هرکسی که فقط با فناوری سیالات آشنا باشد، به راحتی میتواند عملکرد و هوشمندی هیدرولیک مدرن (modern hydraulics) را دست کم بگیرد.
چه کسی فکر میکند که این فناوری بسیار دقیق، کارآمد انرژی و امروز برای کاربردهای Industry 4.0 فراهم است؟
در اینجا شش قابلیت شگفتانگیز هیدرولیک مدرن یک فناوری درایو قوی وجود دارد:
1- دقت میکرومتر در هیدرولیک مدرن
کنترلکنندههای محور الکتروهیدرولیک، حلقه کنترل را بهطور غیرمتمرکز میبندند، مشابه درایوهای سروو الکتریکی، و هدف/موقعیت واقعی را در زمان واقعی در عرض میلیثانیه هماهنگ میکنند.
دقت حرکت تنها به سیستم اندازه گیری مورد استفاده مربوطه بستگی دارد. در ماشینهای ابزار و ماشینهای پلاستیکی، درایوهای هیدرولیک به طور قابل اعتماد محورها را با دقت چند میکرومتر قرار میدهند.
یکی از راههای دستیابی به این دقت، استفاده از فناوری سیستم اندازهگیری قویتر و دقیقتر است.
الکترونیک مبدل به طور چشمگیری بهبود مییابد، به طوری که مبدلهای دیجیتال بدون تداخل نویز الکتریکی موجود در دستگاههای آنالوگ قدیمیتر هستند.
در ترکیب با کنترل کننده هیدرولیک دیجیتال مناسب، الکترونیک مبدل به سطح بسیار بالاتری از کنترل بر پارامترهای توالی حرکت مانند سرعت و نیرو دست مییابد و حفظ میکند. این مساوی است با کنترل بسیار بیشتر بر کیفیت و دقت قطعه تولیدی.
2- متراکم – جمع و جور
معمولاً قرار دادن درایوهای الکترومکانیکی با عملکرد کافی در فضاهای ساختمانی تنگ دشوار است. برخلاف درایوهای هیدرولیک، گرمای قابل توجهی نیز اضافه میکنند.
از آنجایی که تولید برق در واحد قدرت غیرمتمرکز است و از آنجایی که از طریق خطوط یا لولهها به محرک متصل میشود، OEMها میتوانند نیروهای زیادی را حتی در حداقل فضای ساخت و ساز ایجاد کنند.
سطح نسبتاً کم گرما در محل کار به طور مطلوب از طریق سیال هیدرولیک پخش میشود.
حتی برای پرسهای مهر زنی مدلهای قدیمیتر، بهبود چشمگیری در چگالی توان میتوان با تجهیز مجدد آنها با فناوری الکتروهیدرولیک مدرن، که متراکم است. و در عین حال فشار هیدرولیک تا ۵۰۰۰ پوند بر اینچ مربع را ارائه میدهد، به دست آورد.
این نوع مقاوم سازی همچنین میتواند سطحی از پیچیدگی را به عملکردهای بالشتک پرس مهر زنی اضافه کند.
همگام سازی پارامترهای سرعت و نیرو سیلندرهای محرک محور بالشتک اکنون میتواند برای شکل دادن به یک قسمت نامتقارن پیچیدهتر باشد.
در نتیجه پرسهای قدیمیتر مجهز به جدیدترین هیدرولیکها را قادر میسازد تا محصولات با کیفیت و ارزش بالاتر تولید کنند.
3- فیزیک درایو متعادل در هیدرولیک مدرن
تکنولوژی سیال همیشه ذاتاً خطی نیست. نرم افزار درایو برای محرکهای هیدرولیک این ویژگیها را در نظر میگیرد و آنها را به طور خودکار هماهنگ میکند.
عملکردهای هیدرولیکی معمولی از پیش برنامه ریزی میشوند. به عنوان مثال. همگام سازی یا ترمز وابسته به موقعیت، صرفاً به بهینه سازی پارامترها در محدوده راه اندازی نیاز دارد.
آنها بر اساس یک ساختار نرم افزاری شفاف هستند و به طور یکسان در تمام پلتفرمهای سخت افزاری کار میکنند.
اجزای کنترل حرکت هیدرولیک به طور خاص مهندسی میشوند تا از مزایای الکتروهیدرولیک مدرن و درایوهای پمپ با سرعت متغیر استفاده کنند.
آنها کنترل هوشمند و با کارایی بالا را برای این سیستمهای پمپ و همچنین سیستمهای کنترل شده با شیرهای متناسب سنتی ارائه میکنند.
آنها معمولاً دارای پکهای نرم افزاری کنترل پیشرفته هستند که متناسب با نیازهای منحصر به فرد ویژگیهای سیستم هیدرولیک است.
به عنوان مثال، نرم افزار عواملی مانند تراکم پذیری سیال و دینامیک غیرخطی سیستم را جبران میکند.
الگوریتمهای خاص هیدرولیک برای درایوهای پمپ با سرعت متغیر و شیر متناسب، امکان انتقال صاف بین کنترل موقعیت و کنترل نیرو، ایجاد مسیرهای حرکت صاف و همگامسازی چند محوره را فراهم میکنند.
