A pneumatika alapjai 3. Alapkapcsolások PTE PMMFK 1
Tartalom: Elemek azonosítása Kapcsolási rajz példa Vezérlés / szeleppel Vezérlés 3/ szeleppel Vezérlés 5/ szeleppel Kézi vezérlés Út-függő vezérlés Önműködő ciklus A vezérlés építőkockái Az építőkockák ismétlése PTE PMMFK
Elemek azonosítása A nagy terjedelmű kapcsolások esetében célszerű az ISO szabvány szerinti számozással és jelöléssel ellátni a rajzot Itt most egyszerűsített jelölést alkalmazunk Hengerek: A,B,C stb. A működtető szelepek betű-és számkódja a működtetett hengerhez illeszkedik A B hengerhez: b0 és b1 az a0 szelep szimbóluma a működtető A munkahenger dugattyúrúdjának aktuális helyzetéhez rajzolandó! A 1 10 a0 3 1 a0 a1 1 10 a1 3 1 PTE PMMFK 3
Kapcsolási rajz példa A a0 a1 B b0 b1 C c0 c1 Indul/leáll leáll Ütemek: A+ B+ B- C+ C- A- a0 a1 b1 b0 c1 c0 10 bar max 6 bar Minden fogyasztóhoz PTE PMMFK 4
/ szelep alkalmazása PTE PMMFK 5
Vezérlés / szeleppel Két azonos / szeleppel vezérelhető egy egyszeres működtetésű munkahenger Alapállásban minkét szelep zárt Működtetéshez a + gombot kell megnyomni Csak az egyik szelep működtetése hatásos 1 1 10 1 10 1 + (ki) - (be) - + PTE PMMFK 6
Vezérlés / szeleppel Működtetéshez a + gombot kell megnyomni A henger nyomás alá kerül A szelepnek zárva kell lennie A dugattyú a légköri nyomás ellenében előre halad 1 1 10 1 10 1 + (ki) - (be) - + PTE PMMFK 7
Vezérlés / szeleppel A + nyomógombot elengedve lezár a szelep A hengerben lévő nyomásból adódó dugattyúerő egyensúlyba kerül a külső terheléssel Ha idő előtt elengedjük a nyomógombot, lehet, hogy a mozgás nem fejeződik be 1 1 10 1 10 1 + (ki) - (be) - + PTE PMMFK 8
Vezérlés / szeleppel A dugattyú visszatérítéséhez a - gombot kell működtetni A levegő a külső erő és/vagy a rugóerő hatására távozik a hengerből A visszatérítés csak akkor sikerül, ha a + gomb nem működtetett (bizonytalan állapot) 1 1 10 1 1 + (ki) - (be) - + 10 PTE PMMFK 9
Vezérlés / szeleppel Ha idő előtt elengedjük a - nyomógombot, lehet, hogy a mozgás nem fejeződik be Bármilyen szivárgás (hibás szerelés/meghibásodás) a a működés bizonytalanságát eredményezi 1 10 1 1 + (ki) - (be) - + 1 10 PTE PMMFK 10
Vezérlés / szeleppel - + Lehetőség van a dugattyú sebességének szabályzására fojtók beépítésével A fojtószelep mindkét irányban befolyásolja a levegő áramlását 1 1 10 1 10 1 + (ki) - (be) PTE PMMFK 11
Vezérlés / szeleppel Ha a dugattyú mozgása közben elengedjük a nyomógombot, a hengertérben levegő marad Ez csak kis sebességnél jelent gondot 1 1 10 1 10 1 + (ki) - (be) - + PTE PMMFK 1
Vezérlés / szeleppel - + Nyomásmérő, vagy nyomásindikátor beépítésével ellenőrizhetővé (biztonságosabbá) tehető a működés 1 10 1 1 + (ki) - (be) 1 10 PTE PMMFK 13
3/ szelepek alkalmazása PTE PMMFK 14
