Hệ thống điều khiển dạng chữ số là gì?

Hệ thống điều khiển hơi nước kỹ thuật số kết hợp với nguồn điện điện hiện đại để cung cấp bộ điều khiển chuyển động chính xác, lặp lại. Tại lõi của chúng, những hệ thống thay thế bộ điều chỉnh áp suất tương tự và/tắt ở van solenoid với van điều khiển theo tỉ lệ số, bộ điều khiển phục vụ- phản hồi điện tử, và bộ điều khiển vi điều khiển vi mô. Các bộ phận khác nhau là phản hồi đóng lại, vị trí cảm biến, lực hay lưu, và bộ điều chỉnh điều chỉnh van mở van theo thời gian thực để duy trì điểm chính xác với thiết lập điểm hiển thị vi phân cấp.

Không giống như hệ thống tương tự dựa vào điều chỉnh bằng tay và hoạt động mở, hệ thống số chấp nhận tín hiệu lệnh từ một PLC, điều khiển chuyển động, hoặc máy tính công nghiệp. Giao thức giao tiếp như IO-Lik, EtherCAT, hoặc ORFINT cho phép trao đổi dữ liệu không thể tách rời. Kết quả là hệ thống có thể giữ vị trí trong vòng 0,01 mm, chuyển động từ một phần của Newton sang một số kilo Newton, và thay đổi hành vi của nó trên con ruồi mà không cần tái cấu hình cơ khí.

Các thành phần khí nén kỹ thuật số hiện đại bao gồm các đảo thông minh có các chẩn đoán van thông minh, các bộ phận cảm biến áp suất đa dạng, và các mô-đun kích hoạt với các đo đạc đột quỵ. những khối này tạo thành xương sống của các tế bào tự động linh hoạt trên các tế bào tự động, điện tử, bao gồm và dược phẩm.

Lợi ích chính của hệ thống điều khiển dạng chữ số

Tính chính xác và khả năng lặp lại tăng lên

Sản xuất chính xác đòi hỏi sự chịu đựng chặt chẽ. Điều khiển hơi nước kỹ thuật số cung cấp vị trí nhất định và hiệu suất lực xuất bằng cách tính toán các biến thể trong áp suất cung cấp không khí, nhiệt độ và tải. Lấy thí dụ, một trục phục vụ kỹ thuật số có thể đạt được khả năng lặp lại của đờn o0.02 mm trên hàng triệu chu kỳ, phù hợp với hệ thống điện năng trong nhiều ứng dụng chọn và nhấn. Việc này loại bỏ phế liệu do máy bắn hoặc dịch chuyển, tăng hiệu suất trực tiếp (E).

Tốc độ và tốc độ tăng dần

Công nghệ van số phản hồi trong phần nghìn giây. Thuật toán điều khiển thích ứng có thể tăng tốc và giảm tốc độ hồ sơ vật lý của bộ kích hoạt. So sánh với hệ thống tương tự với bộ quay cố định, điều khiển kỹ thuật số giảm chu kỳ lần 15–30 trong hoạt động lắp ráp thông thường. Việc sản xuất nhanh hơn phiên dịch sang độ cao hơn thông qua cơ quan động cơ. So sánh với hệ thống tương tự với hệ thống tương tự với bộ chuyển động cố định, điều khiển điện tử giảm vòng lặp lần 15–30 trong thao tác thông thường.

Tính dễ uốn nắn và thay đổi nhanh chóng hơn

Một trong những lợi ích quý giá nhất là khả năng tái lập trình hệ thống cho các biến thể sản phẩm mới. Thay vì thay thế các camera, dừng, hoặc điều chỉnh, một kỹ thuật viên đơn giản là tải về một bộ tham số mới. Một hệ thống nén điện tử có thể lưu trữ hàng chục công thức cho các đường cong khác nhau, độ dài đột quỵ và tốc độ. Thời gian thay đổi giảm từ giờ đến phút, cần thiết cho môi trường sản xuất cao, ít hiệu ứng.

