+7 (812) 595-35-00
Отправить запрос

Гидравлические станции 4.0

Гидравлические станции будущего будут принципиально отличаться от тех механизмов, к которым мы привыкли сегодня. Уже сегодня, с внедрением интеллектуальной системы управления и сенсорных технологий, последнее поколение агрегатов обладает повышенной энергоэффективностью и гибкостью, достигаемыми с помощью мониторинга состояния. Одновременно с этим, дизайн устройств изменился до такой степени, которую в прошлом невозможно было себе представить. Новейшие гидравлические станции герметизированы и обеспечивают оптимальный уровень дегазации и полную мощность даже в самых небольших местах установки.

Гидравлические станции 4.0

Гидравлические станции становятся самоконтролируемыми, коммуникативными и энергосберегающими

Представьте себе обычное начало рабочего дня специалиста по техническому обслуживанию: он запускает приложение и проверяет гидравлические блоки на производстве со своего рабочего места. Сигнальная система сразу показывает, все ли в порядке. Кнопка состояния масла одного из силовых агрегатов желтая. Теперь техник может нажать на кнопку, чтобы получить более подробную информацию. Обнаруживается, что 75% объёма грязеемкости фильтра отработаны, и, вероятно, через 200 часов работы его будет нужно заменить. Это значит, что специалист проверит состояние машины, когда она остановит работу, и соответствующим образом спланирует работы по техническому обслуживанию. Так как агрегату всё равно предстоит пройти обслуживание, техник также проверит все остальные параметры – например, количество циклов переключения клапанов и возможные аномалии работы насоса. В случае критических изменений на его смартфоне появится push-уведомление, и специалист сможет предпринять немедленные действия.

Мониторинг состояния: определять износ, прежде чем он приведет к простоям

Звучит неправдоподобно, но это реально существующая ультрасовременная технология для новейших гидравлических станций. Её идея проста: определить износ и ошибки в работе до того, как они приведут к простою машины. Мониторинг состояния может, таким образом, увеличить срок службы агрегата и превратить неожиданные простои в запланированные меры по обслуживанию. Для этого гидравлическим станциям требуются современные датчики, собственный искусственный интеллект и история эксплуатации, которая хранится в программном обеспечении.

В связи с широким использованием в крупносерийном производстве датчики стали настолько недорогими, что теперь они востребованы и в машиностроении. Набор датчиков для гидравлических станций способен собирать данные о давлении, температуре, загрязнении фильтра, уровене заполнения и состояния масла. Возможен мониторинг и других параметров – таких, как время переключения. В настоящее время для гидравлических станций все чаще используются приводы насосов с переменной скоростью, что дает нам дополнительные данные, с помощью которых мы можем получить информацию о возможном износе.

Требуются: связующие системы управления для гидравлических станций

Эти данные обрабатываются компактной системой управления, расположенной непосредственно в блоке питания, что обеспечивает выгодное преимущество, поскольку управление машиной не связано с дополнительными вычислительными операциями. Одной из наиболее распространенных рекомендаций при модернизации систем мониторинга состояния установленного оборудования является технология Brownfield. Старые системы контроля практически не имеют резервов мощности, а подключение современных датчиков чрезвычайно усложняется. Решение с распределенным управлением обычно требует гораздо меньше усилий – при условии, что оно использует открытые интерфейсы.

Открытые интерфейсы могут включать в себя как общие полевые шины, так и протоколы Ethernet. Существуют системы управления, в которых все распространенные протоколы покрываются одним оборудованием: при этом в ходе ввода системы в эксплуатацию напротив соответствующего протокола просто устанавливается галочка. Это сокращает время и объём работ и упрощает все логистические процессы – начиная с закупок и заканчивая техническим обслуживанием и заменой оборудования. В дополнение к этому, сегодня получают активное развитие новые стандарты, обеспечивающие обмен информацией с различными системами за пределами механизмов – от смартфона до системы SAP. В настоящее время стандартом межмашинной связи является спецификация OPC UA. Веб-серверы, интегрированные в систему управления, создают возможности интеграции с интернет-приложениями и обмена данными через смартфон или планшет.

