自動(dòng)化氣動(dòng)控制閥閥門(mén)的演變過(guò)程，新型氣動(dòng)控制閥的理想選擇！
氣動(dòng)比例閥和氣動(dòng)控制技術(shù)歷史悠久。工程師和設(shè)計(jì)師使用閥門(mén)來(lái)控制系統(tǒng)中液體和氣體的流動(dòng)。流量控制是閥門(mén)最重要的方面。沒(méi)有它，機(jī)器就會(huì)失敗。自動(dòng)化工業(yè)帶來(lái)了氣動(dòng)閥門(mén)控制的許多進(jìn)步，并使許多使用物聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)系統(tǒng)成為主流。該行業(yè)正在使用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能閥門(mén)和統(tǒng)一結(jié)構(gòu)將技術(shù)帶入21世紀(jì)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，氣動(dòng)比例閥和控制調(diào)節(jié)閥不斷集成傳感器、機(jī)器總線接口和復(fù)雜的數(shù)字控制功能，成為新興物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的理想選擇。
一、閥門(mén)控制技術(shù)的演變
最初，氣動(dòng)執(zhí)行器控制是通過(guò)離散接線完成的，每個(gè)設(shè)備都連接到螺線管并單獨(dú)觸發(fā)。這安裝起來(lái)既昂貴又費(fèi)時(shí)。它還需要系統(tǒng)邏輯控制器上的大量輸出塊。一個(gè)更易于管理的解決方案是創(chuàng)建插入式歧管閥，該閥通過(guò)單個(gè)多針連接器連接到控制器。這一小步開(kāi)始了減少控制布線的過(guò)程。這些歧管閥有助于降低勞動(dòng)力成本和零件，但它們沒(méi)有在閥芯驅(qū)動(dòng)中包含反饋或其他操作信息。獲取這些信息需要通過(guò)塊連接并行傳感器來(lái)測(cè)量氣缸的壓力和循環(huán)。
隨著系統(tǒng)變得更加自動(dòng)化，現(xiàn)場(chǎng)總線連接使用不同的協(xié)議作為主干實(shí)現(xiàn)。氣動(dòng)閥開(kāi)始使用現(xiàn)場(chǎng)總線和I/O接口來(lái)提供完整的氣動(dòng)閥套件，這些套件更通用，更容易與更智能的自動(dòng)化平臺(tái)集成。所有這一切意味著，這些進(jìn)步與更輕的材料相結(jié)合，可以將閥歧管更靠近它們控制的閥門(mén)放置。這減少了連接閥門(mén)和氣缸所需的管道數(shù)量，并檢測(cè)系統(tǒng)中的潛在泄漏。氣動(dòng)閥門(mén)控制的進(jìn)步將繼續(xù)降低制造過(guò)程中的成本、效率低下和錯(cuò)誤。
二、更智能的氣動(dòng)閥
最大的挑戰(zhàn)之一是實(shí)時(shí)設(shè)備數(shù)據(jù)的收集。系統(tǒng)操作員需要隨時(shí)了解機(jī)器的運(yùn)行情況。能夠找到和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)對(duì)于系統(tǒng)的功能很重要。隨著新的低成本智能傳感器網(wǎng)絡(luò)（如IO鏈路）的應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)收集來(lái)自氣動(dòng)閥的數(shù)據(jù)。有保證的數(shù)據(jù)收集增加了控制并提高了整體性能。一類新型閥門(mén)具有用于壓力和流量監(jiān)測(cè)的集成微傳感器。來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)為自適應(yīng)控制提供了新的機(jī)會(huì)，這在數(shù)字革命之前是不切實(shí)際的。支持物聯(lián)網(wǎng)的氣動(dòng)閥現(xiàn)在具有為執(zhí)行器和電樞提供新水平的精確控制的功能和技術(shù)。由于閥門(mén)控制模塊中有更先進(jìn)的電子設(shè)備，閥門(mén)歧管可以結(jié)合用于氣動(dòng)定位應(yīng)用的比例積分微分控制器。他們自動(dòng)應(yīng)用響應(yīng)和準(zhǔn)確的控制功能校正。這在幾年前是不可能的，但現(xiàn)在已成為制造業(yè)的無(wú)價(jià)之寶。
三、電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)
