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Motan集團Colortronic公司為該公司位于墨西哥的一個大客戶提供并安裝了一套全自動化且中央材料處理監控的設備

如果在生產設備里應采用泵組作為組合結構件時，那么這些泵必須能夠持續提供關于生產條件的信息，并且能夠實時的對生產條件的變化作出反應。在輸送作業中所生成敏感介質時，智能系統的應用則明顯有益。

在人工合成材料的輸送中，部分使用強磨料顆粒。在此，非常重要的是要盡可能確保材料流的穩定輸送。在人工合成材料的生產中，生產流程的數字化能夠對于人工合成材料的機器和設備始終保持在一個數字化變化的現實水平上起著至關重要的作用。在此，泵的作用很重要，其中最重要的是保護輸送劑量和烘干裝置的側通道壓縮機和爪式真空泵。在人工合成材料生產中，最新技術的傳感裝置和頻率調節式驅動器的應用，使得這些部件不僅僅只是成為加工原材料的主動生產部件的一個組成部分，而且還參與到形成產品及其形成產品所需的泵和設備之間的實時的信息交換。

如何具體看材料流智能化系統的優點和采用這些智能化系統能夠使生產力達到怎樣的改善呢?Motan集團和Gardner Denver集團的Elmo Rietschle技術公司在K2016展覽會上對此進行了展示。作業中，Motan集團的Metro G輸送裝置與側通道壓縮機和爪式真空泵協同作業。 Motan集團展示的輸送裝置為模塊化的標準單元式裝置，借助于模塊化的標準單元式裝置，Motan可為客戶提供與之實際應用相匹配的個性化技術解決方案。

整體的功能大于零件組合功能

數字化首先便意味著：聯網。為了使Metro G系列裝置能夠在今后的人工合成材料加工中得以實際應用， Motan集團和Gardner Denver集團的Elmo Rietschle技術公司進行了必要的合作。為了實現壓力和真空發生器結構上的匹配則集成了最新的逆變器技術。這樣，側通道壓縮機和爪式真空泵便組成一個結構緊湊的生產流程可調的噪聲低且吸力效力高的可調節的單元。由此便能夠實現可在一個大的壓力范圍內進行調節的一級泵或是多級泵的靈活應用，并能夠與上級控制裝置相連接。頻率可調的(和通過能效進行調節的)側通道壓縮機的極限值最大可達22kW(圖1)。

圖1  能效高的側通道壓縮機頻率是可調式的，其有效效率最大可達22kW

選擇應用發動機以及逆變器單元作為分中心，或是應用用于運行的開關箱調節器可使設備結構具備重要的靈活性。這樣，經濟的驅動技術解決方案便可具有高性能，也可作為帶有電位計設定值的“單機”變頻器或是與Profibus界面聯網。

為了能夠使人工合成材料顆粒在人工合成材料輸送時對管道的磨損達到最低，必須保持均衡的輸送速度。人工合成材料氣動式的輸送不受輸送管道長度的影響，人工合成材料顆粒必須達到一個設定的速度，這樣人工合成材料的輸送流才能夠 與輸送管道的容積相匹配。由變頻器來調節側通道壓縮機的轉數，工合成材料的輸送速度以及輸送量便能夠符合現實的生產作業需求。此外，通過短時間的提高側通道壓縮機的轉數還可重新回收這些投放在輸送管道里的材料顆粒。設備的加工機器材料的可靠供給是按照作業的最高峰狀況來設計的。這樣便能夠將停機時間縮短至最低。

