Q-Drive: Der Vorreiter der Automatisierungstechnik in der Gasverdichtung
Der Haskel Q-Drive ist als erstes servoelektrisch angetriebenes Gasverdichter-System der Branche ein Maßstab in der Welt der Gasverdichtungstechnologie. Durch die Verwendung einer Vielzahl von Automatisierungsfunktionen, wie z. B. fortschrittliche Kommunikationsmöglichkeiten, eine einfache Maschinenschnittstelle und Selbstüberwachungsfunktionen, ist der Q-drive ein vielseitiges Arbeitstier für die Industrie der Zukunft.
Der Q-Drive wird mit 380 - 480 Volt 3-Phasen-Strom bei 50 oder 60 Hz betrieben und ist in der Lage, Gase mit einem beeindruckenden Wirkungsgrad von 95 % zu verdichten. Damit ist er noch effizienter als sein hydraulisch angetriebenes Gegenstück, der H-Drive. Im Leerlauf kann es Energie sparen, indem es seinen Stromverbrauch auf ein sehr niedriges Niveau senkt, was seine Gesamtbetriebskosten erheblich reduziert. Der Q-Drive ist in der Lage, industrielle Gase zu komprimieren, bei denen die Einhaltung einer Reinheitsspezifikation von entscheidender Bedeutung ist, und kann eine Reinheitsspezifikation von 99,9999 % einhalten
(*bei O2-Reinigung in der Reinraumumgebung von Haskel)
Kontrollierbarkeit und Fernüberwachung
In den letzten zehn Jahren hat sich der Industriemaschinenbau weltweit auf den fernen Horizont der Maschinenautomatisierung zubewegt, in dem sich Produktionsstätten und globale Lieferzentren in verschiedenen Städten, Staaten, Ländern oder sogar Kontinenten befinden können. Heutige Industriemaschinen sind zunehmend in weitläufigen, komplexen Netzwerken miteinander verbunden, die ihrerseits die Internettechnologie nutzen, um mit nur wenigen Mausklicks Informationen über den Betriebsstatus, wichtige Leistungsindikatoren und sogar historische Prozesstrends zu liefern. Das Verständnis dieses Trends hat die Ingenieure von Haskel dazu veranlasst, die bahnbrechende Technologie zu entwickeln, die im Q-Drive steckt.
Fähigkeiten der Maschinenkommunikation
Was die Fähigkeit zur Interaktion mit anderen Automatisierungsgeräten betrifft, so verfügt der Q-Drive über eine Reihe der neuesten Kommunikationsprotokolle, darunter OPC UA, Modbus, Bacnet, Allen Bradley ABLogix und Siemens S7, um nur einige zu nennen. Diese Kommunikationsprotokolle ermöglichen die effiziente Übertragung von Informationen von einer Maschine zu einer anderen über eine Ethernet-Verbindung. Derzeit wird daran gearbeitet, dass der Q-drive auch über WLAN mit verschiedenen Netzwerken verbunden werden kann, wodurch sich ein breiteres Spektrum an Anwendungen eröffnet und die Komplexität der Einrichtung und Vernetzung für den Endnutzer vereinfacht wird. Für den Fall, dass ein einfacheres Kommunikationssystem benötigt wird, kann der Q-Drive auch über ein 24-Volt-Gleichstromsignal (High/Low) gesteuert werden, um die Pumpe zu starten, zu stoppen und anzuhalten. Dadurch lässt sich das System problemlos in die bestehende Anlageninfrastruktur integrieren.
