밸브 터미널과 매니폴드의 주요 차이점: 엔지니어가 반드시 알아야 할 사항

A 밸브 터미널 은 밸브 매니폴드 의 진화된 형태입니다. 밸브 매니폴드는 현대 산업 분야에서 여전히 사용되고 있지만, 그 용도는 제어 센터에서 대용량 유체를 안정적으로 분배하고 기계적 격리를 제공하는 장치로 바뀌었습니다. 이와 대조적으로, 밸브 터미널은 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 진화한 제어 장치입니다. 밸브 터미널은 기계식 매니폴드에 온보드 전자 장치를 통합함으로써 시스템 설치 공간을 최적화하고 에너지 효율을 높이며 수명 주기 비용을 절감합니다.

이 글에서는 모든 공압 네트워크의 필수 구성 요소인 밸브 터미널과 매니폴드의 주요 차이점을 살펴봅니다. 전문 엔지니어에게 유용한 핵심 정보를 제공하며, 이를 통해 실제 적용 사례에서 밸브 터미널과 매니폴드를 각각 언제, 어디에 사용해야 하는지 명확하게 이해할 수 있을 것입니다.

공압 시스템에서 밸브 터미널이란 무엇입니까?

정의

밸브 터미널은 유체의 흐름을 허용하거나 차단하는 중앙 집중식 제어 허브입니다. 이는 연산 장치에서 나오는 디지털 신호를 사용하여 각 포트에 원하는 유량을 공급함으로써 이루어집니다. 밸브 터미널은 현대 산업용 공압 시스템의 핵심 구성 요소입니다.

밸브 단자의 부품

• 필드버스 인터페이스: 네트워크 정보를 밸브 명령으로 변환합니다.

• 전기 연결 블록: 전원 및 통신 케이블의 진입점.

• 온보드 컨트롤러: 독립형 제어를 위해 일부 밸브 터미널에는 PLC가 내장되어 있습니다.

• 다중 핀 연결: 필드버스에 연결하는 또 다른 방법입니다.

• 매니폴드 블록: 모든 포트와 채널을 수용하는 기계적 기초 장치.

• 솔레노이드 밸브: 공기의 흐름 방향을 조절하는 전자기 장치.

• 파일럿 공기 공급: 하류 압력이 매우 높거나 낮을 경우 솔레노이드 작동을 보조합니다.

• 수동 조작: 전원 차단을 작동시키는 기계식 버튼/스위치.

• 센서: 압력, 유량 및 진공 수준을 모니터링하는 계측 장비.

• 배기구: 배기구에는 일반적으로 소음을 줄이기 위해 소음기가 장착되어 있습니다.

• LED 상태 표시등: 전원, 통신 및 작동 상태를 나타내는 진단 표시등.

• 블랭킹 플레이트: 사용하지 않는 밸브 위치를 덮는 부품.

밸브 단자의 종류

밸브 터미널은 모양, 기능 및 제어 구성이 다양합니다. 크게 세 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다.

• 통신 방식: 멀티폴, 필드버스, IO-Link 및 통합 제어

• 물리적 구성: 모듈형 및 소형

• 기능별 분류: 5/2, 3/2, 5/3 또는 혼합형

공압 시스템에서 매니폴드란 무엇인가요?

정의

밸브 인터페이스이자 금속 하우징을 통해 공기 또는 유체를 통과시키는 기계 장치입니다. 매니폴드 내부에는 정밀 가공된 통로가 있습니다. 6,000psig의 압력을 견딜 수 있으며, 배관망에 비해 공간 절약형 설계로 높은 평가를 받고 있습니다.

밸브 매니폴드의 구성 요소

• 매니폴드 블록: 유체 분배 네트워크를 포함하는 금속 블록입니다.

• 공통 유입구: 압축 공기 또는 유체 공급을 위한 진입점.

• 작동 포트: 액추에이터 및 실린더 연결 지점.

• 배기구: 사용된 공기 또는 유체를 저장소 또는 대기로 배출하는 배출구.

• 개별 밸브 장착면: 독립형 밸브 장착 위치.

• 내부 갤러리: 유체를 이동시키기 위해 매니폴드 블록 내부에 있는 터널.

• 타이로드 또는 조립 볼트: 매니폴드 조각들을 서로 고정시켜주는 응력을 받는 막대입니다.

• 마감판: 내부 통로 끝을 밀봉하는 금속 덮개.

• 씰 및 O링: 고압 공기의 누출을 방지하는 탄성 재질의 링.