用于生產的側通道壓縮機

例如，生產場地位于墨西哥Monterrey的一家生產廠是Motan集團一個大客戶。Motan集團Colortronic公司為該客戶提供并安裝了全套自動化設備和材料處理中央監控設備。該客戶的生產系統使用了1500多個人工合成材料輸送器，此外，該客戶使用的500余個重量分析式的混合和劑量器按合成材料顏色的不同分為不同的系列。為了生產中設備供應人工合成材料，Motan集團為該客戶安裝了24臺大型圓形料倉，這些大型圓形料倉安裝在稱重單元上，與48個全自動化的Metrolink材料選擇和分配裝置相連接，并且，為了連接各臺注塑機還設置了整整長達100km的管道。為了材料烘干，該客戶采用了16臺容量為2400m3的Luxor- á型烘干機以及104臺烘干調節裝置。最末端的綜合裝置通過控制網生產流程和設備控制裝置來實現整套設備的操作與監控。該全套自動化設備和材料處理的控制方案基于Ethernet 進行信息傳輸，借助于一個上級圖像化系統實現了材料的烘干、混合、輸送以及儲料所需控制設備的集成。Motan集團Colortronic公司的銷售經理Detlev Schmidt說明，為了實現該套設備的安全運行，該設計方案必須采用真空技術。這樣，該大客戶的每條生產線均設置有25臺注塑機，每臺注塑機帶有兩臺側通道壓縮機，以供應新材料和準備研磨的材料。為此，鼓風噴射裝置選擇交替開和關作業模式，以保持各單個機組的作業運行時間基本相等。此項應用選用的是Gardner Denver集團的Elmo Rietschle技術公司提供的Velocis型側通道壓縮機。Detlev Schmidt說：“該型側通道壓縮機絕對不需保養，且在整個作業流程中噪聲很低。”他認為該型側通道注塑機的另一優點是，頻率調節裝置通過適配空氣量來達到所需的個性化材料通行能力，從而實現合適的且高效率的材料輸送。

確保作業的節能潛力高

從圖表中便可清楚看出，該設備通過智能變頻器技術的應用在材料流量不同的情況下均能夠達到節能(圖2)，該圖表中的例子是一個由單個頻率調節的1kW側通道壓縮機的作業運行能耗計算的實例。在20000h的作業運行時間內，如果在該作業期間僅能夠節電10%的話，電的價格以每千瓦0.13歐元計算，那么，該側通道壓縮機便可節省3900歐元。

圖2  側通道壓縮機在運行時通過應用智能化調節技術實現節能

由此可見，設備的可持續性節省生產成本的可能性還沒有完全開發出來。在該堅實耐用的、低噪聲和無需保養的壓縮機和真空泵的模塊化的設備方案中，裝配有適配的且按作業需求進行調節的調節裝置，節省運行成本的潛力還很大，設備制造商或是設備使用廠家可通過頻率調節的驅動設備線及其與設備技術裝置的靈活匹配來進一步開發可持續性節省生產成本的可能性。

圖3  裝有頻率調節的IE3發動機的C-VLR 301型極限真空泵每小時抽氣能力為370m3，在持續作業中極限真空壓為200mbar，通過采用發聲技術能明顯降低音輻射壓

在K 2016展覽會上，人們對一個裝有隔音材料輸送管的材料輸送系統表現出了特殊興趣，該裝有隔音材料輸送管連接著一個頻率調節的側通道壓縮機。該系統可這樣作差別化調整，在材料輸送時強力降低噪聲，以達到萬無一失的輸送材料，并使對材料輸送對管道的損害達到最低化(圖3)。在人工合成材料顆粒的磨蝕性強的情況下，特別適合采用這樣的裝有隔音材料輸送管的材料輸送系統。

標準單元式結構可提高系統作業的靈活性

如果生產需要發生變化，那么Metro G系列的帶有壓力和真空發生器的模塊化標準單元式結構的系統則能夠與作業所需的材料流量實現最佳匹配。此外，Gardner Denver集團的Elmo Rietschle技術公司還為各種不同容量的輸送器研發出了不同尺寸大小的材料入口和材料出口，以確保各種不同容量的輸送器精準的與材料的輸送流量以及輸送間隔相匹配。以這種方式可實現與不斷增大的數字化材料加工的必要靈活性和匹配度，并且可依此來滿足工業4.0意義上的智能化材料流的基本前提條件。