این ویژگیها شوک سیستم و تاثیر بر ابزار را کاهش میدهد، دینامیک و دقت را بهبود میبخشد. و بهره وری انرژی و بهره وری پرس را افزایش میدهد.
4- هیدرولیک مدرن به سادگی قابل تعویض است
محورهای سروو هیدرولیک موجود برای نصب دارای یک حلقه سیال یکپارچه هستند. و توسط درایوهای سروو مشابه نسخههای الکترومکانیکی هدایت میشوند.
از آنجایی که محورها سیستمهای کپسولهای هستند، مهندسان باید فقط کابلهای برق و ارتباط را برای مونتاژ و راهاندازی وصل کنند و سپس راهاندازی شروع شود.
همه چیزهای دیگر (به عنوان مثال، مقادیر پارامتری که از شبیهسازیها تعیین میشوند) قبلاً در نرمافزار درایو ذخیره شدهاند و از فلسفه اتصال و اجرا پشتیبانی میکنند.
پروتکلهای اترنت بلادرنگ بیشتر و بیشتر در ماشینهای مدرن برای ادغام همه محرکها و تجهیزات جانبی با هم استفاده میشوند. این روند همچنین شامل عملیات چاپ مهر زنی میشود.
یکی از محرکهای کلیدی در این زمینه، کنترل کیفیت و جمعآوری دادههای فرآیند برای اهداف تشخیصی و مستندسازی فرآیندهای کیفیت برای مشتریان قطعات کاربر نهایی است.
پلتفرمهای کنترلهای هیدرولیک نه تنها باید به شیر بگویند که چه کاری انجام دهد. بلکه باید دادههایی مانند موقعیت سوپاپ و نیروی تحویل سیلندر را نیز جمعآوری کنند. و سپس آن اطلاعات را از مطبوعات به سیستمهای مدیریت سطح بالاتر و کنترل کیفیت منتقل کنند.
کنترلهای حرکتی مدرن برای درایوهای هیدرولیک از همه پروتکلهای رایج مانند Sercos، EtherCAT، IP Ethernet، PROFINET RT، Powerlink و VARAN پشتیبانی میکنند.
نرم افزار آنها نیز بر اساس استانداردهای باز از جمله IEC 61131-3 و PLCopen است. با این پشتیبانی، آنها یک تطابق ایدهآل برای زیرساختهای یکپارچه و همپوشانی فزاینده فناوری محیطهای تولیدی مدرن هستند. و مزیتهای رقابتی را برای اپراتورهای مطبوعاتی مهر فراهم میکنند.
زیرا آنها با مشتریانی که به ارتباطات ماشین به ماشین و به اشتراک گذاری اطلاعات «کارخانه هوشمند» نیاز دارند، کار میکنند.
این امر به ویژه مهم است زیرا ماشینها مفاهیم اینترنت اشیاء صنعتی و صنعت 4.0 را در خود جای دادهاند.
5- بهره وری انرژی مبتنی بر نیاز
نرم افزار بهترینها را از سیستمهای الکتریکی و هیدرولیک ترکیب میکند. هوشمندی غیرمتمرکز در دستگاه کنترل الکترونیکی، سرعت چرخش درایو پمپ را در صورت نیاز تنظیم میکند. زیرا مصرفکننده به برق نیاز دارد یا آن را به صفر میرساند.
در مقایسه با درایوهای ثابت معمولی، این امر مصرف انرژی واحدهای برق هیدرولیک را تا ۸۰ درصد کاهش میدهد.
به هر حال، حتی تجهیزات و ماشینهای قدیمیتر نیز میتوانند بدون تلاش عمده برای کاهش چشمگیر مصرف انرژی در تولید، مقاومسازی شوند.
برخی از مهمترین پیشرفتها در پرسهای هیدرولیک مهرزنی شامل فناوریهایی است که هوشمندانهتر عمل میکنند. مانند محرکهای پمپ هیدرولیک با سرعت متغیر. در این سیستمها، نرم افزار بهترین ویژگیهای محصولات الکترونیکی و هیدرولیک را با هم ترکیب میکند.
هوش غیرمتمرکز در دستگاه کنترل الکترونیکی، سرعت چرخش درایو پمپ هیدرولیک را در صورت نیاز هماهنگ میکند. زیرا پرس مهر زنی به نیرو نیاز دارد، یا برای صرفه جویی در انرژی در حالت بیکار، آن را به صفر میرساند.
6- ورودی و خروجی هیدرولیک مدرن
با افزایش فرکانس، پروتکلهای اترنت بلادرنگ در ماشینهای مدرن همه محرکها و تجهیزات جانبی را با یکدیگر ادغام میکنند. کنترلهای حرکتی مدرن برای درایوهای هیدرولیک از همه پروتکلهای رایج پشتیبانی میکنند.
به عنوان مثال Sercos، EtherCAT، Ethernet IP، PROFINET RT، Powerlink و Varan. نرم افزار آنها نیز بر اساس استانداردهای باز است.
به عنوان مثال IEC 61131-3 و PLCopen. این باعث میشود که آنها را به یک تطابق ایدهآل برای زیرساختهای فزاینده یکپارچه و همپوشانی با فناوری محیطهای تولید مدرن تبدیل کنند.
