1 Priame a nepriame riadenie pneumatického motora

Pneumatické a hydraulické pohony II

Riešené úlohy 1

1 Priame a nepriame riadenie pneumatického motora 1.1 Presun súčiastky – priame riadenie jednočinného motora Úloha Po stlačení tlačidla sa súčiastka má presunúť z oblasti senzorov do zásobníka (obr. 1). Presun zabezpečí jednočinný pneumatický motor. Použite priame riadenie.

Obr. 1 Situácia pred a po vysunutí motora

Rozbor úlohy Jednoduchý pohyb zabezpečí jednočinný pneumatický motor, ktorý sa vysunie po stlačení pneumatického tlačidla. Po uvoľnení tlačidla sa motor sám zasunie pomocou pružiny. Pri priamom riadení prechádza vzduch zo zdroja do motora priamo cez signálový prvok – pneumatické tlačidlo.

Výber prvkov Jednočinný pneumatický motor má jeden vstup pre stlačený vzduch, preto je ovládaný rozvádzačom 3/2 s jedným pracovným výstupom. Rozvádzač bude ovládaný manuálne (pneumatické tlačidlo). Zdroj stlačeného vzduchu je kompresor a jednotka na úpravu vzduchu. Potrebné prvky: ·

jednočinný pneumatický motor (1.0),

·

pneumatické tlačidlo – rozvádzač 3/2 ovládaný manuálne s jednou stabilnou polohou (1.1),

·

zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu,

·

plastové hadičky

Návrh zapojenia obvodu Stlačený vzduch zo zdroja vzduchu prechádza cez pneumatické tlačidlo do motora. Schéma obvodu je na obr. 2. Celkové zapojenie je na obr. 3.

2 Pneumatické a hydraulické pohony

Riešené úlohy

1.0

1.1

2

1

3

Obr. 2 Priame riadenie jednočinného pneumatického motora

Obr. 3 Výsledné zapojenie pneumatického obvodu

Návod na zapojenie Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012


Riešené úlohy 3

1.2 Presun súčiastky – nepriame riadenie jednočinného motora Úloha Po stlačení tlačidla sa súčiastka má presunúť z oblasti senzorov do zásobníka (obr. 4). Presun zabezpečí jednočinný pneumatický motor. Použite nepriame riadenie.


Rozbor úlohy Jednoduchý pohyb zabezpečí jednočinný pneumatický motor, ktorý sa vysunie po stlačení pneumatického tlačidla. Po uvoľnení tlačidla sa motor sám zasunie pomocou pružiny. Pri nepriamom riadení neprechádza vzduch zo zdroja do motora priamo cez signálový prvok pneumatické tlačidlo, ale nepriamo cez rozvádzač, ktorý je týmto signálovým prvkom ovládaný.

Výber prvkov Jednočinný pneumatický motor má jeden vstup pre stlačený vzduch, preto je ovládaný rozvádzačom s jedným pracovným výstupom. K dispozícii je však len rozvádzač 5/2 s dvoma výstupmi. Preto je potrebné jeden výstup uzavrieť. Rozvádzač bude ovládaný z jednej strany pneumaticky z výstupu pneumatického tlačidla. Zdroj stlačeného vzduchu je kompresor a jednotka na úpravu vzduchu. Potrebné prvky: ·

jednočinný pneumatický motor (1.0),

·

rozvádzač 5/2 ovládaný z jednej strany pneumaticky (1.1),

·


·


·

plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný rozvádzačom 1.1 a je pripojený na jeho výstup 4. Výstup 2 je uzatvorený. V pokoji je motor zasunutý, pretože na výstupe 4 rozvádzača nie je tlak. Po stlačení pneumatického tlačidla sa rozvádzač 1.1 prestaví do pracovnej polohy a motor sa vysunie. Po


Riešené úlohy

uvoľnení tlačidla sa rozvádzač vráti do východiskovej polohy a motor sa zasunie. Schéma obvodu je na obr. 5 a celkové zapojenie je na obr. 6. 1.0

1.1 12 1.2

2

1

4

2

5

1 3

3

Obr. 5 Nepriame riadenie jednočinného pneumatického motora




Riešené úlohy 5

1.3 Výhybka na dopravníku – priame riadenie dvojčinného motora Úloha Výhybka na pásovom dopravníku je ovládaná dvoma tlačidlami (obr. 7). Stlačenie prvého tlačidla ju prestaví vľavo a stlačenie druhého vpravo. Pohyb výhybky zabezpečuje dvojčinným pneumatickým motor. Použite priame riadenie.

Obr. 7 Výhybka na dopravnom páse Zdroj: http://www.flexmove.co.uk/images/Divert%202.jpg

Rozbor úlohy Dvojčinný pneumatický motor má dva vstupy. Po privedení stlačeného vzduchu na jeden vstup sa motor vysunie a po privedení vzduchu na druhý zasunie. Ak nie je privedený vzduch na žiaden vstup, potom motor zostáva na mieste. Pri priamom riadení sa vzduch do motora dostáva priamo zo signálového prvku – pneumatického tlačidla. Preto na jeden vstup motora bude pripojené jedno tlačidlo a na druhý vstup druhé.

Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0),

·

pneumatické tlačidlá – rozvádzače 3/2 ovládané manuálne (1.2 a 1.3),

·


·

plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný dvoma pneumatickými tlačidlami 1.2 a 1.3. Pracovné výstupy tlačidiel sú priamo privedené na vstupy motora. Stlačenie tlačidla 1.2 spôsobí vysunutie motora a stlačenie 1.3 zasunutie. Ak nie je stlačené žiadne tlačidlo a na motor nepôsobí vonkajšia sila, potom zostáva v poslednej polohe, do ktorej práve došiel. Schéma obvodu je na obr. 8. Párne čísla (1.2) sa


Riešené úlohy

používajú na označenie prvkov ovplyvňujúcich vysunutie a nepárne (1.3) zasunutie motora. Celkové zapojenie je na obr. 9. 1.0

1.2

1.3

2

1

3

2

1

3

Obr. 8 Priame riadenie dvojčinného pneumatického motora


Návod na zapojenie Otázky 1. Čo sa stane, ak sú stlačené súčasne obe tlačidlá? Vysvetlite prečo. Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012


Riešené úlohy 7

1.4 Výhybka na dopravníku – nepriame riadenie dvojčinného motora Úloha Výhybka na pásovom dopravníku je ovládaná dvoma tlačidlami (obr. 10). Stlačenie prvého tlačidla ju prestaví vľavo a stlačenie druhého vpravo. Pohyb výhybky zabezpečuje dvojčinným pneumatickým motor. Použite nepriame riadenie.

Obr. 10 Výhybka na dopravnom páse Zdroj: http://www.flexmove.co.uk/images/Divert%202.jpg

Rozbor úlohy Pri nepriamom riadení je pneumatický motor pripojený na rozvádzač, ktorý je ovládaný signálovými prvkami – pneumatickými tlačidlami. Dvojčinný pneumatický motor má dva vstupy, preto jeho rozvádzač bude typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.



·

rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1),

·

pneumatické tlačidlá – rozvádzače 3/2 ovládané manuálne (1.2 a 1.3),

·


·

plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Motor je pripojený na rozvádzač 1.1 ovládaný dvoma pneumatickými tlačidlami 1.2 a 1.3. Stlačenie tlačidla 1.2 spôsobí vysunutie motora a stlačenie 1.3 zasunutie. Stačí krátke zatlačenie tlačidla a rozvádzač sa prestaví. Motor sa pohne a zastane až v krajnej polohe, v ktorej je pridržiavaný tlakom vzduchu. Schéma obvodu je na obr. 11 a na obr. 12 je výsledné zapojenie.


