提升自动化能效的10个技巧:FESTO压缩空气与运动控制节能指南
自动化系统使制造商能够以更高的速度、灵活性和成本效益生产产品,但它们也会消耗能源。幸运的是,有许多方法可以提高设备的能源效率,让您向实现碳中和(CO₂)更近一步。以下 10 个技巧可帮助您降低气动、运动控制和远程 I/O 系统的能源消耗。

1. 选择合适的组件——同时考虑尺寸和重量
将执行器与具体应用相匹配非常重要。例如,单作用气缸或在回程中使用较低压力的单元可以减少压缩空气消耗。对于较长的停机时间,我们建议使用带抱闸的伺服/步进电机。在可能的情况下,还应使用调压板和调压阀。FESTO 工程工具可帮助您为应用选择合适的产品。
此外,驱动装置的设计对能耗影响很大。执行器越小,能效越高,因此避免驱动装置尺寸过大至关重要。同时尽量通过组合组件并尽可能选用轻量化产品来减小运动部件的质量。遵循这些建议,通过选用尺寸合适的气动执行器,可节省高达 40% 的空气消耗。
2. 尽量减少摩擦
摩擦越小,能量损失越低,使用寿命越长。采用低摩擦组件,例如 FESTO 气动 DGSL 或 DGST 迷你滑台,可实现精确运动且摩擦极小。此外,请务必定期维护电动驱动装置和轴,以减少摩擦损失。
3. 考虑能量回收
在许多应用中,电动驱动装置需要加速和主动减速负载。您可以在某些情况下重复利用这些制动能量——例如通过直流母线耦合,从而节省电能。在多个驱动装置的加速和减速阶段同时发生的应用中,您可以将控制器的直流母线耦合起来,将制动能量存储其中。电机控制器 CMMP-AS 可帮助您实现这一点。
4. 尽快切断能源
尽可能关闭气源。例如,您可以在机器停机、换班结束或休息期间这样做。像 FESTO MSE6 模块这样的组件甚至可以自动完成这一操作。
5. 通过开环和闭环控制优化设置
采用平缓加速斜坡的最优控制器设置可减少能耗并最大限度减少振动。借助相关软件,您可以为轴系统设置良好的控制性能,实现低振荡和低控制器干预。
6. 采用节气回路
保持恒定真空压力对于抓取物体并非必需——而节气回路可以发挥作用。例如,FESTO OVEM 和 VADMI 真空发生器具备智能监控功能,仅在必要时产生真空并能自动关闭,可节省约 60% 的压缩空气。
7. 降低压力水平和压力损失
有多种方法可降低压力水平从而减少能源成本。例如:整个管网中不必要的高压水平需要大量能源——将系统压力降低 1 bar 可节省高达 10% 的能源。某些机器需要持续的最低压力,如果特定位置的应用需要更高压力,您可以使用 FESTO DPA 增压器在局部实现这一要求,而无需提高整个供气管网的压力。
为减少压力损失,保持良好的压缩空气处理至关重要,这可以延长组件和系统的使用寿命。检查过滤器的合理使用,因为每一级过滤都会降低流量并增加压降。定期进行维护并选择合适的压缩空气处理组件,可减少高达 20% 的能源消耗。
8. 缩短管路长度
阀门与执行器之间的许多管路过长,会因”死体积”增加压缩空气消耗。这部分非生产性空气还会对系统的循环时间产生负面影响。管路中的死体积通常占总消耗的很大一部分——尤其是在涉及小容积执行器或夹爪的情况下。请关注尽可能短的管路长度和最优的管路布线。最重要的是,我们建议将阀岛进行分散式布置。
9. 减少泄漏
未被发现的泄漏会推高能源成本。根据经验,现有系统的泄漏率可降低高达 20%。因此,定期检查压缩空气系统并进行泄漏检测非常重要。
10. 持续监测压缩空气
压缩空气监测使您的空气消耗变得一目了然。基于流量测量,您可以识别因泄漏或压力损失导致的偏差,并迅速采取正确的节能措施。像 FESTO Festo AX(自动化体验)这样的工具甚至使用人工智能来预测性计算系统状态的变化。
欲了解更多信息,请访问 FESTO 网站。
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