Macht kurzen Prozess

Asco Joucomatic hat die Baureihe „Sentronic D“ durch zusätzliche Features für weitere Einsatzbereiche tauglich gemacht. Das bisher schon umfangreiche Produktprogramm an Druckregelventilen mit integrierter digitaler Kommunikation wurde durch die Möglichkeit der kaskadierten Regelung in seinem Einsatzspektrum beträchtlich erweitert. Die kaskadierte Regelung erlaubt es auch, komplexe Regelungsaufgaben für viele Anwendungsfälle zu meistern.

Bei der Baureihe Sentronic D handelt es sich um hochdynamische, elektronische Druckregler für anspruchsvolle Aufgaben der pneumatischen Regelungstechnik. Mit den Standardgeräten können druckgeregelte Anwendungen, wie z. B. Tänzerwalzenausgleich, Anpresskräfte anpassen, Behälterdrücke ausgleichen, Gewichtsausgleich und vieles mehr komfortabel und schnell realisiert werden. Aber auch weitergehende Aufgaben wie Positionieren, Durchfluss oder Kraft regeln, ist mit Hilfe von externen Sensoren und einer kaskadierten Regelung möglich. Besonders vorteilhaft ist in beiden Fällen die Möglichkeit, das Ventil direkt via PC in Betrieb zu nehmen, zu steuern, zu warten sowie bei Bedarf individuell zu parametrieren.

Durch die für Sentronic D kostenlos im Internet erhältliche „DaS“-Software werden die Überwachungs- und Steuerungsfunktionen erheblich vereinfacht und die Fertigungssicherheit erhöht. Gleichzeitig unterstützt die Software routinemäßige Wartungsaufgaben sowie die Erkennung von Fehlerursachen bei sich ändernden Umgebungsbedingungen. Die Software kann mit jedem üblichen PC mit serieller Schnittstelle genutzt werden. Zu den Funktionsbereichen des DaS-Programms gehören:

Die Funktionen für die Steuerung ermöglichen es dem Anwender, u. a. verschiedene Drucksprünge oder Rampenverläufe zu simulieren. Gleichzeitig kann er mit der Visualisierungs-Software das Einschwingverhalten, ähnlich wie bei einem Oszilloskop, beobachten. Da hochdynamische, pneumatische Regelventile bei ungünstigem Aufbau gelegentlich zum Schwingen bzw. Oszillieren neigen, ist die Zoomfunktion, mit der das Nachschwingen im Millisekunden-Bereich beobachtet werden kann, eine wertvolle Diagnosehilfe. Sollte die Werkseinstellung des PID-Reglers noch nicht optimal an die spezifische Anwendung angepasst sein, kann der Anwender entweder die Parameter eines anderen vorgeschlagenen Reglers wählen oder einen eigenen Parametersatz definieren. Durch die Darstellungsmöglichkeit der einzelnen Reglerparameteranteile ist schnell ersichtlich, welcher Parameter in welche Richtung geändert werden muss, um zu einem guten Regelergebnis zu kommen. Die weiten Verstellgrenzen der einzelnen Parameter erbringen auch bei schwierigen Regelaufgaben gute Ergebnisse. Anschließend kann der Anwender die neu ermittelten Reglerparameter auf den Druckregler übertragen. Abgespeichert in einer Projektdatei können diese Daten im Servicefall als Referenz genutzt und für präventive Wartungsarbeiten verwendet werden. Diese Projektdatei lässt sich per e-mail verschicken, was eine Unterstützung bei der Diagnose oder bei der Einstellung der Parameter aus der Ferne möglich macht. Eventuell für verschiedene Anlagen benötigte unterschiedliche Reglereinstellungen können vom Kunden selbst vorgenommen werden. Die Anzahl der auf Lager liegenden Ventiltypen wird dadurch reduziert.

Die Visualisierungssoftware DaS zeigt neben dem Druckverlauf am Ausgang des Regelventils auch sämtliche Ein- und Ausgangssignale des Reglers wie Druckschalterfunktionen, Autosafeaktivierung, Rampeneinstellung etc.. Der Anwender ist jederzeit über den aktuellen Zustand informiert. Extras wie die Rampe oder Druckschalterfunktion sind im Regler bereits standardmäßig enthalten. Die im Ventil integrierte Autosafefunktion senkt bei Nicht-Erreichen des Ausgangsdruckes nach einer, in der DaS-Software einstellbaren Zeit, den Magnetstrom ab, um eine zu starke Erwärmung des Ventils zu verhindern. In periodischen Abständen wird der Magnetstrom auf 100 % geschaltet, um zu prüfen, ob sich der gewählte Solldruck einstellen lässt.