Riešené úlohy

1.0

1.1 14

1.2

2

5

1 3

12

1.3

2

1

4

3

2

1

3

Obr. 11 Nepriame riadenie dvojčinného pneumatického motora


Návod na zapojenie Otázky 1. Čo sa stane, ak sú stlačené súčasne obe tlačidlá? Vysvetlite prečo. Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012


Riešené úlohy 9

2 Koncový spínač 2.1 Podávanie zo zásobníka Úloha Po stlačení pneumatického tlačidla sa má pneumatický motor vysunúť a podať súčiastku zo zásobníka. Po dosiahnutí koncovej polohy sa motor má automaticky vráti naspäť. Použite dvojčinný pneumatický motor (obr. 13).

Obr. 13 Vysúvanie súčiastky zo zásobníka

Rozbor úlohy Tlačidlom sa má motor vysunúť a po dosiahnutí koncovej polohy automaticky vrátiť naspäť. Ak sa do koncovej polohy motora umiestni snímač polohy – koncový spínač, potom riadiaci systém bude vedieť, že sa motor vysunul a môže zabezpečiť jeho automatický návrat. Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.



·

rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1),

·


·

koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3),

·


·

plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný prostredníctvom svojho rozvádzača 1.1. Prítomnosť signálu na vstupe 14


Riešené úlohy

spôsobí vysunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z pneumatického tlačidla. Signál na vstupe 12 rozvádzača 1.1 spôsobí zasunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z koncového spínača 1.3 umiestneného v koncovej polohe motora. Schéma obvodu je na obr. 14. Umiestnenie koncového spínača 1.3 je v schéme naznačené čiarkou napravo od motora. Celkové zapojenie je na obr. 15. 1.0

1.1 14

1.2

4

2

5

1 3

12

1.3

2

1

1.3

3

2

1

3

Obr. 14 Nepriame riadenie dvojčinného pneumatického motora s automatickým návratom


Návod na zapojenie Otázky 1. Čo sa stane, ak bude tlačidlo trvalo stlačené? Vysvetlite. Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012


Riešené úlohy 11

3 Pneumatické logické prvky 3.1 Pohon lisu Úloha Pohon lisu sa môže spustiť len po súčasnom zatlačení dvoch tlačidiel (obr. 16). Tlačidlá sú umiestnené tak, aby sa museli stlačiť dvoma rukami. Priamočiary pohon lisu sa má vrátiť naspäť automaticky po dosiahnutí koncovej polohy. Použite dvojčinný pneumatický motor.

Obr. 16 Lis ovládaný dvoma tlačidlami Zdroj: http://news.thomasnet.com/fullstory/Benchtop-Pneumatic-Press-suits-small-scale-applications-598639

Rozbor úlohy Signál pre vysunutie motora má vzniknúť po súčasnom stlačení dvoch pneumatických tlačidiel. Funkcia logického súčinu (A SÚČASNE) sa dá uskutočniť dvoma spôsobmi: a) prvkom pre logický súčin, b) sériovým zapojením tlačidiel. Automatický návrat naspäť zabezpečí snímač koncovej polohy, ktorého signál prestaví rozvádzač a vráti motor do počiatočnej polohy. Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.

Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: · · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), pneumatické tlačidlá – rozvádzače 3/2 ovládané manuálne (1.2, 1.4), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3), prvok pre logický súčin (1.6), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.


Riešené úlohy

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný pomocou svojho rozvádzača 1.1. Prítomnosť signálu na vstupe 14 spôsobuje vysunutie motora, preto tam bude pripojený výstup prvku pre logický súčin 1.6, ktorý realizuje funkciu logického súčinu signálov z tlačidiel 1.2 a 1.4. Signál na vstupe 12 rozvádzača 1.1 spôsobuje zasunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z koncového spínača 1.3 umiestneného v koncovej polohe motora. Schéma obvodu je na obr. 17 a celkové zapojenie na obr. 18. 1.3

1.0

1.1

2

4

14

12 5

1.6 1 (12) 2

1.2

1

1 (14) 2

1.4

3

1 3

2

1

1.3

3

2

3 1 (P) (R)

Obr. 17 Vysunutie dvojčinného pneumatického motora súčasným stlačením dvoch tlačidiel


Návod na zapojenie Varianty úlohy Zmeňte zapojenie tak, aby sa logický súčin realizoval sériovým zapojením tlačidiel Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012


Riešené úlohy 13

3.2 Posun dopravného pásu Úloha Na oboch stranách dopravného pásu je jedno pracovisko (obr. 19). Pás sa posúva po krokoch vysunutím a zasunutím pneumatického motora. Posunutie pásu o jeden krok má byť umožnené z jedného alebo druhého pracoviska stlačením tlačidla na príslušnom pracovisku. Použite dvojčinný pneumatický motor.

Obr. 19 Pás ovládaný dvoma tlačidlami Zdroj: http://www.jiumingjixie.cn/res/jiumingjixieen/pdres/200901/20090103182327521.jpg

Rozbor úlohy Signál pre jeden cyklus pohybu motora má vzniknúť po stlačení jedného alebo druhého tlačidla. Funkcia logického súčtu (ALEBO) sa dá uskutočniť prvkom pre logický súčet. Automatický návrat motora naspäť zabezpečí snímač koncovej polohy, ktorého signál prestaví rozvádzač a vráti motor do počiatočnej polohy. Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.


dvojčinný pneumatický motor (1.0), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), pneumatické tlačidlá – rozvádzače 3/2 ovládané manuálne (1.2, 1.4), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3), prvok pre logický súčet (1.6), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.


Riešené úlohy

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný prostredníctvom svojho rozvádzača 1.1. Prítomnosť signálu na vstupe 14 rozvádzača spôsobuje vysunutie motora. Preto tam bude pripojený signál z prvku 1.6, ktorý vznikne logickým súčtom (ALEBO) signálov z tlačidiel 1.2 a 1.4. Signál na vstupe 12 rozvádzača 1.1 spôsobuje zasunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z koncového spínača 1.3 umiestneného v koncovej polohe motora. Schéma obvodu je na obr. 20 a celkové zapojenie je na obr. 21. 1.3

1.0

14

1. 1

12 5

1.6 1 (12) 2

1.2

1

3

2

4

1 3

2 1 (14) 1.4

2

1

2 (A)

1.3

3

1 (P)

3 (R)

Obr. 20 Vysunutie dvojčinného pneumatického motora stlačením jedného z dvoch tlačidiel




Riešené úlohy 15

4 Riadenie rýchlosti motora 4.1 Podávanie zo zásobníka - spomalený pohyb Úloha Po stlačení pneumatického tlačidla sa má pneumatický motor pomaly vysunúť a podať súčiastku zo zásobníka. Po dosiahnutí koncovej polohy sa motor má automaticky vráti naspäť normálnou rýchlosťou. Použite dvojčinný pneumatický motor (obr. 21).

