+7 (812) 595-35-00
Отправить запрос

Возможности внедрения осевых контроллеров от любых производителей

Автоматизация гидравлических приводов может быть не менее удобной и лёгкой, чем работа с электрическими приводами – включая в том числе единый мониторинг и дистанционное обслуживание всех составляющих. Это оказывается особенно важно, учитывая, что оптимизация технологических процессов со временем приобретает всё большее экономическое значение. Решением проблемы автоматизации становится применение регулирующих клапанов со встроенными осевыми контроллерами (IAC). Какие возможности предполагает их использование, и насколько легко осуществить интеграцию на уровне контроллера вне зависимости от производителя?

Возможности внедрения осевых контроллеров от любых производителей

Основную роль в автоматизации играют шинные системы. При внедрении гидравлических приводов в сети управления более высокого уровня они предоставляют достаточно гибкие возможности экономии времени и денег. Однако при этом желательно, чтобы гидравлический привод не зависел от производителя контроллера, чтобы предоставить инженеру необходимую свободу действий.

Ethernet – открытый стандарт связи

Независимость от производителя достигается с помощью использования сетевого стандарта Ethernet. Его большое адресное пространство и средства каскадного переключения позволяют масштабировать сети до любых размеров, а это, в свою очередь, дает возможность обеспечить неограниченное число участников равным доступом к шине. К числу наиболее распространенных шинных систем на основе стандарта Ethernet, используемых в промышленной автоматизации для управления гидравлическими осями, относятся SERCOS, Profinet RT, Ethernet / IP, EtherCAT, Powerlink и Varan.

Все эти шинные системы могут использовать мультиинтерфейсы Ethernet для обеспечения гибкого доступа – как для инженеров, так и для конечных пользователей.

Какими возможностями обладают клапаны IAC с мультиинтерфейсами Ethernet?

Мультиинтерфейсы Ethernet – это ключевая особенность регулирующих клапанов со встроенными цифровыми осевыми контроллерами (IAC). Интегрированный переключатель (вход и выход шины) позволяет с легкостью объединять гидравлические приводы в одну схему управления. Разъемы стандарта M12 дают инженеру возможность успешно подключать различные датчики. Движение гидропривода контролируется с помощью программной системы управления, которая способна одинаково поддерживать работу приводов обоих типов – гидравлического и электрического.

Специфические функции управления гидравлической осью

При детальном рассмотрении IAC (Integrated Axis Controller) представляет из себя цифровой контроллер, который оснащён алгоритмами управления и регулирования. Данный контроллер встраивается в регулирующий клапан вместе со всеми необходимыми сенсорными интерфейсами, предназначенными для управления положением, давлением, силой и дебитом. Расширенный диапазон функций включает в себя переменное управление (положение, сила) и обратную связь для управления положением. Это означает, что различные последовательности гидравлического движения могут осуществляться без какого-либо программирования.

Ещё одно преимущество контроллеров IAC состоит в том, что клапан, оснащённый алгоритмами управления и параметрами работы, может в дальнейшем выбираться контроллером более высокого уровня для выполнения тех или иных конкретных задач. Таким образом, контроллеры IAC – в том числе, возможно, дополняемые электрическими приводами – позволяют наименее затратно воплощать в жизнь индивидуальные инженерные проекты и создавать максимально эффективные решения под любые специфические нужды.

Ввод в эксплуатацию, мониторинг и инжиниринг

Использование разъёмов стандарта M12 позволяет сократить работы по прокладке кабеля и тем самым ускорить запуск контроллера. Сэкономить дополнительное время и затраты помогает встроенный в программное обеспечение мастер установки, который ведёт пользователя через несколько необходимых шагов перед окончательным введением в эксплуатацию, а также рассчитывает все необходимые параметры управления. Для функционирования предприятия также важны функции мониторинга, которые, помимо всего прочего, позволяют обнаружить ошибки в отслеживании и контролируют пределы движения.

Некоторые производители, в дополнение к перечисленному, предоставляют пользователям специальные программные инструменты, предназначенные для помощи пользователям при вводе оборудования в эксплуатацию и параметризации, а также различные диагностические средства, в том числе многоканальные осциллографы и регистраторы данных. За счёт этого появляется возможность свести количество интерфейсов к минимуму, благодаря чему система становится быстрее и проще в настройке.

При проектировании клапаны IAC позволяют упростить модульную систему, обеспечив ей гибкие возможности дальнейшего совершенствования. Также они включают в себя встроенные средства безопасности, сертифицированные DGUV, что позволяет пользователю создать параметры для безопасной остановки – например, с помощью отключения канала, как указано в EN 13849-1 – и, таким образом, выполнить требования Директивы о безопасности машин и оборудования 2006/42/ЕС даже для крупных установок.

Пример 1: Управление высокоточными процессами

Влияние, которое клапаны IAC оказывают на точность станков, становится отчетливо видно на примере современной роторно-передаточной машины с 54-мя электрическими и гидравлическими осями с ЧПУ. При создании этой новейшей разработки производитель не только внедрил мощное системное решение с ЧПУ, оснащённое опцией коммуникации в режиме реального времени через SERCOS, но и подключил модуль в формате контроллера с программным обеспечением, которое способно учитывать все гидравлические особенности.

Использование данного модуля помогло разделить уровень привода и уровень управления, что позволило сконструировать более компактную машину с меньшим подводом тепла. Благодаря стабильной температуре, демпфирующие рукава кольцевого буфера работающих осей могут достигать воспроизводимой точности в гидравлических сервоосях менее +/- 1 мкм, что соответствует 5 мкм на заготовке. Скорость движения составляет до 30 м/мин.

Пример 2: Модернизация пескострельной стержневой машины

Помимо реализации новых разработок, клапаны IAC, оснащенные мультиинтерфейсами Ethernet, обладают выраженным потенциалом в области модернизации устаревших устройств. Примером этого служит эффективная модификация пескострельной стержневой машины, изготовленной 50 лет назад: внедрение в конструкцию машины новых гидравлических компонентов привело к значительному повышению её производительности. Гидравлические цилиндры машины регулируются восемью клапанами IAC на основе положений, заданным контроллером ЧПУ.

Широкие возможности IAC и высокий уровень точной повторяемости позволили существенно сократить время наладки (переключение системы) и потери (наконечники). В целом, несмотря на то, что ежедневно машина работает три смены подряд, её производительность увеличилась более чем на 10%, что соответствует 500 часам. Система безопасности машины также была обновлена – от этом свидетельствует использование защищенного логического контроллера.

Заключение

Клапаны IAC, оснащённые мультиинтерфейсами Ethernet и встроенными осевыми контроллерами, позволяют машиностроительным компаниям максимально эффективно реализовывать производительный потенциал гидравлических и гибридных приводов.

Сочетание IAC с другими техническими средствами, в том числе отраслевыми и прикладными управляющими устройствами, даёт предприятию возможность выгодно внедрять в производство индивидуальные инженерные проекты и модернизационные решения, что позволяет быстрее и проще получать промышленные результаты.

Оригинал статьи – https://community.boschrexroth.com/t5/Rexroth-Blog/Embedding-axis-controllers-made-by-any-manufacturer/ba-p/94