更智能的气动阀增强自动化系统

随着自动化行业朝着数字化转型的方向发展，一些人认为气动等成熟的制造技术可能会变得“过时”。然而，控制阀等气动技术不断发展，结合了传感器、工业网络接口、无线技术和复杂的数字控制功能，可以通过访问更智能、可操作的信息来显着改进自动化应用。

阀门控制技术不断发展

气动阀的控制和气缸位置传感器的监控最初是通过离散接线实现的：每个可编程逻辑控制器 (PLC) 输出单独连接到电磁阀线圈并单独触发，气缸上的位置传感器连接回 PLC 的输入卡.

随着插入式阀和歧管的创建，这演变成一种更实用的解决方案。与PLC输入/输出（I/O）卡的所有电磁阀连接都可以通过一根电缆实现。

随着自动化系统变得越来越复杂，现场总线（工业网络）通信连接变得越来越普遍。这意味着 PLC 不仅可以控制阀门，还可以监控传感器和设备，通过一根通信电缆交换 I/O 数据，而无需本地 I/O 卡。气动阀组自然而然地开始结合现场总线接口和 I/O 功能，以提供更通用的完整气动阀包，并且经过精心设计，可轻松与更智能、更复杂的自动化平台集成。

电子气动控制优化压力调节

随着将电动气动控制功能集成到阀组中，阀门技术、性能和多功能性的进步向前迈出了一大步。正如阀歧管所见，比例调节器也取得了进展。新技术允许使用数字信号更准确地控制这些设备，还允许集成现场总线连接，优化生产系统的力和压力要求。

这种将方向控制和压力控制相结合的先进水平提升了气动装置在各种自动化应用中的价值和多功能性，并允许在制造过程中实现更强大、更精确和优化的控制。

例如，艾默生的 AVENTICS™ 电动气动控制系统用于自动制造发动机启动器的焊接系统。在这里，预先安装的电枢在工件托盘上运输，对齐以进行位置检测，并通过气动夹具将其放置到位以进行焊接。焊接后，额外的夹具将电枢送回工件托盘，将它们运送到下一个生产步骤。

增强的过程监控和控制提供了新的机会电子气动压力调节器与具有集成现场总线通信的先进阀组相结合，通过动态控制压力优化扩散焊接过程，可以根据应用进行精确定制。同时，集成在歧管中的智能监控和记录所有阀门的功能，控制夹具以提高质量控制和过程跟踪水平。

制造业数字化转型的关键目标之一是收集可操作的信息，以便对生产过程中的每一步进行更复杂和优化的控制。气动阀系统内置的智能为这种监测和控制提供了新的机会。对于额定提供 1.2 亿次循环的适当使用寿命的阀门，在 1 亿次循环时，精心设计的预测性维护系统可以捕获并使用该数据来执行检查和维护操作或执行自动购买更换请求设备实际发生故障之前的设备。

随着气动元件变得更加智能，它们会在使用它们的生产系统中生成额外的数据点，包括诊断、使用统计和寿命数据。当用于更有效地管理生产系统、控制能源消耗和最大限度地延长正常运行时间时，这些数据最有价值。

然而，来自智能设备和子系统的所有这些数据都有可能使机器控制网络不堪重负并影响控制性能。艾默生等一些气动元件制造商正在提供智能气动监控“网关”或“集线器”，用于汇总和组织气动性能数据，并通过单独的并行路径将其传送到工厂管理系统。这些集线器可以独立于过程控制架构，使用 OPC UA、MQTT、HTTP 或电子邮件路径来传递警报以及系统级和设备级性能数据。

当气动阀系统安装在高处或机器深处时，关键诊断信息或关键调试功能的好处可能变得难以实现。例如，艾默生的 AVENTICS 无线自动恢复模块 (ARM) Clip 可通过移动网站轻松访问 AVENTICS 系列 G3 现场总线平台的强大诊断和调试功能，无需应用程序即可在具有 Wi-Fi 功能的设备上使用。

专为数字化转型而设计的气动阀门系统现在整合了一些特性和技术，可为气动驱动的执行器和应用提供更高水平的精确控制。

由于阀门系统控制模块中的电子设备更先进，设计人员现在可以将比例积分微分 (PID) 控制器用于气动定位应用，自动对控制功能应用准确且响应迅速的校正。

凭借这些高科技气动功能，不仅可以提供更精确的系统终点运动精度，而且与 PLC 结合，还可以从位置控制实时切换到力控制并微调运动序列实现非常高水平的自动化、产品吞吐量、可靠性和可重复性。

数字化转型时代更智能的气动阀

气动阀一直在稳步发展，以帮助 OEM 和最终用户在其自动化系统中充分利用气动技术。此外，许多气动技术供应商已大幅升级其在线配置和订购工具，以便在短时间内高效、轻松地获得机器制造商所需的组件。

这些工具简化了订购组成阀门系统的多个元件（底座、安装件和电子设备以及阀门本身）的耗时过程，以购买完整的组件。现在，这些在线配置器可以通过选择现场总线接口、集成 I/O 模块和其他功能来轻松订购阀门组件，并附带 CAD 图纸作为包装的一部分，而无需知道零件编号或系统细微差别。这些工具使 OEM 和最终用户能够在更简洁、更可靠的采购流程中获得完整的配置。

利用电子和模块化尖端技术的力量，气动阀作为完整的智能气动运动和控制平台的一部分，为自动化和制造应用。

本文由位于新泽西州弗洛勒姆公园的 Emerson 流体和运动控制阀门和阀门系统产品营销经理 Marchelle Forish 撰写。如需更多信息，请访问此处 .