Obr. 21 Vysúvanie súčiastky zo zásobníka

Rozbor úlohy Tlačidlom sa má motor vysunúť a po dosiahnutí koncovej polohy automaticky vrátiť naspäť. Ak sa do koncovej polohy motora umiestni snímač polohy – koncový spínač, potom riadiaci systém bude vedieť, že sa motor vysunul a môže zabezpečiť jeho automatický návrat. Spomaliť pohyb motora sa dá zaradením škrtiaceho ventilu (kombinovaného s jednosmerným) v mieste vstupu vzduchu do motora alebo v mieste výstupu vzduchu z motora vzhľadom na zvolený smer spomaleného pohybu (vysúvanie alebo zasúvanie). Z týchto dvoch možností sa v prevažnej miere používa škrtenie vystupujúceho prúdu vzduchu, pretože zabezpečí plynulejší pohyb. Škrtiaci ventil je kombinovaný s jednosmerným ventilom, preto spomaľuje pohyb len v jednom smere. Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.


dvojčinný pneumatický motor (1.0), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.01), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), pneumatické tlačidlo – rozvádzač 3/2 ovládaný manuálne (1.2), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.


Riešené úlohy

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný prostredníctvom svojho rozvádzača 1.1. Prítomnosť signálu na vstupe 14 spôsobí vysunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z pneumatického tlačidla. Signál na vstupe 12 rozvádzača 1.1 spôsobí zasunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z koncového spínača 1.3 umiestneného v koncovej polohe motora. Na spomalenie vysúvania sa použije škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom 1.01, ktorý je zaradený medzi výstup 2 rozvádzača 1.1 a motor. Je zapojený tak, aby škrtil vystupujúci prúd vzduchu pri vysúvaní. Schéma obvodu je na obr. 22 a celkové zapojenie je na obr. 23. 1.0

1.3

1.01 1

2 1.1 14

1.2

2

5

1 3

12

1.3

2

1

4

3

2 (A)

1

3

(P)

(R)

Obr. 22 Nepriame riadenie dvojčinného pneumatického motora s automatickým návratom a spomaleným vysúvaním pomocou škrtenia na výstupe.


Návod na zapojenie Varianty úlohy Porovnajte rovnomernosť pomalého pohybu motora škrtením na vstupe a na výstupe. Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012


Riešené úlohy 17

4.2 Vysekávanie z kože - zrýchlený pohyb Úloha Pri vysekávaní dierok v pruhu kože sa piest pneumatického motora má po stlačení tlačidla veľmi rýchlo vysunúť a po dosiahnutí koncovej polohy pomaly vrátiť naspäť (obr. 24). Použite dvojčinný pneumatický motor.

Obr. 24 Vysekávanie dierok do koženého pruhu Zdroj: http://www.rinaldin.it/e-com/video/PG550.jpg

Rozbor úlohy Tlačidlom sa má motor vysunúť a po dosiahnutí koncovej polohy automaticky vrátiť naspäť. Ak sa do koncovej polohy motora umiestni snímač polohy – koncový spínač, potom riadiaci systém bude vedieť, že sa motor vysunul a môže zabezpečiť jeho automatický návrat. Zrýchliť pohyb motora sa dá zapojením rýchlovypúšťacieho ventilu medzi vývod motora a rozvádzač. Skrátenie cesty vzduchu do atmosféry zníži odpor vedenia a zabezpečí zmenšenie sily pôsobiacej proti pohybu. K výstupu motora sa rýchlovypúšťací ventil pripája čo najkratším vedením. Spomaliť pohyb motora sa dá zaradením škrtiaceho ventilu (kombinovaného s jednosmerným) v mieste výstupu vzduchu z motora vzhľadom na zvolený smer spomaleného pohybu (zasúvanie). Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.

Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: · · · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.01), rýchlovypúšťací ventil (1.0.2), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), pneumatické tlačidlo – rozvádzač 3/2 ovládaný manuálne (1.2), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.


Riešené úlohy

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný prostredníctvom svojho rozvádzača 1.1. Prítomnosť signálu na vstupe 14 spôsobí vysunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z pneumatického tlačidla. Signál na vstupe 12 rozvádzača 1.1 spôsobí zasunutie motora, preto tam bude pripojený výstup z koncového spínača 1.3 umiestneného v koncovej polohe motora. Prvky na riadenie rýchlosti sú umiestnené medzi rozvádzačom motora 1.1 a samotným motorom. Rýchlovypúšťací ventil 1.02 je zaradený medzi vývod 2 rozvádzača a motor, pretože zníženie odporu tejto vetvy vedenia zrýchli vysúvanie. Škrtiaci ventil 1.01 je zaradený medzi vývod 4 rozvádzača 1.1 a motor, pretože škrtenie vzduchu vystupujúceho z motora na tomto mieste spomalí zasúvanie. Schéma obvodu je na obr. 25 a celkové zapojenie je na obr. 26. 1.0

1.01 1

1.3

1.02 1

2 3

2 1.1 14

1.2

2

5

1 3

12

1.3

2

1

4

3

2 (A)

1

3

(P)

(R)

Obr. 25 Nepriame riadenie dvojčinného pneumatického motora s automatickým návratom zrýchleným vysúvaním a spomaleným zasúvaním pomocou škrtenia na výstupe.




Riešené úlohy 19

5 Tlakové a časové riadenie 5.1 Razenie stupnice pravítka – sledovanie tlaku Úloha Po stlačení štartovacieho tlačidla vysunie pneumatický motor raznicu s ryskami a pritlačí ju na pravítko (obr. 27). Raziaca sila sa zvyšuje postupne a po dosiahnutí požadovanej hodnoty (rysky majú správnu hĺbku) sa motor vráti naspäť. Zabezpečte, aby sa raziaca sila neprekročila nesprávnou obsluhou (držaním stlačeného tlačidla). Použite dvojčinný pneumatický motor. Poznámka: Pri malej raziacej sile nemajú rysky správnu hĺbku, pri veľkej raziacej sile sa plastové pravítko poškodí. Sila je úmerná ploche piesta a veľkosti tlaku vzduchu.

Obr. 27 Usporiadanie stroja na razenie stupnice do plastového pravítka Zdroj: http://hsinyah.myweb.hinet.net/GMHP-230-8.jpg

Rozbor úlohy Podmienkou pre vysunutie motora je stlačenie tlačidla. Podmienkou pre zasunutie je dosiahnutie zvolenej prítlačnej sily. Ak by tlačidlo bolo trvalo stlačené, potom riadiaci signál od tlačidla na jednej strane rozvádzača nedovolí jeho návrat do počiatočného stavu a prítlačná sila prekročí nastavenú hodnotu. Preto je potrebné podmienku pre vysunutie motora zmeniť na: tlačidlo je stlačené a motor je zasunutý. Sila, ktorou tlačí raznica na pravítko, je úmerná tlaku vzduch z ľavej strany motora (obr. 28) v prípade, že piest sa pohybuje pomaly a trecia sila je zanedbateľná. Inak na piest pôsobia ešte zotrvačné sily a sily vytláčajúce vzduch z pravého výstupu. Ak sa zabezpečí pomalý posuv, potom sledovaním tlaku tlakovým spínačom na ľavom vstupe motora je možné zistiť dosiahnutie raziacej sily a vrátiť motor naspäť. Pomalý posuv sa dosiahne zaradením škrtiaceho ventilu na ľavom vstupe motora, ktorý bude škrtiť vstupujúci prúd vzduchu. Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné vládať z dvoch strán pneumaticky.

Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky:

20 Pneumatické a hydraulické pohony · · · · · · · ·

Riešené úlohy

dvojčinný pneumatický motor (1.0), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.01), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), pneumatické tlačidlo – rozvádzač 3/2 ovládaný manuálne (1.2), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.4), tlakový spínač (1.3), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Motor je ovládaný prostredníctvom svojho rozvádzača 1.1. Prítomnosť signálu na vstupe 14 rozvádzača 1.1 spôsobí vysunutie motora, preto tam bude pripojené pneumatické tlačidlo 1.2 v sérii s koncovým spínačom 1.4, čo vytvorí logický súčin signálov z tlačidla a spínača. Medzi výstup 4 rozvádzača a motor je zapojený škrtiaci ventil 1.01, aby tlak na ľavej strane motora rástol postupne. V mieste medzi škrtiacim ventilom a motorom sa sleduje tlak vzduchu tlakovým spínačom 1.3. Nastavením prepínacieho tlaku tlakového spínača sa určí veľkosť sily, ktorou raznica bude pritáčaná na pravítko. V okamihu prepnutia tlakového spínača sa na vstupe 12 rozvádzača 1.1 objaví signál a rozvádzač vráti motor do počiatočnej polohy. Schéma obvodu je na obr. 28. V značke rozvádzačov sa vývody kreslia k tej polohe, ktorá je aktívna vo východiskovom stave celého zariadenia. Preto je značka koncového spínača 1.4 v schéme nakreslená v polohe „zatlačené“. Na obr. 29 je celkové zapojenie obvodu. 1.0

1.01

1.1

1.4

2

1

4

2

14 1.4

12 5

2

1

1 3

2 (A)

1.3

3 2

1.2

12 (Z) 1

1 (P)

3

Obr. 28 Obvod pre návrat motora do počiatočnej pozície po dosiahnutí nastavenej prítlačnej sily

Riešené úlohy 21





Riešené úlohy

5.2 Lepenie dielcov – meranie času Úloha Po stlačení tlačidla sa pneumatický motor pomaly vysunie a stlačí lepené dielce (obr. 30). Po uplynutí času potrebného pre vytvrdnutie lepidla sa motor automaticky vráti do východiskovej polohy. Zabezpečte, aby sa čas stláčania dielcov nezmenil ani pri trvale stlačenom tlačidle. Použite dvojčinný motor.

Obr. 30 Usporiadanie stroja na pritláčanie lepených dielcov Zdroj: http://image.made-in-china.com/2f1j00HMKTQnEInwcj/Pneumatic-Cap-Heat-Press-Machine-CY-MJ-.jpg

Rozbor úlohy Podmienkou pre vysunutie motora je stlačenie tlačidla. Podmienkou pre zasunutie je uplynutie určeného času od okamihu stlačenia dielcov. Ak by tlačidlo bolo trvalo stlačené, potom riadiaci signál od tlačidla nedovolí návrat motora do počiatočného stavu a čas stlačenia sa predĺži. Preto je potrebné podmienku pre vysunutie motora zmeniť nasledovne: tlačidlo je stlačené a motor je zasunutý. Odmerať určený čas po pritlačení je možné časovým spínačom. Okamih pritlačenia sa zistí koncovým spínačom, ktorý je namontovaný na vhodnom mieste. Bude použité nepriame riadenie, a preto je pre dvojčinný pneumatický motor potrebný rozvádzač typu 5/2, ktorý je možné ovládať z dvoch strán pneumaticky.

Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.01), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), pneumatické tlačidlo – rozvádzač 3/2 ovládaný manuálne (1.2), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3, 1.4), časový spínač (1.5),

Riešené úlohy 23


· ·

zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Rozvádzač 1.1 motora bude zo strany 14 ovládaný logickým súčinom signálov z tlačidla 1.2 a koncového spínača 1.4, ktorý je zatlačený pri zasunutom motore. Zo strany 12 rozvádzača je pripojený výstup z časového spínača 1.5. Na tomto mieste sa objaví stlačený vzduch po uplynutí nastaveného času od okamihu príchodu signálu na vstup 12 časového spínača, teda od okamihu zatlačenia koncového spínača 1.3. Pomalé vysúvanie je zabezpečené škrtiacim ventilom 1.01 umiestneným v ceste vystupujúceho vzduch pri vysúvaní piesta motora. Schéma obvodu je na obr. 31 a celkové zapojenie na obr. 32. 1.0

1.4

1.01

1.3

1

2 1.1

2

4

14 1.4

12 5

2

1

1

2 (A)

1.3

3

2 (A)

1.5

12 (Z)

3 2

1.2

1 3

(P) 1

1 (P)

3 (R)

3 (R)

Obr. 31 Obvod pre návrat motora do počiatočnej pozície po uplynutí nastaveného času



Riešené úlohy

Návod na zapojenie Varianty úlohy Upravte zapojenie tak, aby sa okamih prítlaku určoval na základe prítlačnej sily a nie od polohy. Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012

Riešené úlohy 25


6 Sekvenčné riadenie - pneumatické 6.1 Dvíhanie paliet na dopravníku – pneumatické riadenie Úloha Palety sú prepravované gravitačným valčekovým dopravníkom na plošinu dvíhanú pneumatickým motorom A (obr. 33). Obsluha odštartuje stlačením tlačidla cyklus, v ktorom sa plošina s paletou dvihne na úroveň druhého dopravníka a motor B presunie paletu z plošiny na dopravník. Do počiatočnej polohy sa motory vracajú súčasne. Použite dvojčinné pneumatické motory. Koncové polohy sú snímané pneumatickými koncovými spínačmi. Motory sa vysúvajú pomaly, späť sa vracajú normálnou rýchlosťou. Ak sa počas pracovného cyklu stlačí štartovacie tlačidlo, potom sa práve prebiehajúci cyklus dokončí (motory sa vrátia do počiatočnej polohy) a až potom môže začať ďalší cyklus.

B

A

B

A

B

A

Obr. 33 Usporiadanie a jednotlivé kroky pohybu zariadenia na dvíhanie paliet

Rozbor úlohy V prvom kroku je potrebné zakresliť do pohybového krokového diagramu pohyb motorov a závislosť medzi pohybmi podľa zadania úlohy (obr. 34). Informáciu o dosiahnutí koncovej polohy môže riadiaci systém získať len tak, že na príslušnom mieste je koncový spínač. Preto z diagramu určíme presný počet a umiestnenie koncových spínačov. Prvky označíme číslom podľa pravidiel v [1], str. 45 - 48. Logické závislosti medzi pohybmi (logické podmienky) vychádzajú zo zadania a sú nasledovné: ·

Motor A (1.0) sa vysunie, ak je stlačené tlačidlo 1.2 a súčasne je zasunutý. Touto podmienkou sa splní požiadavka aby sa cyklus odštartoval len po návrate motora A do počiatočnej polohy. Stlačenie tlačidla v inej fáze cyklu nebude účinné, pretože podmienka nebude splnená.

·

Motor B (2.0) sa vysunie ak motor A dosiahne koncovú polohu, snímanú koncovým spínačom 2.2.

·

Motory A a B sa zasunú, ak motor B dôjde do koncovej polohy a zatlačí spínač 1.3.

Budú použité dvojčinné pneumatické motory ovládané rozvádzačmi 5/2. Pre motor 1.0 bude rozvádzač ovládaný z dvoch strán pneumaticky, pretože z diagramu je zrejmé, že existujú dva rôzne signály pre vysunutie a zasunutie. Pre motor 2.0 bude mať rozvádzač len jeden riadiaci vstup, pretože signál, ktorý ho má ovládať, má rovnaký tvar, ako je požadovaný stav rozvádzača. Spomalenie pohybu zabezpečia škrtiace ventily kombinované s jednosmernými.

