Regolatore proporzionale di pressione EB 80
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EB 80, l’innovativo sistema elettro-pneumatico di Metal Work, si arricchisce di un nuovo componente:
il regolatore elettronico di pressione.
Questo utilissimo dispositivo, che serve per regolare la pressione con estrema precisione e che è
totalmente integrato nell’isola di elettrovalvole, nasce dall’esperienza pluriennale di Metal Work nello sviluppo di prodotti elettronici di precisione unita allo strepitoso successo del sistema EB 80.
Ma vediamo nel dettaglio di cosa si tratta.
La proposta Metal Work
Il sistema elettro-pneumatico EB 80 è costituito da una serie di prodotti studiati per il controllo e la regolazione di un impianto pneumatico, tutti integrati in un unico modulo espandibile e riconfigurabile.
Infatti in un solo dispositivo possono essere inserite valvole elettro-pneumatiche di tutti i tipi, basi a più posizioni, alimentazioni pneumatiche ed alimentazioni elettriche, moduli per la gestione dei segnali di ingresso oppure segnali di uscita – in entrambi i casi, sia digitali che analogici - e tanto altro ancora. EB 80 può essere perfino combinata con azionamenti o controllori di moto per il comando di motori elettrici. E’ dotata di un
sofisticato sistema diagnostico, in grado di valutare e segnalare ritardi nella risposta di dispositivi esterni, quali gli attuatori pneumatici, in linea con i principi di Industria 4.0.
Il sistema EB 80 è protetto da numerosi brevetti e modelli di utilità, che ne valorizzano le scelte progettuali più innovative.
Figura 1: Sistema EB 80 con il nuovo regolatore
Le combinazioni possibili sono infinite, ma la cosa stupefacente è che possono essere ottenute con un numero limitato di componenti di base; in tal modo viene facilitata anche la selezione da parte del progettista che sceglie EB 80.
Per raggiungere questo obiettivo si è riusciti a fare un’unica taglia di valvole di piccole dimensioni ma grandi prestazioni che riesce a coprire la stragrande maggioranza delle applicazioni; lo spazio occupato dall’intera isola viene infatti ridotto in ragione del fatto che sono stati minimizzati gli ingombri degli elementi secondari - quali ad esempio i terminali di chiusura - in favore invece dello spazio lasciato agli elementi principali - ovvero le valvole - che in tal modo hanno prestazioni elevate.
L’isola EB 80 viene controllata da un’unica elettronica di comando, studiata per garantire il funzionamento con una tensione che va da 12 VDC (-10%) a 24 VDC (+30%), con cavi multipolari oppure con bus di campo di ogni protocollo.
Figura 2: La grande isola EB 80.
Figura 3: Quadro sinottico di tutte le combinazioni EB 80.
Tra le peculiarità di EB 80 vi sono la modularità dei componenti e la flessibilità nella composizione del sistema; grazie a tali caratteristiche è veramente facile inserire o togliere nuovi moduli, spostarli a seconda delle esigenze, aggiungere nuove funzioni e perfino cambiare il tipo di controllo.
Ricordiamo inoltre che EB 80, nella versione con comando multipolare, consente il controllo di un numero massimo di 38 elettropiloti (che corrispondono a 38 valvole monostabili, 19 bistabili o una combinazione delle due) mentre nella versione con bus di campo, può gestire fino a 128 elettropiloti.
Le versioni per bus di campo sono disponibili con interfaccia nativa per tutti i principali protocolli disponibili sul mercato. Queste versioni consentono, tra l’altro, la gestione di un gran numero di segnali di input ed output analogici e digitali, selezionabili in varie combinazioni tra moduli di Input digitali con connettori M8 oppure con morsettiera, moduli di Output digitali con connettori M8
oppure con morsettiera, moduli di Output digitali con alimentazione elettrica dedicata (per segnali di potenza), moduli di Input analogici, moduli di Output analogici e moduli di Input analogici per la misura di temperature. Le versioni per bus di campo consentono inoltre di dividere il sistema in un’isola principale unita a più isole addizionali mediante l’utilizzo di un unico cavetto con connettori M8.
La portata delle valvole standard arriva fino a 800 Nl/
min; per portate superiori, e senza cambiare taglia, si utilizzano valvole ad alta portata (Pat.) che raggiungono 1.400 Nl/min (altra caratteristica che rende unico il sistema EB 80).
Sono inoltre disponibili elementi pneumatici aggiuntivi, detti Moduli Multifunzione, che vengono inseriti nelle bocche di uscita delle basi ed aggiungono una serie di funzioni pneumatiche quali: regolatore manuale di pressione, regolatore di flusso, valvola di non ritorno e tanti altri ancora.
Figura 4: Moduli Multifunzione per EB 80.
Per quanto detto finora sulle potenzialità del sistema EB 80, viene quindi naturale lo sviluppo di nuovi componenti integrati, proprio come il nuovo regolatore elettronico di pressione che consente un controllo di tale grandezza nell’ordine delle poche decine di millibar.
Come accennato nell’introduzione Metal Work ha sviluppato da tempo una vasta gamma di regolatori elettronici, con caratteristiche di altissima precisione e portate che vanno da 10 a 20.000 Nlitri / minuto.