Vezérlés 3/ szeleppel Az egyszeres működésű henger vezérlésére a 3/ szelep önmagában is megfelelő lehet Alaphelyzetben a rugó által zárt a szelep, a dugattyú hátsó helyzetben van 1 10 3 1 PTE PMMFK 15
Vezérlés 3/ szeleppel A dugattyú előre mozgatásához a nyomógomb működtetésével nyitni kell a szelepet A mozgás befejeztével elengedhető a nyomógomb Ha a dugattyúnak tartós erőkifejtést kell biztosítania, a nyomógombot folyamatosan kell működtetni 1 10 3 1 PTE PMMFK 16
Vezérlés 3/ szeleppel Itt is lehetőség van a sebesség szabályzására Mivel a fojtó minkét irányban azonosan szűkíti az áramlási keresztmetszetet, nehezen állítható be a szükséges sebesség 1 10 3 1 PTE PMMFK 17
Vezérlés 3/ szeleppel Fojtó-visszacsapó szeleppel a dugattyú + mozgása szabályozható A sebességet a terhelés is befolyásolja 1 10 3 1 PTE PMMFK 18
Vezérlés 3/ szeleppel Két egymással szembe épített fojtó-visszacsapó szelep a dugattyú mindkét irányú sebességszabályzását lehetővé teszi 1 10 3 1 PTE PMMFK 19
5/ szelepek alkalmazása PTE PMMFK 0
Vezérlés 5/ szeleppel - + A kettős működésű munkahenger célszerűen vezérelhető 5/ szeleppel A bemeneti csatorna itt külön van választva a 4 14 1 kimenetektől 1 5 3 PTE PMMFK 1
Vezérlés 5/ szeleppel - + A kettős működésű munkahenger célszerűen vezérelhető 5/ szeleppel A bemeneti csatorna itt külön van választva a kimenetektől 4 14 1 5 1 3 PTE PMMFK
Vezérlés 5/ szeleppel - + A sebesség beállítása fojtóvisszacsapó szelepekkel oldható meg Célszerű a fojtó-visszacsapó szelepeket úgy beépíteni, hogy a dugattyú légpárnára támaszkodjék, mert így a sebességet a terhelés kevésbé befolyásolja 4 14 1 5 1 3 PTE PMMFK 3
Vezérlés 5/ szeleppel - + A sebesség beállítása fojtóvisszacsapó szelepekkel oldható meg Célszerű a fojtó-visszacsapó szelepeket úgy beépíteni, hogy a dugattyú légpárnára támaszkodjék, mert így a sebességet a terhelés kevésbé befolyásolja 4 14 1 5 1 3 PTE PMMFK 4
Kézi vezérlés - + kettős működésű munkahenger kézi vezérlése + nyomógomb - nyomógomb +mozgás -mozgás az 5/ bistabil szelep addig marad valamelyik kapcsolási helyzetben, amíg újabb vezérlő impulzust nem kap 4 14 1 5 1 3 1 10 1 10 + 3 1-3 1 PTE PMMFK 5
Kézi vezérlés - + a + gomb működtetése csak akkor eredményes, ha a 4 gomb elengedett állapotú 1 14 1 5 3 1 10 1 10 + 3 1-3 1 PTE PMMFK 6
Kézi vezérlés - + az 5/ bistabil szelep addig marad valamelyik kapcsolási helyzetben, amíg újabb vezérlő impulzust nem kap a - gomb működtetése csak akkor eredményes, ha a + gomb elengedett állapotú 4 14 1 5 1 3 1 10 1 10 + 3 1-3 1 PTE PMMFK 7
Kézi vezérlés - + az 5/ bistabil szelep addig marad valamelyik kapcsolási helyzetben, amíg újabb vezérlő impulzust nem kap a - gomb működtetése csak akkor eredményes, ha a + gomb elengedett állapotú a gomb működtetése a dugattyú mozgását eredményezi 4 14 1 5 1 3 1 10 + 3 1-1 10 3 1 PTE PMMFK 8