Funktionen der Fernüberwachung
Das Aufkommen der Internettechnologie hat die Art und Weise, wie Fabriken auf der ganzen Welt arbeiten und Waren herstellen, grundlegend verändert. Maschinen, Roboter und fortschrittliche Computersysteme haben in den letzten dreißig Jahren Einzug in die Produktionshallen gehalten und einige der schwierigsten Aufgaben automatisiert, die man sich vorstellen kann. Trotz dieses Automatisierungstrends war in den meisten dieser Anlagen nach wie vor die Anwesenheit eines Technikers erforderlich, der mit einem Laptop, Verbindungskabeln und Programmiererfahrung ausgestattet war, um sich in ein physisches Gerät einzuklinken und Probleme mit der Systemleistung zu beheben, und das oft zu jeder Tageszeit. Wie viele Unternehmen während der Pandemie feststellten, wurde die Tatsache, dass sie auf die Anwesenheit dieser Techniker angewiesen waren, oft zu einer erheblichen Schwachstelle in ihrer Fähigkeit, Waren und Dienstleistungen kosteneffizient zu produzieren. Deshalb haben die Haskel-Ingenieure Funktionen im Q-Drive entwickelt, die eine sichere Fernüberwachung und -steuerung durch entsprechend autorisierte Techniker ermöglichen, ohne dass diese jemals einen Fuß in die Anlage setzen müssen.
Bei der Entwicklung dieser Fernzugriffsfunktionen arbeiteten die Haskel-Ingenieure eng mit einer Vielzahl von Kunden zusammen, um die Anforderungen und Funktionen zu ermitteln, die sie sich für ihre Gasverdichtungssysteme wünschten. Auf der Grundlage dieses wertvollen Feedbacks war Haskel in der Lage, ein einzigartiges Fernüberwachungs-Dashboard zu entwickeln, das autorisierten Benutzern den Zugriff auf wichtige Messdaten wie Kompressorausgangsdrücke, Temperaturen, Zyklusraten und sogar historische Leistungstrends ermöglicht, die zum Exportieren von Daten in einer Vielzahl von Formaten zur Rückverfolgbarkeit und Prozessüberwachung verwendet werden können.
Da es sich beim Q-Drive um ein intelligentes" Kompressorsystem handelt, ist es in der Lage, seine eigene Leistung aktiv zu überwachen und den Benutzern optimale Wartungsintervalle zu empfehlen. Dies wird durch den Einsatz mehrerer Schlüsseltechnologien in seinem Design erreicht. Mit Hilfe eines patentierten Systems zur Erkennung von Schmierstofflecks ist der Q-Drive in der Lage, selbst das kleinste Leck im Schmierstoffkreislauf des Systems zu erkennen, und meldet einen Systemfehler, wenn ein solches Leck entdeckt wird. Wird ein starkes Leck festgestellt, kann sich das System selbst abschalten, um eine Beschädigung des Kompressionskolbens zu verhindern. Um die bei der Verdichtung entstehende Wärme zu bewältigen, verwendet der Q-Drive einen Kühlmittelkreislauf, der die Systemtemperaturen aktiv überwacht und das Verdichtungsverhalten so anpassen kann, dass eine sichere Betriebstemperatur aufrechterhalten und die Betriebsanforderungen erfüllt werden. Wenn es an der Zeit ist, Serviceteile zu bestellen, können die Benutzer direkt von ihrem Q-Drive Remote-Dashboard aus einen Kostenvoranschlag für diese Teile anfordern und sich so den kostspieligen und langwierigen Akt regelmäßiger Systeminspektionen sparen.
Falls das System im Normalbetrieb auf einen Fehler oder ein unerwartetes Problem stößt, können die Benutzer die Systemalarm- und Fehlercodes anzeigen und aus der Ferne quittieren, zusätzlich zur manuellen Löschung über die Maschinenschnittstelle des Q-Drive. Als zusätzliches Komfortmerkmal können sich die Benutzer auch für E-Mail- und SMS-Benachrichtigungen über diese Fehler- und Alarmcodes entscheiden.
Wie viele moderne automatisierte Systeme verfügt auch Q-Drive standardmäßig über die Möglichkeit, unbefugte Benutzer von Systemänderungen auszuschließen.
Programmfunktionen
Der Q-Drive ist standardmäßig mit drei verschiedenen vorprogrammierten Funktionen ausgestattet: Kompressor, Füllen & Pause und Füllen & Stopp. Auf jede dieser Funktionen sowie auf die Funktionsparameter kann sowohl über den HMI-Bildschirm des Geräts als auch über das Remote-System-Dashboard zugegriffen werden.
