4-20 S.C.

Automatyzacja procesów przemysłowych – przepływy gazów i cieczy

System Bezstopniowego Pozycjonowania Pneumatycznego

Innowacyjna aplikacja oparta na sterowniku i siłownikach proporcjonalnych, zaprojektowana do precyzyjnego ustawiania prowadnic w liniach transportowych.

System pozycjonowania prowadnic PET - sterownik i siłowniki
Aplikacja w linii transportu butelek PET

Kluczowe cechy rozwiązania:

  • Ekonomia skali: Jeden przewód pneumatyczny obsługuje ponad 100 siłowników.
  • Eliminacja histerezy: Specjalny algorytm pozycjonowania "od jednej strony".
  • Fuzzy Logic + PI: Inteligentna modulacja zaworami (PWM) uwzględniająca charakterystykę siłownika.

Automatyzacja Linii Transportu (Puste Butelki PET)

Wprawdzie możliwe są zastosowania w innych rozwiązaniach, ale wykonaliśmy kilka zamówień dla producentów napojów w linii transportu pneumatycznego pustych butelek PET. Takie rozwiązanie problemu ma największe zastosowanie i sens, gdy chcemy ustawić z określoną dokładnością w tym samym czasie wiele prowadnic/mocować/punktów, które mogą być odległe od siebie, a siły lub zmienność tych sił jest niewielka.

Każdy kolejny punkt to koszt siłownika i mocowania, dlatego ma to największy sens, gdy jest ich dużo. Siłownik ma określoną charakterystykę zależności położenia od ciśnienia i siły działającej na niego oraz charakterystykę histerezy również zależną od ciśnienia.

Sterowanie i technologia:

  • Algorytm: Sterownik mając zaimplementowane charakterystyki siłowników, przy użyciu regulacji PI z elementami fuzzy logic oraz sygnału PWM, moduluje zaworami dopuszczającym i upustowym, aby uzyskać żądaną pozycję.
  • Konstrukcja: System zbudowany jest z wielu (często ponad 100) siłowników połączonych jednym przewodem pneumatycznym. Na łukach stosuje się specjalne mocowania wahliwe (kompensacja długości łuku), a na styku z prostą – mijanie prowadnic "na zakładkę".

Specyfikacja Techniczna

Zastosowanie Linie transportu pneumatycznego (np. puste butelki PET)
Obsługa formatów Wstępnie zaprogramowane 3 rozmiary (możliwość zmiany)
Precyzja ustawień (Krok) Zmiana wartości rozstawu z krokiem co 0,1 mm
Powtarzalność (Siłownik) 0,2 mm (nowe siłowniki)
Powtarzalność (System) Statystycznie ok. 0,35 mm
Błąd rozstawu (Katalogowy) 1,5 mm (uwzględnia starzenie uszczelnień, smaru i sprężyn)
⚠️ Eliminacja histerezy mechanicznej:
Pozycjonowanie odbywa się zawsze od jednej strony. Oczywiście można zastosować zwykły reduktor, ale trzeba mieć na uwadze wady takiego rozwiązania (histereza siłowników, stałość ciśnienia przy braku przepływu), które eliminuje zastosowanie naszego dedykowanego sterownika.
ℹ️ W zrealizowanych aplikacjach sterownik był zaprogramowany dla 3 różnych rozmiarowo butelek PET (co nie jest końcem możliwości). Wartości rozstawu można zmieniać w dowolnym momencie.

Dlaczego wybrać ten system?

🧠 Dedykowany sterownik

Eliminuje wady zwykłych reduktorów, takie jak wpływ histerezy czy wahania ciśnienia przy braku przepływu, zapewniając stabilne pozycjonowanie.

📏 Skalowalność

Idealne rozwiązanie dla systemów z dużą liczbą punktów (ponad 100), gdzie każdy punkt to koszt. Jeden przewód steruje całą linią.

🔧 Rozwiązania mechaniczne

Zastosowanie mocowań wahliwych na łukach umożliwia kompensację długości łuku przy zmianie promienia.