ALTERNATIVNÍ OVLÁDÁNÍ ÚV A ČOV TLAKOVÝM VZDUCHEM - Automatizace armatur pomocí pneumatiky Ing. Michal Cé1), Dr. Wolfgang Rieger2) 1)
Festo s.r.o., 2) Festo AG & Co. KG
______________________________________________________________________
Automatizace s pneumatikou – technická a ekonomická alternativa
Systém řízení procesu Ethernet
lokální PLC datová BUS sběrnice
datová BUS sběrnice
k ovládacímu panelu
datová BUS sběrnice
diferenční tlak hladina plnění
odfuk vzduchu surová voda
kal
M
čistá voda
profuk vzduchem promývací voda
první filtrace výstup
173
=
Schema výroby a rozvodu stlačeného vzduchu
datová BUS sběrnice ventilový terminál
kompresor
vzdušník vysoušeč
mimo budovu vysoušeč
Pneumatika- jak pracuje ?
Příklad: monostabilní ventil – dvojčinný pneupohon
5
4
2
5/2 ventil počet poloh do kterých se přestavuje počet připojovacích vzduchových kanálů
3
1
P
Pneumatika- jak pracuje ?
Příklad: monostabilní ventil – dvojčinný pneupohon
5
2
signál 4
1 3
5/2 ventil počet poloh do kterých se přestavuje počet připojovacích vzduchových kanálů
P
174
Armatury s pneu-pohonem
Funkce: • otevřeno/zavřeno • plynulé polohování
Principy konstrukce a použití: • tělo pohonů slitina AlMgSi • nastrkovací rychlospojky hadic a trubek o průměru 4 až 28 mm • momenty Mk až do ca 9000 Nm • síly do ca 48000 N, zdvihy až 2 m • přímý přenos síly, bez převodovky tedy odpadá tření v převodech • regulace rychlosti přestavení od sekund až po minuty • chování při výpadku proudu: předem lze zvolit polohu NO/NC nebo mezipolohu typem nebo funkcí ovládacího ventilu • polohování EP pozicionerem
Vzduch jako záložní energie
Dlouhá životnost díky jednoduché konstrukci
Speciální vlastnosti:
Lze nastavit rychlost přestavení armatury pomocí škrticích ventilů
Rychloupínání hadic, snadné propojení Přímá montáž Namur ventilů na pohony, nebo seskupení do ventilových terminálů
Bezpečné pro obsluhu, pro povely stačí 24V DC z PLC
Bezkontaktní indikace polohy
Pohony nelze přetížit, ani poškodit zatopením
Bezúdržbovost 1 mil. cyklů
Snadné zajištění havarijní funkce, předem lze definovat polohu armatury při výpadku proudu či signálu
Pro prostředí s nebezpečím výbuchu dle Atex
Srovnání pneu a elektropohonů
3-4 x PLC I/O vstupy pro každý pohon, ve ventilovém terminálu obvykle 4-30 ventilů
5-10 x PLC I/O vstupů pro každý pohon
Dělají to samé – otevírají a zavírají armatury
175
Eletrický pohon – variantní příklad vybavení - Silový kabel / 380V/50Hz 3-fáze - 5 vodičů - Ovládací kabel max. 24V/DC - 3 x čidla teploty / elektrické vinutí - 2 x momentové spínače - 2 x mechanické koncové spínače - 1 x blikač pro indikaci chodu
Spolehlivost a životnost vyplývají z jednoduchosti. Porovnejte konstrukci.
Pneumatické pohony v zimě
• bez problému se suchým vzduchem
176
Aerační nádrže – ovládání přísunu kyslíku otevření/zavření závisí na měření v nádržích, ovládání individuálním ventilem s připojovacím rozhraním Namur
Přehledná stavba skříní s ovládacími terminály, opakovatelnost digestoř 1 nebo filtr 1
digestoř 2 nebo filtr 2 atd.
Field bus • Jednotná struktura a ovládací rozhraní • Automatické nebo ruční ovládání • Indikace stavu a polohy magnetických ventilů LED diodou • Pomocné ruční ovládání - pro údržbu - při výpadku proudu
Pneu regulace a uzavírání na technologie flotace, ÚV Mostiště Využití technologického tlakového vzduchu 7 bar použitého pro flotaci technologií Leopold Bez dalších nákladů na výrobu a úpravu vzduchu, ekonomické využití stávajícího druhu energie Polohování i jednoduché zavírání/otevírání včetně indikace polohy armatury 6x DN300 a 3x DN150 Bezúdržbovost
177
Úpravna vody Hochdorfer Sägmühle, D-Altensteig 35 l/sec 2 uzavřené filtry 16 automatizovaných ventilů pohled zespoda
Úpravna vody Burkersdorf – větší armatury a pohony Přívod surové vody a vyrovnávání přítoku filtrátu Uzavírací klapky DN 1000 osazené pneupohony DRD-575-F25, s koncovými spínači a optickou signalizací Ovládací ventily I/O, 24V DC
Úpravna vody Burkersdorf – EP regulace Regulace velkého tlakového spádu pomocí elektropneumatického pozicioneru, analogový signál 4 – 20 mA Plunžrový ventil DN 300, pneupohon DRD-50-F10-O, pozicioner TZID-C
178