通過(guò)在閥組中集成電動(dòng)氣動(dòng)控制功能，閥門(mén)性能和多功能性的進(jìn)步向前邁出了一大步?；鹃y是一種簡(jiǎn)單的方向控制調(diào)節(jié)閥。發(fā)送一個(gè)電信號(hào)來(lái)改變閥芯，空氣被引導(dǎo)出一個(gè)端口。電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥可以根據(jù)輸入信號(hào)提供線性范圍上下的壓力范圍。最初的模擬版本根據(jù)模擬信號(hào)比例改變壓力。它根據(jù)信號(hào)向氣缸提供線性輸出壓力。數(shù)字閥和現(xiàn)場(chǎng)總線連接提供的功能使系統(tǒng)內(nèi)的電動(dòng)氣動(dòng)壓力控制更加復(fù)雜。這種先進(jìn)的控制水平提升了氣動(dòng)系統(tǒng)的價(jià)值和多功能性，適用于各種自動(dòng)化系統(tǒng)。它允許更精確地控制生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)。
電動(dòng)氣動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器與帶有集成通信總線的先進(jìn)閥組相結(jié)合，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制的壓力優(yōu)化擴(kuò)散焊接工藝，可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行精確定制。同時(shí)，集成在歧管中的智能監(jiān)控和記錄所有閥門(mén)的功能，控制夾具以提高質(zhì)量控制和過(guò)程跟蹤水平。使用動(dòng)態(tài)控制的壓力優(yōu)化擴(kuò)散焊接工藝，可以根據(jù)應(yīng)用精確定制。同時(shí)，集成在歧管中的智能監(jiān)控和記錄所有閥門(mén)的功能，控制夾具以提高質(zhì)量控制和過(guò)程跟蹤水平。使用動(dòng)態(tài)控制的壓力優(yōu)化擴(kuò)散焊接工藝，可以根據(jù)應(yīng)用精確定制。同時(shí)，集成在歧管中的智能監(jiān)控和記錄所有閥門(mén)的功能，控制夾具以提高質(zhì)量控制和過(guò)程跟蹤水平。
四、改進(jìn)的監(jiān)測(cè)和控制
物聯(lián)網(wǎng)制造的目標(biāo)之一是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的每一步進(jìn)行更復(fù)雜的控制。例如，為汽車(chē)制造組件的機(jī)器操作員需要知道驅(qū)動(dòng)將軸承壓入外殼的致動(dòng)器的氣缸的確切力、壓力和位置。他們需要記錄該序列，以便他們知道在數(shù)千個(gè)零件之后，它的制造精度與第一個(gè)下線零件完全相同。
氣動(dòng)元件在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)點(diǎn)的任何偏差都會(huì)說(shuō)明問(wèn)題。它可以指示實(shí)際閥門(mén)或執(zhí)行器的問(wèn)題。它還可以指示其他問(wèn)題，例如供氣系統(tǒng)中的壓力損失、軸承超出公差或閥門(mén)因密封退化而屈服。
下一代氣動(dòng)閥技術(shù)內(nèi)置的智能為這種監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)收集和控制提供了新的機(jī)會(huì)。如果閥門(mén)的額定使用壽命為1.2億次循環(huán)，當(dāng)它達(dá)到1億次循環(huán)時(shí)，精心設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)可以捕獲并使用該數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷檢查或生成自動(dòng)購(gòu)買(mǎi)請(qǐng)求更換零件。借助支持物聯(lián)網(wǎng)的閥組，系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為輕松無(wú)縫地為不同的工具位置和順序提供不同的壓力，以實(shí)現(xiàn)靈活性，包括支持動(dòng)態(tài)壓力變化和工具位置以實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品變化。
隨著氣動(dòng)元件變得更加智能化，它們將繼續(xù)在使用它們的生產(chǎn)系統(tǒng)中生成額外的數(shù)據(jù)點(diǎn)——統(tǒng)計(jì)、診斷和生命周期數(shù)據(jù)。當(dāng)用于更有效地管理生產(chǎn)系統(tǒng)、控制能源消耗和最大化正常運(yùn)行時(shí)間時(shí)，這些數(shù)據(jù)具有最大的價(jià)值。
