Często się zdarza, że młodzi projektanci i inżynierowie w trakcie swojej edukacji nie zdobyli praktycznie żadnej wiedzy ani doświadczenia w dziedzinie hydrauliki. Skupiają się głównie na oprogramowaniu, a ich sposób myślenia jest oparty na linijkach kodu cyfrowego. Interesuje ich tylko ruch i wynikające z niego dane. W wielu przypadkach dotyczy to fizyki napędów. Hydraulika staje się niezbędna wszędzie tam, gdzie jest zapotrzebowanie na dużej siły. Mimo to wielu młodych projektantów nie zna jej zbyt dobrze. Poniżej przedstawiamy kilka faktów wyjaśniających, dlaczego używanie nowoczesnych, podłączonych do sieci internetowej systemów hydraulicznych jest łatwiejsze i bardziej ekonomiczne niż mogłoby się wydawać.

Gotowe do zainstalowania funkcje zamiast komponentów

Dziś od projektantów nie wymaga się już dogłębnej wiedzy na temat mechaniki i mechaniki płynów, ani też umiejętności posługiwania się dużą liczbą pojedynczych komponentów. Projektanci używają dziś coraz częściej modułów typu „podłącz i produkuj” („plug & produce”), takich jak osie serwohydrauliczne z własnymi, zdecentralizowanymi obiegami płynu i napędami pomp o zmiennej prędkości. Te gotowe do zainstalowania moduły wystarczy podłączyć do źródła zasilania i systemów komunikacji związanych ze sterowaniem. To bardzo korzystne: żadna inna technologia napędów nie jest tak wydajna, kompaktowa i niezawodna, jak układy hydrauliczne o sile przekraczającej 400 kN.

Rozruch za pomocą przetestowanych i sprawdzonych narzędzi technicznych

Inteligentne, podłączone do Internetu systemy hydrauliczne (przynajmniej te wyprodukowane przez firmę Bosch Rexroth) są uruchamiane za pomocą tych samych narzędzi technicznych, co napędy elektryczne i systemy sterowania. Funkcje realizowane kiedyś w sposób hydromechaniczny już od dawna są obsługiwane przez oprogramowanie, które służy do sterowania napędem. Ponadto asystenci oprogramowania dostarczają technikom logicznych wskazówek w trakcie całego procesu uruchamiania, a nawet sugerują odpowiednie wartości parametrów. Najważniejsze są odpowiednie siły. Reszta się nie zmienia.

Energooszczędność

Jeszcze dekadę temu zużycie energii nie było traktowane priorytetowo w inżynierii mechanicznej i budowie zakładów przemysłowych. Zasilacze hydrauliczne pracowały cały czas i dostarczały maksymalną moc nawet wtedy, gdy nie była ona potrzebna. Przeświadczenie, że systemy hydrauliczne są bardziej energochłonne niż inne technologie, pochodzi z tamtych czasów. Wiele się jednak zmieniło. Napędy pomp o zmiennej prędkości generują przepływ zgodny z zapotrzebowaniem, a w przypadku niepełnego obciążenia pracują odpowiednio wolniej. W porównaniu z pompami napędzanymi w trybie ciągłym zmniejszają one zużycie energii nawet o 80% – do poziomu odpowiadającego napędom elektrycznym tej samej wielkości.

Systemy hydrauliczne podłączone do Internetu jako część środowiska Internetu rzeczy IoT

Inteligentne układy hydrauliczne podłączone do Internetu zapewniają ogromne możliwości w zakresie komunikacji. Obrazują one różne etapy procesu z zastosowaniem precyzyjnej skali. Zawory analogowe staną się bardzo ekonomiczne, jeśli będą widoczne w postaci cyfrowej zgodnie ze standardem IO-Link oraz będą wymieniać dane z systemem sterowania. Inteligentne zawory z własnymi elektronicznymi układami sterującymi i połączeniami opartymi na magistrali typu fieldbus są równie wygodne w użyciu jak napędy elektryczne. Są one uruchamiane, eksploatowane i diagnozowane za pomocą oprogramowania. Ponadto moduły typu „plug & produce” z własnymi systemami sterującymi udostępniają bezpośrednio interfejs OPC UA typu klient/serwer na potrzeby komunikacji z systemami informatycznymi wyższego poziomu. Te podłączone do Internetu systemy hydrauliczne stanowią już część Internetu przedmiotów w środowiskach produkcyjnych.

Łatwa konserwacja i diagnostyka

Na czym polega różnica między prądem elektrycznym a olejem hydraulicznym? Prąd można tylko zmierzyć, podczas gdy olej – zmierzyć, poczuć i zobaczyć. To przydatne, gdy trzeba znaleźć informacje o stanach operacyjnych oraz określić na tej podstawie możliwe zużycie i oczekiwany cykl życia. Mając kilka danych z czujnika, takich jak różnica ciśnień, temperatura oleju, optycznie zmierzone zanieczyszczenie lub wzrost ciśnienia w czasie, oprogramowanie może dokładnie określić stan systemu. Rexroth bezpośrednio włącza tego rodzaju logikę oceny w swoje zasilacze hydrauliczne najnowszej generacji.