Знание гидравлических технологий, эмулированное программным обеспечением

В дополнение к программированию на установленных языках ПЛК в соответствии с МЭК 61131-3, первые стандартные системы управления также поддерживают языки высокого уровня, такие как C или Java. Это значительно упрощает ввод в эксплуатацию датчиков и новых пользовательских интерфейсов. Опыт, полученный в ходе модернизации гидравлических испытательных установок на заводе Bosch Rexroth, показывает, что специалисты по техническому обслуживанию могут внедрить подобные решения в течение четырех часов. Если программирование ПЛК становится необходимым, то ввод в эксплуатацию займет не менее одной человеко-недели.

В начале компактная система управления будет определять нормальное состояние энергоблока и на основе этих данных сообщать о критических изменениях. При этом важно поддерживать своевременное предупреждение неполадок, избегая ненужных ложных тревог. Для этого программное обеспечение должно эмулировать знание гидравлики в целом и поведения гидравлических станций в частности. Это могут воплотить в жизнь только поставщики с большим опытом работы во различных областях применения гидравлического оборудования. В то же время, сложность гидравлической системы должна быть масштабирована таким образом, чтобы специалисты по техническому обслуживанию или операторы, не имеющие глубоких знаний в области гидравлики, могли понимать предупреждающие сообщения и устранять причины на своем уровне обслуживания.

Сигнальная логика представляет собой подход, который работает во всем мире. Он облегчает регулярную проверку состояния системы техническими специалистами или соответствующими программными инструментами. Для отправки предупреждающих уведомлений существуют различные способы информирования людей или систем. Сообщения могут поступать непосредственно на устройство управления машиной, чтобы оператор мог сразу же просмотреть их на ИЧМ, или же отправляться определенным людям по SMS, электронной почте или в мессенджере.

Новый дизайн гидравлических станций: компактный, мощный, бесшумный

Помимо современных систем мониторинга состояния, новое поколение гидравлических станций обладает и внешними отличиями. Поскольку объём пространства для установки станции часто имеет важное значение, становится очевидным, что при проектировании необходимо следовать принципиально новым подходам. Современные концепции дизайна подразумевают, к примеру, наличие инновационного резервуара, который оптимизирован для эффективной дегазации и способен уменьшать объем масла до 80%. Инженеры-проектировщики могут менять конфигурацию станций в режиме онлайн с помощью доступных стандартных компонентов, что позволяет сократить время выхода продукта на рынок.

Что также немаловажно, все компоненты устройства интегрированы в эргономичный корпус. Он вмещает в себя все необходимые гидравлические компоненты, а также преобразователи частоты, двигатели, насосы и сенсорную технику, что позволяет существенно экономить пространство. Регулирование скорости гидравлической станции снижает нагревание масла. Для охлаждения используется чрезвычайно компактная и запатентованная технология тепловых трубок.

Также корпус должен заглушать все внешние источники шума. Производителям не требуются каких-либо дополнительные массивные и дорогостоящие корпуса для соответствия международным стандартам и требованиям в отношении допустимого уровня шума, типичным для автомобильной промышленности. Энергоблоки соответствуют классу защиты IP54.

Оборудование серии Rexroth CytroPac дает нам первое представление об этих новых гидравлических станциях, которые подключаются к сети полностью через открытые интерфейсы. Это помогает производителям оборудования соблюдать экологическую Директиву Европейского парламента и Совета 2009/125/EC по потребляемой мощности и снижению выбросов CO2, а иногда и более строгим требованиям автомобильной промышленности. Современные гидравлические станции, таким образом, становятся достаточно элегантным и открытым решением для производств любого уровня.

Приводы с переменной скоростью: повышенная энергоэффективность и меньший шум

Использование приводов с переменной скоростью становится сегодня все более привычным. Их наиболее очевидное преимущество заключается в том, что снижение скорости при частичной или нулевой нагрузке приводит к экономии энергии до 80% по сравнению с агрегатами, использующими приводы постоянной скорости.

Гидравлические системы будущего открыто используют преимущества электрической гидравлики и принципы взаимосвязи. Они обладают большей энергоэффективностью и гибкостью, чем все предыдущие поколения машин. Их применение востребовано уже сегодня: подобное оборудование внедряется в производства разного уровня – от небольших блоков питания для зажимных устройств станков и установок средней мощности для прессов и машин по переработке пластмасс до крупных систем, предназначенных для строительства заводов.

Источник: https://community.boschrexroth.com/t5/Rexroth-Blog/Hydraulic-power-units-4-0/ba-p/112