A pneumatika alapjai 3. Alapkapcsolások
PTE PMMFK
1
Tartalom:
Elemek azonosítása
Kapcsolási rajz példa
Vezérlés 2/2 szeleppel
Vezérlés 3/2 3/2 szeleppel
Vezérlés 5/2 5/2 szeleppel
Kézi vezérlés
ÚtÚt-függő vezérlés
Önműködő ciklus
A vezérlés „építőkockái”
Az „építőkockák” ismétlése PTE PMMFK
2
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
PTE PMMFK
az a0 szelep szimbóluma a működtető A munkahenger dugattyúrúdjának aktuális helyzetéhez rajzolandó! a0
a1
A
12 a0 3
2 1
10
2 10
12 a1
3
1
3
Kapcsolási rajz példa a0
a1
b0
A
b1
c0
B
C
Ütemek: A+ B+ BC+ CA-
Indul/ Indul/leáll
a0 10 bar max
c1
b1
a1
b0
c1
c0
6 bar Minden fogyasztóhoz
PTE PMMFK
4
2/2 szelep alkalmazása
PTE PMMFK
5
Vezérlés 2/2 szeleppel
Két azonos 2/2 szeleppel vezérelhető egy egyszeres működtetésű munkahenger Alapállásban minkét szelep zárt Működtetéshez a + gombot kell megnyomni Csak az egyik szelep működtetése hatásos
-
12
2 10
12
1
+ (ki)
PTE PMMFK
+
1 10 2
- (be)
6
Vezérlés 2/2 szeleppel
Működtetéshez a + gombot kell megnyomni A henger nyomás alá kerül A – szelepnek zárva kell lennie A dugattyú a légköri nyomás ellenében előre halad
-
12
2
10
12
1
+ (ki)
PTE PMMFK
+
1 10 2
- (be)
7
Vezérlés 2/2 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
12
+ (ki)
PTE PMMFK
2 10 1
12
- (be)
+
1 10 2
8
Vezérlés 2/2 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)
12
+ (ki)
PTE PMMFK
2 10 1
12
- (be)
+
1
10
2
9
Vezérlés 2/2 szeleppel
Ha idő előtt elengedjük a nyomógombot, lehet, hogy a mozgás nem fejeződik be Bármilyen szivárgás (hibás szerelés/meghibásodás) a a működés bizonytalanságát eredményezi
12
+ (ki)
PTE PMMFK
2 10 1
12
- (be)
+
1 10 2
10
Vezérlés 2/2 szeleppel
Lehetőség van a dugattyú sebességének szabályzására fojtók beépítésével A fojtószelep mindkét irányban befolyásolja a levegő áramlását
2 10
12
+ (ki)
PTE PMMFK
1
+
1 10
12
- (be)
2
11
Vezérlés 2/2 szeleppel
Ha a dugattyú mozgása közben elengedjük a nyomógombot, a hengertérben levegő marad Ez csak kis sebességnél jelent gondot
2 10
12
+ (ki)
PTE PMMFK
1
+
1 10
12
- (be)
2
12
Vezérlés 2/2 szeleppel
Nyomásmérő, vagy nyomásindikátor beépítésével ellenőrizhetővé (biztonságosabbá) tehető a működés
2 10
12
+ (ki)
PTE PMMFK
1
+
1 10
12
- (be)
2
13
3/2 szelepek alkalmazása
PTE PMMFK
14
Vezérlés 3/2 szeleppel
Az egyszeres működésű henger vezérlésére a 3/2 szelep önmagában is megfelelő lehet Alaphelyzetben a rugó által zárt a szelep, a dugattyú hátsó helyzetben van
PTE PMMFK
2 10
12 3
1
15
Vezérlés 3/2 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 PTE PMMFK
12 3
2
10
1
16
Vezérlés 3/2 szeleppel
Itt is lehetőség van a sebesség szabályzására Mivel a fojtó minkét irányban azonosan szűkíti az áramlási keresztmetszetet, nehezen állítható be a szükséges sebesség
PTE PMMFK
2 10
12 3
1
17
Vezérlés 3/2 szeleppel
Fojtó-visszacsapó szeleppel a dugattyú + mozgása szabályozható A sebességet a terhelés is befolyásolja
2 10
12 3
PTE PMMFK
1
18
Vezérlés 3/2 szeleppel
Két egymással szembe épített fojtó-visszacsapó szelep a dugattyú mindkét irányú sebességszabályzását lehetővé teszi
2 10
12 3
PTE PMMFK
1
19
5/2 szelepek alkalmazása
PTE PMMFK
20
Vezérlés 5/2 szeleppel
A kettős működésű munkahenger célszerűen vezérelhető 5/2 szeleppel A bemeneti csatorna itt külön van választva a kimenetektől
PTE PMMFK
+
4
2
14
12 5
1 3
21
Vezérlés 5/2 szeleppel
A kettős működésű munkahenger célszerűen vezérelhető 5/2 szeleppel A bemeneti csatorna itt külön van választva a kimenetektől
PTE PMMFK
+
4
2
14
12 5
1 3
22
Vezérlés 5/2 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
PTE PMMFK
+
4
2
14
12 5
1 3
23
Vezérlés 5/2 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
PTE PMMFK
+
4
2
14
12 5
1 3
24
Kézi vezérlés
kettős működésű munkahenger kézi vezérlése + nyomógomb +mozgás - nyomógomb -mozgás az 5/2 bistabil szelep addig marad valamelyik kapcsolási helyzetben, amíg újabb vezérlő impulzust nem kap
-
+
4
2
14
12 5
2 10
12
+
PTE PMMFK
1 3
3
1
2 10
12
-
3
1
25
Kézi vezérlés
a + gomb működtetése csak akkor eredményes, ha a – gomb elengedett állapotú
-
+
4
2
14
12 5
12
+
PTE PMMFK
3
2 1
1 3
2 10
12
10
-
3
1
26
Kézi vezérlés
