什么是智能阀岛？及RoshX智能阀岛的应用

“阀岛”一词来自德语，英文名为 [valve terminal]，德国 FESTO 公司发明并最先应用。阀岛是由多个电控阀构成，它集成了信号输入/输出及信号的控制犹如一个控制岛屿。

阀岛的起源和发展

对于气动系统，通常采用气动执行机构（如气缸、气爪、真空吸盘等）来实现送料、抓取等工序，这些气动执行机构的动作由电磁阀来控制: 要对每一个电磁阀进行电气连接，也就是说每一个线圈都要逐个连接到控制系统：还要安装消音器、压缩气源以及连接到气缸的管接头等。

自动化程度越高，机器设备及其使用的电气、气动系统的复杂化程度也越高，采用的气缸、电磁阀等元件的数量也随之增多。在阀岛问世以前，传统的独立接线控制方式，即使采用集装阀形式，几十根甚至上百根的控制接线，气管连接，不仅使布线安装困难，而且存在很多故障隐患，众多的连线和管道为设备的维护和管理带来不便，此外制造这一系统必须花费大量的时间和人力，这使得整个设备的开发、制造周期延长，而且常常会因为人为因素出现设计和制作上的错误。

怎样才能简化气动系统的安装并且获得最佳的性能，成为自动化领域内各大生产商所面临的问题。为解决这一问题，德国费斯托公司于 20 世纪 80 年代开始致力于研究电气一体化控制单元，最先推出了阀岛技术并于 1989 年研发出世界上第一款阀岛。

阀岛的特点与结构

阀岛技术和现场总线技术相结合，不仅确保了电控阀的布线容易，而且也大大地简化了复杂系统的调试、性能的检测和诊断及维护工作。借助现场总线高水平-体化的信息系统，使两者的优势得到充分发挥，具有广泛的应用前景。

阀岛系统的结构

阀岛的类型

阀岛是新一代气电一体化控制元器件，已从最初带多针接口的阀岛发展为带现场总线的阀岛，继而出现可编程阀岛及模块式阀岛。

1、带多针接口的阀岛：可编程控制器的输出控制信号、输入信号均通过一根带多针插头的多股电缆与阀岛相连，而由传感器输出的信号则通过电缆连接到阀岛的电信号输入口上。因此，可编程控制器与电控阀、传感器输入信号之间的接口简化为只有一个多针插头和一根多股电缆。与传统方式实现的控制系统比较可知，采用多针接口阀岛后系统不再需要接线盒。同时，所有电信号的处理、保护功能（如极性保护、光电隔离、防水等）都已在阀岛上实现。

2、带现场总线的阀岛：使用多针接口型阀岛使设备的接口大为简化，但用户还必须根据设计要求自行将可编程控制器的输入/输出口与来自阀岛的电缆进行连接，而且该电缆随着控制回路的复杂化而加粗，随着阀岛与可编程控制器间的距离增大而加长。为克服这一缺点，出现了新一代阀岛——带现场总线的阀岛。

现场总线（field bus）的实质是通过电信号传输方式，并以一定的数据格式实现控制系统中信号的双向传输。两个采用现场总线进行信息交换的对象之间只需根两股或四股的电缆连接。特点是以一对电缆之间的电位差方式传输的。

在带现场总线的阀岛系统中，每个阀岛都带有一个总线输入口和总线输出口。这样当系统中有多个带现场总线阀岛或其他带现场总线设备时可以由近至远串联连接。现提供的现场总线阀岛装备了目前市场上所有开放式数据格式约定及主要可编程控制器厂家自定的数据格式约定。这样，带现场总线阀岛就能与各种型号的可编程控制器直接相连接，或者通过总线转换器进行阀接连接。

故障诊断是工业现场总线的另一大优势，所有联入总线的设备的状态都可以清楚地反应在系统内，一旦出现故障，工程师可以及时地发现故障的位置，缩短维修检测时间，提高系统的安全性。总线岛具有超强的诊断功能，一目了然的 LED状态指示灯，通过不同颜色与闪烁频率的搭配，提供了从电源故障到通信地址匹配等一系列的故障提示，立刻诊断出节点 （node）位置所在；根据协议的不同，有些甚至可以将故障点确认精确至单独的电磁阀或传感器上，可将平均排故时间缩短80%以上。

带现场总线阀岛的出现标志着气电一体化技术的发展进入一个新的阶段，为气动自动化系统的网络化、模块化提供了有效的技术手段，因此近年来发展迅速。

3、可编程阀岛：鉴于模块式生产成为目前发展趋势，同时注意到单个模块以及许多简单的自动装置往往只有十个以下的执行机构，于是出现了一种集电控阀.可编程控制器以及现场总线为一体的可编程阀岛，即将可编程控制器集成在阀岛。

所谓模块式生产是将整台设备分为几个基本的功能模块，每一基本模块与前、后模块间按一定的规律有机地结合。模块化设备的优点是可以根据加工对象的特点，选用相应的基本模块组成整机。这不仅缩短了设备制造周期，而且可以实现种模块多次使用，节省了设备投资。可编程阀岛在这类设备中广泛应用，每个基本模块装用一套可编程阀岛。这样，使用时可以离线同时对多台模块进行可编程控制器用户程序的设计和调试。这不仅缩短了整机调试时间，而且当设备出现故障时可以通过调试出故障的模块，使停机维修时间最短。

4、模块式阀岛：模块化阀岛的推出，有助于用户进一步提高生产效能。因为模块化设计，使阀岛具有不同组合，可以配置生成多样化的方案来满足用户的不同需求，从而使用户能以尽可能少的投入，生产尽可能多样化的产品。

RoshX（荣克斯）智能阀岛在分散式控制系统的应用

在工业 4.0 时代里，生产系统中的机器、设备以及相关组件能够智能地联网在一起，连续、实时地交换数据及信息，把各种传感器信号、复杂事件检测、独立的本地决策和控制组合在一起。要求工业控制系统从传统的集中式工厂控制系统向分散式智能工厂控制系统进行转变

RoshX（荣克斯）智能阀岛能灵活地集成用户所需的电气与气动控制功能；它能通过集成嵌入式软PLC 与运动控制器，实现本地决策与本地控制；它能通过集成工业以太网通信模块，建立与上位控制系统以及其他组件的联网实时数据交换。因此，智能阀岛能为构建面向工业 4.0 时代的分散式智能工厂控制系统提供灵活的解决方案。

PROFINET 是目前公认的能最好地满足各种工业通信需要的以太网协议之一。RoshX（荣克斯）智能阀岛充分发挥了PROFINET IO 的技术特性，能完美地整合到基于 PROFINET通信网络的分散式智能控制系统中。