數(shù)字化氣動技術(shù)

*通過 App 控制的閥

工業(yè) 4.0 范疇內(nèi)的數(shù)字化正在深刻改變制造工業(yè)。Festo 公司的 Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 通過將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和軟件智能融合到一個“虛擬物理系統(tǒng)”創(chuàng)建了范圍內(nèi)*標(biāo)準(zhǔn)化平臺。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)zui高的適應(yīng)性和靈活性。

數(shù)字化降低了復(fù)雜性

• 采用單個閥技術(shù)時 Motion App 具有眾多功能：這樣可以保證zui大適應(yīng)性并降低系統(tǒng)復(fù)雜性。由此擁有了超過 50 個部件的功能。
• 用于控制、診斷和自學(xué)習(xí)任務(wù)的集成式智能傳感器可以減少附加部件及其系統(tǒng)融合。
• 明確的產(chǎn)品識別：帶有數(shù)字圖像的產(chǎn)品密鑰提供了快捷信息并確保了可追溯性。 

有利于提高生產(chǎn)能力的適應(yīng)性

• 通過 Motion App 實(shí)現(xiàn)zui高的過程穩(wěn)定性，以自調(diào)節(jié)方式工作并自動適應(yīng)不斷變化的邊界條件 - 例如運(yùn)行時間規(guī)定。
• 通過過程數(shù)據(jù)改變參數(shù)，方便快捷地轉(zhuǎn)換為新格式來實(shí)現(xiàn)靈活生產(chǎn) - 例如遙控進(jìn)氣和排氣節(jié)流閥

標(biāo)準(zhǔn)化聯(lián)網(wǎng)、基于數(shù)據(jù)的決策

• 基于 OPC-UA 通過自動化平臺 CPX 制定的工業(yè) 4.0 接口標(biāo)準(zhǔn)
• 通過 Motion App 監(jiān)測進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，諸如“泄漏診斷”等，完善了以前的診斷方案。
• 也可以通過服務(wù)器且無需其他配置軟件來設(shè)定參數(shù)。

• Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 作為虛擬物理系統(tǒng)

  虛擬物理系統(tǒng) (CPS) 是第四次工業(yè)革命的技術(shù)基礎(chǔ)。作為具有通信功能的系統(tǒng)，它們實(shí)現(xiàn)了人類和技術(shù)在“社會技術(shù)”相互作用下的新功能、服務(wù)和性能。這意味著，在物理世界、我們周圍的世界和數(shù)字世界之間架設(shè)了一道橋梁。它們在現(xiàn)代生產(chǎn)過程和機(jī)器開發(fā)過程中展現(xiàn)出的靈活性和適應(yīng)性為標(biāo)準(zhǔn)化、靈活化和盈利能力強(qiáng)化開辟了一條新途徑。

  基于 App 的功能選擇和分散式智能系統(tǒng)

  Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 的各項(xiàng)功能都是通過 Motion App 形式的程序?qū)崿F(xiàn)的。具體來說是在系統(tǒng)內(nèi)部通過靈活且可編程的集成式處理器和智能執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)的。相比于固定“布線”的硬件功能，通過軟件和分散式智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能可以顯著提高系統(tǒng)的靈活性。這樣可以在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行分散式調(diào)整。這不僅減小了通信時所需的帶寬，而且還降低了整體系統(tǒng)的控制和編程復(fù)雜性。

• 分離：功能和硬件

  Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 擁有功能強(qiáng)大的自有處理器（用于集成控制器 [1] 的分散式智能系統(tǒng)）以及 Motion App [2]. 形式的功能模塊。這是將必要的氣動功能與機(jī)械硬件分離開來，而且能夠簡單地通過 App 分配。因此，只需要單個閥就能滿足各種不同的氣動運(yùn)動要求。

  智能執(zhí)行元件和集成式傳感器

  執(zhí)行元件是指用于影響物理世界的部件，例如閥。但是，在虛擬物理系統(tǒng)中更多的是利用傳感器，而不是純氣動執(zhí)行元件。智能執(zhí)行元件 - 閥具有新的靈活性，例如使氣缸有能力執(zhí)行新任務(wù)。

• Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 的這一智能執(zhí)行元件通過傳感器內(nèi)置橋式電路觸發(fā)，該電路由四個兩位兩通閥組成，這些閥分別為壓電式、先導(dǎo)式和膜片式錐閥形式。不受充氣和排氣影響是通過單個閥實(shí)現(xiàn)各種常用閥功能的關(guān)鍵前提。利用這種閥技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)比例壓力控制功能或制定出復(fù)雜的控制解決方案，如軟停機(jī)。

• 具有模擬平衡功能的集成式傳感器

  在虛擬物理系統(tǒng)中，固定集成式傳感器是*的 - 無論是為了適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件，還是為了匯總大數(shù)據(jù)范疇內(nèi)的所有相關(guān)信息。

  該系統(tǒng)能夠利用模擬模型進(jìn)行自我評估和調(diào)整。例如在壓緊過程中無需外部測力計進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。集成式傳感器 [3] 和基于軟件的模型的結(jié)合，不僅節(jié)省了成本，而且還簡化了整體系統(tǒng)，包括從設(shè)計到現(xiàn)代化改造等各個環(huán)節(jié)。

  通過獨(dú)立式內(nèi)置輸入端 [4] 可以針對特定任務(wù)實(shí)時處理來自外部的內(nèi)部控制傳感器的數(shù)據(jù)。氣動技術(shù)由此拓展了新的應(yīng)用領(lǐng)域。 

• 直觀的用戶界面 

• 虛擬物理系統(tǒng)具有不同的用戶界面，從而保證了空間靈活性。優(yōu)先通過多個通信通道同時進(jìn)行通信，這也被稱為多模式通信。得到廣泛應(yīng)用的決定性因素是數(shù)據(jù)、功能和操作容易理解。

  Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 有幾種人機(jī)界面：您可以方便快捷地做出調(diào)整 - 可直接通過以太網(wǎng)、通過因特網(wǎng)瀏覽器、通過直觀的 Web 配置界面或通過傳統(tǒng)型機(jī)器控制系統(tǒng)的過程數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。Motion App 簡單的功能配置有助于您快速地對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、重新配置和調(diào)整。

• 自適應(yīng)通信接口

• 虛擬物理系統(tǒng) (CPS) 使機(jī)電一體化系統(tǒng)具有新的聯(lián)網(wǎng)能力。真正的創(chuàng)新之處在于：采用開放式標(biāo)準(zhǔn)的 CPS 標(biāo)準(zhǔn)化通信接口使 Festo Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 適用于未來的發(fā)展，如軟件服務(wù)或聯(lián)網(wǎng)。

  因此，F(xiàn)esto Motion Terminal (數(shù)字控制終端) 的 CPX 現(xiàn)場總線節(jié)點(diǎn) [5] 以及眾多可用的輸入/輸出模塊為機(jī)器和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)通信提供了成熟可靠的標(biāo)準(zhǔn)。此外還能借助 CPX-CEC 的 OPC-UA 接口實(shí)現(xiàn)不受平臺和制造商影響的面向服務(wù)的架構(gòu) - 工業(yè) 4.0 的理想條件。