Pneumatische revolutie: lucht aansturen met apps

Op de Hannover Messe presenteerde Festo haar nieuwste ontwikkeling: digitale pneumatiek. Een ontwikkeling die ze – met enig recht – een revolutie noemen. Een pneumatisch ventiel waarvan een app bepaalt welke functie eraan wordt gegeven.

Tijdens een persbijeenkomst begin juli in Parijs doet Dr. Julia Duwe, hoofd van de afdeling Future Motion Solutions Management en verantwoordelijk voor ontwikkeling van de Motion Terminal, nog eens uitvoerig uit de doeken wat deze ontwikkeling inhoudt en wat die gaat betekenen voor machinebouwers en engineers. Gaat. Want de ontwikkeling is zo heet van de naald dat hij nog niet te koop is, daarvoor moet de hongerige techneut nog een paar maandjes wachten. Het stadium waarin de techniek zich nu bevindt is die van de pilot-projecten. 

Piëzo-technologie

De techniek die ervoor zorgt dat pneumatiek digitaal geregeld kan worden, vindt zijn basis in piëzo-technologie. In een heel compact ventiel sturen twee piëzo-ventielen de werking en daarmee de functie. Een combinatie van vier boosterventielen vormen Motion Terminal. Een ventieleiland dat functies van tot maar liefst vijftig (!) componenten vervangt. 

Sensoren

De opening van een ventiel wordt via een closed loop aangestuurd en gemeten door geïntegreerde positie- en druksensoren. Het boosterventiel is een klepzittingventiel waarvan het debiet direct gemeten wordt. En omdat één ventieleiland zoveel functies kan vervullen, puur door de manier waarop deze wordt aangestuurd – via een app, maar daarover straks meer – wordt het werk voor de engineer eenvoudiger en interessanter. Het gaat nu om het zo efficiënt mogelijk inzetten van de beschikbare functies in plaats van het bij elkaar zetten van allerlei componenten. En natuurlijk de functies van het ventiel goed laten samenwerken met de andere systemen in de lijn. 

Zelflerend

Dezelfde ventielhardware wordt gebruikt voor alle verschillende functies, het geheel is als het ware een samengaan van mechanica met elektronica, motion control en software. Met als resultaat een high-end zelflerend product waarbij de functies verweven zitten in de componenten en tijdens gebruik geschakeld kunnen worden.

Door de combinatie van functies van de verschillende ventielen kun je standaard pneumatiektoepassingen invullen, maar je kunt er deels ook elektrische aandrijvingen mee vervangen. De eenvoudige uitwisseling van functies maakt het ideaal voor high-mix/low-volume omgevingen. Een machinebouwer die speciaalmachines bouwt, kan nu volstaan met één component en daar vervolgens functies aan toewijzen. Het wiel hoeft niet iedere keer opnieuw uitgevonden te worden. Als hij of zij een basismachineversie maakt, kunnen daar vervolgens per machine heel eenvoudig verschillende functies en klantspecifieke instellingen aan toegewezen worden. Het is mogelijk om veel compacter te bouwen, er zijn geen vermogenscontrollers nodig en er hoeft niet voor meerdere technieken gekozen te worden. Dat vraagt in het begin, zo horen we tijdens de bijeenkomst, nog wel wat omdenken.

Apps

De functie die een ventiel vervuld, is geprogrammeerd in een app. Met die app stelt de engineer de paramaters voor de functie in. De Motion Terminal wordt standaard geleverd met de ventielfunctie-app. Er staan voor dit jaar al tien apps op het programma. Er is een basis softwarepakket bestaande uit vijf extra apps en andere functie-apps kunnen geïntegreerd met de hardware worden besteld, of zijn later bij te kopen. Dr. Duwe: “We zien het echt als het begin van een groeiend digitaal ecosysteem. Er zijn nog veel meer apps in ontwikkeling en je kunt eigenlijk spreken van ‘Pneumatiek as a Service’, om maar in de terminologie van vandaag de dag te blijven. Want ook hier, je schaft voor een relatief laag bedrag een unit aan die ongelofelijk veel mogelijkheden in zich bergt. Wil je die mogelijkheden gebruiken, dan betaal je ervoor. Gebruik je bepaalde opties niet, dan betaal je daar dus ook niet voor. Heel klantvriendelijk!”

De apps die Festo in ontwikkeling heeft:

• Directional control valve functions
• Proportional directional control valve
• Proportional pressure regulation
• Model-based proportional pressure regulation
• Supply and exhaust air flow control
• ECO drive
• Presetting of travel time
• Selectable pressure level (ECO)
• Soft Stop
• Leakage diagnostics

Door: Janet Kooren

Bron & Foto’s: Festo