26 Pneumatické a hydraulické pohony 1.2 1.0 A 2.0 B 1.1 2.1 1.2 1.4 2.2 1.3

1 1

0 1

Riešené úlohy

2

3

4=1

2.2 B2 1.4 1.3

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

Obr. 34 Krokový diagram pre postupnosť pohybov A+, B+, A-B-

Výber prvkov Pre realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: · · · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0, 2.0), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.01, 2.01), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán pneumaticky (1.1), rozvádzač 5/2 ovládaný z jednej strany pneumaticky (2.1), pneumatické tlačidlo – rozvádzač 3/2 ovládaný manuálne (1.2), koncový spínač – rozvádzač 3/2 ovládaný mechanicky kladkou (1.3, 1.4), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, plastové hadičky.

Návrh zapojenia obvodu Dvojčinné motory sú ovládané rozvádzačmi 5/2, pričom medzi rozvádzače a motory sú zaradené škrtiace ventily tak, aby sa motory vysúvali pomaly. Podľa krokového diagramu na obr. 34 sa má motor 1.0 vysunúť, ak je stlačené tlačidlo a zároveň je zatlačený koncový spínač 1.4. Preto na vstup 14 rozvádzača 1.1 bude pripojený signál cez sériovo zapojené tlačidlo 1.2 a spínač 1.4. Motor sa zasúva od signálu koncového spínača 1.3, preto na vstup 12 bude priamo pripojený výstup 2 koncového spínača. Rozvádzač 2.0 bude ovládaný pneumaticky len z jednej strany (vývod 14), kde je pripojený výstup z koncového spínača 2.2. Koncové spínače sú vzhľadom na motory umiestnené podľa krokového diagramu. Schéma obvodu je na obr. 35 a na obr. 36 je celkové zapojenie.

Riešené úlohy 27


1.0

1.4

2.0

2.2

1.01 1

1.1

4

2

2.01 1

2

14

1(P)

5

1

2

4

2

14

1 3

5

1 3

3(R) 2

1.2

2.1 12

1.4 2(A)

1.3

2(A)

1.3

3

1(P)

3(R)

2(A)

2.2

1(P)

3(R)

Obr. 35 Obvod na ovládanie pohybu zariadenia na dvíhanie paliet


Návod na zapojenie Varianty úlohy Riadenie navrhnite tak, aby sa do počiatočnej polohy najskôr vráti motor A a až potom motor B.

Literatúra [1] BOBER, Peter: Pneumatické a hydraulické pohony. Košice: Technická univerzita v Košiciach, 2012, 107 s., ISBN 978-80-553-0893-7 Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012

28 Pneumatické a hydraulické pohony II

Riešené úlohy

7 Elektropneumatické prvky 7.1 Presun súčiastky – elektrické riadenie jednočinného motora Úloha Po stlačení elektrického tlačidla sa súčiastka má presunúť z oblasti senzorov do zásobníka (obr. 37). Presun zabezpečí jednočinný pneumatický motor. Použite elektricky ovládaný rozvádzač.


Rozbor úlohy Jednoduchý pohyb zabezpečí jednočinný pneumatický motor, ktorý bude pripojený na elektropneumatický rozvádzač ovládaný z jednej strany elektromagnetom. Na elektromagnet sa privedie napätie po stlačení elektrického tlačidla. Po uvoľnení tlačidla pružina vráti rozvádzač do východiskovej polohy a motor sa zasunie.

Výber prvkov Jednočinný pneumatický motor má jeden vstup pre stlačený vzduch, preto bude pripojený k rozvádzaču 3/2 s jedným pracovným výstupom. Rozvádzač bude ovládaný elektromagnetom a v elektrickom obvode bude okrem cievky elektromagnetu tlačidlo a zdroj elektrického napätia. Zdrojom stlačeného vzduchu je kompresor a jednotka na úpravu vzduchu. Potrebné prvky: · · · · · ·

jednočinný pneumatický motor (1.0), rozvádzač 3/2 ovládaný z jednej strany elektromagnetom (1.1), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, prepojovací box s tlačidlom (S), zdroj 24V=, plastové hadičky, elektrické vodiče.

Návrh zapojenia obvodu Zapojenie sa skladá z pneumatického a elektrického obvodu. V pneumatickom obvode je stlačený vzduch zo zdroja privádzaný na motor cez rozvádzač 1.1, ktorý je ovládaný elektromagnetom.

Riešené úlohy 29


V elektrickom obvode je zapojené tlačidlo S a cievka elektromagnetu 1Y1. Kladný pól zdroja (+24V) je pripojený na jednu stranu kontaktu tlačidla S, druhá strana kontaktu je spojená s cievkou elektromagnetu rozvádzača 1Y1. Druhý vývod cievky je pripojený na záporný pól zdroja (0V), čím sa vytvorí elektrický obvod. Po stlačení tlačidla sa elektrický obvod uzavrie, rozvádzač sa prestaví do pracovnej polohy a vysunie pneumatický motor. Po uvoľnení tlačidla sa rozvádzač aj motor vrátia do východiskovej polohy. Schéma pneumatického a elektrického obvodu je na obr. 38. Celkové zapojenie je na obr. 39. 1.0

1 +24 S

1.1

2

1Y1 1

1Y1

3 0V

a)

b)

Obr. 38 Schéma zapojenia pneumatického (a) a elektrického (b) obvodu na vysúvanie motora stlačením elektrického tlačidla

Obr. 39 Výsledné zapojenie pneumatického a elektrického obvodu



Riešené úlohy

7.2 Presun súčiastky – elektrické riadenie dvojčinného motora Úloha Po stlačení elektrického tlačidla sa súčiastka má presunúť z oblasti senzorov do zásobníka (obr. 40). Presun zabezpečí dvojčinný pneumatický motor. Použite elektricky ovládaný rozvádzač.


Rozbor úlohy Jednoduchý pohyb zabezpečí dvojčinný pneumatický motor, ktorý bude pripojený na elektropneumatický rozvádzač ovládaný z jednej strany elektromagnetom. Na elektromagnet sa privedie napätie po stlačení elektrického tlačidla. Po uvoľnení tlačidla pružina vráti rozvádzač do východiskovej polohy a motor sa zasunie.

Výber prvkov Dvojčinný pneumatický motor má dva vstupy pre stlačený vzduch, preto bude pripojený k rozvádzaču 5/2 s dvoma pracovnými výstupmi. Rozvádzač bude ovládaný elektromagnetom a v elektrickom obvode bude okrem cievky elektromagnetu tlačidlo a zdroj elektrického napätia. Zdrojom stlačeného vzduchu je kompresor a jednotka na úpravu vzduchu. Potrebné prvky: · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0), rozvádzač 5/2 ovládaný z jednej strany elektromagnetom (1.1), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, prepojovací box s tlačidlom (S), zdroj 24V =, plastové hadičky a elektrické vodiče.

