Конструктивные исполнения пневмоостровов: компактные и модульные

30 Июнь 2024

Использование в первых островах серийных распределителей сначала не позволило снизить массогабаритные характеристики. Особенно это касалось распределителей с двумя катушками, расположенными традиционно с обеих сторон корпуса. Для вывода контактов катушки 12 на внутреннюю шину под распределитель приходилось ставить дополнительную электрическую плату.

Первые пневмоострова с обычными серийными и стандартными распределителями

Но экономия на монтаже была очевидна, и она компенсировала возрастание цены из-за внутренней шины, узла и дополнительных деталей. Для первых заказчиков пневмоостровов, а ими были конечные пользователи, гораздо важнее было то, что число проводов в машине значительно сократилось, упростилась замена распределителей, а в пневмоостровах с шинным узлом улучшилась диагностика, что позволяло быстро найти и устранить неисправность. А при встроенном в остров контроллере получалась готовая компактная система управления для отдельных единиц оборудования.

Эволюция пневмоостров

Следующими шагами в развитии конструкции пневмоостровов стали появление специальных распределителей стыкового монтажа, имеющих катушки с одной стороны и комбинации функций 2х2/2 и 2х3/2, разъемов для подключения внешних входов/выходов, а затем и развитой электрической периферии. В электрическую периферию, кроме обязательного шинного узла и/или контроллера, могут входить разнообразные модули на различное число аналоговых и дискретных входов/выходов, модули управления сервопневматическими и электромеханическими приводами, встроенные датчики и мастер-модули для шинных систем низшего уровня. Через специальные интерфейсы эта периферия может стыковаться с пневмоостровами разного типа и размера, а также использоваться самостоятельно как электрический терминал или «электроостров».

Классификация современных пневмоостровов

Современные пневмоострова можно разделить на компактные, которые не имеют электрической периферии и не могут менять конфигурацию после сборки, и модульные, в которых пневматическая и электрическая части проектируются независимо друг от друга, и они могут модернизироваться даже после ввода в эксплуатацию.

Компактные пневмоострова

Конечно, в соответствии с названием, компактные пневмоострова имеют небольшие габариты и вес. Электрическая часть в них представлена единственным модулем: это или МП-разъем, или шинный узел fieldbus/Ethernet, или шинный узел системы низшего уровня (например, AS-i), или узел для подключения IO-Link. В системах AS-i к компактным островам могут подключаться и датчики.

Компактные пневмоострова с шинным подключением (две слева) или МП-разъемом (два справа)

Конструктивно компактные пневмоострова формируются на плите-коллекторе или набираются из распределителей, закрытых с боков концевыми крышками, а сверху – электрическим модулем. Поэтому в них могут находиться распределители только одного размера, и число позиций для них ограничено. В некоторых конструкциях компактных островов присутствует и модульность – электрический узел можно легко менять: например, МП-разъем на шинный узел или подключение IO-Link.

Модульные пневмоострова

Модульные пневмоострова имеют намного больше возможностей по комбинации размеров и числа распределителей: до 5 размеров в одном острове или до 128 распределителей. Они могут иметь до 10 модулей электрической периферии, включая ПЛК. Между электрической периферией и распределителями находится дополнительный модуль – пневматический интерфейс. В ряде случаев он выполняет некоторые функции параметризации и диагностики катушек, но иногда это просто механический узел для скрепления двух частей острова и подвода питания.

Каждый электрический и пневматический модуль крепится к соседним модулям винтами. Иногда используются стяжные шпильки с возможностью менять их длину. Длина модульного пневмоострова может достигать двух метров.

Узоспециализированные пневмоострова

Перечисленные пневмоострова являются универсальными и могут использоваться в самых разных отраслях промышленности. Но есть и специальные конструкции, например, моющиеся для пищевой промышленности (класс защиты IP69k) или миниатюрные (размер распределителя 40х40х10 или даже 31х14х10 мм) для электронной. Конструктивно они относятся с компактному типу, поскольку по причине высоких требований к защите или малым размерам им невозможно дать электрическую периферию.

Большинство пневмоостровов имеют класс защиты IP65/67, и только некоторые, например, миниатюрные или компактные с разъемом под плоский «компьютерный» кабель, имеют IP40. Пневматическую часть (выхлопы пилотов, дыхательные полости) также можно защитить от воздействий неблагоприятной окружающей среды. Высокий класс защиты позволяет использовать пневмоострова вне шкафа управления, что дает еще большую экономию средств.