Podrobnosti o hlavných rozdieloch medzi pneumatickými ovládačmi a elektrickými ovládačmi

Ovládače sú základnými komponentmi v systémoch priemyselnej automatizácie.Berú ovládacie signály a prekladajú ich do mechanického pohybu, prevádzkových zariadení, ako sú ventily, tlmiče a brány. V kritických priemyselných odvetviach - Petrochemikálie, výroba energie, metalurgia a čistenie vody - sú nevyhnutné. Poskytujú presnú kontrolu nad prietokovými rýchlosťami, tlakom a teplotou, udržiavaním stabilných operácií, zvýšením účinnosti a zvýšením kvality produktu. Výkon týchto ovládačov priamo ovplyvňuje celkovú automatizačnú schopnosť a spoľahlivosť priemyselných nastavení. Vďaka tomu sú základným kameňom na dosiahnutie inteligentnej priemyselnej kontroly.

Pneumatické a elektrické ovládače dominujú priemyselným aplikáciám.Pneumatické typy používajú na napájanie stlačený vzduch, dobre fungujú tam, kde sú potrebné ich špecifické silné stránky. Elektrické ovládače, poháňané elektrinou, naďalej získavajú pôdu s pokrokom v oblasti elektrických technológií. Pretože fungujú inak a sú postavené inak, tieto dva typy majú zreteľné výhody a nevýhody. Kľúčové rozdiely sa prejavujú v ich energetických potrebách, efektívnosti, presnosti, rýchlosti, požiadavkách na údržbu a dlhých - termínových nákladov. Výber toho správneho pre konkrétne priemyselné zamestnanie je kritický - znižuje výrobné náklady, zvyšuje efektívnosť a zabezpečuje dodržiavanie bezpečnosti. Preto je jasné porovnanie zdôrazňujúce ich základné rozdiely tak cenné; Poskytuje praktické usmernenie pre výber ovládačov v spoločnosti Real - World Production.

 

Rozdiely v dodávke energie a efektívnosti využívania

Metóda dodávky energie

Pneumatické ovládače používajú ako zdroj energie komprimovaný vzduch. Na zabezpečenie ich normálnej prevádzky sa vyžaduje séria podporného zariadenia. Vzduchový kompresor je základnou súčasťou; Komprimuje atmosférický vzduch tak, aby zabezpečil stlačený vzduch, ktorý spĺňa požadované špecifikácie tlaku. Filtre odstraňujú vlhkosť, olej a kontaminanty zo stlačeného vzduchu, zabezpečujú kvalitu vzduchu a zabránia poškodeniu vnútorných komponentov ovládača. Ventil znižujúci tlak nastavuje tlak stlačeného vzduchu na úroveň pracovného tlaku potrebného ovládačom. Nádrž na prijímači vzduchu ukladá určitý objem stlačeného vzduchu, ktorý slúži na stabilizáciu tlaku vzduchu a zabezpečenie núdzového prívodu vzduchu. Tieto podporné komponenty spolu tvoria systém dodávky energie pre pneumatický ovládač.

Účinnosť

Prevádzková účinnosť pneumatických ovládačov je relatívne nízka, zvyčajne v rozmedzí od 10% do 25%. Je to predovšetkým spôsobené viacerými štádiami premeny energie: elektrická energia sa najskôr premieňa na mechanickú energiu, aby sa poháňal vzduchový kompresor, potom sa transformoval na potenciálnu energiu komprimovaného vzduchu a nakoniec sa v ovládači premenil na mechanickú energiu. Počas tohto procesu sa vyskytujú významné straty energie.

Okrem toho si udržanie normálnej prevádzky pneumatického ovládača vyžaduje nepretržitý prívod vzduchu. Energia sa ďalej stráca počas prenosu vzduchu cez potrubia v dôsledku faktorov, ako sú úniky a trenie, čo vedie k stratám linky.

Pneumatické ovládače však demonštrujú relatívne vyššiu účinnosť využívania energie počas rýchleho, krátkeho - akcií, čo im umožňuje rýchlo dokončiť mechanické pohyby.

B) elektrický pohon

Metóda dodávky energie
Elektrické ovládače priamo využívajú elektrickú energiu ako zdroj energie. Na rozdiel od pneumatických ovládačov nevyžadujú komplexné systémy kompresie a spracovania vzduchu. Všeobecne platí, že štandardné zdroje priemyselnej energie alebo dodávky energie vozidla môžu spĺňať ich prevádzkové požiadavky. Elektrická energia sa prenáša priamo cez káble do vnútorných komponentov, ako sú motory, čo vedie ovládač, aby vykonával svoju prácu.

