عملگرهای الکتریکی در ارتقاء اتوماسیون صنعتی برتری می‌یابند

در دنیای اتوماسیون صنعتی، دو فناوری قدرت بر برنامه های کنترل حرکت تسلط دارند: محرک های الکتریکی و محرک های پنوماتیک.این سیستم ها به عنوان "عضلات" فرآیندهای خودکار عمل می کنند، تبدیل سیگنال های کنترل به حرکت مکانیکی برای فشار دادن، کشیدن، چرخش و موقعیت دادن وظایف در کاربردهای مختلف صنعتی.

تمایز اصلی بین محرک های الکتریکی و پنوماتیک در منابع انرژی آنها است. محرک های الکتریکی از انرژی الکتریکی برای کار استفاده می کنند.در حالی که محرک های پنوماتیک به سیستم های هوا فشرده تکیه می کنند.

محرک های الکتریکی به طور معمول نیاز به حداقل 24VDC منابع برق، به طور معمول در محیط های صنعتی موجود است. سیستم های پنوماتیک نیاز به هوا فشرده از کمپرسورهای هوا،که نیاز به زیرساخت های اختصاصی و نگهداری دارندانتخاب بین این فن آوری ها اغلب با ارزیابی اینکه کدام منبع برق در یک محیط کاربردی داده شده به راحتی در دسترس و قابل اطمینان تر است، آغاز می شود.

محرک های پنوماتیک سرعت های ثابت و نسبتا ثابت را که از طریق تنظیمات دستی شیر کنترل می شوند، ارائه می دهند. محرک های الکتریکی کنترل سرعت متغیر را از طریق کنترل کننده های قابل برنامه ریزی فراهم می کنند.امکان شتاب، کاهش سرعت و قابلیت های موقعیت دقیق.

سیستم های پنوماتیک قدرت بالا و حرکت سریع را ارائه می دهند اما به دلیل فشرده سازی هوا از دقت موقعیت پایین تر رنج می برند. محرک های خطی الکتریکی به دقت کنترل استثنایی دست می یابند،با برخی از مدل ها قادر به 0.0001 اینچ (0.0025 میلی متر) دقت موقعیت.

محرک های پنوماتیک به طور معمول در محدوده -40 ° F تا 175 ° F (-40 ° C تا 80 ° C) با پیکربندی های ویژه برای شرایط شدید کار می کنند.محرک های الکتریکی در محدوده -40 ° F تا 150 ° F (-40 ° C تا 65 ° C) کار می کنند اما نیاز به مهر و موم دقیق در برابر ورود رطوبت دارند.

محرک های الکتریکی به طور کلی در سناریوهای توقف اضطراری ایمنی برتر را ارائه می دهند، زیرا برای حفظ موقعیت به هوا گیر کرده وابسته نیستند.حفاظت های داخلی در برابر خرابی های الکتریکی و گرم شدن بیش از حد لایه های امنیتی اضافی را فراهم می کندسیستم های پنوماتیک در درجه اول به قابلیت اطمینان مکانیکی و کنترل فشار برای ایمنی تکیه می کنند.

• الزامات کنترل دقیق حرکت
• برنامه هایی که نیاز به یکپارچه سازی پیشرفته سیستم دارند
• محیط هایی که انرژی الکتریکی نسبت به هوای فشرده در دسترس تر است
• شرایط عملیاتی رطوبت کم
• برنامه های حساس به سر و صدا
• برنامه هایی که نیاز به نگه داشتن موقعیت دارند
• چرخه های شروع و توقف مکرر
• نیازهای نظارت و کنترل از راه دور
• اولویت های بهره وری انرژی

• محیط های خطرناک با خطر انفجار
• برنامه های کاربردی در مقیاس کوچک با محدودیت هزینه
• الزامات نیروی زیاد و حرکت سریع
• محیط های با دمای شدید
• شرایط ارتعاش یا ضربه زیاد
• تنظیمات ساده سیستم کنترل
• اولویت های نگهداری کم
• محیط های خاکی یا مرطوب
• نیاز به زمان پاسخ سریع

محرک های الکتریکی مدرن از انواع مختلفی از موتورها از جمله DC، AC، stepper و servo motor استفاده می کنند که هر کدام برای کاربردهای خاص مناسب هستند.روش های کنترل از تغییر ساده به ارتباطات اتوبوس پیچیده برای سیستم های شبکه ایدستگاه های بازخورد مانند رمزگذاری کننده ها و سنسورها کنترل دقیق حلقه بسته را امکان پذیر می کنند، در حالی که مکانیسم های حفاظت جامع در برابر نقص های عملیاتی محافظت می کنند.

سیستم های پنوماتیک از سیلندر ها، موتورها و محرک های چرخشی برای نیازهای مختلف حرکت استفاده می کنند. گزینه های کنترل شامل شیرهای اولیه روشن و خاموش و تنظیم فشار متناسب است.اجزای اساسی سیستم شامل فیلترها هستند، تنظیم کننده ها، روان کننده ها و خاموش کننده ها برای حفظ عملکرد و کاهش صدا.

انتخاب بین این فن آوری ها نیاز به ارزیابی عوامل متعدد دارد:

• الزامات کاربردی و انتظارات عملکردی
• کل هزینه مالکیت در مقایسه با سرمایه گذاری اولیه
• منابع و تخصص نگهداری در دسترس
• تحمل سر و صدا در محیط کار
• محدودیت های فضای فیزیکی برای نصب
• پیچیدگی و قابلیت سیستم کنترل
• ملاحظات تاثیرات زیست محیطی

هر دو فناوری همچنان در حال تکامل هستند تا نیازهای مدرن اتوماسیون را برآورده کنند. محرک های الکتریکی به سمت دقت بالاتر، سرعت های بالاتر و قابلیت های شبکه ای هوشمندتر پیشرفت می کنند.سیستم های پنوماتیک تمرکز بر بهره وری انرژینوآوری های نوظهور شامل قابلیت های تشخیص خود، الگوریتم های کنترل سازگار و مواد بهبود یافته برای دوام بیشتر است.

انتخاب بین محرک های الکتریکی و پنوماتیک به طور کامل به الزامات کاربردی خاص بستگی دارد.هیچ یک از این فناوری ها یک راه حل برتر جهانی را نشان نمی دهند. هر کدام در زمینه های عملیاتی مختلف برجسته هستند.با ارزیابی دقیق نیازهای عملکرد، شرایط محیطی و عوامل اقتصادی، متخصصان اتوماسیون می توانند راه حل کنترل حرکت بهینه را برای سیستم های خود انتخاب کنند.