Návrh zapojenia obvodu Zapojenie sa skladá z pneumatického a elektrického obvodu. V pneumatickom obvode je stlačený vzduch zo zdroja privádzaný na motor cez rozvádzač 1.1, ktorý je ovládaný elektromagnetom. V elektrickom obvode je zapojené tlačidlo S a cievka elektromagnetu 1Y1. Kladný pól zdroja (+24V) je pripojený na jednu stranu kontaktu tlačidla S, druhá strana kontaktu je spojená s cievkou elektromagnetu rozvádzača 1Y1. Druhý vývod cievky je pripojený na záporný pól zdroja (0V), čím

Riešené úlohy 31


sa vytvorí elektrický obvod. Po stlačení tlačidla sa elektrický obvod uzavrie, rozvádzač sa prestaví do pracovnej polohy a vysunie pneumatický motor. Po uvoľnení tlačidla sa rozvádzač aj motor vrátia do východiskovej polohy. Schéma pneumatického a elektrického obvodu je na obr. 41. Celkové zapojenie je na obr. 42. 1

1.0

+24 V S

1.1

4

2

14 1Y1

12 1Y1 5

1 3

a)

0V

b)

Obr. 41 Schéma zapojenia pneumatického (a) a elektrického (b) obvodu na vysúvanie dvojčinného motora stlačením elektrického tlačidla




Riešené úlohy

7.3 Vibračný dopravník sypkého materiálu Úloha Navrhnite pneumatickú schému a elektrické riadenie pre vibračný dopravník sypkého materiálu. Pohyb sypkého materiálu v žľabe vibračného dopravníka sa uskutočňuje rozdielnou rýchlosťou pohybu dopredu a dozadu. Pri pomalom pohybe vpred sa materiál posúva spolu so žľabom. Pri rýchlom pohybe dozadu materiál ostane vplyvom zotrvačnej hmotnosti na mieste a žľab sa pod ním posunie. Preto je sypký materiál posúvaný v smere pomalého pohybu (obr. 43). Koncové polohy pneumatického motora sú snímané bezdotykovými indukčnými snímačmi priblíženia. Cyklický pohyb sa zapína alebo vypína elektrickým spínačom ovládaným tlačidlom s aretáciou polohy tak, aby motor zastal vždy v základnej polohe (piest zasunutý). Pohyb žľabu zabezpečí dvojčinný pneumatický motor. Použite elektricky ovládaný rozvádzač.

Obr. 43 Vibračný dopravník sypkého materiálu

Rozbor úlohy Jednoduchý pohyb dopredu a dozadu zabezpečí dvojčinný pneumatický motor, ktorý bude pripojený na elektropneumatický rozvádzač. Pohyb dopredu má byť pomalý a dozadu rýchly. Na spomalenie pohybu sa využije škrtenie vzduchu na výstupe škrtiacim ventilom. Na zrýchlenie pohybu bude použitý rýchlovypúšťací ventil. Schéma elektrického riadenia sa odvodí z podmienok na vysunutie a zasunutie motora vyplývajúcich zo zadania úlohy: · ·

motor sa má vysunúť ak je zapnutý elektrický spínač a motor je zasunutý, motor sa má zasunúť ak je vysunutý.

Takto formulované podmienky zabezpečia, že sa po vypnutí spínača motor vždy zasunie a ostane stáť. Informáciu o polohe motora zabezpečia dva bezdotykové snímače priblíženia (snímače polohy), ktoré budú umiestnené v počiatočnej a koncovej polohe motora.

Výber prvkov Dvojčinný pneumatický motor má dva vstupy pre stlačený vzduch, preto bude pripojený k rozvádzaču 5/2 s dvoma pracovnými výstupmi. Rozvádzač bude ovládaný elektromagnetom z obidvoch strán, pretože na vysunutie a zasunutie existujú dva rôzne signály od dvoch snímačov


Riešené úlohy 33

koncovej polohy. Ďalej v elektrickom obvode bude elektrický spínač s aretáciou polohy a zdroj elektrického napätia. Zdrojom stlačeného vzduchu je kompresor a jednotka na úpravu vzduchu. Potrebné prvky: · · · · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán elektromagnetom (1.1), rýchlovypúšťací ventil (1.0.1), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.02), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu bezdotykové indukčné snímače priblíženia (1B1, 1B2), prepojovací box s tlačidlom s aretáciou polohy (S), zdroj 24V =, plastové hadičky a elektrické vodiče.

Návrh zapojenia obvodu Zapojenie sa skladá z pneumatického a elektrického obvodu. V pneumatickom obvode je stlačený vzduch zo zdroja privádzaný na motor cez rozvádzač 1.1, ktorý je ovládaný z dvoch strán elektromagnetom. Vysúvanie je spomaľované škrtiacom ventilom 1.02 zapojeným medzi vývod 2 rozvádzača 1.1 a motor. Zasúvanie je urýchlené rýchlovypúšťacím ventilom 1.01 zaradeným medzi vývod 4 rozvádzača a motor. V elektrickom obvode sú realizované logické podmienky na vysunutie a zasunutie motora. Motor sa má vysunúť, keď je zasunutý a súčasne je zapnutý spínač S. Zasunutie motora sleduje snímač priblíženia 1B1. Funkcia logického súčinu je realizovaná sériovým zapojením spínača S a snímača 1B1. Výstup zo snímača je pripojený na elektromagnet 1Y1 rozvádzača 1.1, pretože signál z tejto strany (14) spôsobí vysunutie motora. Motor sa má zasunúť po dosiahnutí koncovej polohy. Tá je snímaná snímačom 1B2, preto výstup z tohto snímača je pripojený na elektromagnet 1Y2 na strane 12 rozvádzača 1.1. Elektrický obvod je dokončený zapojením druhej strany cievok elektromagnetov na záporný pól napájania (0V). Kladný pól zdroja (+24V) je pripojený na jednu stranu kontaktu spínača S a kladný pól snímača 1B2. Záporný pól snímačov polohy 1B1 a 1B2 je pripojený na záporný pól napájania (0V). Ak je motor zasunutý a je zapnutý spínač S, potom signál na elektromagnete 1Y1 spôsobí prestavenie rozvádzača do pracovnej polohy a motor sa začne pomaly vysúvať. V okamihu, keď opustí počiatočnú polohu vypne sa snímač 1B1 a napätie na elektromagnete 1Y1 klesne na nulu. Rozvádzač však zostáva naďalej v pracovnej polohe, pretože na elektromagnet na druhej strane rozvádzača nie je pripojené napätie. Keď motor dosiahne koncovú polohu, zapne sa snímač 1B2 a na cievke 1Y2 bude napätie, ktoré prestaví rozvádzač do počiatočnej polohy. Motor sa rýchlo zasunie a dej sa pri zapnutom spínači S cyklicky opakuje. Schéma pneumatického a elektrického obvodu je na obr. 44. Celkové zapojenie je na obr. 45.


1B1

1.0

Riešené úlohy

1

1B2

2

3

S 1.01

1.02

2

1

1

+ +

1B2

3 1B1

2

14 1Y1

1.1

4

-

2

1 3

-

12 1Y2

5

4

+24

0V

a)

1Y1

1Y2

b)

Obr. 44 Schéma zapojenia pneumatického (a) a elektrického (b) obvodu vibračného dopravníka


Návod na zapojenie Varianty úlohy Upravte zapojenie tak, aby po vypnutí elektrického spínača motor zastal v ľubovoľnej koncovej polohe. Pneumatické a hydraulické pohony II - Riešené úlohy, Peter Bober, 2012

Riešené úlohy 35


8 Sekvenčné riadenie - elektrické 8.1 Dvíhanie paliet na dopravníku - elektrické riadenie Úloha Palety sú prepravované gravitačným valčekovým dopravníkom na plošinu dvíhanú pneumatickým motorom A (obr. 46). Obsluha odštartuje stlačením tlačidla cyklus, v ktorom sa plošina s paletou dvihne na úroveň druhého dopravníka a motor B presunie paletu z plošiny na dopravník. Do počiatočnej polohy sa motory vracajú súčasne. Použite dvojčinné pneumatické motory. Riadenie bude elektrické, koncové polohy motorov sú snímané indukčnými snímačmi priblíženia. Motory sa vysúvajú pomaly a späť sa vracajú normálnou rýchlosťou. Ak sa počas pracovného cyklu stlačí štartovacie tlačidlo, potom sa práve prebiehajúci cyklus dokončí (motory sa vrátia do počiatočnej polohy) a až potom môže začať ďalší cyklus.

