EB80 – новое слово в пневмоостровах

EB80 – это электропневматическая система компании Metal Work, включающая в себя пневмораспределители, электрический модуль питания, модули ввода/вывода аналоговых и цифровых сигналов. Конструкция пневмоострова – результат длительных исследований, направленных на понимание потребностей заказчиков и трансформацию их в решение. Эта идея нашла отражение в девизе EB80: «Созданный заказчиками, реализованный Metal Work».

Рассмотрим особенности EB80 и вопросы, которые могут возникнуть у специалистов в процессе подбора и работы с пневмоостровами данного типа. В первую очередь обращает на себя внимание то, что EB80 может состоять из пневмораспределителей 2/2, 3/2, 5/2 и 5/3 функционала, иметь различные порты подключения пневматического сигнала (до Ø12 мм – для портов выхлопа и до Ø10 мм – для портов подачи воздуха на исполнительные механизмы) с расходом до 1100 нл/мин (Ø10).

Максимальное количество используемых пневмораспределителей: 38 шт. для многополюсного подключения и 128 шт. для Fielbus интерфейса. Максимально, электрический модуль с Fielbus интерфейсом может иметь 128DI + 128DO + 40Al + 40I + 40AO = 336 различных сигналов.

Надёжность

Согласно опросу потребителей промышленной пневмоавтоматики, они предпочитают использовать распределители на плите, а не пневмоострова только потому, что отдельные распределители проще заменить в случае их выхода из строя. Поэтому, инженеры Metal Work стремились разработать пневмораспределители (секции пневмоостровов) с минимальной вероятностью возникновения неисправности.

Этому способствовал более чем двадцатипятилетний опыт производства пневмораспределителей.

Электромагнитная катушка – это один из наиболее чувствительных элементов пневмораспределителя. Её задача - обеспечить перемещение золотника независимо от состояния и особенностей пневмосистемы, при минимальном потреблении энергии. В большинстве случаев, катушка имеет электрическое питание 24 В, но иногда возникают ситуации, когда напряжение нестабильно и по каким-то причинам становится ниже требуемого значения.

Специалист видит, что пневмораспределитель не срабатывает, но определяет причину неисправности далеко не сразу (например, что напряжение уменьшилось до значения 18 В). Данной ситуации можно избежать, используя EB80: катушка активируется постоянным электрическим током, а не входным напряжением (электродвижущая сила катушки прямо пропорциональна величине электрического тока), независимо от величины напряжения и температуры (электрическое сопротивление зависит от температуры, поэтому и величина тока находится в зависимости от неё). В результате, EB80 может работать при диапазоне напряжения от 10.8 до 31.2 В, это 12 В -10% и 24 В +30%, а встроенная электроника отслеживает, чтобы на катушку приходила одна и та же величина электрического тока.

Унификация

Одна из задач EB80 – универсальность и простота конструкции, возможность обеспечить множество вариаций, и, соответственно, расширить зону применения, при минимальном количестве дополнительных элементов (частей). Мы уверены, что нам удалось достичь результата, так, по сравнению с конкурентными решениями в области промышленной пневмоавтоматики, мы на 60 – 80 % сократили количество элементов, необходимых для конфигурирования пневмоострова. Как же это стало возможным?

Мы использовали только один типоразмер: большинство конкурентных решений используют 2 или 3 базовых типоразмера для секций пневмоострова, отличающихся в том числе и габаритами: минимальный типоразмер обеспечивает расход 300-400 нл/мин, промежуточный и/или максимальный - 700-800 нл/мин. Базовая версия EB80 минимальным и единственным типоразмером обеспечивает расход до 800 нл/мин.

Пневмораспределители (секции пневмоострова) и базовая секция EB80 могут использовать два интерфейса подключения: многополюсное и Fieldbus. Более того, как уже было ранее сказано, пневмораспределители EB80 могут работать на электрическом питании 12 и 24 В. Конкурентные решения, как правило, при конфигурации пневмоостровов предлагают разные типы базовых секций: многополюсное или Fieldbus подключение, 12 или 24 В.

Еще один способ сократить количество элементов – создать возможность для внесения внезапных изменений в конфигурацию.

Необходимо установить дополнительный распределитель в пневмоостров? Открутите 3 винта, добавьте базовую секцию, и на неё установить пневмораспределитель.

Необходимо изменить диаметры присоединений трубки или фитингов на базовой секции? Доступны картриджи диаметров 4, 6 и 8 мм и 5/32”, 5/16”, 1/4", которые могут быть установлены за 30 с.

Необходимо изменить интерфейс подключения пневмоострова с Profibus на Ethernet? Открутите 2 винта, не разбирая при этом пневмоостров, и замените лишь верхнюю часть секции с электрическим подключением.

Окружающая среда и энергосбережение

EB80 имеет пониженное энергопотребление, благодаря оптимизации движения потоков воздуха внутри пневмоострова, которое стало возможным в результате анализа методом конечных элементов (FEM)  и большого количества тестов. Энергопотребление каждой катушки – 0,18 Вт. Даже учитывая светодиодную индикацию, управляющую электронику, энергопотребление в расчёте на катушку пневмораспределителя не превышает 0,3 Вт.

Metal Work и EB80 соответствуют директивам и нормам: ISO14000, Rohs, Reach and Conflict minerals.

Техническое обслуживание и диагностика

Как было сказано ранее, основной задачей при разработке EB80 было уменьшение вероятности поломки, выхода из строя. Однако, если всё-таки неисправность возникла, важным моментом остаётся её определение и замена неработающего элемента.

EB80 содержит систему диагностики, установленную внутри пневмоострова, и, передающую информацию о возникших ошибках/неисправностях несколькими способами. На модуле электропитания установлен общий светодиод, сигнализирующий, о возможной ошибке в процессе работы пневмоострова, информация о которой передаётся в контроллер (ПЛК, ЧПУ) с соответствующим кодом в случае управления по одному из протоколов. Возможными сообщениями об ошибках являются: короткое замыкание, сгоревшая катушка, перенапряжение, низкое напряжение, обрыв электрической цепи.    

Дизайн EB80 очень удобен для потребителя, элементы индикации и управления находятся с одной стороны: сигнальные лампочки, пневматическая схема, маркировка, ручной дублёр, монтажные винты.

В случае возникновения неисправности, не разбирая сам пневмоостров, элементы могут быть довольно легко, с помощью одной отвёртки, заменены на новые (не только пневмораспределители, но и секции для датчиков, Fieldbus интерфейса).

Добавление и удаление базовых секций, секций для датчиков, Fieldbus интерфейса происходит стандартно, «в горизонтальном направлении», пневмораспределители устанавливаются «в вертикальном направлении» (сверху).

Специальное исполнение

EB80 имеет возможность модульного конфигурирования на базе различных элементов, как LEGO. Заказать готовый и протестированный пневмоостров у Metal Work или заказать отдельные элементы и уже собрать пневмоостров самим – выбор потребителя. Помимо этого, мы предоставляем потребителю возможность нанесения логотипа и собственной маркировки на секции или сам пневмоостров на производстве Metal Work, при условии заказа минимальной партии.

Industry 4.0

При подключении EB80 к общей информационной системе на производстве, микропроцессоры, установленные в секции электрического подключения, способны передавать большой объём информации о работе пневмоострова: количество отработанных каждым распределителем циклов, количество и тип возникших ошибок и прочее.

Metal Work планирует и дальше развивать технические возможности EB80, добавляя новые секции и элементы для реализации различных потребностей потребителей. О них будет рассказано в следующей статье.