Aventics: технологии и продукты для промышленной пневмоавтоматики

О компании Aventics

Бренд Aventics, входящий в состав международного промышленного концерна Emerson, является специализированным производителем комплексных решений в области пневматической автоматизации. Компания предлагает широкий спектр высокотехнологичных компонентов и систем, предназначенных для построения современных, эффективных и надежных пневмоприводов и систем управления на предприятиях различных отраслей промышленности. Продукция Aventics разрабатывается с учетом тенденций цифровизации производства и фокусируется на обеспечении высокой точности, энергоэффективности и простоты интеграции в автоматизированные технологические процессы.

Продуктовый портфель Aventics: ключевые направления

Ассортимент компании охватывает все основные элементы пневматической системы: от исполнительных механизмов и устройств управления до системных интерфейсов для интеграции в сети промышленной автоматизации. Каждое направление характеризуется глубокой проработкой инженерных решений, направленных на решение конкретных технологических задач.

Электропневматические регуляторы давления

Современные автоматизированные линии, такие как роботизированные комплексы, станки для прецизионной сборки или оборудование для обработки материалов, предъявляют высокие требования к точности управления силовым воздействием. Традиционные редукционные клапаны с ручной настройкой не способны обеспечить динамическое изменение давления в реальном времени по команде от программируемого логического контроллера. Для решения этой задачи применяются электронные пропорциональные регуляторы давления.

Регуляторы Aventics, например серии PEM, представляют собой сложные электронно-пневматические устройства. Их конструкция основана на использовании быстродействующего пьезоэлектрического или электромагнитного привода, управляемого встроенным микропроцессором. Процессор реализует алгоритмы пропорционально-интегрально-дифференциального регулирования, что позволяет минимизировать ошибку и обеспечивать высокую стабильность выходного давления даже при колебаниях расхода или давления в питающей сети. Точность поддержания давления у современных моделей достигает значений в пределах ±0.25% от полной шкалы, а время отклика на ступенчатое изменение управляющего сигнала составляет менее 30 миллисекунд.

Важной особенностью является поддержка цифровых интерфейсов, прежде всего IO-Link. Этот протокол связи превращает регулятор в интеллектуальное полевое устройство. Через IO-Link можно не только задавать давление, но и дистанционно считывать текущие параметры (фактическое давление, температуру), выполнять диагностику, контролировать состояние фильтра и даже загружать новые параметры настройки. Это значительно упрощает ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание разветвленных пневмосистем.

Пневмораспределители: от базовых до многослойных модульных систем

Пневмораспределители — это ключевые элементы, управляющие потоком сжатого воздуха к исполнительным механизмам (цилиндрам, пневмомоторам). Компания Aventics производит обширную номенклатуру распределителей различных типов: электромагнитные, пневмопилотные, с ручным управлением, отличающиеся количеством каналов, размерами проходных сечений и быстродействием.

Особый интерес представляют многослойные распределительные системы, такие как серия VT. Их конструкция позволяет создавать компактные и функциональные клапанные блоки. Основой является стандартный распределительный элемент, к которому с двух сторон могут присоединяться дополнительные функциональные модули. К таким модулям относятся:

• Дроссели для плавной регулировки скорости движения поршня цилиндра.
• Обратные клапаны.
• Клапаны для контроля давления в полостях цилиндра.
• Манометры для визуального контроля.

Сборка такого блока на единой монтажной планке позволяет инженеру-конструктору создать готовый узел управления конкретным цилиндром, минимизировав количество отдельных трубных соединений. Это приводит к существенному снижению риска утечек, экономии пространства в шкафу управления и ускорению процесса монтажа. Технические характеристики таких распределителей включают высокий ресурс (свыше 150 миллионов циклов для золотниковых версий), широкий диапазон рабочих давлений (от 0.15 до 10 бар) и малое время переключения (15-40 мс).

Пневмоцилиндры стандарта ISO 15552

Исполнительные механизмы — пневмоцилиндры — представлены в основном моделями, соответствующими международному стандарту ISO 15552. Это обеспечивает их полную взаимозаменяемость по монтажным и присоединительным размерам с цилиндрами других ведущих производителей, что упрощает проектирование и модернизацию оборудования.

Помимо стандартных исполнений, Aventics предлагает цилиндры с рядом конструктивных улучшений:

• Использование специальных уплотнительных материалов, стойких к воздействию обессмасленного воздуха и агрессивных сред.
• Наличие встроенных магнитов в поршне для работы с внешними датчиками положения.
• Модели со встроенными аналоговыми датчиками пути, которые непрерывно передают информацию о положении штока. Это позволяет реализовывать прецизионные задачи позиционирования без применения дополнительных внешних механических или оптических систем.

Ресурс цилиндров нормируется по наработке в километрах пути штока и при правильной эксплуатации может превышать 5000 км.

Распределенные системы управления: полевые модули ввода-вывода

Современная тенденция децентрализации систем управления предполагает вынос управляющей электроники непосредственно к клапанам и приводам на саму машину. Это снижает затраты на кабельную разводку, повышает надежность и упрощает диагностику.

Для реализации такого подхода Aventics предлагает защищенные полевые модули, например, серию Cube67. Это комплексные решения, объединяющие в одном корпусе сетевой интерфейс, блок питания, контроллер и места для установки сменных пневматических картриджей. Модуль имеет высокую степень защиты оболочки, что позволяет монтировать его в условиях производства без дополнительного шкафа, даже при наличии пыли и брызг воды.

Преимуществом такого решения является максимальное сокращение времени монтажа: вместо прокладки десятков силовых и сигнальных кабелей к каждому клапану, устанавливается один модуль, к которому подключаются только сетевой кабель, линия питания и пневматические магистрали. Замена или изменение функций клапана производится простой сменой картриджа.

Сравнительная таблица продуктовых серий Aventics

Сравнение архитектур пневматических систем

Заключение

Продукция Aventics представляет собой сбалансированный портфель решений для промышленной пневмоавтоматики, охватывающий как традиционные компоненты, так и передовые системные продукты для цифрового производства. Выбор конкретного решения — будь то классический распределитель, модульный блок или интеллектуальный полевой модуль — должен определяться требованиями конкретного проекта: архитектурой системы управления, условиями эксплуатации, требуемым уровнем диагностики и гибкости.

Использование современных разработок, таких как регуляторы с цифровыми интерфейсами или защищенные сетевые модули, позволяет существенно снизить общие затраты на жизненный цикл оборудования за счет экономии на монтаже, сокращения времени простоя и упрощения обслуживания. При этом традиционные решения остаются востребованными для задач, где приоритетом является минимальная начальная стоимость компонентов при отсутствии жестких требований к гибкости и диагностике.