Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.1 Пневматические приводы и средства автоматизации, страница 8

свободно пропускает сжатый Воздух к испОлнительному механизму, Я с друГой — — сбрасыВает ОтработаВшии Воздух непосредственно В ЯтМОСфЕРУ, й А 1 Необходимость реГулирования Давления в Пневматических системах Обусловлена ряДОМ причин. Так, при работе абаруДОВания на малых ДаВлениях резко снижается КПД, и н ТО же Время Давление Выше оптимальнОГО приводит к интенсивному его износу при незначительном повышении производительности. Кроме того, поддержание заданного давления в рабочих полостях исполнительных механизмов обеспечивает постоянство развиваемого ими усилия либо скорости движения ныходнага звена, что является Обязательным требованием при создании мнОГих технологических устанавОк. Задачи регулирования давления в пневматических системах решаются посредстном клапанов давления: преДОхранительных ~см.

разДел 3.3 «Устройства Очистки и Осушки СжатоГО воздуха») и реДукциОнных ~см. раздел 3.6 «Блоки подготовки воздуха»). Напомним, чта назначение предохраниожльнь~х клапанов (рис. 5.43, а) заключается в предотвращении повышения давления в контролируемых точках сверх заданнага уровня путем автоматического сброса части сжатого воздуха В атмосферу.

Предохранительные клапаны устанавливают на специальных патрубках, присоединительных трубопро~ода~ ипи ~е~осредст~е~~о на ~не~~а~и~е~к~х ем~остя~ в места~, удобных для Осмотра, монтажа и эксплуатации. При установке в пневматических системах клапаны настраивают на заданное давление и пломбируют, Назначение редукционных пневмоклапанов ~рис, 5.43, б, н) — поддерживать относительно стабильный уровень Давления на ВыхОде ~ниже величины давле~ия питания) независимо От колебании Давления, имеющих место в системе подачи Воздуха перед клапаном, а также при изменении расхода Воздуха за клапаном.

Редукионные клапан Предохранительный клапан О.4 ограничивает уровень давления в ресивере О."~, а клапаны 2.О1 и 2.О2 созда- - -. «подпор» в рабочих полостях пневмоцилиндра 2.О. Посредством этих клапанов фактически регулируется ° Ф Ю Я Ф Ф Фа е Ф В ° Ф Ф Ф у ф Ф $ $ в й $ В Ф ° ф Ф Ф В Ф Ю ф Ф В В в ° Ф э е~ 4$ э Фй Э й в й в в » Ф \В Ф В Ф Э Э Ф Ю Ф ФВ ° Ь Ф Ю ф Пневматические элементы, вхоДяЩие в информационную (сенсорную) поДсистему управляюЩеи части пневмопривода, предназначены для пуска и останова технологического процесса, а также для сбора информации о хОДе 8ГО выполнения. Полученная информация в виД8 пневматических сиГналов при необхоДимости Обрабатывается в логика-вычислительной ~процессорной) подсистеме и передается в направляющую и регулирующую подсистему силовой части привода для управления исполнительными механизмами.

Рассмотренные выше пневмораспределители с механическим управлением в большинстве своем входят в состав именно информационнОЙ подсистемы. Действительно. пневмораспределители, управляемые мускульнои силои, вводят в систему команды Оператора„а пневмораспределители с управлением От толкателеи и роликов — команды от контролируемых объектов технологической установки. Поскольку в ходе выполнения технологических операций происходит постоянное перемещение выходных звеньев исполнительных механизмов, пневмОраспределители, контролирующие положение последних, часто называют пневматическими путевыми выключателями.

6.1. Пневматические путевые выключатели Пиевма070чбскОВ л)~Жабью Выю7ючз078лБ устанавливают в тех местах, Где положение исполнительнОГО м8- ханизма обязательно должно контролироваться. Гак. команды на продолжение технологического процесса поступают в систему От путевых выключателеЙ тОлькО в том случае, если предыдущая технОПОГическая Опера- Рис. 6.3. Иэображение путевых выкпючателей на принципиальных пневматических схемах 6.2.

Струйные датчики положения Однокаскадный усилитель давления представляет собой нормально закрытый моностабильный 3:2-пневмораспределитель с пневматическим управлением, в канал питания Р которого подается сжатый воздух под высоким давлением. Поскольку приводная мембрана имеет большую площадь, то подача пневматического сигнала низкого уровня от струйного датчика на вход Х усилителя приводит к переключению распределителя, что сопровождается появлением сигнала высокого уровня на выходе А усилителя. Отношение значений давления на входе в усилитель и на выходе из него называют коэффициентом усиления. Для усиления выходных сигналов датчиков, аботающих Барабан, на которыи наматывается магнитная лента, приводится пневмомотором 1.0 во вращение со ско=.:остьк~, регулируемой выхлопным дросселем 1.02. Сжатый воздух подаемся на пневмомотор тверез моностабильный 3/2-распределитель с пневматическим управлением 1.1 при условии наличия ленты в зоне действия ;..труйного датчика 1.2.

