Gerak Kontrol Optimal Kurangi Konsumsi Energi Mesin

0
6

Jens Bruhl dan Günther Landgraf

Modul perangkat lunak analitis memungkinkan gerakan yang mengoptimalkan energi dan waktu. Hal ini memungkinkan untuk menghemat waktu hingga 14% dan energi hingga 15%. Menonaktifkan bagian yang tidak dibutuhkan mengurangi konsumsi energi sebesar 30%. Analisis konsumsi juga mengungkapkan konsumsi yang terlalu besar.
Berapa banyak sebuah mobil membutuhkan bahan bakar, tergantung tidak hanya pada tipe kendaraan. Ternyata gaya mengemudi individu memainkan peran penting dalam konsumsi bensin atau solar. Siapa yang menginjak gas, mengakselerasi dan mengerem dengan cerdas, berarti ia menghemat uang dan seringkali mencapai tujuan lebih cepat. Juga pada peralatan dan mesin produksi, kontrol yang cerdas mengenai fungsi penghematan energi dapat mengurangi konsumsi energi secara secara signifikan, tanpa mengurangi produktivitas. Oleh karena itu, Rexroth telah mengembangkan perangkat analisis dan blok fungsi untuk platform kontrol terbukanya, yang dengannya produsen mesin dan pengguna meningkatkan efisiensi energi untuk keseluruhan siklus hidup.aktif  secara signifikan.

Sebuah contoh klasik dapat menjelaskan hal ini: Dua mobil berada di depan lampu merah. Sementara satu pengemudi mematikan mesin, pengemudi lainnya menggas dengan panik. Ketika lampu hijau, pengemudi itu berlari dengan kecepatan penuh untuk beberapa ratus meter kemudian mengurangi kecepatan sebelum lampu merah berikutnya. Pengemudi lainnya mengakselerasi dengan perlahan, hingga saat lampu hijau menyala – dan mendahului pengemudi lain yang ambisius. Perbedaan konsumsi dengan model yang sama dapat menjelaskan beberapa liter per ratus kilometer.

Advertisement

Serangkaian pendekatan menawarkan konstruksi mesin, untuk menggunakan kecerdasan kontrol untuk peningkatan efisiensi energi dan dengan demikian dapat menjaga atau bahkan meningkatkan produktivitas. Faktor yang menentukan adalah pendekatan sistem yang mempertimbangkan seluruh proses otomatisasi dan proses individual. Dengan Rexroth 4EE (untuk Efisiensi Energi) sekarang terdapat empat tuas untuk efisiensi energi yang lebih besar, yang berpengaruh atas seluruh siklus hidup.

Kini desainer telah menggunakan komponen-komponen yang dioptimalkan dalam konsep-konsep baru mereka, kembalinya energi saat pengereman dan skema berbasis kebutuhan. Sambungan dari unit bantuan dan kontemplasi sistem energi yang komprehensif menawarkan potensi yang besar.

Konsumsi penting hanya diaktifkan bila diperlukan

Penelitian pada perangkat mesin menunjukkan bahwa penonaktifan mesin yang tidak diperlukan bisa menghemat biaya energi hingga 30%. Penghematan lebih lanjut dari skor besarnya permintaan serupa bertujuan untuk pengontrolan aksesori yang diperlukan. Mereka tetap aktif selama mesin dalam keadaan beroperasi, bahkan jika mereka tidak berkontribusi pada proses yang sedang berjalan.

Sama seperti di mobil modern tombol Start-Stop otomatis yang non aktif ketika lampu merah, kontrol Rexroth dapat menonaktifkan mesin atau modul individual dan komponen yang diperlukan. Mengenai kondisi aktif dan nonaktif produsen mesin dapat menggunakan satu atau lebih modus hemat energi seperti Stand-by atau Sleep. Modus stand-by memungkinkan restart lebih cepat dibandingkan dengan dimulai dari kondisi nonaktif/mati. Idealnya, kontrol diaktifkan melalui Wake on Lan oleh sebuah kontroler produksi . Dengan SERCOS III dan Profinet profil energi memungkinkan untuk mengaktifkan modus hemat energi secara otomatis dan selektif.

Interaksi cerdas dengan unit tambahan

Kontrol permintaan memiliki implikasi untuk menafsirkan berbagai aksesoris/unit tambahan. Anda juga harus memiliki kecerdasan “yang cukup terpadu” atau melalui interface yang sesuai ke SPS secara keseluruhan. Rexroth Blue Hydraulic Drives mengaturnya sebagai pompa hidrolik variabel yang independen dan kebutuhan kapasitas yang diperlukan. Dalam kombinasinya dari pompa tetap, Rexroth telah menetapkan parameter cairan khusus dalam perangkat lunak dan dengan demikian mencapai pengurangan konsumsi dinamis tinggi, tergantung pada siklus sampai 70% dibandingkan dengan sistem yang tidak terkontrol. Pasokan umum teknologi coolant tekanan hidrolik dan tekanan tinggi dalam perangkat mesin melalui KSTBooster tetap meningkatkan nilai ini. Penghapusan pompa sekrup biasa dengan motor terpisah mengurangi konsumsi energi di suplai coolant hingga 90%.

