クローズドループ対オープンループプロセス制御
工場技術は、クローズドループコントローラーでの手動ノブからタッチスクリーンディスプレイを備えたオープンループコントローラーまで幅があります。何が一番効果的で、いつ使うのか? 調べてください。
工場設備のコントロールは、プロセス制御を自動的に調整するタッチスクリーンディスプレイから手動ノブまで幅があります。
技術の違いは圧倒されるように見えるかもしれませんが、実際にはそれらすべてが基本的なフレームワークに収まります。閉ループまたは開ループ通信。
クローズドループ通信対オープンループ通信
一部のシステムでは、手動のエアレギュレーターが開ループ通信で動作します。これはフィードバックや連続制御がないことを意味します。
新しいシステムはクローズドループ制御を備えています。フィードバック信号がコントローラーに送られ、望ましい結果を維持します。これの利点は、システムが自己調整可能になったことです。
例えば、ロータリーベルアトマイザーを50,000 RPMで回転させたい場合です。
- オープンループシステムでは、エアレギュレーターノブを調整して速度を観察し、システムがRPMを維持しているか定期的に確認します。
- クローズドループシステムでは、速度を正確に50,000 RPMに設定できます。システムは自動でタービンの空気圧を調整し、特定の許容誤差範囲内でその速度を維持します。
クローズドループ通信を使用すると、生産中のシステムパラメーターに関するデータも収集できます。これは、継続的な改善と品質保証の取り組みに非常に役立ちます。
どのプロセス制御が最適で、いつ使用するべきか?
オープンループコントローラーを使用するタイミング
場合によっては、自己調整型の機器が製造プロセスには過剰な場合があります。このような生産環境では、オープンループ通信の方が有益です。
- 費用が最優先事項である場合
- 出力が外部変数に影響されず、変化がほとんどない場合
- 定量的な測定が不可能な場合
- プロセスの乱れが非常にまれな場合
オープンループシステムの例
トラック製造業者は、シャーシの錆を低減するために二成分材料を適用しました。この材料を混合するために、彼らはProMix 2KS多成分システムを開ループ通信で使用することにしました。
費用を抑えることが最優先で、日中の仕上がり品質の変化はそれほど重要ではありませんでした。この場合、この製造業者のニーズには開ループ通信で十分でした。
クローズドループコントローラーを使用するタイミング
クローズドループ通信は、プロセス制御の改善を目指す製造業者に多くの利点を提供します。ペイントラインで以下のいずれかが重要な場合、クローズドループ制御が未開拓の改善を提供できるかもしれません。
- 測定するものがある場合(速度、流量制御、圧力、温度など)
- プロセスに予測可能性がある場合、入力または制御に対する既知または概略の応答がある
- 出力が望ましい結果から変動し、\"セットして忘れる\"プロセスではない場合
- 品質がプロセスにとって具体的かつ価値がある場合
- リアルタイムデータ分析と再現性が重要な場合
- シフト、日、週を通じて製品の一貫性がある場合
クローズドループシステムの例:液体仕上げ
大量の商業用車両メーカーは、一貫した厚さを維持する必要がありました。日中の粘度と空気圧の変動により、絶え間ない監督なしでは一貫した仕上がりは不可能でした。
グラコのProControl 1KE Plusは、一成分材料に対するクローズドループフロー制御およびガンの霧化圧力制御を提供しました。これにより、手動での監視なしで理想的な流量と圧力を維持することができました。これにより、不良品の削減、従業員のダウンタイムの削減、材料使用量の40%削減が達成されました。
クローズドループシステムの例:シーラントおよび接着剤
自動車メーカーは、アンダーボディシーラーと接着剤を迅速かつ正確に分配する方法を必要としていました。グラコ精密連続フロー (PCF) メータリングシステムが、一成分(1K)材料のそのニーズに応えました。
- PCFの高解像度の螺旋流量計は、材料がどれくらい速く移動しているかを測定します。
- メーターの隣のレギュレーターは同時にクローズドループ通信を利用して、流量を自動で増減します。
クローズドループ通信の追加メリット
クローズドループ通信を利用することで、システムのパラメータを事前に設定し、生産全体のデータを追跡することができます。
- 事前にパラメータを設定することで、移行がスムーズになり、品質の一貫性が向上します。
- 生産全体を通じてデータを追跡できることは、継続的な改善と品質保証の取り組みに非常に役立ちます。