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Intelligente Ventilautomation

Mit erweiterten Diagnosemöglichkeiten
Intelligente Ventilautomation

Intelligente Ventilautomation
Der pneumatische Antrieb der FieldQ-Baureihe bietet integrierte Kontrollfunktionen, eine modulare und erweiterbare Funktionalität sowie eine intelligente Stellungsüberwachung
FieldQ stellt eine Automatisierungslösung dar, die aus pneumatischem Antrieb, Magnetventil, Endlagenschaltern und verschiedenen anderen Funktionsmodulen besteht und entsprechend den Anforderungen der Anwender zusammengestellt werden kann. Mit Hilfe dieser integrierten Lösung lassen sich signifikante Einsparungen der gesamten Installationskosten einschließlich Engineering- und Beschaffungskosten erzielen.

Die FieldQ-Baureihe umfasst sieben Modelle, von 40 bis 1600 Nm, doppelwirkend oder einfachwirkend. Sie wird durch verschiedene Auf/Zu-Funktionsmodule ergänzt. Optionale Bus-Kommunikationsmöglichkeiten wie AS-i, Profibus DP und PA und Foundation Fieldbus mit hilfreichen Diagnosefunktionen, machen den FieldQ zu einem wichtigen Bestandteil digitaler Anlagenarchitektur.

Der auf unterschiedliche Weise installierbare FieldQ ermöglicht eine sehr gute Einbindung in existierende Systeme ohne diese zu ändern und erlaubt zukünftige Updates, wie zum Beispiel von Kommunikationsprotokollen, durch Plug in von Zusatzmodulen. Das erleichtert den Übergang von konventioneller Technik zu digitaler Kommunikation.
Vereinfachte Diagnosemöglichkeiten
Heute ist es vielfach erforderlich, spezifische Diagnoseinformationen zur Vermeidung von Fehlerzuständen zu erhalten. Hierzu gehören beispielsweise Angaben über Ventilreibung, Ventilverlauf oder klemmende Magnetventile. Diese Möglichkeiten sind bei elektrischen Stellantrieben bereits vorhanden, bisher jedoch nicht bei pneumatischen Zahnstangenantrieben. Die FieldQ-Serie versucht diese Lücke zu schließen.
Es ist darüber hinaus möglich, die Diagnoseinformationen mit dem Leitsystem zu verknüpfen. Besteht ein Problem mit dem Ventil, so kann das Asset Management oder Leitsystem eine Warnung an den Anwender senden, damit dieser eine entsprechende Routine zur Fehlerkorrektur einleiten kann. Dies führt zur Generierung eines Arbeitsauftrages, so dass ein Techniker vor Ort den Fehler beheben bzw. eine Reparatur durchführen kann.
FieldQ kann Werte für zukünftige Vergleiche speichern und auch selbst Alarme setzen, sollten Grenzwerte für Abweichungen oder Toleranzen überschritten werden. Die grundlegenden Auswertungen erfolgen im FieldQ. Deren Interpretation sowie das Unterbreiten von Lösungsvorschlägen werden jedoch durch übergeordnete Systeme wie AMS, einem in das Emerson-Feldbus-System DeltaV integrierten Konfigurations- und Wartungstool, übernommen. Feldgeräte anderer Hersteller lassen sich ebenfalls anschließen.
Durch die Diagnosemöglichkeiten ist das Automatisierungspaket für Ventile besonders für Applikationen mit Bus-Systemen geeignet, da im Falle konventioneller IOs die Informationen zwar vorhanden sind, sich jedoch nicht übertragen lassen.
Intelligente Rückmeldung
Mit Hilfe der in FieldQ verwendeten IPT- Technologie erfolgt eine permanente Kontrolle der Ventilposition durch eine kontaktlose Positionsermittlung mit Rückmeldung. In der Vergangenheit ließ sich dies nur durch die Montage eines separaten Zusatzmoduls erreichen. Dies wurde nunmehr durch einen integrierten Sensor auf dem Schaft ersetzt, der die lineare Bewegung misst, so dass eine Positionsrückmeldung direkt an das Funktionsmodul sowie die Leitwarte gegeben werden kann. Beides, eine konventionelle und eine intelligente Rückmeldung über die Ventilposition, sind verfügbar.
Die intelligente Ausführung mit automatischer Initialisierung per Tastendruck ermöglicht eine einfache und schnelle Installation und damit eine schnelle Inbetriebnahme. LED-Anzeigen erleichtern das Setup und liefern die Rückmeldung über einen erfolgreichen Initialisierungsabschluss.
Design überarbeitet
Auch das allgemeine Design des Antriebes wurde verbessert, um eine lange und störungsfreie Betriebszeit zu gewährleisten. Zum Beispiel erlaubt der große Durchmesser der Welle ein viel größeres Führungsband als üblich, das wiederum besser die wirkenden Kräfte am Wellenende verarbeitet. Die meisten Fehler an einem Zahnstangenantrieb werden jedoch durch ungeschützte Endschalter oder defekte Magnetspulen verursacht. Durch die innere Einhausung der Steuerung mit der robusten Aluminiumkonstruktion der FieldQ-Serie sind nunmehr keine empfindlichen Teile des Systems ungeschützt.
Das pneumatische Steuerungsmodul weist ein zuverlässiges Diaphragma/Poppet-Design auf. Während die Toleranzanforderungen von Spulen- oder Magnetventilen normalerweise eine viel höhere Luftqualität erfordern, kommt diese Technologie mit einer deutlich geringeren Luftqualität aus und ermöglicht durch die reduzierten Anforderungen an die Luftfiltration Kosteneinsparungen. Dies ist das Resultat der großen Öffnungen im Modul und der wenigen dynamischen Dichtungen, die äußerst empfindlich auf Partikel in der Steuerluft reagieren.
Das große Diaphragma garantiert ein ausreichendes Öffnen und Schließen des Verschlusses auch bei Nutzung von Pilotventilen mit geringer Leistung und sichert konsequenterweise auch einen störungsfreien Betrieb bei Temperaturen unter 0 °C. Feuchtigkeit in der Luft kann kondensieren, einfrieren und zum Blockieren der Absperrklappen führen. Dieses Problem wurde bei FieldQ durch die Verwendung des Diaphragma/Poppet-Designs gelöst. Das Konzept ermöglicht auch die Nutzung von Pilotventilen mit geringer Leistung (1,3 W) bei gleichzeitig sehr kurzer Ansprechzeit.
Andere vorteilhafte Eigenschaften schließen eine integrierte Entlüftungsfunktionalität ein. Dadurch wird zum Beispiel in Applikationen, in denen der Antrieb einer korrosiven Atmosphäre ausgesetzt wird, das Federgehäuse geschützt. Ohne diese Sicherheitsmaßnahme könnte die korrosive Atmosphäre während eines Federhubes in den Antrieb gezogen werden und zu Langzeitkorrosion und letztlich zum Totalausfall führen. Die internen Baugruppen des Antriebes sind anodisch abgesichert, um einen Schutz gegen mögliche korrosive Bestandteile in der Luftversorgung zu haben.
Der FieldQ ist bei Umgebungstemperaturen von -40 bis +120 °C einsetzbar.
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