Účinnosť
Elektrické ovládače fungujú s relatívne vysokou účinnosťou a zvyčajne dosahujú okolo 80%. Môžu dodávať energiu na požiadanie podľa skutočných pracovných požiadaviek a pri nečinnosti vstúpiť do pohotovostného stavu, pričom spotrebujú minimálnu energiu. To zaisťuje efektívne využitie energie.
Elektrické ovládače dodávajú ešte lepšiu energetickú účinnosť, ak sú vybavené servomotormi alebo nevlastnými motormi. Tieto motory majú vynikajúcu reguláciu rýchlosti a presnosť riadenia, čo umožňuje presné nastavenie výstupného výkonu v rôznych prevádzkových podmienkach. To ďalej minimalizuje odpad z energetiky.

Technické rozdiely v presnosti riadenia a rýchlosti odozvy

A) Pneumatický ovládač

Presnosť riadenia
Pneumatické ovládače vykazujú relatívne nižšiu kontrolu. Tradičné pneumatické ovládače sa primárne spoliehajú na zmeny v tlaku stlačeného vzduchu na pohyby, čo zvyšuje náročné riadenie polohy. V dôsledku toho sú zvyčajne vhodné na jednoduchý koniec - do - aplikácie na koncové umiestnenie, napríklad na - OFF VENTION CONLOD.

Zatiaľ čo presnosť je možné vylepšiť pomocou pomocných zariadení, ako sú polohovače ventilov -, ktoré presnejšie regulujú prívod stlačeného vzduchu na základe kontrolných signálov - Inherentná komprimovateľnosť plynov ukladá základné obmedzenia. Vďaka tomu sú pneumatické ovládače menej vhodné pre zložité aplikácie vyžadujúce vysoké - presné ovládanie.

Výkonnosť rýchlosti odozvy
Pneumatické ovládače poskytujú mimoriadne rýchle časy odozvy. Táto výhoda pramení z nízkej viskozity a vysokej plynulosti stlačeného vzduchu. Keď sa vydáva riadiaci signál, vzduch rýchlo preteká ovládačom, aby aktivoval komponenty, čo umožňuje rýchle prepínanie operácií.

Táto rýchla - charakteristika odozvy robí pneumatické ovládače ideálne pre aplikácie požadujúce častú prevádzku a vysoké - rýchlostné reakcie. Príklady zahŕňajú rýchle manipulácie s materiálom a triedenie úloh v automatizovaných výrobných linkách.

B) elektrický pohon

Presnosť riadenia
Elektrické ovládače poskytujú presnú kontrolu a nastavenie polohy. Ich rýchlosť a uhlové posun, poháňané rotáciou motora, môžu byť presne regulované prostredníctvom elektrických riadiacich signálov. Vďaka tejto schopnosti sú vhodné pre aplikácie umiestnenia bodov viacerých -, čo umožňuje presné prepínanie a držanie v rôznych pozíciách.

Okrem toho sú rýchlosť a krútiaci moment motora ľahko nastaviteľné prostredníctvom pridružených riadiacich obvodov, ktoré zvyšujú prevádzkovú flexibilitu a presnosť. Tieto charakteristiky spĺňajú náročné priemyselné požiadavky, ako je kalibrácia presných prístrojov a robotická kontrola kĺbov.

Výkonnosť rýchlosti odozvy
Elektrické ovládače ponúkajú relatívne rýchle časy odozvy. Preukazujú vynikajúci výkon pri častom štarte - Stop Operations a Applications Rapid Usinging Applications.

Technologický pokrok sa ďalej zlepšil rýchlosťou odozvy v vysokom - END Electric Electric Actuators prostredníctvom optimalizovaných návrhov motora a pokročilých riadiacich algoritmov. Avšak v dôsledku premeny energie z elektriny na mechanický pohyb a vlastnú rotačnú zotrvačnosť v motoroch môže byť ich zrýchlenie a čas dynamickej odozvy o niečo pomalšie ako pneumatické ovládače.

.

Požiadavky na údržbu a dlhé - termínové prevádzkové náklady sú rôzne

(1) Pneumatické ovládače

Požiadavky na údržbu
Pneumatické ovládače majú relatívne jednoduchú štruktúru, ktorá obsahuje primárne mechanické komponenty, ako sú valce, piesty a ventily, bez zložitých elektronických prvkov. V dôsledku toho údržba zahŕňa najmä kontrolu valcov a vzduchových vedení na úniky, overovanie nepriepustnosti dodávateľských potrubí a hodnotenie prevádzkového stavu pneumatických komponentov. Vďaka svojmu priamemu dizajnu sú tieto ovládače menej náchylní k zlyhaniam a riešenie problémov je vo všeobecnosti jednoduchšie. Technici môžu zvyčajne vykonávať úlohy údržby po základnom tréningu.