• 장착 구멍: 매니폴드를 프레임에 고정하기 위한 지점입니다.

밸브 매니폴드의 종류

밸브 매니폴드의 종류는 지원할 수 있는 밸브 수에 따라 구분됩니다. 각 종류를 살펴보겠습니다.

• 2밸브: 시스템의 기본적인 차단 및 유체 배출에 사용됩니다.

• 3밸브 방식: 두 개의 밸브는 차단용으로, 하나는 압력균등화용으로 사용됩니다. 이 방식은 시동 시 한쪽으로 과압이 발생하는 것을 방지하여 차압을 적용하는 데 이상적입니다.

• 5밸브: 교정 또는 유지보수 작업을 위한 배출 밸브가 포함된 포괄적인 구성에 사용됩니다.

밸브 터미널과 매니폴드는 어떻게 작동하나요?

밸브 터미널과 매니폴드의 작동 원리를 이해하려면 이들이 공압 시스템에서 어떤 역할을 하는지 알아야 합니다. 이 구성 요소들의 전체 작동 메커니즘은 크게 전자 제어 부분과 공압 실행 부분, 이렇게 두 부분으로 나눌 수 있습니다.

전자 제어 계층

밸브 터미널의 제어 센터는 Profinet 또는 EtherNet/IP와 같은 통신 프로토콜을 사용하여 PLC로부터 신호를 수신합니다. 단일 케이블을 통해 이러한 다중화된 신호가 컴퓨팅 장치에서 밸브 터미널로 전달됩니다. 밸브 터미널의 이더넷 포트는 신호를 수신하고 내부 버스를 활성화하여 솔레노이드 밸브를 열거나 닫습니다. 솔레노이드 밸브가 작동되면 파일럿 공기가 통과하여 내부의 대형 스풀을 회전시켜 고압 공기 흐름을 시작합니다.

공압 실행 레이어

전자기 장치가 파일럿 공기를 통해 스풀을 들어 올리면, 물리적 구성 요소들이 공기가 지정된 지점에 도달하도록 합니다. 공압 매니폴드 하부 구조는 고압 공기를 안전하게 분배합니다. 이 구조는 압축 공기를 공통 흡입구에서 내부 통로를 통해 지정된 배출구로 보냅니다.

스풀 구성은 2/2, 3/2, 5/2 또는 그 외 다양한 형태로 가능합니다. 매니폴드는 액추에이터에 필요한 용량과 압력으로 공기를 공급합니다. 공기는 매니폴드를 빠져나와 공압 밸브, 로봇 팔 또는 실린더와 같은 액추에이터로 들어갑니다. 다음 사이클을 위해 매니폴드에는 소음기가 통합된 배기 사이클이 있어 시스템이 다음 사이클을 준비할 수 있도록 합니다.

밸브 터미널과 매니폴드의 핵심 기능적 차이점

핵심적인 기능적 차이점을 이해하기 위해, 각 제품의 사양/특징을 표 형식으로 비교해 볼 수 있습니다.

밸브 터미널 및 공압 매니폴드의 주요 장점

밸브 단자

• 간편한 설치: 각 밸브마다 개별 압축 공기 공급 튜브나 전원선을 연결하는 대신, 이 단자를 사용하면 모든 밸브가 하나로 통합됩니다. 따라서 배선 및 공간 요구 사항이 줄어듭니다.

• 설치 공간 절약: DIN 레일에 나란히 설치하는 대신, 최신 밸브 터미널은 직렬로 쌓을 수 있도록 설계되었습니다. 이를 통해 컴팩트한 공간에 높은 I/O 밀도를 구현할 수 있습니다.

• 속도 및 에너지 효율: 밸브 터미널을 물리적 액추에이터 바로 근처에 배치함으로써 퍼징 요구 시간을 단축하여 기계 사이클 속도를 30% 향상시키고 에너지 낭비를 50% 줄입니다.

• 스마트 진단: 최신 밸브 단말기에는 단선이나 압력 강하가 발생한 밸브를 알려주는 진단 도구가 내장되어 있습니다. 이를 통해 문제 해결 및 유지 보수 시간을 단축할 수 있습니다.

• 다양한 환경에서의 활용성: 견고한 IP67 등급과 클린룸 반도체 제조를 위한 초정밀 VDI 2083과 같은 기능을 갖춘 밸브 터미널은 뛰어난 적응성을 자랑합니다.

