Automatyka i cała reszta świata..
Get Adobe Flash player

 Podzespoły sterowania pneumatycznego :
1) ZAWORY

Zawory mogą być uruchamiane na wiele sposobów – w zależności od ich konstrukcji i przeznaczenia. Najczęstsze typy sterowania zaworami to :
– Pneumatyczne: Zawór wyposażony jest w dodatkowe przyłącza powietrzne . Po podaniu ciśnienia powietrza na wejście sterujące zawór zostaje przesterowany.
– Elektryczne : Na elektrozaworze znajduje się cewka indukcyjna z przyłączem elektrycznym . Po podaniu napięcia na cewkę – najczęściej  zostaje otwarty mały kanalik sterujący ( poza zaworami podciśnieniowymi oraz zaworami przystosowanymi do pracy na małych ciśnieniach) którym płynie sprężone powietrze z przyłącza wejściowego zaworu ( lub z dodatkowego przyłącza w niektórych modelach specjalnych) uruchamiający zawór.
Należy zwrócić uwagę na typ cewki – ponieważ cewki dedykowane są zazwyczaj do jednego rodzaju napięć : 12V AC lub DC, 25V AC lub DC, 48 V AC lub DC, 230 V AC lub DC
– Mechaniczne : przyłącze sterujące połączone jest z mechanicznym ramieniem : rolką, dźwignią, przełącznikiem itd. Cięgno bezpośrednio działa na tłoczek sterujący zaworu.
Najczęściej stosowane typy zaworów w sterowaniu napędami pneumatycznymi :

1) Zawór 2/2  – Zawór 2 drożny/2 położeniowy. NC. Po otrzymaniu sygnału sterującego  otwiera przepływ pomiędzy wejściem „P” a wyjściem „A”. Po zaniku sygnału sterującego przepływ zostaje zamknięty ( powrót do pozycji pierwotnej za pomocą sprężyny).  Bywa także w w wykonaniu NO ( normalnie otwarty – otwiera się po wysterowaniu zaworu)
Zawór ten można stosować tylko w niektórych aplikacjach w których nie chcemy lub nie ma konieczności rozprężenia powietrza po zamknięciu zaworu – sprężone powietrze po stronie wtórnej pozostaje.
Wyśmienicie sprawdza się w sterowaniu wszelkiego rodzaju nadmuchami, dyszami, silnikami powietrznymi, narzędziami pneumatycznymi, inżektorami itp.

2) Zawór 3/2 -NC -Zawór 3 drożny, 2 położeniowy, Po otrzymaniu sygnału sterującego  otwiera przepływ pomiędzy wejściem”P” a wyjściem”A” , po zaniku sygnału sterującego przepływ zostaje zamknięty ( powrót do pozycji pierwotnej za pomocą sprężyny). Sprężone powietrze które pozostało po stronie wyjścia zostaje rozprężone przez połączenie  kanału wyjściowego  „A” z odpowietrznikiem  „R”  w pozycji niewysterowanej . Bywa w wykonaniu NC ( normalnie otwarty).
Zawór ten ma wiele zastosowań – począwszy od sterowania siłownikami jednostronnego działania, inżektorami, dyszami, poprzez wiele zastosowań w komplementacji sygnałów podczas rozwiązań logicznych – jak np. wysterowanie innych zaworów.

3) Zawór 3/2 – NO – Zawór 3 drożny/ 2 położeniowy. Jak w powyższym przykładzie , z tym że zawór posiada połączone wejście „P” z wyjściem „A” w sytuacji gdy jest nie wysterowany.

4) Zawór 4/2 -Zawór 4 drożny/2 położeniowy. Zawór w pozycji nie załączonej posiada otwarty przepływ z wejścia „P” do wyjścia „B” . Jednocześnie wyjście „A” jest połączone z przyłączem „R” w celu odpowietrzenia kanału pozostającego w spoczynku. Po wysterowaniu Wejście „P” jest rozłączone z wyjściem „B” a połączone z wyjściem „A”, a wyjście „B” zostaje przełączone  z przyłączem „R” w celu odpowietrzenia .
Zawór ten zazwyczaj stosowany jest w hydraulice, gdzie pozostały olej z kanałów pozostających w spoczynku jest rozprężany do zbiornika oleju. W pneumatyce stosuje się zazwyczaj zawory 5/2 posiadające osobne odpowietrzenia dla każdego kanału.
Zastosowanie – do wszelkich napędów posiadających 2 stronne zasilanie – jak siłowników liniowych, obrotowych itd.