B

A

B

A

B

A


Rozbor úlohy V prvom kroku je potrebné zakresliť do pohybového krokového diagramu pohyb motorov a závislosť medzi pohybmi podľa zadania úlohy (obr. 47). Informáciu o dosiahnutí koncovej polohy môže riadiaci systém získať len tak, že na príslušnom mieste je snímač polohy. Preto z diagramu určíme požadovaný počet a umiestnenie snímačov polohy. Prvky označíme číslom podľa pravidiel v [1], str. 45 – 48 a 72. Logické závislosti medzi pohybmi (logické podmienky) vychádzajú zo zadania a sú nasledovné: ·

Motor A (1.0) sa vysunie, ak je stlačené tlačidlo S a súčasne je zasunutý (snímač 1B1 je zapnutý). Touto podmienkou sa splní požiadavka aby sa cyklus odštartoval len po návrate motora A do počiatočnej polohy. Stlačenie tlačidla v inej fáze cyklu nebude účinné, pretože podmienka nebude splnená.

·

Motor B (2.0) sa vysunie ak motor A dosiahne koncovú polohu, snímanú snímačom priblíženia 1B2.

·

Motory A a B sa zasunú, ak motor B dôjde do koncovej polohy a zapne snímač 2B2.

Budú použité dvojčinné pneumatické motory ovládané rozvádzačmi 5/2. Pre motor 1.0 bude rozvádzač ovládaný z dvoch strán elektromagnetom, pretože z diagramu je zrejmé, že existujú


Riešené úlohy

dva rôzne signály pre vysunutie a zasunutie. Pre motor 2.0 bude mať rozvádzač len jeden elektromagnet, pretože signál zo snímača 1B2, ktorý ho má ovládať, má rovnaký tvar, ako je požadovaný stav rozvádzača. Spomalenie pohybu zabezpečia škrtiace ventily kombinované s jednosmernými. S 1.0 A 2.0 B 1.1 2.1 S 1B1 1B2 2B2

1 1

0 1

2

3

4=1

1B2 B2 1B1 2B2

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0


Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: · · · · · · · · ·

dvojčinný pneumatický motor (1.0, 2.0), škrtiaci ventil kombinovaný s jednosmerným ventilom (1.01, 2.01), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán elektromagnetom (1.1), rozvádzač 5/2 ovládaný z jednej strany elektromagnetom (2.1), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, prepojovací box s tlačidlom (S), bezdotykové indukčné snímače priblíženia (1B1, 1B2, 2B2), zdroj 24V =, plastové hadičky a elektrické vodiče.

Návrh zapojenia obvodu Dvojčinné motory sú ovládané rozvádzačmi 5/2, pričom medzi rozvádzače a motory sú zaradené škrtiace ventily tak, aby sa motory vysúvali pomaly. Podľa krokového diagramu na obr. 47 sa má motor 1.0 vysunúť, ak je stlačené tlačidlo S a zároveň je zapnutý snímač polohy 1B1. Preto na elektromagnet 1Y1 zo strany 14 rozvádzača 1.1 bude pripojený signál cez sériovo zapojený kontakt tlačidla S a snímača polohy 1B1. Motor sa

Riešené úlohy 37


zasúva vplyvom signálu koncového spínača 2B2, preto na elektromagnet 1Y2 zo strany 12 bude priamo pripojený výstup snímača polohy 2B2. Rozvádzač 2.0 bude ovládaný len z jednej strany (strana 14) elektromagnetom 2Y1, na ktorý je pripojený výstup zo snímača polohy 1B2. Bezdotykové indukčné snímače polohy sú vzhľadom na motory umiestnené tak, ako je to znázornené v krokovom diagrame. Schéma pneumatického obvodu je na obr. 48 a schéma elektrického obvodu na obr. 49. Celkové zapojenie je na obr. 50. 1.0

1B1

2.0

1B2

1.01 1

2

4

1.1

2.01 1

2 12

2

2

14 2Y

1Y2 1

4

2.1

14 1Y1 5

2B2

12 5

3

1 3

Obr. 48 Schéma pneumatického obvodu pre ovládanie pohybu zariadenia na dvíhanie paliet 1

2

3

4

5

6

+24 S

+ +

2B2

+ 1B2

1B1

-

-

-

0V

1Y1

1Y2

2Y

Obr. 49 Schéma elektrického obvodu riadenia pohybu zariadenia na dvíhanie paliet



Riešené úlohy

Návod na zapojenie Varianty úlohy Riadenie navrhnite tak, aby sa do počiatočnej polohy najskôr vráti motor A a až potom motor B.


Riešené úlohy 39


9 Riadenie programovateľným automatom 9.1 Dvíhanie paliet na dopravníku - programovateľný automat Úloha Palety sú prepravované gravitačným valčekovým dopravníkom na plošinu dvíhanú pneumatickým motorom A (obr. 51). Obsluha odštartuje stlačením tlačidla cyklus, v ktorom sa plošina s paletou dvihne na úroveň druhého dopravníka a motor B presunie paletu z plošiny na dopravník. Do počiatočnej polohy sa motory vracajú súčasne. Použite dvojčinné pneumatické motory. Riadenie bude realizované programovateľným automatom, koncové polohy motorov sú snímané indukčnými snímačmi priblíženia. Motory sa vysúvajú pomaly a späť sa vracajú normálnou rýchlosťou. Ak sa počas pracovného cyklu stlačí štartovacie tlačidlo, potom sa práve prebiehajúci cyklus dokončí (motory sa vrátia do počiatočnej polohy) a až potom môže začať ďalší cyklus.

B

A

B

A

B

A


Rozbor úlohy V prvom kroku je potrebné zakresliť do pohybového krokového diagramu pohyb motorov a závislosť medzi pohybmi podľa zadania úlohy (obr. 52). Informáciu o dosiahnutí koncovej polohy môže riadiaci systém získať len tak, že na príslušnom mieste je snímač polohy. Preto z diagramu určíme požadovaná počet a umiestnenie snímačov polohy. Prvky označíme číslom podľa pravidiel v [1], str. 45 – 48 a 72. Logické závislosti medzi pohybmi (logické podmienky) vychádzajú zo zadania a sú nasledovné: ·

Motor A (1.0) sa vysunie, ak je stlačené tlačidlo S a súčasne je zasunutý (snímač 1B1 je zapnutý). Touto podmienkou sa splní požiadavka aby sa cyklus odštartoval len po návrate motora A do počiatočnej polohy. Stlačenie tlačidla v inej fáze cyklu nebude účinné, pretože podmienka nebude splnená.

·

Motor B (2.0) sa vysunie ak motor A dosiahne koncovú polohu, snímanú snímačom polohy 1B2.

·

Motory A a B sa zasunú, ak motor B dôjde do koncovej polohy a zapne snímač 2B2.

