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Pneumatik Pneumatische Ventilinsel ist digital ansprechbar

| Autor / Redakteur: Sebastian Bicelli / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Die Digitalisierung hält auch in die Pneumatik Einzug. Ein Hersteller von pneumatischen Ventilinseln hat nun damit begonnen, seine Ventilinseln in die digitale Welt einzubinden.

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Mithilfe der Digitalisierung kann auch der Betriebszustand der Komponenten über den gesamten Lebenszyklus überwacht werden.
Mithilfe der Digitalisierung kann auch der Betriebszustand der Komponenten über den gesamten Lebenszyklus überwacht werden.
(Bild: Camozzi)
  • Die Ventilinsel Serie D und Proportionaldruckregler Serie PRE sind mit der Coilvision-Technik ausgestattet, die Verschleiß und Funktion bestimmter Teile jedes Magnetventils überwacht und vorhersagt.
  • Durch dieses vorausschauende Überwachungs- und Diagnosesystem ist es beispielsweise möglich, den Stromverbrauch und eine eventuelle Überhitzung der Spule zu erkennen.

Digitale Technik und Kommunikation sind für Camozzi wichtige Bausteine, um die Kundenbeziehung weiterzuentwickeln. Jene sind in vielen Bereichen der Zusammenarbeit einsetzbar – vom Design über CAD-Tools bis hin zur einfachen Produktauswahl, Konfiguration und Inbetriebnahme. Dank der Digitalisierung der Komponenten kann auch der Betriebszustand über den gesamten Lebenszyklus überwacht werden. Die Betriebsdaten werden in Echtzeit erfasst und übertragen. Danach können sie in Cloud-Anwendungen analysiert und als nützliche Informationen dem Betreiber zur Verfügung gestellt werden – zur Fernüberwachung von Stromaufnahme und Leistung sowie für die Diagnose und vorbeugende Wartung.

Proportionaldruckregler und Ventilinsel wurden digitalisiert

Die ersten smarten Produkte von Camozzi, die auf dem Markt vorgestellt werden, sind die Ventilinsel Serie D und der Proportionaldruckregler Serie PRE. Die Ventilinsel Serie D eignet sich für Anwendungen mit begrenztem Einbauraum, ohne Einschränkungen beim Durchfluss. Sie ist in verschiedenen Versionen erhältlich, um die Bedürfnisse aller industriellen Anwendungen abzudecken. Die Grundplatten sind modular aufgebaut und ermöglichen die Anreihung von weiteren Grundplatten. Zudem können unterschiedliche Baubreiten verwendet werden.

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Konfiguration von bis zu 11 oder 19 Ventilpositionen

Die Multipolversion kann über ein vorkonfektioniertes Kabel mit 25- oder 44-poligem Winkelstecker über eine in die Insel integrierte Steckdose verbunden werden. Die Modulbauweise der Grundplatten ermöglicht es, Inseln je nach Stecker mit bis zu 11 oder 19 Ventilpositionen zu konfigurieren. Die auf der Ventilinsel montierten Ventile sind mit Zugankern verbunden und können mit der Verwendung von weiteren Zugankern um Ventilpositionen erweitert werden. Über die oben aufgeführten Funktionen hinaus sind Grundplatten ohne P-Verbindung zu den Vorsteuerventilen erhältlich. Außerdem sind Grundplatten verfügbar, bei denen in einer definierten Zone der Ventilinsel die Pilotventile mono- oder bistabiler Ventile drucklos geschaltet werden können. Unabhängig von der elektrischen Ansteuerung können so beispielsweise im Servicefall nur bestimmte Funktionen einer Maschine deaktiviert werden. Neben der multipolaren Verbindung stehen die wichtigsten Ethernet- und IO-Link-Kommunikationsprotokolle zur Verfügung.

Diagnosesystem erkennt mögliche Fehler

Die Ventilinsel Serie D ist mit der Coilvision-Technik ausgestattet, die Verschleiß und Funktion bestimmter Teile jedes Magnetventils überwacht und vorhersagt. Durch dieses vorausschauende Überwachungs- und Diagnosesystem ist es beispielsweise möglich, den Stromverbrauch und eine eventuelle Überhitzung der Spule zu erkennen. Die erfassten Daten, Alarme und korrekten Funktionen können per Kabel an eine SPS oder über WLAN an ein IIoT-Gateway zur späteren Übermittlung an die Cloud übertragen werden.

Die patentierte Coilvision-Technik wurde entwickelt, um kontinuierlich die Funktionsparameter des Elektrovorsteuerventils, das den Schieber betätigt, zu überwachen. Jede Schaltung dieses Magnetventils mit unterschiedlichen Schaltfrequenzen und Umgebungsbedingungen wird erfasst, um Informationen zu sammeln, die dann mit entsprechenden Softwarealgorithmen zur Diagnose und Vorhersage des Betriebszustandes der Komponenten verarbeitet werden.

Komponente wurde mathematisch modelliert

Künstliche Intelligenz wird in der Regel verwendet, um eine große Datenmenge zu verarbeiten und Verhaltensweisen zu finden, die auf eine nicht korrekte Funktion hinweisen können. In diesem Fall wurde stattdessen die Komponente mathematisch modelliert, wodurch ein echter Digitalzwilling entsteht. Mit der genauen Kenntnis, welche physikalischen Eigenschaften zu einer Fehlfunktion führen können, werden so die auszuwertenden Variablen reduziert und damit die notwendige Rechnerleistung angepasst – was einer Optimierung von Energieverbrauch, Kosten und Abmessungen, also einem Edge-System, entspricht.

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