5) Zawór 5/2 – pięciodrożny/ 2 położeniowy.   Zawór w pozycji nie załączonej posiada otwarty przepływ z wejścia „P” do wyjścia „B” . Jednocześnie wyjście „A” jest połączone z przyłączem „RB” w celu odpowietrzenia kanału pozostającego w spoczynku. Po wysterowaniu Wejście „P” jest rozłączone z wyjściem „B” a połączone z wyjściem „A”, a wyjście „B” zostaje przełączone  z przyłączem „RA” w celu odpowietrzenia.
Zawór ten  stosuje się do wszelkich napędów posiadających 2 stronne zasilanie – jak siłowników liniowych, obrotowych itd.   Zawory te posiadają ( w zależności od wybranej opcji przy zmówieniu ) możliwość pracy jako monostabilne i bistabilne.
Zawory monostabilne wyposażone są w jedno przyłącze sterujące ( cewkę , przyłącze pneumatyczne lub dźwignię) Po zaniku sygnału sterującego – zawór wraca samoczynnie do
Zawory bistabilne posiadają zawsze 2 przyłącza sterujące ( cewki lub przyłącza pneumatyczne) Zawór po otrzymaniu sterującego na cewce 1 przełącza się i otwiera przepływ powietrza w kierunku złącza B. Po zaniku sygnału jednak pozostaje w pozycji ostatniej – do czasu aż nie uzyska sygnału sterującego z cewki 2.
Zawory te stosowane są wszędzie tam – gdzie zanik zasilania – a co za tym idzie nagłe samoczynne przełączenie np. siłownika do pozycji wejściowej może spowodować zagrożenie.

 

5) Zawór 5/3 – pięciodrożny/ 3 położeniowy.   Zawór w pozycji nie załączonej znajduje się w pozycji neutralnej z odciętymi całkowicie  wyjściami.  Wyposażony jest zawsze w 2 przyłącza sterujące ( cewki lub przyłącza pneumatyczne) ,Po wysterowaniu go przyłączem pierwszym posiada otwarty przepływ z wejścia „P” do wyjścia „B” . Jednocześnie wyjście „A” jest połączone z przyłączem „RB” w celu odpowietrzenia kanału pozostającego w spoczynku. Po wysterowaniu przyłącza 2 Wejście „P” jest rozłączone z wyjściem „B” a połączone z wyjściem „A”, a wyjście „B” zostaje przełączone  z przyłączem „RA” w celu odpowietrzenia. Po zaniku zasilania zawór przełącza się w pozycję neuteralną z zamkniętymi wyjściami.
Zawór ten  stosuje się do wszelkich napędów posiadających 2 stronne zasilanie – jak siłowników liniowych, obrotowych itd.
Zawory te stosowane są wszędzie tam – gdzie zanik zasilania – a co za tym idzie nagłe samoczynne przełączenie np. siłownika do pozycji wejściowej może spowodować zagrożenie. Zawór pozostając z odciętymi wyjściami w pozycji neutrealnej pozostawia napęd w tej samej pozycji co ostatnia pozycja pracy ponieważ nie rozpręża powietrza znajdującego się przewodach i samym napędzie, nawet pomimo braku zasilania powietrzem. Ponowna zmiana napędu jest możliwa dopiero po wysterowaniu któregoś z wyjść sterujących.

Wyspy Zaworowe : To nic innego jak wspólna podstawa montażowa dla wielu zaworów. Zazwyczaj zawory poprzez wyspę mają podłączone wspólne zasilanie jaki i drogi odpowietrzające . Bardziej zaawansowane wyspy posiadają wspólne  przyłącza elektryczne np. wielopinowe gniazda lub szeregowy kabel magistrali fieldbus. Niektóre z nich posiadają możliwość zaprogramowania określonych cykli pracy.
Dobór nie jest często łatwy. Przed doborem musimy określić  sposób sterowania, miejsce montażu, warunki pracy a także… zasobność portfela 🙂 . Dobrze byśmy także określili dokładną ilość zaworów które będą nam potrzebne.  Większość wysp jest przewidziana na określoną ilość zaworów – i mamy możliwość zaślepienia kilku otworów montażowych jeżeli weźmiemy wyspę większą ( za pomocą oczywiście osobno kupionych specjalnych zaślepek) – ale kupując wyspę 5 zaworową nie zamontujemy do niej 6 zaworów. Poza systemami które pozwalają na modułową budowę.
Nie ma sensu bym rozwodził się dokładnie nad dziesiątkami typów i rozwiązań. Tym bardziej że oferta wysp ciągle się rozwija i zmienia.  Chyba że kiedyś będzie mi się nudziło 🙂

Zobacz też :

Sterowniki PLC – czyli wielka szafa sterownicza w małej skrzyneczce…

………………..Programowanie PLC – pierwsze lekcje 

Pneumatyka – czyli zabawy sprężonym powietrzem

Automatyka i sterowanie

………………….Najczęściej wykorzystywane podzespoły w automatyce :

………………….czujniki optyczne,
…………………indukcyjne

Klasyfikacja IP