Được cải thiện về tính đáng tin cậy và bảo trì có tính cách tiên đoán

Hệ thống kỹ thuật số liên tục theo dõi sức khỏe của chính mình. Họ có thể phát hiện mặc đồ bảo trì bằng xi lanh, cơ quan thoái hóa van, hoặc giảm áp suất và gây ra cảnh báo lỗi gây ra thời gian giảm. Tính toán chẩn đoán dữ liệu - đếm xe đạp, thời gian phản ứng, tiêu thụ không khí - chảy vào bảng điều khiển trung tâm. Cách tiếp cận dự đoán này giảm các điểm dừng lại bằng đến 70% và mở rộng các thành phần, theo nghiên cứu về công nghiệp [FLT: 0].

Sự hòa nhập không giới hạn vào hệ sinh thái số

Hệ thống khí nén số được thiết kế cho Bộ công nghệ 4. 0. Chúng kết nối trực tiếp đến PLCs, SCADA hệ thống và các thiết bị cạnh thông qua Ethernet công nghiệp chuẩn. Dữ liệu từ mỗi bộ phận kích hoạt có thể được tổng hợp vào hệ thống thực hiện (MES) để theo dõi thời gian thực. Sự kết hợp này tạo sự điều khiển chất lượng đóng gói (nếu một lực lượng báo có sự dịch chuyển bên ngoài, hệ thống có thể từ chối một phần và điều chỉnh tham số cho chu kỳ tiếp theo.

Những ứng dụng trong việc sản xuất

Hệ thống điều khiển hơi nước kỹ thuật số được triển khai khi cần thiết chuyển động, lực hoặc dòng chảy chính xác.

  • Hội nghị tự động: bộ điều khiển robot sử dụng hàm khí nén điện tử đạt được lực hấp dẫn nhất định cho các thành phần động cơ.
  • Chương trình sản xuất điện tử: Công nghệ gắn mặt đất (SMT) sử dụng khả năng điều khiển chân không số để xử lý vi chíp. Một hệ thống chân không đóng khối điều chỉnh trong thời gian thực để tránh những thành phần nhỏ bị rơi xuống.
  • Trình sản xuất thực phẩm thực phẩm:) Bảng gõ và viên thuốc cần phải có lực nén chính xác, có thể lặp lại. Điều khiển số duy trì áp suất ở trong 1%, đảm bảo độ cứng và trọng lượng nhất định của bảng.
  • Đang truy cập:) máy đóng dấu đồ thị (máy phục vụ- phần mềm- phụ tùng- phản hồi cho việc căng thẳng phim và đóng ấn). Việc điều khiển số loại bỏ các vết nhăn và rò rỉ dấu ấn trong khi điều chỉnh độ dày phim khác nhau.
  • [FLT: 0] Thực phẩm & Bedrate: [FLT: 1] Điền đầy những lỗ thông gió do các bộ điều chỉnh luồng không khí số điều tiết chính xác số chất lỏng, giảm mức độ lãng phí và chính xác trong việc điều chỉnh.

Trong mỗi ứng dụng này, sự chuyển đổi từ tương tự sang kiểm soát hơi nước kỹ thuật số đã đem lại những cải tiến về năng suất, tốc độ và linh hoạt.

Hợp nhất với công nghệ 4.0 và Internet công nghiệp của sự vật

Các máy nén kỹ thuật số là một hợp lý tự nhiên cho các kiến trúc nhà máy thông minh. Các đảo Valve với truyền thông tin IO-Lik có thể truyền 20+ các tham số trên mỗi cổng; tiêu thụ dữ liệu, phản hồi vị trí, và mã lỗi sẵn sàng mà không cần thêm dây cáp. Các nhà sản xuất có thể tổng hợp dữ liệu này thành một nền tảng phân tích dựa trên mây để phát hiện các mẫu hình ảnh - chẳng hạn, sự tăng dần dần trong việc tiêu thụ không khí mà một rò rỉ.