az 5/2 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
2
14
12 5
2 10
12
+
PTE PMMFK
1 3
3
1
2 10
12
-
3
1
27
Kézi vezérlés
az 5/2 bistabil szelep addig marad valamelyik kapcsolási helyzetben, amíg újabb vezérlő impulzust nem kap a - gomb működtetése csak akkor eredményes, ha a + gomb elengedett állapotú 12 a – gomb működtetése a dugattyú – mozgását + eredményezi
PTE PMMFK
-
+
4
2
14
12 5
1 3
2 10 3
1
2
12
-
3
10
1
28
Kézi vezérlés
a – gomb elengedésével az alaphelyzet áll elő újabb ciklus a + gomb újbóli működtetésével indítható
-
+
4
2
14
12 5
2 10
12
+
PTE PMMFK
1 3
3
1
2 10
12
-
3
1
29
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
32
Út-függő vezérlés
a dugattyú önműködően visszavezérelhető adott út megtétele után a rajzon a henger az „A A” jelet, a vezérlő szelep az „a1 a1” a1 jelet kapja az „a1 a1” a1 szelepet a dugattyú, vagy a mozgatott tárgy működteti
-
+
4
2
a1
A
14
12 5
2 10
12
+
PTE PMMFK
1 3
3
1
2 10
12
-
a1
3
1
33
Önműködő ciklus
A egy indító/leállító nyomógomb beépítésével önműködővé tehető a ciklus a dugattyú két beállított helyzete között 14 a rajzon a henger az „A A” jelet, a vezérlő szelep az „a1 a1”, a1 ill. „a0 a0” a0 jelet kapja 2 10 mindkét szelepet a dugattyú, 12 3 1 indít/leáll vagy a mozgatott tárgy 2 működteti 12 a dugattyú alaphelyzetében a0 3 1 az a0 működtetett helyzetben van PTE PMMFK
-
+
4
2
a0
a1
12 5
10
1 3
2 10
12 a1
3
1
34
Követő vezérlés
PTE PMMFK
35
A vezérlés „építőkockái” a0
a1
A
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 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
2
3
4
5
+
az út-ütem diagram az egyes (A, A, B, C…) 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
út
Itt:
A+ B+ C+ A- B- C-
Illetve: A+ B+ C+ A,B- CPTE PMMFK
37
Példa „út-ütem” diagram ütemek
1
2
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
út
egyszerűsített leírás
Itt:
PTE PMMFK
A+ B+ AA- B-
38
Az „építőkockák” ismétlése a0
a1
b0
A
b1
B
indít/leáll
b0
a1
b1
a0
az A és B henger egymás utáni működtetését leíró formula: A+ B+ AA- Baz 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 a0
a1
b0
A
b1
B
indít/leáll
a0
a1
b0
b1
A rajz demonstrálja a működést A sorrend A+ B+ BB- A-
PTE PMMFK
40
Ellentétes jelek a0
a1
b0
A
b1
B
Indít/Leáll
a0
a1
b0
b1
Ha a szelep „indít” parancsot kap, az A henger nem indul el mert az 5/2 szelep nem tud átváltani
PTE PMMFK
41
Jel-lekapcsolás a0
a1
b0
A
b1
B
Indít/Leáll
a0
a1
b0
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
42
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).
PTE PMMFK
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.
43
Kaszkád két csoporttal
Az A+ B+ BB- 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- AAz 5/2 szelepre kapcsolt jelek az I, ill. II. csoportnak biztosítanak levegőt
PTE PMMFK
Egy időben csak az egyik csoport kaphat levegőt A standard 5/2 szelep alkalmas elem erre
Group l
Group ll 4
14
Select l
5
2 12 1 3
Select ll
44
Kaszkád két csoporttal a0
a1
b0
A
b1
B
b0 a1
Gp l Gp ll
Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- ARun/End
a0
b1 PTE PMMFK
45
Kaszkád két csoporttal a0
a1
b0
A
b1
B
b0 a1
Gp l Gp ll
Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- ARun/End
a0
b1 PTE PMMFK
46
Kaszkád két csoporttal a0
a1
b0
A
b1
B
b0 a1
Gp l Gp ll
Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- ARun/End
a0
b1 PTE PMMFK
47
Kaszkád két csoporttal a0
a1
b0
A
b1
B
b0 a1
Gp l Gp ll
Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- ARun/End
a0
b1 PTE PMMFK
48
Kaszkád két csoporttal a0
a1
b0
A
b1
B
b0 a1
Gp l Gp ll
Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- ARun/End
a0
b1 PTE PMMFK
49
Kaszkád két csoporttal a0
a1
b0
A
b1
B
b0 a1
Gp l Gp ll
Sorrend: Gp l A+ B+ Gp ll B- ARun/End
a0
b1 PTE PMMFK
50
Kaszkád blokk
A két csoportot működtető 5/2 szelepet kézi szelep közbeiktatásával vezérlő impulzussal (pl.ellenőrző jel) működtetjük Több henger működtetése esetén a kapcsolás bővíthető
Gp l
4 14
12 5
Run/End
Gp ll
2
1 3
Sel ll
2 10 12
Sel l
PTE PMMFK
3
1
51
Kaszkád blokk
A három csoport számára három vezérlő elem osztja szét egymás utáni sorrendben a levegőt
Gp l Run/End Gp ll Sel l Sel ll Gp lll Sel lll
PTE PMMFK
52