Der Kompressor-Modus wird für Anwendungen verwendet, bei denen eine bestimmte Zyklusrate und ein bestimmter Ausgangsdruck des Gases erforderlich sind, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Kompressorsystem. Mit dieser Funktion kann der Benutzer einen gewünschten Ausgangsdruck definieren und eine Totzone mit einer Genauigkeit von bis zu 3 % festlegen, d. h., wenn der Kompressor den gewünschten Ausgangsdruck erreicht und den Zyklus stoppt, wie tief der Druck hinter dem Kompressor fallen muss, bevor der Q-Drive den Zyklus wieder beginnt.
Der Modus "Füllen & Pause" wird immer dann verwendet, wenn ein vordefiniertes Füllvolumen und ein vordefinierter Druck benötigt werden, und das System bleibt in Betrieb, bis diese beiden Bedingungen erfüllt sind. Sobald beide Bedingungen erfüllt sind, unterbricht das System den Betrieb und geht in den Ruhezustand über, bis ein qualifizierter Benutzer den Abschluss des Vorgangs bestätigt. Zu diesem Zeitpunkt verlässt das System den Ruhezustand und setzt den Betrieb fort. Eine solche Anwendung könnte darin bestehen, einen Drucktank oder ein Flaschenregal bis zu einem bestimmten Auslassdruck zu füllen und den Betrieb anzuhalten, sobald die gewünschten Auslassbedingungen erreicht sind, und ein Bediener kann dann die Flaschen oder den Tank auswechseln.
Der Modus "Füllen & Stoppen" funktioniert ähnlich wie der Modus "Füllen & Pausieren", d. h. es wird ein bestimmtes Volumen bis zu einem bestimmten Druck gefüllt, aber sobald der Enddruck und das Volumen erreicht sind, lässt das System den Restdruck ab und schaltet sich ab.
Optionales Zubehör und Dienstleistungen
Das Haskel Q-Drive wird mit einer Vielzahl von zusätzlichem, optionalem Zubehör angeboten, das das Basissystem um zusätzliche Funktionen oder Dienste erweitern kann. Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl des richtigen Zubehörs für Ihr Haskel Q-Drive-Gerät benötigen, helfen Ihnen unsere Systemspezialisten und regionalen Verkaufsleiter gerne bei der Aufschlüsselung der Kosten/Nutzen.
Nach der Kühleinheit
Alle Q-Drives verfügen über einen Wärmetauscher nach der Kompression und benötigen eine Quelle für Kühlwasser oder andere Kühlmittel. Wie viel Kühlmittel benötigt wird, hängt von den spezifischen Anwendungsanforderungen ab und davon, wie kalt das Gas für den nachgeschalteten Prozess sein muss. Wenn die Einrichtung bereits über Kühlmittel verfügt, kann es wahrscheinlich für den Q-Drive verwendet werden. Wenn in einer Einrichtung keine Kühlmittelquelle vorhanden ist, kann der Q-Drive mit einem Kühler bestellt werden. Die Q-Drive Control überwacht die Temperatur des austretenden Gases und passt das System, einschließlich des Kühlmitteldurchflusses, an, um die eingestellten Temperaturparameter zu halten.
Bei einigen Gasverdichtungsanwendungen kann es erforderlich sein, die bei der Gasverdichtung entstehenden hohen Temperaturen aus Sicherheitsgründen oder wegen empfindlicher nachgeschalteter Prozesse effektiv auf Betriebstemperaturen zu senken. Der optionale Kühler für den Q-Drive kann verwendet werden, um das komprimierte Gas am Ausgang des Systems weiter abzukühlen. Mit diesem Zubehör kann der Benutzer zusätzlich zu dem gewünschten Ausgangsdruck und der Volumen-/Zyklusrate, die die Standard-Benutzerprogramme bieten, auch die gewünschte Ausgangstemperatur des Prozessgases angeben.
