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Monoenergetische Ventilinsel

Die monoenergetische Ventilinsel bildet, als dezentrale fluidische Steuerungseinrichtung die Basis eines pneumatischen Handhabungsmoduls für die Betätigung der pneumatischen Aktoren (Achsen, Vakuumgreifer).

Sie ist modular aufgebaut und setzt sich aus folgenden Funktionseinheiten zusammen:
  • Energiewandlermodul(1)
  • Energiemanagement (2)
  • zwei Eingangsmodule (3)
  • Funkmodul (4)
  • Ventilmodul (5)

Energiewandlermodul (1)

Die ohnehin zur Verfügung stehende pneumatische Energie wird über eine Luftmotor-Generator-Einheit in elektrisch nutzbare Energie gewandelt. DIese wiederum wird zur späteren Verwendung in einem Energiespeicher gepuffert. Zur Aktivierung des Wandlers wird ein Impulsventil verwendet, welches von einem Ladecontroller gesteuert wird.

Energiemanagement (2)

Dieses Modul beinhaltet die Spannungsanpassung der im Energiewandlermodul zur Verfügung gestellten elektrischen Energie und einen Ladecontroller. Dieser ermöglicht es, die erzeugte elektrische Energie in einem Energiespeicher zwischenzuspeichern, so dass kein dauerhafter Betrieb des Wandlers notwendig ist.

Da die beim Laden des Energiespeichers bereitgestellte Leistung einem Vielfachen der eigentlichen Leistungsaufnahme des Gesamtsystems entspricht, kann die Ladedauer im Vergleich zur Betriebsdauer des Systems relativ gering gehalten werden. Dies verhindert eine dauerhafte Geräuschemission des Wandlungsprozesses und erhöht die Lebensdauer der Wandlereinheit.

Eingangs- Module(3)

Diese beiden Module ermöglichen das Versorgen von bis zu 16 Sensoren und das Einlesen der entsprechenden Sensorsignale.

Funkmodul(4)

Das Funkmodul bildet die Kommunikationsschnittstelle zur Basisstation. Bei dem implementierten Funkprotokoll handelt es sich um ein proprietäres quasi echtzeitfähiges und bidirektionales Funksystem auf 2,4GHz- Basis. Hier werden einerseits Steuerungssignale für die Ventile und andererseits Sensordaten an die übergeordnete Steuerung kommuniziert.

Ventilmodul(5)

Den aktorischen Teil der Ventilinsel bilden acht, aus energetischen Gründen bidirektionale 5/2- Impulsventile. Somit ist es möglich bis zu acht Handlingsachsen oder anderweitige pneumatische Aktoren zu betreiben.
Das beschriebene Vorhaben wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit unter dem Förderkennzeichen 01 MG 502 bis 506 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt des Internetauftritts liegt bei den Autoren. © EnAS