Élelmiszeripari folyamatirányítás

Élelmiszeripari folyamatirányítás 2017.02.25.

Vezérlés Zavaró jelek

Érzékelő M/Á

Beavatkozó

Vezérlő berendezés

Szabályozás Alapjeladó

Vezérelt folyamat

Zavaró jelek

Szabályozó berendezés

Beavatkozó

Mérő-átalakító

Szabályozott szakasz

A vezérlési vonal jelei - Vezetőjel Ez a jel határozza meg a vezérelt jellemző kívánt értékét (célkitűzés). - Rendelkezőjel A célkitűzés megvalósításához szükséges „parancs” kiadása. - Beavatkozójel A beavatkozószerv bemenő „működtető” jele. - Módosított jellemző A vezérelt jellemző közvetlen befolyásolására alkalmas jel. - Zavaró jellemzők A vezérelt jellemzőre ható olyan jelek, melyek nincsenek a vezérlőberendezés felügyelete alatt.

xb Beavatkozó jel (xb): - Mechanikai - Villamos - Pneumatikus - Hidraulikus

Beavatkozó

xm

Módosított jellemző (xm): - Mechanikai (lineáris, forgó) - Villamos (kapcsolás) - Pneumatikus - Hidraulikus

Mechanikai -> Villamos

Záró-, bontó-, váltóérintkezős nyomógombok

Villamos -> Villamos

Relé (felépítése és rajzjele)


Relé


Mágneskapcsoló


-Időzítő (időrelék) - meghúzási késleltetés - ejtés-késleltetés

-Frekvenciaváltó - U1, f1 -> U2, f2 - lágyindítás - fordulatszám-szabályozás

Villamos -> Mechanikai

Elekromágnes


Behúzómágnes


Elektromágneses tengelykapcsoló


Szervomotorok

Pozíció jeladó

Motor

Mérő-átalakító

Elfordulás + Pozíció-érzékelés


Szervomotorok Motor: bármilyen villamos motor, aminek - változtatható a fordulatszáma - változtatható a forgásiránya - kicsi a tehetetlensége -DC -AC


Szinkronmotorok


Léptető-motorok

(Villamos -> ) Mechanikai -> Pneumatikus, hidraulikus (Általában: gázok és folyadékok áramlásának irányítása)

Csap, tolózár, szelep

(Villamos -> ) Mechanikai -> Pneumatikus, hidraulikus

Csap szelepszár tömítés Qv szeleptest

φ

szelepülék


Tolózár


Szelep (ülékes szelep) szelepszár tömítés

H

szelepszár

Qv

szeleptest

tömítés

zárótest

H zárótestek

Qv

szelepülék

Együlékes szelep vázlata

szeleptest

Kétülékes szelep vázlata


Pillangószelep φ=0º φ=70º


Membránszelep

(Pneumatikus -> ) Mechanikai -> Pneumatikus, hidraulikus

Csőszorító szelep (membránszelep)

Csap, tolózár, szelep - karakterisztika

QV100

QV100

QV0

QV0 0

H100

0

H100

Hidraulikus rendszerek

Ülékes szelepeknél golyó, kúp vagy ritkán tányér alakú a zárótest, amelyet egy rugó az ülékre nyom. Ezek a szelepek jól zárnak.

A hosszanti tolattyús szelep egy vagy több egymással összefüggő tolattyúból áll, melyek egy hengeres furatban axiális irányban mozognak. Tolattyús szelepekkel ezen tolattyúk mozgatásával tetszőlegesen sok csatlakozó csatorna nyitható, egymással összeköthető, vagy zárható.

Tolattyútúlfedés Egy szelep átváltási viselkedését a tolattyú túlfedése határozza meg. Megkülönböztetünk pozitív, negatív és nulla túlfedést. Egy vezérlőtolattyúnál az egyes vezérlőéleknél a túlfedés más-más lehet.

. pozitív túlfedés: átváltáskor rövid ideig az összes csatlakozás egymástól el van választva; a nyomás nem omlik össze (fontos az akkumulátorral rendelkező berendezéseknél); a nyomáscsúcsok miatt átváltási ütések; határozott, kemény átváltás; . negatív túlfedés: átváltáskor rövid ideig az összes csatlakozás egymással össze van kötve; a nyomás rövid ideig leesik (a teher süllyed); . nulla túlfedés: él az élen. Gyors átváltásnál, rövid kapcsolási utaknál fontos.

Pneumatikus -> Mechanikai


Munkahenger – lineáris elmozdulás


Munkahenger


Forgatóhenger – elfordulás


Pneumatikus motorok – forgás

Légmotorok

http://hydraulicspneumatics.com/200/TechZone/FluidPowerAcces/Article/False/6422/TechZone-FluidPowerAcces?page=1

Folyamatos forgás sűrített levegővel táplálva Előnyök a villamos motorokhoz viszonyítva: • Tűz- és robbanásveszélyes helyen is alkalmazhatóak. • Nagyobb a teljesítménysűrűség. • Alacsony fordulatszám közvetlenül (áttételek nélkül). • A túlterhelés nem okoz károsodást (sőt, vészleállást sem). • A sebességük egyszerű szelepekkel szabályozható (szemben a drága elektronikus szabályozókkal). • A nyomaték egyszerűen – a levegő nyomásával - változtatható. • Nincs szükség indítóra, túlterhelésvédelemre, stb. • Sokkal kisebb a hőtermelésük.