Kézi vezérlés - + a gomb elengedésével az alaphelyzet áll elő újabb ciklus a + gomb újbóli működtetésével indítható 14 4 1 5 1 3 1 10 1 10 + 3 1-3 1 PTE PMMFK 9
Kézi vezérlés egy példa: Bélyegző berendezés vezérlése Feladat: A bélyegző dugattyú térjen ki hátsó véghelyzetből elülső véghelyzetébe, ha a két indító gomb közül az valamelyiket, vagy mindkettőt megnyomjuk. A dugattyú maradjon véghelyzetében mindaddig, amíg a visszatérést vezérlő gombot nem nyomjuk meg. (Ez a gomb csak akkor váljék aktívvá, ha a dugattyú már elérte a véghelyzetét) Az interaktív gyakorlótáblán csövezzük össze az elemeket a kapcsolási rajz segítségével, majd a nyomás rákapcsolásával ellenőrizzük a helyes működést. A optikai látjelzők felhasználásával követhetjük a kialakuló nyomásállapotokat! A berendezés megépítése kapcsolási rajz alapján A megépített berendezés tesztelése, működésnek vizsgálata PTE PMMFK 30
Kézi vezérlés a kapcsolási rajz: PTE PMMFK 31
Kézi vezérlés a kapcsolás: PTE PMMFK 3
Út-függő vezérlés a dugattyú önműködően visszavezérelhető adott út megtétele után a rajzon a henger az A jelet, a vezérlő szelep az a1 a1 jelet kapja az a1 a1 szelepet a dugattyú, vagy a mozgatott tárgy működteti A 14 1 10 - + a1 4 1 5 1 3 1 10 + 3 1 - a1 3 1 PTE PMMFK 33
Önműködő ciklus egy indító/leállító nyomógomb beépítésével önműködővé tehető a ciklus a dugattyú két beállított helyzete között a rajzon a henger az A jelet, a vezérlő szelep az a1 a1, ill. a0 a0 jelet kapja mindkét szelepet a dugattyú, vagy a mozgatott tárgy működteti a dugattyú alaphelyzetében az a0 működtetett helyzetben van 1 indít/leáll 3 14 1 10 a0 3 10 1 1 A 1 10 PTE PMMFK 34-4 + 1 5 1 3 a1 a0 3 1 a1
Követő vezérlés PTE PMMFK 35
A vezérlés építőkockái A a0 a1 b0 b1 B indít/leáll Az előzőekben vázolt vezérlőkör többszörözve felhasználható két, vagy több munkahenger egymást követő működtetésére mindegyik szelep, ill. henger önálló táplevegőt kap az A henger indítását az indít/leáll szelep végzi a működés logikáját az út-ütem diagram adja PTE PMMFK 36
Az út-ütem diagram ütemek 1 3 4 5 az út-ütem diagram az egyes (A, B, C ) munkahengerek dugattyúinak mozgását mutatja ütemenként minden mozgás egy előző befejezése után indítható (követő vezérlés) az együttműködő hengerek száma nem korlátozott egyszerűsített leírás + A - + B - + C - Itt: A+ B+ C+ A- B- C- Illetve: A+ B+ C+ A,B- C- út PTE PMMFK 37
Példa út-ütem diagram ütemek 1 3 4 az út-ütem diagram az egyes munkahengerek dugattyúinak mozgását mutatja ütemenként minden mozgás egy előző befejezése után indítható (követő vezérlés) az együttműködő hengerek száma legyen kettő + A - + B - + C - egyszerűsített leírás Itt: A+ B+ A- B- út PTE PMMFK 38
Az építőkockák ismétlése A a0 a1 b0 b1 B indít/leáll b0 b1 a1 a0 az A és B henger egymás utáni működtetését leíró formula: A+ B+ A- B- az egyes ütemek indítása ebben a sorrendben történik az ütemek szerint kell az elemeket címkézni és összerendelni működtetett elemek alaphelyzetben: b0, a0 PTE PMMFK 39