Baca juga :   Gates Membuka Markas Baru di Singapura

Sambungan dan pemutusan yang diperlukan oleh konsumen melalui kontrol pusat membutuhkan pemrograman yang diproses secara individu. Ini memperhitungkan kapan dan konsumen yang mana yang perlu diaktifkan dan juga waktu berjalan serta urutan pengaktifan dan penonaktifan masing-masing unit tambahan. Dasar ini membentuk  rekaman rinci dan analisis konsumsi energi dari semua aktuator dalam proses nyata.

Rexroth telah mengembangkan alat analisis yang terintegrasi dengan  Indramotion MTX cta (Gambar 1) dan MTX ega (Gambar 2) untuk mengukur waktu gerakan dan konsumsi energi masing-masing NC-Satz secara online tanpa hardware tambahan. Perangkat membaca konsumsi energi melalui Sercos dari drive, sementara mereka menghitung energi untuk setiap unit tambahan. Mereka menggunakan sinyal kendali mereka, konsumsi rata-rata dan model yang sesuai. Hal ini menghasilkan bentuk tabular dan grafis yang siap untuk memberikan data solid kepada pengembang, untuk memeriksa interpretasi dari semua konsumen dalam proses, yang mengoptimalkan pemrograman dengan tujuan untuk efisiensi energi dan melakukan review kinerja.

Melalui rekaman simultan dari waktu pergerakan, programmer selalu dapat memperhatikan dampak pada waktu siklus. Seperti gelombang hijau di jalan terbuka Indramotion MTX cta dan MTX ega memungkinkan untuk memparalelkan pergerakan berbagai drive dan dengan demikian mengurangi konsumsi energi dan waktu siklus.

Modul analisis gerak memungkinkan untuk mempersingkat waktu siklus mesin.

Contoh dari perangkat mesin menunjukkan bahwa puncak kekuatan terbesar biasanya terjadi pada perubahan/pergantian alat. Dalam fase ini poros utama memperlambat dan sumbu pakan bergerak dalam gerak cepat menuju titik balik perangkat mesin. Setelah perubahan perangkat mesin, poros mesin berubah kembali dan memperbarui kecepatan yang diperlukan dan sumbu pakan berada dalam posisi untuk pengolahan berikutnya.

Perangkat lunak analisis menggambarkan secara persis konsumsi energi dari berbagai gerakan.

Menurut sebuah analisis dengan Indramotion MTX cta dan MTX ega spesialis Rexroth mengoptimalkan proses ini dan melapisi pergerakan di dalam perubahan perangkat kerja. Akhirnya, mereka diganti sepenuhnya oleh gerakan spline.

Hasilnya: Penghematan waktu dalam contoh khusus setelah optimalisasi sekitar 14% dan penurunan konsumsi energi sebesar 15%.

Pengurangan konsumsi energi  sumbu tanpa kerugian stroke 

Penelitian lebih lanjut terhadap perangkat mesin yang berbeda menunjukkan bahwa pakan sumbu dan poros sering bekerja secara independen. Poros utama umumnya terkait dengan percepatan maksimum dengan kecepatan yang telah ditentukan, tidak tergantung pada berapa lama sumbu pakan membutuhkan jalan untuk kembali. Ada satu suara: Jika sumbu pakan lebih cepat berada dalam posisi dan poros belum mencapai kecepatan yang ditentukan, kecepatan yang lebih rendah dapat mengurangi konsumsi energi sumbu tanpa kehilangan waktu siklus. Demikian pula, poros yang terkait dengan percepatan yang berkurang dapat dibawa kepada kecepatan yang telah ditentukan, ketika sumbu pakan memiliki persyaratan waktu lebih tinggi. Sebuah pemrograman pandai menghindari puncak beban dan menyediakan energi pengereman melalui link DC dari drive yang lain.

Analisis konsumsi energy nyata ini mencakup  efek-samping oversizing di sisi drive: alat analisis menunjukkan apakah dan seberapa sering drive mendapatkan performa terbaiknya. Dalam evaluasi dan optimasi berikutnya produsen mesin Rexroth mendukung  melalui layanan organisasi di seluruh dunia. Dengan demikian, mesin bekerja lebih hemat energi dan cepat tanpa biaya tambahan perangkat keras melalui fungsi kontrol yang cerdas. (MM)

Dr. Jens Brühl adalah Kepala Pengembang Sistem Perangkat Mesin Bosch Rexroth AG, Electric Drives and Controls di Lohr.

Günther Landgraf adalah staf pada perusahaan yang sama.

 

Advertisement

Tulis Opini Anda