям, які хочуть оптимізувати керування тиском або витратою?
Ульріх Сікст: Якщо ви хочете підвищити ефективність, стабільність процесів і заощадити енергію на виробництві, вам варто звернути увагу на концепції інтелектуального керування. Завдяки керованій пневматиці Festo пропонує рішення, яке поєднує пропорційну технологію, давачі та цифрове керування для точного, енергоефективного та гнучкого регулювання тиску та витрати.
На відміну від звичайних систем з фіксованими налаштуваннями, керована пневматика динамічно регулює значення в режимі реального часу. Це підвищує якість продукції, зменшує споживання повітря та подовжує термін служби компонентів. Для тих, хто хоче заглибитися в цю тему, наша електронна книга містить опис того, як інтелектуальне керування тиском і потоком знижує витрати, стабілізує процеси й готує компанії для вимог майбутнього.
10. Яку роль відіграє профілактичне технічне обслуговування в керуванні тиском або витратою, і які переваги воно пропонує?
Ульріх Сікст: Прогнозоване технічне обслуговування відіграє вирішальну роль у стабільному та ефективному регулюванні тиску та витрати. Безперервні вимірювання тиску, витрати і температури давачами дозволяють розпізнавати навіть найменші відхилення на ранній стадії. Це дозволяє виявити знос або несправності, що наближаються, і усунути їх на ранній стадії до того, як вони виникнуть. Замість жорстких інтервалів технічного обслуговування, втручання відбувається саме тоді, коли це необхідно — це знижує незаплановані простої та витрати на технічне обслуговування і в той же час продовжує термін служби компонентів.
Звичайно, інтеграція таких систем в існуючі заводи є складним завданням, особливо коли мова йде про обробку та аналіз даних. Але завдяки сучасним цифровим рішенням прогнозоване технічне обслуговування все частіше стає стандартом. Це важливий внесок у підвищення ефективності, стійкості та надійності процесів в автоматизації.
Ми хотіли б подякувати Ульріху Сіксту за захоплюючу розповідь про світ керування тиском та витратою. Його досвід показує, як розумні технології не лише стабілізують процеси, але й заощаджують енергію та підвищують якість виробництва. Компанії, які покладаються на цифрові пропорційні клапани та мережеві технології керування, отримують вигоду від більшої ефективності, прогнозованого технічного обслуговування та максимальної гнучкості — майбутнє пневматики розумніше, ніж будь-коли раніше.
