數字化氣動技術

*通過 App 控制的閥

工業 4.0 范疇內的數字化正在深刻改變制造工業。Festo 公司的 Festo Motion Terminal (數字控制終端) 通過將機械技術、電子技術和軟件智能融合到一個“虛擬物理系統”創建了范圍內*標準化平臺。該系統可實現zui高的適應性和靈活性。

數字化降低了復雜性

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

有利于提高生產能力的適應性

• 通過 Motion App 實現zui高的過程穩定性，以自調節方式工作并自動適應不斷變化的邊界條件 - 例如運行時間規定。
• 通過過程數據改變參數，方便快捷地轉換為新格式來實現靈活生產 - 例如遙控進氣和排氣節流閥

標準化聯網、基于數據的決策

• 基于 OPC-UA 通過自動化平臺 CPX 制定的工業 4.0 接口標準
• 通過 Motion App 監測進行預防性維護，諸如“泄漏診斷”等，完善了以前的診斷方案。
• 也可以通過服務器且無需其他配置軟件來設定參數。

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

  虛擬物理系統 (CPS) 是第四次工業革命的技術基礎。作為具有通信功能的系統，它們實現了人類和技術在“社會技術”相互作用下的新功能、服務和性能。這意味著，在物理世界、我們周圍的世界和數字世界之間架設了一道橋梁。它們在現代生產過程和機器開發過程中展現出的靈活性和適應性為標準化、靈活化和盈利能力強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

  Festo Motion Terminal (數字控制終端) 的各項功能都是通過 Motion App 形式的程序實現的。具體來說是在系統內部通過靈活且可編程的集成式處理器和智能執行元件實現的。相比于固定“布線”的硬件功能，通過軟件和分散式智能系統實現功能可以顯著提高系統的靈活性。這樣可以在系統內部進行分散式調整。這不僅減小了通信時所需的帶寬，而且還降低了整體系統的控制和編程復雜性。

• 分離：功能和硬件

  Festo Motion Terminal (數字控制終端) 擁有功能強大的自有處理器（用于集成控制器 [1] 的分散式智能系統）以及 Motion App [2]. 形式的功能模塊。這是將必要的氣動功能與機械硬件分離開來，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動要求。

  智能執行元件和集成式傳感器

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

• Festo Motion Terminal (數字控制終端) 的這一智能執行元件通過傳感器內置橋式電路觸發，該電路由四個兩位兩通閥組成，這些閥分別為壓電式、先導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現各種常用閥功能的關鍵前提。利用這種閥技術還可以實現比例壓力控制功能或制定出復雜的控制解決方案，如軟停機。

• 具有模擬平衡功能的集成式傳感器

  在虛擬物理系統中，固定集成式傳感器是*的 - 無論是為了適應不斷變化的環境條件，還是為了匯總大數據范疇內的所有相關信息。

  該系統能夠利用模擬模型進行自我評估和調整。例如在壓緊過程中無需外部測力計進行狀態監測。集成式傳感器 [3] 和基于軟件的模型的結合，不僅節省了成本，而且還簡化了整體系統，包括從設計到現代化改造等各個環節。

  通過獨立式內置輸入端 [4] 可以針對特定任務實時處理來自外部的內部控制傳感器的數據。氣動技術由此拓展了新的應用領域。 

• 直觀的用戶界面 

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

  Festo Motion Terminal (數字控制終端) 有幾種人機界面：您可以方便快捷地做出調整 - 可直接通過以太網、通過因特網瀏覽器、通過直觀的 Web 配置界面或通過傳統型機器控制系統的過程數據來實現。Motion App 簡單的功能配置有助于您快速地對系統進行調試、重新配置和調整。

• 自適應通信接口

• 虛擬物理系統 (CPS) 使機電一體化系統具有新的聯網能力。真正的創新之處在于：采用開放式標準的 CPS 標準化通信接口使 Festo Motion Terminal (數字控制終端) 適用于未來的發展，如軟件服務或聯網。

  因此，Festo Motion Terminal (數字控制終端) 的 CPX 現場總線節點 [5] 以及眾多可用的輸入/輸出模塊為機器和生產網絡通信提供了成熟可靠的標準。此外還能借助 CPX-CEC 的 OPC-UA 接口實現不受平臺和制造商影響的面向服務的架構 - 工業 4.0 的理想條件。