Prozessdatenerhebung
Die Rückverfolgbarkeit von Prozessen im System ist für viele Betriebe und Fabriken auf der ganzen Welt zu einem kritischen Teil des Herstellungsprozesses geworden und war für fortschrittliche Forschungseinrichtungen schon immer von entscheidender Bedeutung. Viele Kunden möchten wissen, was ein bestimmtes Gerät zu einem bestimmten Zeitpunkt getan hat, um dessen mögliche Auswirkungen auf Produkte oder sensible Prozesse zu verstehen. Zu diesem Zweck haben die Haskel-Ingenieure den Q-Drive so konstruiert, dass er Werte wie Systemtemperatur, Druck und Zyklusrate über einen längeren Zeitraum aufzeichnet, die problemlos in eine Vielzahl verschiedener Formate übertragen werden können. Eine großartige Anwendung dieser Funktion wäre die Druckprüfung von großvolumigen Objekten - die hohen Durchfluss-/Hochdruckfähigkeiten des Q-Drive machen ihn ideal geeignet für das Befüllen von Druckbehältern vieler Formen und Größen. Mit der Funktion zur Rückverfolgbarkeit des Prozesses kann ein detaillierter Verlauf der Druckbeaufschlagungssequenz aufgezeichnet und den Endkunden zur Verfügung gestellt werden, die diesen für die behördliche Genehmigung benötigen.
Unterstützung beim Fernzugriff
Für den Fall, dass werksseitige Unterstützung bei der Fehlersuche oder bei Arbeiten an einem in Betrieb genommenen Gerät vor Ort benötigt wird, bietet Haskel einen Fernzugriffsservice an, der es einem werksseitig geschulten Techniker ermöglicht, sich in ein Q-Drive-Gerät einzuloggen und aus der Ferne auf Dinge wie Systembetriebsbedingungen, Systemprogrammierung und Diagnose zuzugreifen. Die Inanspruchnahme dieses Dienstes in Verbindung mit guten Wartungspraktiken kann einen zusätzlichen Schutz gegen ungeplante Ausfallzeiten von unternehmenskritischen Geräten bieten und das Risiko für den Gewinn eines Unternehmens mindern.
System-Sicherheit
Wie jedes moderne Industriegerät verfügt auch der Haskel Q-Drive über mehrere Sicherheitsmerkmale, die den Benutzer und das Gerät schützen sollen. An der Vorderseite des Geräts befindet sich neben dem HMI-Display die Not-Aus-Taste. Sollte ein Notfall eintreten und der Not-Aus-Schalter gedrückt werden, stoppt das Gasverdichtungssystem, geht in eine Entlüftungssequenz über und schaltet dann das elektrische Servosystem ab, und zwar innerhalb weniger Sekunden nach seiner Aktivierung.
Bei der Arbeit mit Hochdruckgassystemen ist es oft notwendig, die unter Druck stehenden Behälter und Leitungen sicher zu spülen oder zu entlüften, um Arbeiten durchführen oder in Notfällen entlüften zu können. Der Q-Drive wird komplett mit Entlüftungs- und Spülanschlüssen geliefert, die an einer sicheren Stelle innerhalb der Anlage oder des Gebäudes, in dem er eingesetzt wird, angeschlossen werden können, um die Gefahren der Sauerstoffverdrängung zu minimieren. Was die Betriebssicherheit betrifft, so ist der Q-drive mit einem Sicherheitsfaktor von 4 zu 1 in Bezug auf die Druckstufen ausgelegt, was bedeutet, dass das System für alle in der Nähe befindlichen Bediener sicher bleibt.
Das Servomotor-Antriebssystem des Q-Drive ist nicht nur innovativ, weil es eine beispiellose Steuerung der Gasverdichtung ermöglicht, sondern auch in Bezug auf das Betriebsgeräusch branchenführend ist. Im Betrieb hat sich gezeigt, dass der Q-drive bei oder unter 77 dBA arbeitet. Eine normale Gesprächslautstärke liegt bei etwa 60 dBA, ein Rasenmäher bei etwa 100 dBA und der OSHA-Höchstwert für die Exposition liegt bei 90 dBA.
Der Q-Drive ist ein weiteres innovatives Beispiel dafür, warum die Welt auf Haskel vertraut, wenn es um Hochdruck geht. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie diese bahnbrechende Technologie Ihnen helfen kann, Ihre operativen Ziele zu erreichen, kontaktieren Sie uns noch heute