Az építőkockák ismétlése A a0 a1 b0 b1 B indít/leáll a0 b0 a1 b1 A rajz demonstrálja a működést A sorrend A+ B+ B- A- PTE PMMFK 40
Ellentétes jelek A a0 a1 b0 b1 B Indít/Leáll a0 b0 a1 b1 Ha a szelep indít parancsot kap, az A henger nem indul el mert az 5/ szelep nem tud átváltani PTE PMMFK 41
Jel-lekapcsolás A a0 a1 b0 b1 B Indít/Leáll a0 b0 a1 b1 A probléma oka, hogy a b0 és a1 szelepek működés közben ellentétes parancsot kaptak Ha két szelepet egy irányba működővé alakítjuk, részben megoldódik a probléma, mert így nem adnak folyamatos jelet. PTE PMMFK 4
Jel-lekapcsolás A probléma megoldható: kaszkád-kapcsolással, követő vezérléssel, elektro-pneumatikus módon, PLC -vel A kaszkád kapcsolás állandó sorrendet biztosít a működésben. Minimális elemszámmal megoldható (egy logikai elem csoportonként). A követő vezérlés hasonlít a kaszkádhoz, lépésenként egy logikai elemet tartalmaz. Az elektro-pneumatikus kapcsolás vill. áramköri elemekkel valósítja meg a megfelelő sorrendiséget. Nagyobb rendszereket PLC-vel érdemes működtetni. PTE PMMFK 43
Kaszkád két csoporttal Az A+ B+ B- A- sorrend megoldható két csoportra osztott kaszkád kapcsolással A megosztás egyértelművé teszi a működést A két csoport: Group l és ll Gp l A+ B+ / Gp ll B- A- Az 5/ szelepre kapcsolt jelek az I, ill. II. csoportnak biztosítanak levegőt Egy időben csak az egyik csoport kaphat levegőt A standard 5/ szelep alkalmas elem erre Select l Group l 4 14 1 5 1 3 Group ll Select ll PTE PMMFK 44
Kaszkád két csoporttal A a0 a1 b0 b1 B b0 Gp l a1 Gp ll Run/End Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- A- a0 b1 PTE PMMFK 45
Kaszkád két csoporttal A a0 a1 b0 b1 B b0 Gp l a1 Gp ll Run/End Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- A- a0 b1 PTE PMMFK 46
Kaszkád két csoporttal A a0 a1 b0 b1 B b0 Gp l a1 Gp ll Run/End Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- A- a0 b1 PTE PMMFK 47
Kaszkád két csoporttal A a0 a1 b0 b1 B b0 Gp l a1 Gp ll Run/End Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- A- a0 b1 PTE PMMFK 48
Kaszkád két csoporttal A a0 a1 b0 b1 B b0 Gp l a1 Gp ll Run/End Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- A- a0 b1 PTE PMMFK 49
Kaszkád két csoporttal A a0 a1 b0 b1 B b0 Gp l a1 Gp ll Run/End Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- A- a0 b1 PTE PMMFK 50
Kaszkád blokk A két csoportot működtető 5/ szelepet kézi szelep közbeiktatásával vezérlő impulzussal (pl.ellenőrző jel) működtetjük Több henger működtetése esetén a kapcsolás bővíthető Run/End 1 3 Sel l 10 1 Gp l 4 Gp ll 14 1 5 1 3 Sel ll PTE PMMFK 51
Kaszkád blokk A három csoport számára három vezérlő elem osztja szét egymás utáni sorrendben a levegőt Run/End Sel l Sel ll Gp l Gp ll Gp lll Sel lll PTE PMMFK 5