공압 매니폴드

• 누출 방지 및 규정 준수: 유체 흐름을 위한 배관을 사용하면 연결 부위가 많아지고 누출 가능성이 높아집니다. 매니폴드는 연결 부위 수를 줄여줍니다. 이는 API 624와 같은 엄격한 환경 배출 기준을 충족하는 데 매우 중요합니다.

• 자가 세척 기능: 계측기로 연결되는 배관이 막힐 수 있습니다. 이러한 매니폴드에는 배관을 청소하여 적절한 유량 흐름을 보장하는 필터가 내장된 퍼지 블록이 있습니다.

• 교정: 밸브 매니폴드의 가장 큰 장점은 2개, 3개 또는 5개 밸브 구성을 사용하여 주 공정 라인을 차단하지 않고도 계측기를 격리하고, 갇힌 압력을 제거하고, 게이지를 교정할 수 있다는 것입니다.

• 극한 조건: 이 제품들은 흑연 밀봉재를 사용하여 최대 1000°C의 연속 온도에서 작동할 수 있습니다.

매니폴드 대신 밸브 터미널을 지정해야 하는 경우

매니폴드 대신 밸브 터미널에 투자해야 하는 시점을 완전히 이해하려면 밸브 터미널 사용이 필수적인 시스템 요구 사항을 자세히 살펴봐야 합니다. 다음은 사용 시나리오입니다.

애플리케이션이 속도와 지능을 요구할 때

로봇 팔처럼 물체를 잡고 회전시키고 놓는 등 빠른 움직임과 신속한 위치 변경이 필요한 시스템이라면 밸브 터미널이 최적의 선택입니다. 액추에이터 근처에 밸브 터미널을 설치하면 배관 길이가 짧아져 사이클 시간이 단축되고 응답 속도가 향상됩니다. 로봇과 같은 정교한 기계에는 수많은 센서와 리미트 스위치가 있을 수 있습니다. 밸브 터미널은 이러한 센서와 스위치에서 데이터를 수집하여 단 하나의 케이블로 메인 컴퓨터로 전송합니다. 따라서 수백 개의 배선을 연결할 필요가 없어집니다.

시스템이 적응하고 생존해야 할 때

향후 확장을 고려한다면 모듈형 밸브 터미널이 이상적입니다. 매년 또는 매달 밸브를 추가해야 하는 경우 기존 블록에 새로운 밸브 슬라이스를 간단히 끼우기만 하면 됩니다. 밸브 터미널에는 압력 강하 및 누출을 감지하여 작업자에게 경고하는 내부 진단 기능도 내장되어 있습니다. 또한 습하고 먼지가 많은 환경에서도 고장 없이 작동할 수 있을 만큼 견고합니다.

결론

결론적으로 밸브 터미널은 동적 장치이며 자동 공압 시스템에 적합합니다. 매니폴드는 정적 장치로 정적인 특성 덕분에 견고하지만 전자 장치가 통합되어 있지 않습니다. 둘 다 고압 압축 공기를 하류 장치로 보내는 데 사용됩니다. 밸브 터미널은 제어용으로, 매니폴드는 대용량 유체 분배 및 정밀한 기계적 격리용으로 사용됩니다. 전문 엔지니어로서 확장성, 수명 주기 비용 및 통신 프로토콜을 평가하고 시스템 요구 사항을 분석하여 둘 중 하나를 선택하십시오.

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자주 묻는 질문

Q1: 밸브 터미널과 매니폴드의 주요 적용 차이점은 무엇입니까?

밸브 터미널은 압축 공기 공급 자동화에 이상적인 동적 장치입니다. 반면, 매니폴드는 공정 측정 장비에 대한 격리 및 교정 옵션을 제공하는 정적이고 견고한 압축 공기 분배 장치입니다.

Q2: 밸브 터미널 하나로 여러 종류의 밸브를 처리할 수 있습니까?

네, 이 제품은 3/2방향, 5/2방향 및 5/3방향 밸브를 혼합하여 사용할 수 있어 단동 또는 복동 실린더 제어와 같은 다양한 기능을 지원합니다. 고급 안전 기능으로는 5/3방향 밸브가 중간 위치에서 잠금 기능을 제공합니다.

질문 3: 매니폴드는 어떻게 설치 비용을 줄여줍니까?

매니폴드는 유체를 안전하게 분배하는 고정식 기계 장치입니다. 밸브를 하나의 블록으로 통합하여 배관 및 연결부를 줄여줍니다. 그 결과 인건비와 자재비를 최대 50%까지 절감할 수 있습니다.