Najnowocz
eśniejsza technologia bez żadnych kompromisów w zakresie bezpieczeństwa
Produkcja napędów elektromechanicznych do automatyzacji procesów to cel austriackiej firmy SCHIEBEL działającej w technologii HighTech. W zakresie tej produkcji firma uzyskuje najwyższą jakość i przewagę technologiczną. Dotyczy to w szczególności napędów FailSafe, które zapewniają niezawodne zamykanie lub otwieranie w przypadku utraty zasilania lub, co ważniejsze, w przypadku awarii. Bezpieczne działanie napędów odbywa się wyłącznie w sposób mechaniczny – technologia napędu elektromechanicznego połączona jest z kontrolowaną mechaniczną siłą sprężyny. Oprócz tego dodanie „mechanicznej” prędkości do istniejącej prędkości elektrycznej, otwiera szeroką gamę dodatkowych zastosowań, dzięki którym można zastąpić inne technologie, takie jak siłowniki pneumatyczne lub hydrauliczne.
SCHIEBEL jest jedynym austriackim producentem napędów elektromechanicznych i rodzinną firmą działającą w świecie technologii HighTech. W zakładzie w Wiedniu ponad 60 pracowników produkuje rocznie około 8000 najwyższej jakości napędów elektromechanicznych. Zalety siłowników elektrycznych są oczywiste: w porównaniu z systemami hydraulicznymi lub pneumatycznymi energia elektryczna jest jedynym wymaganym źródłem energii. Nie ma potrzeby budowania drogiej i często trudnej do uszczelnienia instalacji hydraulicznej lub zasilania sprężonym powietrzem, która w większych systemach często jest rozprowadzana na dużym obszarze.
Prąd elektryczny jest jednak znacznie łatwiejszym medium i dostępnym w każdym miejscu. Jako samodzielny system napęd elektromechaniczny jest łatwy w obsłudze, a jego montaż i instalacja nie jest skomplikowana dla operatora.
Smartcon, to kompaktowa jednostka sterująca opracowana przez firmę SCHIEBEL, której zaletą jest możliwość integracji z systemami kontroli wyższego poziomu. Wszystkie systemy magistrali są obsługiwane i możliwa jest wszechstronna diagnostyka napędu.
Komponenty mechaniczne i elektroniczne napędu są idealnie dobrane dzięki strategii firmy, która utrzymuje cały łańcuch produkcyjny w ścisłej kontroli. Wiedza fachowa na temat wyrafinowanych właściwości mechanicznych jest również powodem, dzięki któremu napędy SCHIEBEL są bardziej kompaktowe i lżejsze niż produkty konkurencyjne w tym samym zakresie wydajności.
FailSafe – niezawodność bez zasilania elektrycznego
Elektromechaniczne urządzenia wykonawcze mają tę wadę, że awaria zasilania oznacza, że siłownik również przestaje działać. Fakt ten może prowadzić do trudności w niektórych obszarach, takich jak przemysł naftowy i gazowy lub inżynieria elektrowni.
Cytując dyrektora generalnego Klausa Schiebla:
„Życzenie rozwiązania tego problemu zostało nam przekazane przez naszych klientów.”
I tak narodził się pomysł na napęd FailSafe.
Opracowany ponad 25 lat temu, a podstawowe cechy tej technologii pozostały takie same, ale przeszedł znaczący rozwój technologiczny i funkcjonalny. Sukces polega na zaproponowaniu prostego, skutecznego i niezawodnego rozwiązania: Mechaniczna sprężyna magazynuje energię wystarczającą do bezpiecznego zadziałania napędu. Oznacza to, że jeśli zasilanie ulegnie awarii, a silnik elektryczny przestanie działać, wówczas sprężyna zdaje zakumulowaną energię do sterowanego urządzenia.
Połączenie energii sprężyny i energii elektrycznej dla uzyskania szybszych czasów działania
Ta funkcjonalność nie jest jeszcze całkowicie wyczerpana przez użytkowników i projektantów.
Przyspieszenie czasu zadziałania napędu można osiągnąć w zamierzony sposób:
Sprężyna jest używana jednocześnie z napędem elektrycznym, co ma tę zaletę, że prędkość zamykania może zostać znacznie przyspieszona, a jeśli sam siłownik potrzebuje 10 sekund na zamknięcie, można osiągnąć czas zamykania wynoszący tylko 1 sekundę.
Ta funkcja jest wykorzystywana na przykład w inżynierii elektrowni do sterowania obejściem turbiny. Wymagana jest bardzo precyzyjna kontrola – należy zapewnić szybkie i niezawodne zamknięcie w razie wypadku.