V zapojení budú použité dvojčinné pneumatické motory ovládané rozvádzačmi 5/2. Pre motor 1.0 bude rozvádzač ovládaný z dvoch strán elektromagnetom, pretože z diagramu je


Riešené úlohy

zrejmé, že existujú dva rôzne signály pre vysunutie a zasunutie. Pre motor 2.0 bude mať rozvádzač len jeden elektromagnet, pretože signál zo snímača 1B2, ktorý ho má ovládať, má rovnaký tvar, ako je požadovaný stav rozvádzača 2.0. Spomalenie pohybu zabezpečia škrtiace ventily kombinované s jednosmernými. S 1.0 A 2.0 B 1.1 2.1 S 1B1 1B2 2B2

1 1

0 1

2

3

4=1

1B2 B2 1B1 2B2

0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0


Výber prvkov Na realizáciu zapojenia sú potrebné prvky: · · · · · · · · · ·

dvojčinné pneumatické motory (1.0, 2.0), škrtiace ventily kombinované s jednosmerným ventilom (1.01, 2.01), rozvádzač 5/2 ovládaný z dvoch strán elektromagnetom (1.1), rozvádzač 5/2 ovládaný z jednej strany elektromagnetom (2.1), zdroj stlačeného vzduchu – kompresor a jednotka na úpravu vzduchu, prepojovací box s tlačidlom (S), bezdotykové indukčné snímače priblíženia (1B1, 1B2, 2B2), Programovateľný automat B1z-10MR, zdroj 24V =, plastové hadičky a elektrické vodiče.

Návrh zapojenia obvodu a riadiaceho programu Kompletná dokumentácia bude obsahovať časti: · ·

schéma pneumatického obvodu, schéma elektrického obvodu,

Riešené úlohy 41


· ·

tabuľka priradenia vstupov a výstupov, program pre programovateľný automat vo forme líniovej schémy.

V pneumatickom obvode sú dva dvojčinné motory ovládané rozvádzačmi 5/2, pričom medzi rozvádzače a motory sú zaradené škrtiace ventily tak, aby sa motory vysúvali pomaly. Schéma pneumatického obvodu je na obr. 53. 1.0

1B1

2.0

1B2

1.01 1

2

4

1.1

2.01 1

2

14 1Y1

2.1 12

1

4

2

2

14 2Y

1Y2 5

2B2

12 5

3

1 3

Obr. 53 Schéma pneumatického obvodu pre ovládanie pohybu zariadenia na dvíhanie paliet V elektrickej schéme je zakreslené pripojenie tlačidla, snímačov polohy a elektromagnetov rozvádzačov na programovateľný automat. Tlačidlo S a snímače polohy 1B1, 1B2 a 2B2 sú pripojené zaradom na svorky vstupov X0 až X3. Spoločná svorka vstupov S/S je pripojená na záporný pól napájania (0V). Elektromagnety 1Y1, 1Y2 a 2Y sú pripojené na výstupné svorky Y0 až Y2. Spoločné svorky výstupov C0 a C2 sú pripojené na kladný pól napájania (+24V). Podľa tohto fyzického zapojenie je zostavená Tabuľka priradenia vstupov a výstupov (obr. 54). Napájacie svorky programovateľného automatu (±24VDC IN) sú pripojené na zdroj napätia. Schéma elektrického obvodu a Tabuľka priradenia vstupov a výstupov sú na obr. 54. +24 V

+ S

1B1

+ 1B2

−

0V

+

+ 2B2

−

− S/S X0 X1 X2 X3 X4 X5

−

Tabuľka priradenia vstupov a výstupov Prvok

Premenná

S 1B1 1B2 2B2

X0 X1 X2 X3

1Y1 1Y2 2Y

Y0 Y1 Y2

24VDC IN

B1z-10MR ·

·

1Y1

C0 Y0 Y1 C2 Y2 Y3

1Y2

2Y

Obr. 54 Schéma elektrického obvodu a Tabuľka priradenia vstupov a výstupov Funkcia obvodu je určená riadiacim programom, ktorý realizuje podmienky na vysunutie a zasunutie motorov.


Riešené úlohy

Podľa krokového diagramu na obr. 52 sa má motor 1.0 vysunúť, ak je stlačené tlačidlo S a zároveň je zapnutý snímač polohy 1B1. Preto prvá línia riadiaceho programu na obr. 55 predstavuje logický súčin signálov X0 (S) a X1 (1B1), ktorý nastavuje hodnotu výstupu Y0 (elektromagnet 1Y1). Zasunutie motora 1.0 spôsobuje signál snímača polohy 2B2, preto druhá línia vedie hodnotu vstupu X3 (2B2) na výstup Y1 (elektromagnet 1Y2). Tretia línia programu zabezpečí, aby sa motor 2.0 vysunul práve vtedy, keď je prítomný signál zo snímača 1B2, teda vedie signál X1 (1B2) na výstup Y2 (2Y). Celkové zapojenie pneumatickej a elektrickej časti obvodu je na obr. 56 S X0

1B1 X1

1Y1 Y0

2B2 X3

1Y2 Y1

1B2 X2

2Y1 Y2

Obr. 55 Riadiaci program vo forme líniovej schémy

Obr. 56 Výsledné zapojenie zariadenia na dvíhanie paliet

Video návody: Zapojenie pneumatického obvodu Zapojenie elektrickej schémy Zavedenie riadiaceho programu a overenie funkčnosti


Riešené úlohy 43

Varianty úlohy Riadenie navrhnite tak, aby sa do počiatočnej polohy najskôr vráti motor A a potom motor B.



Riešené úlohy

10 Hydraulické obvody 10.1 Ovládanie dvojčinného hydraulického motora Úloha V hydraulickom mechanizme štiepačky dreva (obr. 57) je v základnom stave hydraulický motor vysunutý. Po stlačení elektrického tlačidla sa má zasunúť a po uvoľnení vysunúť. Použite dvojčinný hydraulický motor a elektrohydraulický rozvádzač 4/2 ovládaný z jednej strany elektromagnetom.

Rozbor úlohy Dvojčinný hydraulický motor je ovládaný rozvádzačom 4/2 s dvoma pracovnými výstupmi. Motor je potrebné zapojiť tak, aby v základnej polohe rozvádzača bol vysunutý. Rozvádzač je ovládaný elektromagnetom, ktorého cievka bude zapojená v elektrickom obvode s tlačidlom. Po stlačení tlačidla sa rozvádzač prestaví do pracovnej polohy a motor sa bude zasúvať. Po uvoľnení tlačidla sa motor vysunie.

Obr. 57 Hydraulická štiepačka http://static.mountfield.cz/sk/imgVyrobky/W1ZST9018 _1b.jpg

Výber prvkov Potrebné prvky: · · · · · ·

dvojčinný hydraulický motor (1.0), rozvádzač 4/2 ovládaný z jednej strany elektromagnetom (1.1), hydroagregát – zdroj tlakovej kvapaliny (0.1-0.6), prepojovací box s tlačidlom (S), zdroj 24V =, elektrické vodiče, hydraulické hadice s rýchlospojkami.

Návrh zapojenia obvodu V hydraulickom obvode sú vývody P a T hydroagregátu spojené s vývodmi P a T rozvádzača 1.1. V základnej polohe použitého rozvádzača je vstup P rozvádzača spojený s pracovným výstupom A. Aby bol motor vysunutý, musí byť výstup A zapojený na tú stranu hydraulického motora, kde nie je piestna tyč. Výstup B rozvádzača je spojený s druhou stranou motora. V elektrickom obvode je napätie zo zdroja 24V privedené na elektromagnet rozvádzača Y cez tlačidlo S. Schéma pneumatického a elektrického obvodu je na obr. 58. Celkové zapojenie je na obr. 59.

Riešené úlohy 45


1.0

1.1

A

1

B +24

Y P

S

T

P 0.6 P

0.1

0.3

0.4

Y 0V

0.2

T

0.5

b) a) Obr. 58 Schéma zapojenia hydraulického (a) a elektrického (b) obvodu štiepačky dreva

Obr. 59 Výsledné zapojenie obvodov štiepačky dreva


1 Priame a nepriame riadenie pneumatického motora

Recommend Documents