Hátrányok a villamos motorokhoz viszonyítva: • Ha nincs kiépítve a sűrített-levegő rendszer, az összköltség (motor, kompresszor, szűrők, szelepek, stb.) nagyobb. • Valamivel nagyobb üzemeltetési költség (sűrített levegő vs. villamos energis). • Bár a sebességszabályozás jóval olcsóbb, de kevésbé pontos (ott ±1% ). • Terhelés- és táplevegő függő működési jellemzők.

Dugattyús motorok (Piston motors) Tulajdonságok: - Nagy teljesítmény - Nagy indítónyomaték - Pontos fordulatszám-szabályozás (kis fordulatszámon is! Jellemzően 2-7 dugattyú (axiálisan, vagy radiálisan); a nyomatékot a hengerben alternálva mozgó dugattyú felületére ható nyomás kelti. Az eredő teljesítmény a levegő nyomásától, a dugattyúk felületétől és számától, a lökethossztól és a sebességtől függ. Több- (>=4)- dugattyús motornál viszonylag sima hajtás (egyenletes nyomaték) (átlapolódás) Folyamatos belső kenést igényelnek. Általában vízszintes helyzetben építik be (kenés!)



Dugattyús motor (radiáldugattyú)

Radiál-dugattyús motorok (Radial-piston motors) Robosztus, olajkenésű motorok folyamatos üzemre. A legnagyobb indítónyomatékú légmotor. Átlapolódó dugattyúmozgás – egyenletes nyomaték (előre/hátra) 20-30 kW max teljesítmény 4-5000 fordulat/percnél



Dugattyús motor (axiáldugattyú)

Axiál-dugattyús motorok (Axial-piston motors ) Kompakt, kis helyigény és fajlagos teljesítmény Bonyolult felépítés – drága Sok mozgó, súrlódó alkatrész – kenésigény (zsír) Simább futású és alacsonyabb fordulatszámon adja a maximális teljesítményt, mint a lapátos motor Kisebb és könnyebb, mint az azonos teljesítményű elektromos motor Max 2-3 kW teljesítmény











Lapátos motor


Lapátos légmotorok (Vane motors ) A lapátos motorokat alacsony/közepes teljesítmény-igény esetén alkalmazzák. Az egyszerű felépítés és a kis helyigény, kompakt kivitel miatt kéziszerszámok erőforrása, de pl. keverőként is gyakran alkalmazzák. A nyomaték a lapát egyik oldalára ható nyomás miatt keletkezik. Értéke a nyomástól, a felülettől és a „hajtókartól” (az adott lapát középpontjának a forgástengelytől mért távolságától) függ. A többlapátos motorok (3-10 lapát) nyomatéka (adott fordulatszámon) a levegőnyomás emelésével növelhető, de ez együtt jár a magasabb légfogyasztással és az élettartam csökkenésével is.

(Vane motors ) Üzemi fordulatszám: 100 to 25,000 rpm Fajlagos teljesítmény (egységnyi tömegre vetítve) jobb, mint a dugattyús motoroké A lapátok súrlódó mozgása miatt folyamatos kenést igényel (olajozott levegő) A terhelés nélküli üzem kerülendő (túlpörgés, élettartam!).

Lapátos motor


Fogaskerék motor


Fogaskerék motorok (Gerotor air motors) A gerotorok külön áttétel nélkül nagy nyomaték leadására képesek alacsony fordulatszámon is (akár 20 fordulat/percig). A kompakt kivitel miatt gyakran alkalmazzák olyan területeken, ahol limitált a hely, de nagy nyomatékra van szükség (pl. veszélyes környezetben). Az alacsony sebességű/nagy nyomatékú fogaskerék motorok 30 Nm fölötti nyomaték leadására képesek a 20-100 fordulat/perc tartományban 6 bar nyomásról működtetve. A gerotorok kis forgórész-tehetetlenségének köszönhetően azonnali indulásra, leállásra, forgásirány-váltásra képesek. Nem érzékenyek a beszerelési helyzetre.

Turbinás motorok A pneumatikus teljesítményt 65%-75% hatásfokkal alakítják mechanikai teljesítménnyé. Ezzel a leghatékonyabb légmotorok, ami a mozgó részek érintkezésmentességének, súrlódásmentességének köszönhető. Ugyanezért nincs szükség folyamatos kenésre (olajozásra) sem. Régebben szinte kizárólag extrém nagy fordulatszámot (és kis indítónyomatékot) igénylő területeken alkalmazták (pl. fogászati fúró), de az utóbbi időben terjed dugattyús motorok indítójaként is.

Radial-piston motor (radiál-dugattyús)

Vane motor (lapátos)

Axial-piston motor (axiál-dugattyús) Gear motor (fogaskerék)


Pneumatikus motorok – forgás rotary vane (lapátos) axial piston (axiál-dugattyús) radial piston (radiál-dugattyús) gerotor (gear ) (fogaskerék) turbine

- up to 1-2kW and 100 - 20000 rpm - up to 2-3 kW and low speed - up to 20-25 kW and 4500 rpm - very high torque (200-300 Nm) and very low speed (10-100 rpm) - low torque and extremely high speed (up to 100 000 rpm)

Élelmiszeripari folyamatirányítás

Recommend Documents