Funkcję tę można zaimplementować za pomocą siłowników hydraulicznych lub pneumatycznych. Jednak w przypadku napędów Schiebel serii CM w pełni wykorzystuje się napęd czysto elektryczny: zasilanie jest dostępną energią elektryczną, co eliminuje potrzebę stosowania wszystkich układów hydraulicznych/pneumatycznych i instalacji rurowych – z ich wszystkimi wadami (drogie w instalacji, podatne na wyciek itp.). Hamulec wirowoprądowy wchodzi w skład standardowej funkcji sterowania prędkością rozprężania sprężyny. Co więcej, sprężyna może być wyzwalana bezpośrednio za pomocą pomocniczego napięcia 24 V DC. Ta funkcja ma pierwszeństwo przed normalnym napędem, nawet jeśli zasilanie działa prawidłowo. Użycie napięcia pomocniczego umożliwia operatorowi ręczne uruchomienie siłownika pomimo awarii zasilania elektrycznego. Jeśli napięcie pomocnicze nie jest już dostępne, napęd jest automatycznie zamykany za pomocą zintegrowanej sprężyny. Innymi słowy, operatorzy mają różne dostępne możliwości w zależności od potrzeb, ale wszystkie mają jedną wspólną cechę: są niezawodne i bezpieczne – aż do poziomu SIL3.
Do każdego zastosowania
Dzięki tym różnym opcjom, odporny na uszkodzenia (Fail Safe) siłownik firmy Schiebel jest jedynym na rynku, który oprócz normalnej pracy oferuje trzy możliwości zamykania / otwierania:
- automatyczne mechaniczne zamykanie / otwieranie za pomocą siły sprężyny w przypadku awarii zasilania,
- zamykanie / otwieranie uruchamiane przez układ sterowania wyższego poziomu w przypadku awarii i przyspieszane przez siłę sprężyny,
- zamykanie / otwieranie za pomocą napięcia pomocniczego 24V DC.
Dzięki tym cechom napęd Schiebel może zaspokoić wszelkie pożądane wymagania na rynku. Napęd posiada – i tu pojawia się doświadczenie mechaniczne firmy Schiebel – wyjątkowo kompaktową, lekką i najlepszą w swojej klasie budowę. Wydajność i elastyczność otwiera nowe obszary zastosowania dla siłowników Schiebel, takie jak przemysł naftowy i gazowy, które mają dużą liczbę zdecentralizowanych zakładów produkcyjnych. Systemowe koszty inwestycyjne są znacznie zmniejszone, jeśli użytkownik może zrezygnować z pneumatyki lub hydrauliki i realizować zasilanie za pomocą baterii zasilanej energią słoneczną.
Również w takich przypadkach łatwy dostęp do sytemu napędu dzięki zdalnej konserwacji. Zintegrowana funkcja autotestu zapewnia dodatkowe bezpieczeństwo dla systemów użytkownika.
Działanie napędu ściśle kontrolowane
Seria CM może być dostarczana z momentami obrotowymi od 7 Nm do 128 Nm, z dodatkowymi przekładniami do sterowania zaworami i zasuwami o nominalnej średnicy od 50 mm do 700 mm. Jednostki te działają w temperaturze otoczenia od -40 °C do + 65 °C, więc użytkownicy są praktycznie nieograniczeni także w tym zakresie. Napędy elektromechaniczne mogą być stosowane wszędzie tam, gdzie wymagane jest zasilanie lub odprowadzanie substancji stałych, ciekłych lub gazowych, a mianowicie w obszarach woda / ścieki, ropa i gaz, budowa elektrowni i tuneli lub innych segmentów przemysłowych. Aby zindywidualizować serię CM, Schiebel oferuje wiele opcji, takich jak między innymi przetwornica częstotliwości do sterowania siłownikiem z bardzo wysoką precyzją. Jest to realizowane za pomocą konwertera opracowanego specjalnie dla serii CM. Jest on zintegrowany z siłownikiem i może wytrzymać nawet najtrudniejsze warunki – w szczególności w przypadku rozpraszania ciepła. Konwerter steruje bez szczotkowym silnikiem prądu stałego o bardzo szerokim zakresie prędkości wyjściowych od 2 do 70 obr./min. Co więcej, koło ręczne jest dostępne dla klientów, którzy mają specjalne specyfikacje nawet dla napędu FailSafe. Ta opcja jest rzadko wymagana, ale jest wskaźnikiem stopnia, w jakim SCHIEBEL może zaspokoić indywidualne potrzeby klientów.