集成式控制阀块技术

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作者:Christopher Haug 文章来源:PHT《制药业》 发布时间:2011-03-07

与单一的先导阀、预控阀自动化技术相比,集成式控制阀块不仅能够降低投资成本,还可以降低总拥有成本。只需一个电子控制器,就可以帮助完成故障诊断,避免生产设备的停机损失,降低设备的维护费用。

复杂的激素和抗生素生产设备包括了很多其他自动化生物工程的产品生产线,其气动控制系统往往需要支付高额费用。设备中的过程控制阀都要经过一个个的先导阀、预控阀,还需经由中央控制阀块进行驱动控制。与这种控制方式所需费用相比,Festo公司安装在电气控制柜中的集成式控制阀块解决方案就体现出其独有的优点了。

另外,这一系统解决方案还有着统一的标准化现场总线通讯接口,例如与Profibus DP现场总线的通讯接口。与单个控制阀解决方案相比,使用控制阀块技术可以省略与各个控制阀之间的远程输入输出连接,并省略了它们之间的布线、电缆和其他辅助工作。在一般的大型生产设备中,可以省略几百个二进制输出端的连接工作量和与此有关的规划设计,由此节约了投资和设备维护费用。

轻松实现监控

从费用的角度观察,生产设备的可靠运行比投资数额要重要得多,由远程输入输出控制台CPX和电磁阀阀块MPA组成的集成式控制阀解决方案CPX/MPA能够明显提高生产设备的可靠性,并且轻松完成设备维护保养和故障诊断。为了实现这一目的,在MPA电磁阀阀块中集成了一个微处理器(Festo ASIC芯片)。这一电子芯片能够对阀块每个线圈的工作情况进行故障诊断和分析,并监控线圈的电流进行,识别线圈电压过低、短路或者电力中断等情况。内置的故障诊断存储器把收到的故障诊断信息按照时间顺序保存起来,所检测到的故障信息也将通过阀块上的彩色LED发光二极管,运用现场的手持式编程器(CPX-MMI)或者以太网(Web服务器)发出提示信息。因为在高价值产品的生产过程中,停机意味着巨大的经济损失。

鉴于这种轻松进行监控的特点,制药行业的专业设备供应商Steris Finn-Aqua公司决定使用Festo公司的CPX/MPA控制块解决方案。在具体的生产过程中,若没有有效的故障诊断分析,设备很难满足FDA提出的生产过程分析技术PAT的要求。现在,这家专业设备供应商在医药工业纯净水生产线的多功能蒸馏水设备中使用了CPX/MPA集成式控制阀块。Steris Finna-Aqua公司工程技术部经理Veli-Jukka Parkkam?ki解释说到:“除了丰富的故障诊断分析功能,我们利用CPX/MPA控制阀块还减少了30%的安装费用。”

成套自动化技术的供应

某生物技术公司商业激素和抗生素生产线的自动化技术中也采用了Festo公司提供的成套解决方案。公司可集中精力搞好自己核心产品的研发和生产,而电动机、驱动控制、搅拌机、混合机等不锈钢电气柜的故障诊断数据的可视化以及压缩空气站等,都交给Festo公司的自动化技术专家来完成。

高附加值的生产过程自动化

SEC欧洲公司商务中心的负责人Alexander Riek先生在接受本刊记者的采访时,阐述了模块化控制阀块能为生产带来更大的效益。


“模块化的控制阀系统可实现功能的灵活配置。”
——Alexander Riek,SEC欧洲公司商务中心负责人

PROCESS:Riek先生,Festo公司在生产自动化技术领域中是一家领军企业。流程工业领域的企业能够从这些技术中取得哪些收益呢?

Alexander Riek:这些收益是多方面的。在成功生产出市场急需的医药产品时,医药生产设备的上料和成品包装也都进入到价值增值链中,用户可以从Festo公司30000种不同的产品中找到最适用的自动化控制元器件。Festo公司将自己几十年来在机械加工企业自动化的经验成功运用到流程工业领域企业的自动化控制中,为这些企业提供性能可靠的可编程序控制技术和现场总线控制技术,包括故障诊断、安全保障和易燃易爆安全防护在内的流程控制系统自动化解决方案。来自医药卫生领域中的特殊用户,也能够从畅通无阻的自动化技术平台中获得好处。

PROCESS:面对Festo公司30000多种自动化控制元器件,客户会不会在选择的时候无所适从?

Alexander Riek:在选择自动化控制元器件时,不单是用户一个人在选择,我们在提供高技术自动化平台的同时,技术咨询和服务也在我们的工作范围之中。许多产品有着相同的技术平台,它们可以相互组合,具有很高的模块化能力。

PROCESS:生产设备的模块化在提高生产效率方面有着很大的潜力,这种相互关系体现在哪些方面?

Alexander Riek:流程工艺设备的高效运行在许多方面需要灵活的流程工艺设计、可再现的产品质量以及明确定义的生产连接点,因此流程工艺设备的规划设计显得尤为重要,模块化的流程工艺设备能够实现模块化的流程工艺生产。

PROCESS:模块化技术在自动化中有什么功用?

Alexander Riek:经济性的自动化技术始于电-气动控制技术的应用,这与单纯的电气控制和气动控制有着明显区别,而这一不同也通常涉及到整套设备的规模。与功能相关的流程设备、系统各部件使用接口设备连接,这些接口定义为:使模块能够得到应用。如今的模块化技术根据用户的水平在国际性工程项目中设计出了一些子系统,预装的子系统都经过了功能检测,可以在设备现场直接安装使用,连接到已有的基础设施中。

PROCESS:Festo公司如何看待这些国际性项目?

Alexander Riek:流程工艺技术领域中的用户应集中精力搞好自己的核心产品。Festo公司为每个国际性的工程项目都组织一个专业化的技术团队,由它们把Festo公司的专业技术和应用经验传达到用户的流程工艺设备规划设计之中。

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