Mô hình học tập máy có thể được đào tạo về hiệu suất lịch sử để dự đoán cửa sổ bảo trì tối ưu. Một số hệ thống nâng cao [FLT: 0]Bosch Rexroth bao gồm khả năng tính toán cạnh, nơi mà bộ điều khiển chạy thuật toán tiên đoán và chỉ gửi thông báo đến đám mây. Điều này làm giảm các yêu cầu độ linh hoạt và băng thông.

Hơn nữa, hệ thống hơi nước kỹ thuật số có thể là một phần của mô phỏng song song. Các kỹ sư mô hình ứng xử cơ học và áp suất tắt, xác thực hồ sơ chuyển động, và sau đó tải lên hệ thống vật lý các tham số điều khiển. Việc này làm giảm thời gian nhất định và cho phép khả năng tìm kiếm vấn đề ảo.

Sự thay đổi trong số hóa học

Trí thông minh nhân tạo và hệ thống tự làm báp têm

Một vật liệu có khả năng tự phát triển có thể học các tính chất ma sát của những con dấu và tự động điều chỉnh bồi thường. Theo thời gian, hệ thống sẽ cải thiện chính xác của nó mà không cần sự can thiệp của con người.

Năng lượng và sản xuất xanh lá cây

Điều khiển kỹ thuật số giảm thiểu sự rò rỉ năng lượng bằng cách giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của mỗi nhiệm vụ, và tắt nguồn cung cấp không khí khi không dùng. Một số hệ thống hiện đại [FLT: 0] [FLT: 0], bao gồm các mô- đun năng lượng có khả năng kiểm tra các mô- đun có khả năng báo cáo về các chu kỳ và hiệu quả mục tiêu.

Chuyển đổi năng lượng không dây và không đối xứng

Những phát triển tương lai bao gồm việc kiểm soát các van khí quyển không dây sử dụng giao tiếp gần sân (NFC) hoặc năng lượng thấp của kết nối. Bên cạnh bộ kích hoạt, các nhà nghiên cứu đang khám phá sự kết nối từ tính để truyền điện năng đến nền tảng di chuyển mà không có cáp, đơn giản hóa các ứng dụng mục nát và tuyến tính.

Những thử thách và sự quan tâm

Mặc dù có lợi, hệ thống khí nén kỹ thuật số đòi hỏi phải cẩn thận triển khai. Chi phí ban đầu cao hơn các thành phần tương tự do thêm vào các bộ phận cảm biến và điện tử.

Bảo vệ mạng trở thành mối quan tâm khi các máy nén được kết nối với mạng thực vật. Điều khiển không cần thiết hoặc mở cổng Ethernet giới thiệu các điểm vulnera. Các thực hành tốt nhất bao gồm phân chia mạng OT, sử dụng giao thức bảo mật, và giữ phần mềm được cập nhật - tương thích với bất kỳ thiết bị iT công nghiệp nào khác.

Huấn luyện là một yếu tố khác: các đội bảo trì phải hiểu cả khí quyển lẫn logic kỹ thuật số nhiều nhà cung cấp các công cụ huấn luyện trực tuyến và mô phỏng để kết nối khoảng cách đó tuy nhiên, tiết kiệm lâu dài trong bảo trì và thời gian cao thường biện minh cho việc đầu tư trước mắt

Kết luận

Hệ thống điều khiển hơi nước kỹ thuật số đại diện cho một bước tiến đáng kể cho việc sản xuất chính xác. và kết nối mà các dòng sản xuất hiện đại yêu cầu, trong khi cũng cho phép dự đoán bảo trì và tiết kiệm năng lượng. khi công nghệ AI và không dây trưởng thành, khí áp suất kỹ thuật số sẽ trở nên thông minh hơn, làm mờ đi dòng điện giữa áp và điều khiển chuyển động điện.

Đối với các nhà sản xuất, việc cố gắng cải thiện chất lượng và linh hoạt trong khi giảm toàn bộ chi phí sở hữu, việc di chuyển sang điều khiển hơi nước kỹ thuật số là một con đường đã được chứng minh.