バルブマニフォールドの基礎：定義、構造およびメリット
Bürkertは1992年以来、バルブマニフォールド分野の確立したエキスパートです。ところでバルブマニフォールドとは何でしょうか？またシングルバルブ構造と比較してどんなメリットがあるのでしょうか？本章でこのテーマに関するあらゆる情報をご覧いただけます
バルブマニフォールド
バルブマニフォールドとは、空圧式の複数のシングルバルブの結合であり、中央エネルギー/空気供給によってまとめられ、内蔵プログラマブルコントローラ（PLC）によって連結されます。
バルブマニフォールド：構造 & 機能
バルブマニフォールドは一定数の制御部のバルブおよびその信号処理を担います。例えば空圧式のアクチュエータ（プロセスバルブなど）を、空気圧で切り替え、一方で流体を制御、管理することができます。この際、シングルバルブと同様、電気信号が空圧式に変換されます。
バルブマニフォールドは基本的に通信モジュール、空圧モジュール、各種 接続から組み立てられています。
フィードバック入力はデジタル入力です。これによりアクチュエータをバルブマニフォールドに接続します。
バルブマニフォールドAirLINE・タイプ8652に基づいたバルブマニフォールドエレメントの説明
モジュール & 接続
用途
バルブマニフォールドはプロセスおよびプラントオートメーションのアプリケーションで利用されます。製薬および化粧品業界、また栄養および嗜好品産業のプロセスオートメーション分野には欠かせないものとなってきています。
インダストリー4.0に関連し、バルブマニフォールドは、電気空圧式オートメーションシステムとして、各種診断機能と合わせてますます頻繁に利用されるようになりました。システム全体の自動化や運用安全性に求められる要件が高い場合、必ず採用されることになります。この「ユニット」のメリットは、小型の機械でも、様々なアーマチャを備えた大きなシステムでも、効力を発します。
通常、バルブマニフォールドは、にもとづいて、小スペースで中央に、またはで分配されて、 キャビネットに取り付けられます。例えばプロセスバルブや各種アクチュエータを、中央の一箇所から制御することができます。
爆発の危険性がある領域での使用
電気技術機器の使用は、爆発の危険性がある領域では制限付きでのみ可能です。機器の電源を入れる際、火花が生じ、爆発性の空気ガス混合による燃焼につながる恐れがあります。
そのためバルブマニフォールドは有意義なソリューションであり、この領域では空気により分散的にプロセスアーマチャを制御します。ATEXゾーン2の対応する認可があれば取り付けることができます。当社のバルブマニフォールドタイプ8650はATEXによるゾーン1の爆発の危険性がある領域でも運用が認可されています。
水処理施設でのバルブマニフォールド導入
水処理施設では、原則として、各水処理工程をそれぞれ別のコンポーネントとキャビネットで相互に関連させずに自動化し、飲料水の永続的な利用可能性と品質管理を保証できるようにしています。
洗浄プロセスを備えた生産システムのためのバルブマニフォールド
「」と呼ばれる洗浄プロセスを取り扱う生産システムでは、プロセスバルブクラスターが見られることがよくあります。このアプリケーションには、複数のプロセスバルブの制御を特に効率よく行えるため、バルブマニフォールドの使用が非常に適しています。
外側も洗浄する必要のある機械やシステムは、電気コンポーネントを腐食性媒体から十分に保護する必要があります。そのため、原則としてバルブマニフォールドはキャビネット内に設置します。また中央化により設置も簡単になります。
バルブマニフォールドへの機能統合
バスシステムにより、様々な電動、空圧、あるいは機械式機能を、ひとつのバルブマニフォールドに搭載することができます。このいわゆる機能統合で、バルブマニフォールドを、電気空圧式オートメーションシステムにすることができます。これにより、例えば診断機能と圧力センサーの付いたバルブスイッチをひとつの機器に組み合わせ、上位のコントローラに連結することなどができます。目的の用途に合わせて、適した機能を個別に選択し、まとめて搭載することで、費用の節約にもつながります。
そのほか、当社のバルブマニフォールドは、分散型周辺システムにも直接接続することができます。こうして上位コントローラや管理システムレベルへのより深い統合が実現されます。
Bürkertのタイプ8647は空圧バルブマニフォールドで、Siemensの分散型周辺システム、SIMATIC ET 200SP & ET 200SP HAに直接搭載できます。これにより、コミッショニングが簡単になるだけでなく、システムの監視も改善することができます。これでプロセスチェーン全体が機能統合によるメリットを享受することになります。
メリット
シングルバルブによる自動化に比べて、バルブマニフォールドにはいくつかのメリットがあります。 設置の手間だけではなく、使用により費用も削減することができます。こうすることで、例えば、たったひとつの中央空圧式圧縮空気供給のみで、多数のバルブ機能を制御することが可能となります。
バルブマニフォールドは、多数のバルブの通信や自動化を、ひとつの機器にまとめるため、ソフトウェア技術上のインストールやプログラミングも容易になります。一例として、バルブは個々にパラメータ化する必要はなく、まとめて構成することができます。
またシステム運用を最適化するため、包括的な診断機能、例えば、断線や短絡の監視または切替サイクルのカウントなどが利用できます。これによりバルブのメンテナンスが最適な時点で行えるほか、故障時には迅速に特定し、トラブルシューティングを行うことができます。
Bürkert―バルブマニフォールドのエキスパート
1992年依頼、当社はバルブマニフォールドの信頼できるエキスパートとして、プロセスオートメーション分野での業界専用機能を搭載した多数の機器を確立してきました。
さらにSiemensとの長年にわたる提携を通じ、いくつかのアプリケーションに特化したバルブマニフォールドが生まれました。
最新世代のバルブマニフォールドには、各種の役に立つ追加機能が装備されています。こうして豊富な診断機能を監視し、LCディスプレイやPLCに表示させることができます。
当社の標準バルブマニフォールド詳細は、製品概要をご覧ください。
Bürkertバルブマニフォールドの実際
当社のお客様の多くが、システムオートメーション化の過程でBürkertをお選びいただいています。様々なプロジェクトやその背景となった理由など、お客様の声の一部をご覧ください。
インスリン生産のための新しい自動化ソリューション - ZETA Biopharma GmbH
ZETA Biopharma GmbHは、インスリン生産のための発酵システムで、Bürkertをご利用くださいました。ここでは20のタイプ8647のバルブマニフォールドが使用されています。その背景や最終的にBürkertをお選び頂いた理由については、お客様の声をご覧ください。
ZETA Biopharma GmbHとのプロジェクト詳細をご覧ください。
F3ファクトリープロジェクト―Bayer Technology Services
F3ファクトリープロジェクトのサプライヤーとして、当社はBayer Technology Servicesと密接に提携し、バルブマニフォールドとリモートI/Oシステムを備えたプロセスの自動化に関する総合的なコンセプトを開発しました。
Bayer Technology Servicesとのプロジェクト詳細は、お客様の声をご覧ください。