Alles geregelt?

Proportionalregler - Alles ändert sich. Ob Druck, Stellung oder Durchfluss, wenn sich ein Wert ändert, müssen die abhängigen Größen reagieren. Wo automatisierte Abläufe gefragt sind, entsteht daraus ein beachtliches Regelwerk. Feinste Regelungstechnik stimmt sich auf alle möglichen Eventualitäten in der Anlage ein.

01. Juli 2005

Arbeitsabläufe in allen Industriebereichen müssen automatisiert werden. Die Regler übernehmen hier die Aufgabe, eine von einem elektrischen Steuersignal abhängige Größe wie z.B. den Ausgangsdruck eines Druckreglers schnell proportional zu ändern, so dass der dynamische Produktionsablauf nicht unterbrochen wird. Als Steuersignal sind analoge Standardsignale wie 0/4..20 mA und 0-10 V weit verbreitet, eine immer größere Bedeutung wird aber die Ansteuerung über Feldbusse wie zum Beispiel Profibus oder Interbus gewinnen.

Die Verwendung von Mikrocontrollern, eine Grundlage für die Feldbustechnik, erweitert den Funktionsradius der Regler entscheidend. Durch ein einfaches Programm ist es nun möglich, Proportionalverstärkung, Integrationszeitkonstante und Differenzialzeitkonstante an die Gegebenheiten der Regelstrecke anzupassen. Sind die Parameter einmal definiert, können zukünftige Lieferungen ab Werk mit diesen Parametern ausgeliefert werden, bzw. einfach vor Ort angepasst werden.

Die Drumag GmbH hat eine für alle Proportionalregler mit Mikroprozessor passende Busträgerplatine entwickelt, die einfach mit einem Zusatzmodul auf unterschiedliche Bus-Systeme angepasst wird. Der volle Funktionsumfang des Mikroprozessors kann über das Bussystem genutzt werden. Über die Grundfunktionen der Sollwertvorgabe und das Auslesen des Istwertes, können z.B. auch die PID-Parameter über das Bussystem auf veränderte Kenngrößen der Regelstrecke angepasst werden. Bei einer Maschine muss ein vom Produkt abhängiges Element bei Produktionsumstellung gewechselt werden. Dazu müssen die Parameter des Reglers auf die geänderte Reglerstrecke angepasst werden. Über den Bus kann der Regler nun auf die neuen Verhältnisse angepasst werden.

Das Programm an Druck- und Vakuumreglern vom Typ RP bietet für jede Anwendung eine Lösung Volumenströme von 5 l/ min bis 45.000 l/min bei einer Anschlussgröße 1/8“ 2“, Drücke von 1 bis 40 bar sind je nach Modell möglich. Alle RIBA-Regler bieten interessante Optionen wie: kein ständiger Luftverbrauch, verschiedene Bussysteme, unterschiedliche Fail-Safe-Optionen, robuste Bauweise, Gehäuseschutz IP67, definierte Entlüftung über den Gewindeanschluss sowie Ex-Schutz. Alle Regler haben eine Sollwert- und Istwert-Rückmeldung über analoge sowie digitale Signale. Anschlussmöglichkeit von externen Sensoren sind dabei ein fester Standard.

Es kann je nach Anwendung des Proportionaldruckreglers das Verhalten bei Stromausfall (Option: Fail-Safe) gewählt werden, d.h. der Regler entlüftet die Sekundärseite oder es wird der Druck gehalten, bei den indirekt gesteuerten Reglern RP500 und RM100 mit Booster, auch bei Verbrauch am Ausgang. Durch die Option Softstart ist es möglich nach einem Not-Aus der Maschine, den Druck langsam wieder auf den anliegenden Sollwert hochzufahren.

Mit den Stellungsreglern der Serie RS können sowohl Dreh- als auch Linearantriebe, ob einfach oder doppelt wirkend, geregelt werden. Als wählbare kostenlose Option Fail-Safe kann auch hier das Verhalten bei Stromausfall gewählt werden, und zwar zwischen Stellungserhalt, d.h. der Antrieb wird pneumatisch gesperrt und wird in seiner aktuellen Position gehalten, oder der Antrieb fährt in ein seiner Endlagen, entweder auf 0 oder 100 Prozent seines Bereiches. Oft ist es aus sicherheitstechnischen Gründen nötig, dass ein Antrieb in eine definierte Position fährt, um Schaden für Mensch und Maschine zu verhindern. Eine Funktion, die elektrische Antriebe bei Stromausfall nicht bieten können.

Beim Durchflussregler RF100 ist in einem kompakten Gehäuse ein einfaches Durchfluss-Messsystem für Druckluft integriert. Es basiert auf dem Differenzdruck an einer Messblende. Das prinzipbedingte unlineare Verhalten des Differenzdrucks zum Durchfluss ist linearisiert, somit ist ein proportionales Verhalten des Durchflusses zum Sollwert gewährleistet.

Der Einsatz von Proportionalreglern ermöglicht Kosteneinsparung durch geringere Stillstandzeiten bei Produktumstellung an komplexen Produktionsmaschinen. Größen wie zum Beispiel die Stellung eines Scheibenventils in der Verfahrenstechnik kann einfach durch einen Proportionalstellungsregler an den jeweiligen Produktionsablauf angepasst werden. Ein weiteres Ziel ist die bedienerfreundliche Steuerung von Maschinen über einen zentralen Steuerpult. Auf den Produktionsprozess kann vom Bedienpult einfach durch Knopfdruck Einfluss genommen werden auf z.B. den Anpressdruck einer Schleifscheibe.

Der zunehmende Einsatz von elektronischen Sensoren zur Erfassung von Betriebszuständen, erfordert eine ebenso schnelle Reaktion auf Änderung der betriebszustände, um einen kontinuierlichen Prozess zu gewährleisten. Die Proportionalregler gewährleisten eine schnelle Anpassung von Parametern. Das ist zum Beispiel nötig, wenn der Druck einer pneumatischen Bremse einer Aufrollvorrichtung mit zunehmenden Durchmesser erhöht wird.

Weitere Anwendungen sind Bandkantensteuerung, Automobiltechnik, Bremsdruckregelung, Zugspannungsregelung, Stellkraftregelung, Siebdruckmaschinen, Holzbearbeitung (Verleimung), Folienbeschichtung, Spritz- und Sprühanlagen, Werkstoffprüftechnik, Dampfdruckregelung, Förderanlagen, Dosiersteuerung, Steuerung flüssiger Medien, Tänzerwalzensteuerungen, Labor und Prüffeld. Als Stellungsregler für Industrie-Armarturen findet man RIBA-Regler in der Misch- und Dosiertechnik, Lebensmittelindustrie, Gas-Pipelines, Energie-Technik, Spezial-Armaturen und Schüttgüterindustrie.

Die Drumag GmbH, Tochter der Specken AG, ist ein anerkannter Spezialist für die Entwicklung und Lieferung fluidtechnischer Systeme und kundenspezifischer Lösungen in den Bereichen Pneumatik, Hydraulik und Hydropneumatik.

Andreas Hartje, Drumag

Erschienen in Ausgabe: 04/2004