Dlhé - termínové prevádzkové náklady
Počiatočné náklady na pneumatické ovládače sú nízke, vrátane ich výrobných nákladov a počiatočných investícií do podporných zariadení, ako sú vzduchové kompresory. Z dlhodobého hľadiska však ich nízka energetická účinnosť vedie k vyšším prevádzkovým nákladom. Kontinuálna spotreba komprimovaného vzduchu -, ktorá vyžaduje významnú elektrinu na výrobu - prispieva k týmto nákladom. Zatiaľ čo vzduch ako zdroj je hojný a lacný, čiastočne kompenzujúci výdavky, musia sa zvážiť ďalšie faktory. Patria sem poplatky za údržbu pre pomocné vybavenie (napr. Kompresory a filtre) a náklady na elektrinu pri generovaní komprimovaného vzduchu, ktoré všetky prispievajú k Long - Výdavkami na termín.

 

(2) elektrické ovládače

1. Požiadavky na údržbu
Údržba elektrických ovládačov zahŕňa predovšetkým kontrolu a výmenu motorov a elektronických komponentov. Motor, ktorý je základným komponentom, vyžaduje pravidelné monitorovanie prevádzkovej teploty, úrovne vibrácií a opotrebenia ložiska. Elektronické prvky - vrátane kontrolných dosiek a senzorov - tiež potrebujú periodické testovanie. Vzhľadom na prítomnosť týchto elektronických systémov môžu byť poruchy riešenia problémov zložité a často si vyžadujú špecializované diagnostické nástroje na presné určenie problémov. V dôsledku toho vyžaduje údržbu vyškolených technikov. Motory a elektronické komponenty v elektrických ovládačoch však zvyčajne ponúkajú predĺženú službu, pričom udržiavajú stabilnú prevádzku počas predĺžených období s správnym používaním a údržbou.

2. Long - termínové prevádzkové náklady
Elektrické ovládače majú vyššie počiatočné nákupné náklady v dôsledku výrobných nákladov a súvisiacich kontrolných obvodov. Počas prevádzky sa však ich vysoká energetická účinnosť premieta do nižšej spotreby energie a významných úsporách elektriny. Okrem toho ich dlhšia životnosť vedie k relatívne zníženiu dlhých nákladov na údržbu termínov. V nastaveniach, kde je stabilita energie kritická, môžu byť potrebné záložné napájacie systémy, čím sa pridajú niektoré doplnkové výdavky. Celkovo z dlhého - termínovej prevádzkovej perspektívy elektrické ovládače demonštrujú výhodnejšie komplexné náklady.

 

Pokiaľ ide o dodávku energie a účinnosť využívania, pneumatické ovládače sa spoliehajú na komprimovaný vzduch a podporné vybavenie, čo vedie k nižšej účinnosti pri stratách potrubia. Ponúkajú však dobrú účinnosť pre rýchle, krátke - cyklovanie trvania. Elektrické ovládače využívajú elektrinu priamo, dosahujú vyššiu účinnosť a na - dopyt napájanie.

Pokiaľ ide o presnosť kontroly a rýchlosť odozvy, pneumatické ovládače ponúkajú nižšiu presnosť, ale extrémne rýchle časy odozvy. Elektrické ovládače poskytujú vysokú presnosť a relatívne rýchlu reakciu, aj keď o niečo pomalšie ako pneumatické možnosti.

Pre požiadavky na údržbu a dlhé - termínové prevádzkové náklady majú pneumatické ovládače jednoduché štruktúry pre ľahšiu údržbu a nižšie počiatočné náklady, ale vznikajú vyššie dlhé -. Naopak, elektrické ovládače vyžadujú zložitejšiu údržbu špecializovaným personálom a majú vyššie počiatočné náklady, napriek tomu ponúkajú výhody v Long - termínové prevádzkové náklady.

Rôzne priemyselné aplikácie Dopyt s rôznymi charakteristikami výkonnosti od ovládačov. V scenároch, ktoré si vyžadujú extrémne vysoké rýchlosti odozvy, relatívne jednoduché operačné prostredia a obmedzené počiatočné rozpočty -, napríklad základné aplikácie ON/OFF Control - Pneumatické ovládače môžu byť vhodnejšou voľbou. Naopak, pre aplikácie požadujúce presnosť s vysokou kontrolou, dlhé - termín stabilná prevádzka a energetická účinnosť - Rovnako ako precízne výrobné alebo automatizované výrobné linky - elektrické ovládače sú zvyčajne vhodnejšie.

Preto je počas skutočného výberu nevyhnutné integrovať konkrétne požiadavky na aplikáciu. Faktory vrátane dostupných podmienok dodávok energie, riadiacich špecifikácií, schopností údržby a rozpočtov na náklady sa musia komplexne vyhodnotiť, aby sa racionálne vybrali ovládače. To zaisťuje efektívne, stabilné a náklady - efektívna prevádzka v priemyselnej výrobe.