La Serie Regtronic, così è denominata questa gamma di prodotti Metal Work, annovera regolatori miniaturizzati con filetti da M5 per chi ha necessità di ingombri ridotti, regolatori di medie dimensioni, con filetti da 1/8”
oppure da ¼”, per gli usi più frequenti, per arrivare poi a regolatori con filetti da 2” per chi ha necessità di portate di aria elevate.
Tutti i prodotti della Serie Regtronic presentano ottime caratteristiche di regolazione: linearità entro il ±0.5%
del fondo scala, isteresi entro il ± 0.2% del fondo scala, ripetibilità entro il ±0.2% del fondo scala e sensibilità impostabile da 10 a 300 mbar, solo per citarne le
display e tastierino di controllo oppure con connettore M12 per il controllo da remoto.
Tutti i modelli possono essere scelti in versione con sistema di controllo analogico oppure in versione IO-Link.
Nelle versioni analogiche il controllo può essere eseguito in tensione, in corrente oppure mediante RS 232 (oltre che da tastierino, ove presente); queste versioni sono alimentabili con tensione che va da 12 VDC (-10%) – caratteristica utilissima nei casi in cui vi siano cali
Figura 6: Regtronic su una macchina SPMC.
di tensione - a 24 VDC (+30%) – caratteristica che consente di accettare anche picchi di tensione inattesi senza che questi provochino il danneggiamento del circuito.
IL NUOVO REGOLATORE ELETTRONICO EB 80
Ma perché integrare i due sistemi?
Come anticipato, EB 80 costituisce il “cervello” del sistema elettro-pneumatico e si pone come elemento di controllo centralizzato dell’intero impianto pneumatico.
Va da sé che per le applicazioni che richiedono un’elevata precisione nella regolazione della pressione, la comodità di poter integrare nel sistema centrale uno o
più elementi in grado di espletare tale funzione, consente al progettista dell’impianto una flessibilità altrimenti non raggiungibile.
In tal modo con un dispositivo integrato è possibile eseguire, oltre a tutte le già note peculiarità di EB 80 (controllo delle valvole direzionali, lettura di segnali di input digitali o analogici, comando di segnali d’uscita digitali o analogici), anche la nuova utilissima funzione di regolazione precisa della pressione.
Il nuovo elemento mantiene tutta la modularità e la flessibilità che caratterizzano EB 80 ed è quindi facilmente inseribile o spostabile all’interno dell’isola;
dimensionalmente occupa lo spazio di una base a 4 posizioni ed è progettato in modo che, all’interno di un’isola, si possano inserire fino a 16 elementi di questo tipo.
Dal punto di vista funzionale, il nuovo componente viene proposto in due versioni: una versione, detta per regolazione “locale”, che controlla il livello di pressione all’uscita posizionata sulla base dello stesso elemento ed una versione per la regolazione in “serie”
di tutti gli elementi dell’isola EB 80 posti sulla destra del componente stesso.
La prima versione è utile quando si vuole la regolazione puntuale della pressione, presa ad un’unica uscita e solitamente utilizzata per un elemento singolo o per un ramo dell’impianto; ciò consente di avere anche una buona portata dell’aria regolata. Il tipico esempio di tale utilizzo è quando si vuole regolare la pressione ad
Figura 7: Isola EB 80 per bus di campo con regolatore di pressione integrato.
un dosatore oppure ad un singolo attuatore, in maniera molto precisa.
La seconda versione viene invece utilizzata quando si vuole regolare la pressione a tutte le valvole all’interno dell’isola, da un certo punto in avanti. Ad esempio quando una prima parte dell’isola viene utilizzata per il controllo di cilindri che lavorano ad una certa pressione e solo dal regolatore in poi si vogliono comandare attuatori che lavorano ad una determinata pressione molto precisa; oppure quando si vuole variare la pressione in maniera dinamica, all’interno di un ciclo di lavoro, mediante un segnale di comando.
Dal punto di vista del controllo, entrambe le versioni sono inseribili sia in isole con bus di campo che in isole con controllo multipolare. Le versioni per isole in bus di campo vengono controllate attraverso il terminale stesso dell’isola, mentre le versioni per isole multipolari sono dotate di un proprio connettore M12 per la comunicazione elettrica.
Come per gli altri regolatori elettronici di Metal Work, anche il nuovo nato è disponibile nella versione con display e tastierino di controllo manuale oppure nella versione per controllo da remoto (senza display).
La disposizione dei comandi e dell’interfaccia utente segue la logica degli altri elementi della famiglia EB 80, ovvero: il display, il codice articolo ed il simbolo identificativo sono visibili dall’alto (zona superiore rispetto alle basi); sulla parte posteriore delle basi, dal lato opposto all’uscita pneumatica, viene stampato lo schema logico di passaggio dell’aria all’interno della base stessa; infine sempre sul lato posteriore, quando è presente il connettore M12, viene riportato anche lo schema di piedinatura dello stesso.
Anche il nuovo regolatore elettronico, come il resto dell’isola, presenta un grado di protezione IP65 come standard: al fine di ottenere tale caratteristica senza perdere di precisione, ciascun regolatore è dotato di un sistema di compensazione delle sovra-pressioni interne in grado di mantenere la protezione dichiarata.
Ricordiamo infine che le certificazioni ATEX, UL, EAC, CE ed IECEX che caratterizzano le isole EB 80 vengono estese anche alle versioni contenenti questo nuovo elemento.
Metal Work S.p.A.
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