Wo die bisherige Produktpalette der Asco Joucomatic Proportionalventile auf Grund des benötigten Durchflusses, des benötigten Druckbereiches (größer 50 bar), der Aggressivität des Me- diums oder durch die Komplexität der Regelungsaufgabe an Ihre Grenzen stießen, erlaubt es das Sentronic D mit dem kaskadierten Regler stabile Regelkreise aufzubauen. Dabei kann ein pneumatisch betriebenes Stellglied von einem Sentronic D als Pilotventil angesteuert werden. Das Stellglied wird mit Hilfe des eingebauten Sensors als Slave-regelkreis druckgeregelt angesteuert. Dabei kann der minimale und maximale Ausgangsdruck des Sentronic D über die DaS-Software auf den Verstellbereich des Stellgliedes angepasst werden. Am Ausgang des Stellgliedes wird die zu regelnde Größe mit einem Sensor als Messsignal 0 bis 10V 0/4 bis 20 mA erfasst und an Sentronic D zurückgeführt. Dieses Signal dient dem Slavekreis überlagerten Masterregler als Istwert. Abhängig von der im Masterregelkreis ermittelten „Soll-zu-Ist“ Differenz wird der Pilotdruck im Stellglied erhöht oder erniedrigt. Die gezielte, druckgeregelte Ansteuerung des Stellgliedes mit den fest definierten Druckgrenzen verhindert ein Übersteuern oder Untersteuern und die damit verbundene Zeitverzögerung beim Anfahren einer neuen Sollwertvorgabe. Diese teilweise schon in der Anlagensteuerung realisierte Aufgabe der Kaskadenregelung kann somit dem Proportionalventil direkt übertragen und damit die Anlagensteuerung entlastet werden.

Durch die Möglichkeit der individuellen Parametrierung ist Sentronic D für unterschiedliche Aufgaben programmierbar. So kann neben der Einstellung der PID-Reglerparameter auch die Art der Sollwertvorgabe von z. B. 0 bis 10 V auf 4 bis 20 mA umgeschaltet werden. Bisher musste der Anwender bereits bei der Bestellung des ersten Druckreglers entscheiden, welche Sollwertvorgabe er in seiner späteren Serienmaschine oder Anlage verwenden will. Begrenzungen des Druckbereiches können ohne das Anlegen von Druckluft über die Software vorgenommen werden. Aufwändige Aufbauten mit Messgeräten, wie sie bei der Einstellung von analogen Proportionalventilen notwendige waren, entfallen hiermit. Dadurch wird der Zeitaufwand für Einstellungen geringer und es können Lagerbestände durch weniger Varianten drastisch reduziert werden.

Die Produktpalette umfasst Inline- oder Aufflanschausführung mit Anschlüssen von G1/8“, G1/4“ und G3/8“ sowie Nennweiten von DN4 oder DN8. Auf dem bedienerfreundlichen LED-Display können der Ausgangsdruck in verschiedenen Einheiten, Sollwert oder Istwert dargestellt werden. Die wichtigsten Informationen, wie das Anliegen der Versorgungsspannung oder eines Sollwertes, werden dabei an drei verschieden farbigen LEDs angezeigt. Inzwischen fordern viele Kunden ein Display zur Anzeige des eingeregelten Ausgangsdrucks und der Einstellfunktionen. Andererseits gibt es Anwendungen, in denen durch unbefugte Eingriffe Funktionsstörungen auftreten können oder man Abstimmungsprobleme zwischen verschiedenen Anzeigen vermeiden bzw. den Wert zentral an einem Leitstand anzeigen möchte. Hier ist die Variante „ohne Einstelltasten“ zu wählen. Die Bedienung mittels Einstelltasten und Display wurde bewusst einfach gehalten, da die volle Funktionalität ohnehin über die in allen Varianten vorhandene serielle Schnittstelle und die Das-Software zur Verfügung steht. Über die beiden Tasten kann im Handbetrieb ein Ausgangsdruck eingestellt werden. Dies ermöglicht bei der Inbetriebnahme eine Überprüfung der nachfolgenden Anlagenteile ohne Sollwertvorgaben der Anlagensteuerung. Der Handbetrieb wird aus Sicherheitsgründen beim Abschalten der Versorgungsspannung verlassen.

Auf Grund der Verbreitung und der günstigen Kosten für analoge elektrische Schnittstellen wird das Sentronic D über eine analoge Sollwertvorgabe (0 bis 10 V, 0 bis 20 mA oder 4 bis 20 mA) angesteuert. Wird eine Ansteuerung über z. B. Profibus DP gewünscht, steht ein Elektronikmodul zur Verfügung, das die analogen Sollwert- und Istwertsignale von zwei Proportionalventilen verarbeiten kann. Änderungen der Reglerparameter, die an analog arbeitenden Proportionalventilen oft durch Änderungen an der Bestückung von Bauteilen realisiert wurden, werden mit Sentronic D durch die vielseitigen Vorteile und Möglichkeiten eines digitalen Proportionalventilreglers über die Das-Software zur Verfügung gestellt.

Die Sentronic D Baureihe zeichnet sich weiterhin durch kompakte Abmaße, hohen Durchfluss, stabiles dynamisches Regelverhalten und günstige Montagemöglichkeiten aus.

Darüber hinaus steht für Anwendungen, bei denen ausschließlich die Funktionalität der digitalen Regelelektronik benötigt wird, auch das einzelne Regelmodul Control D für die DIN-Schienenmontage zur Verfügung.

Sowohl durch die mechanischen Varianten in Durchfluss, Anschlussgröße und Montagemöglichkeiten, insbesondere aber durch die vielfältigen Möglichkeiten eines digitalen Regler mit seinen einstellbaren Parametern und verschiedenen Konfigura- tionsmöglichkeiten sind die Proportionalventile in der Lage, pneumatische Regelungsaufgaben aus allen Bereichen zu übernehmen.

Proportionalventil KEM 468

Digital KEM 469

Druckregelung KEM 470

Pneumatik KEM 471

Druckregelventil KEM 472

Marktübersicht Proportionalventile

VDMA Fachbereich Fluidtechnik

VDMA-e-market Ventile und VDMA e-market Ventile und Ventilbaugruppen