重点关注化学加工业

运动控制在化工行业的机会显示在利基应用或下游。

谈到运动控制时，有明显的市场 - 食品和饮料，包装，制造，半导体加工等。然后有哪些利基应用，其中传统的自动化可以充分完成工作，但可能会更好地进行运动控制。在今天的竞争激烈的市场中，公司需要他们可以得到的每一个边缘。

以化学工业为例。传统上，化学工业是直接自动化的领域——从驱动泵和搅拌器的电动机到保持磨粉机运转的电动机。然而，在特定的情况下，运动控制可以为手头的任务提供更好的解决方案，无论是在加工本身还是在下游操作中。

精密阀控制
在系统集成商Tegron(德克萨斯州朗维奥市)的案例中，一个客户来寻找一种更好的方法从他们的反应堆中提取产品。运动控制提供了精确阀控制的答案。

流化床反应器在反应中产生粉状物质。该产品是通过一个压力下料斗与一个阀门在入口(在反应器)和一个阀门在出口。当进口阀门打开时，来自反应器的压力将产品推入料斗。进口阀门关闭，然后出口阀门打开，以较低的压力释放产品。

客户区域的管道直径为4英寸，带有4英寸旋转球阀。在过去，Tegron应用工程师Greg Bayne说，这两个阀门是由一个电机驱动，以连续的速度运行。当一个阀门打开时，换句话说，另一个阀门关闭时，阀门之间相互偏移90度。这维持了反应堆压力，并确保下游设备不会超压。

Bayne说:“客户想要的是一种独立控制这两个阀门的方法，并最大限度地或至少能够控制每个阀门完全打开的时间。”“他们希望能够撤回尽可能多的产品，但同时也要保证安全。”

解决方案是在阀门上安装两个独立的伺服电机进行运动控制。他说:“这使他们有能力加速阀门从完全关闭到阀门刚刚开始对反应堆打开的位置，然后在阀门通过开启位置时减速。”“一旦它回到关闭位置，(阀门)就会加速回到完全关闭状态。”出口阀也是如此。

来自伺服的编码器反馈跟踪阀的确切位置。Tegron使用的是15马力交流感应电机，而不是传统的伺服电机。电机配备交流变速驱动器，采用轴编码器进行闭环位置控制。他解释说:“我们这么做的原因是，很难找到一种能在爆炸环境下工作的伺服电机。”“为了执行危险任务，它必须是防爆电机。”

Bayne在转到Tegron之前在化工行业工作了14年，所以他带来了跨学科的视角。总的来说，他并不认为化工行业是运动控制的一个巨大市场，但像上述的小众应用确实存在。他说:“由于接触了更多的伺服应用，我想我们可能会在一些目前由液压控制的东西上使用伺服，比如颗粒切割机的定位。

然而，对于想要进军这一市场的厂商来说，有一个关键的特点——电机必须是防爆的。

移动下游
集成控制对扩大运动控制在化学加工工业中的应用大有帮助。在集成控制中，单个处理器执行多个任务。“在进程应用程序中，你可以使用函数块编程，而在运动控制中，你可以使用运动指令。罗克韦尔自动化(Mequon,威斯康辛州)。你可以在不同类型的应用中使用不同的语言，所以它就像是一个特定的控制系统。”

这种多任务处理可以显著强化成本效益的论点。Ludwig继续说道:“在传统的化学应用中，涉及到运动控制的小部件。“传统上，他们必须获得一种特定类型的控制系统，以促进这一过程。”增加成本从来都不受欢迎。另一方面，如果你有一个可以同时运行过程应用程序和运动控制元素的控制器，整个命题就会变得更加经济;例如，在上述阀门应用中。“还有一类应用，生命科学领域的人可能会生产出一种化学物质，然后将其装瓶或包装，而你需要在装瓶和包装机器上进行高速运动。”

实际上，下游，运动控制机会迅速增殖。如果粉末是粉末，则需要袋装最终表格的化学品，或者瓶装。在包装中，运动控制真的进入其元素。

“当你回顾10年或20年，包装机器主要是机械控制的，”Holger Grzonka说，他是包装行业的顾问西门子能源与自动化公司(格鲁吉亚诺)。“如今，你会看到很多伺服驱动器取代了那些机械凸轮。机器变得更加灵活，所以你可以轻松处理不同的包装尺寸，不同的包装风格。你可以很容易地从一种产品转换到另一种产品。”

成本效益来自于减少了生产线的停机时间。在某些情况下，运动控制系统可能需要比机械系统更高的费用;在其他情况下，运动控制的成本是相称的。在这两种情况下，运动控制系统通过更高的生产率和/或更大的能源节约提供投资回报，取决于实施。

其他下游化工应用包括化纤工业——合成纤维，或者其他任何名称。西门子纺织业行业顾问普拉萨德•塔库尔(Prasad Thakur)表示，应用范围包括从生产或缠绕纱线(这一过程要求精度)到打开和关闭装有纤维原料的容器上的阀门。

在化学工业中，运动控制永远不会取代传统的自动化，但在像这样的小众应用中，它仍然有好处。