よりスマートな空気圧バルブが自動化システムを強化

自動化業界がデジタルトランスフォーメーションに向かって進むにつれて、空気圧などの実績のある製造技術が「時代遅れ」になる可能性があると考える人もいます。ただし、制御バルブなどの空気圧技術は進化を続けており、センサー、産業用ネットワークインターフェイス、ワイヤレステクノロジー、複雑なデジタル制御機能を組み込んでおり、よりスマートで実用的な情報へのアクセスを通じて自動化アプリケーションを大幅に改善できます。

バルブ制御技術の進化

空気圧バルブの制御とシリンダー位置センサーの監視は、もともと個別の配線によって実現されていました。各プログラマブルロジックコントローラー（PLC）出力は、ソレノイドバルブコイルに個別に配線されて個別にトリガーされ、シリンダー上の位置センサーはPLCの入力カードに配線されました。 。

これは、プラグインバルブとマニホールドの作成により、より実用的なソリューションに進化しました。 PLC入力/出力（I / O）カードへのすべてのソレノイドバルブ接続は、1本のケーブルで実現できます。

自動化システムがより高度になるにつれて、フィールドバス（産業用ネットワーク）通信接続がより一般的になりました。これは、PLCがバルブを制御するだけでなく、センサーやデバイスを監視し、ローカルI/Oカードを必要とせずに1本の通信ケーブルを介してI/Oデータを交換できることを意味しました。空気圧バルブマニホールドは、フィールドバスインターフェースとI / O機能の両方を自然に取り入れ始め、よりスマートで洗練された自動化プラットフォームと簡単に統合できるように設計された、より用途の広い完全な空気圧バルブパッケージを提供しました。

電空制御は圧力調整を最適化します

バルブ技術、性能、および汎用性の進歩は、電空制御機能をバルブマニホールドに統合することで大きな前進を遂げました。バルブマニホールドで見られるように、比例レギュレーターでもストライドが行われました。新しいテクノロジーにより、これらのデバイスをデジタル信号を使用してより正確に制御できるようになり、フィールドバス接続を統合して、生産システムの力と圧力の要件を最適化することもできました。

方向制御と圧力制御の両方を組み合わせたこの高度なレベルにより、幅広い自動化アプリケーションでの空気圧の価値と汎用性が高まり、製造プロセスでのより高度で正確な最適化された制御が可能になります。

たとえば、EmersonのAVENTICS™電空制御は、エンジンスターターの自動製造用の溶接システムで使用されます。ここでは、事前に取り付けられたアーマチュアがワークパレット上で輸送され、位置検出のために位置合わせされ、空気圧駆動のグリッパーによって溶接のために所定の位置に運ばれます。溶接後、追加のグリッパーがアーマチュアをワークパレットに戻し、次の製造ステップに運びます。

強化されたプロセス監視と制御が新しい機会を提供電気空気圧レギュレーターは、統合されたフィールドバス通信を備えた高度なバルブマニホールドと組み合わせて、アプリケーションに正確に調整できる動的に制御された圧力で拡散溶接プロセスを最適化します。同時に、マニホールドに組み込まれたインテリジェンスがバルブのすべての機能を監視および文書化し、グリッパーを制御して品質管理とプロセス追跡のレベルを向上させます。

製造におけるデジタルトランスフォーメーションの重要な目標の1つは、生産プロセスのすべてのステップをより高度で最適化された制御を可能にする実用的な情報を収集することです。空気圧バルブシステムに組み込まれたインテリジェンスは、その種の監視と制御に新しい機会を提供します。 1億2000万サイクル、1億サイクルの適切な動作寿命を提供する定格のバルブの場合、適切に設計された予知保全システムは、そのデータをキャプチャして使用し、検査および保守アクションを実行するか、交換のための自動購入要求を実装できます。ユニットが実際に故障する前のデバイス。

空気圧コンポーネントがよりインテリジェントになるにつれて、診断、使用統計、使用されている本番システム全体のライフタイムデータなどの追加のデータポイントが生成されます。このデータは、生産システムをより効率的に管理し、エネルギー消費を制御し、稼働時間を最大化するために使用する場合に最も価値があります。

ただし、インテリジェントデバイスおよびサブシステムからのこのすべてのデータは、マシン制御ネットワークを圧倒し、制御パフォーマンスに影響を与える可能性があります。エマソンのような一部の空気圧コンポーネントメーカーは、空気圧性能データを集約および整理し、プラント管理システムへの個別の並列経路を介して配信するスマート空気圧監視「ゲートウェイ」または「ハブ」を提供しています。これらのハブは、OPC UA、MQTT、HTTP、または電子メール経路を使用してアラートとシステムレベルおよびデバイスレベルの両方のパフォーマンスデータを配信することにより、プロセス制御アーキテクチャから独立させることができます。

重要な診断情報または主要な試運転機能の利点は、空気圧バルブシステムが空中または機械の奥深くに取り付けられている場合、実現が困難になる可能性があります。たとえば、エマソンのAVENTICSワイヤレス自動回復モジュール（ARM）クリップを使用すると、アプリなしでWi-Fi機能を備えたデバイスで使用できるモバイルWebサイトを介して、AVENTICSシリーズG3フィールドバスプラットフォームの堅牢な診断および試運転機能に簡単にアクセスできます。

デジタルトランスフォーメーション用に設計された空気圧バルブシステムには、空気圧駆動のアクチュエータとアプリケーションに新しいレベルの精密制御を提供する機能とテクノロジーが組み込まれています。

バルブシステム制御モジュール内のより高度な電子機器により、設計者は、制御機能に正確で応答性の高い補正を自動的に適用する空気圧位置決めアプリケーション用の比例積分微分（PID）コントローラーを組み込むことができます。

これらのハイテク空気圧機能により、より正確なシステムエンドポイントモーション精度を提供できるだけでなく、PLCと組み合わせて、リアルタイムで位置制御から力制御に切り替え、モーションシーケンスを微調整することもできます。非常に高いレベルの自動化、製品スループット、信頼性、および再現性のために。

デジタルトランスフォーメーション時代のよりスマートな空気圧バルブ

空気圧バルブは着実に進化しており、OEMとエンドユーザーが自動化システムで空気圧技術を最大限に活用できるようにしています。さらに、多くの空気圧技術プロバイダーは、オンライン構成と注文ツールを大幅にアップグレードして、機械製造業者が必要とするコンポーネントを短期間で効率的かつ簡単に入手できるようにしています。

これらのツールは、バルブシステムを構成する複数の要素（サブベース、マウンティング、電子機器、およびバルブ自体）を注文して、完全なアセンブリを購入するという、かつては時間のかかるプロセスを簡素化します。現在、これらのオンラインコンフィギュレータは、部品番号やシステムのニュアンスを知らなくても、パッケージの一部としてCAD図面を備えた、フィールドバスインターフェイス、統合I / Oモジュール、およびその他の機能を選択することにより、バルブアセンブリを簡単に注文できます。これらのツールにより、OEMとエンドユーザーの両方が、凝縮されたより信頼性の高い購入プロセスで完全な構成を取得できます。

完全なインテリジェント空気圧モーションおよび制御プラットフォームの一部として、電子機器とモジュール式の最先端技術の両方のパワーを活用する空気圧バルブは、自動化と製造アプリケーション。

この記事は、ニュージャージー州フローラムパークのエマーソンにある流体およびモーションコントロール用のバルブおよびバルブシステムの製品マーケティングマネージャーであるMarchelleForishによって書かれました。詳細については、こちらをご覧ください 。