При этом на вход двухкаскадного усилителя 1.4 посылается управляющий сигнал низко- В ОсноВе конструкции индикаторов дявления лежит, как правилО, миницилиндр одностОроннего действия, окрашенный «шток» которого Выдвигается при подаче давления и либо Выходит за габариты индикатора (рис. 6.13, а), либо Оказывается под прозрачным колпачком (рис. 6.13, б). Индикаторы В качестве простейшего средства диагностики нередко встраивают в различные пневмоаппараты для контроля их текущего состояния. Пневматические САУ Циклического действия часто снабжают счетчиками импульсов (импульсных пневматических сигналОВ), назначение которых — контроль и ВизуализаЦия числа Отработанных Циклов (рис.

6.14). Клявиши устанОВки числ8 псдсчитыВЯВмых сигнзпОВ .Логика-Вычислительная (процессорная) подсистема управляющей части САУ является «мозговым центром» любой технологической установки. Уровень сложности логических связей между входными (информационными) и ВыхОдными (управляющими) сиГналами зависит От количества исполнительных механизмОВ, которыми требуется управлять, и алгоритма их совместной работы; от необходимости обеспечить условия безопасной работы обслуживающего персонала; от степени поддержки установкой различных сервисных функций. При проектироеании системы управления приводом необходимо учитывать следующие Факторы, характеризующие техно~~~~~~с~~й процесс и условия рабо~~ сис~ем~: условия производства (пожаро- и взрывобезопасность, качество воздуха в заводской сети, квалификация обслуживающего персонала и т. и.); длительность отдельных операций и технологического цикла В целом (на основании этого фактора выбирают Вид управления — по полОжению или пО Времени); тип устройств, упраВляющих исполнительными механизмами; элементную базу и ло~~ческую стру~туру с~сне~~ у~ра~ле~ия, Проектирование лоГических схем Основано, как изВестно, на использоВании закОнов алГебры лОГики, или '..=,Левой алгебры.

Основные операции алгебры логики, ее аксиомы, теоремы и законы, приводятся в специаль-э,-: литературе. В настоящем пособии мы рассмотрим основные логические функции и способы их реализа- Логическая функция НЕ ~отрицание, или инверсия) ! ! 1 1 с Рис. 7.2.

Логическая Функция НЕ Алгебраическая запись читается «.-1 не есть Л'» (или «А есть Хинверсное»). ЛОгическая функция НЕ, или лОгическое Отрицание, реализуется В пнеВматических схемах с помОЩьк~ нор— мально от~р~~о~о моностабильного 3/2-пневмораспределителя. Сигнал на Вы~оде ~А =-1) су~цествует ДО тех пор. пока отсутствует Входной си~нал ~Х=- О).

Как ~ол~~о сигнал на В~од~ Х появляе~с~ ~Х =- 1), Сигнал на Вы~оде Д пропадает (А ==- О). Как правило, Функция НЕ задействуется в случаях. когда необходимо получить инверсный сигнал для реализации различного виДа блокирОВОк на технологическом ОборуДовании. 7. Логика-Вычислительная подсистема Лоаическая функция И (конъюнкция) Логическая функция И фис. 7.4) устанавливает, аналогично функции ИЛИ, связь ~ежду как минимум двумя аргументами.

Х~ф У Функция принимает значение 1 тогда и только тогда, когда значения всех аргументов равны 1, Алгебраическая запись читается так: «Л есть Х и 1'». Существует несколько способов реализации логической функции И в дискретных пневмосистемах. Один из --.;х — — применение логического пневмоклапана «И». Отсутствие сигнала хотя бы на одном из входов такого ° -алана влечет за собой отсутствие сигнала и на его выходе.

В иностранной технической литературе логические пневмоклапаны «ИЛИ» иногда называют перекидными или челночными клапанами, что связано с их принципом действия. На первый взгляд может показаться, что для независимого управления пневмоцилиндром из двух разных мест (такая ситуация часто встречается на технологическом оборудовании) достаточно установить параллельно две пусковые кнопки, объединив их выходы через тройник ~рис. 7.6, а).

Такие схематические решения применяются крайне редко, поскольку логические пневмоклапаны «ИЛИ» намного дешевле распределителеЙ и значительно превосходят их по надежности работы. Если функцией логического сложения (ИЛИ) необходимо связать более чем два сигнала, то применяют несколько логических пневмоклапанов «ИЛИ» ~рис. 7.8). Если значения давления входных сигналов различны, то запорный элемент прижимается к седлу со стороны того входа, на который подается больший сигнал, а на выход клапана поступает сигнал с меньшим давлением. В зарубежной технической литературе логические пневмоклапаны «И» часта называют клапанами двух дав~ен~й, НаГлЯДным примером использованиЯ лоГическоГО пнеВмоклапана «И» ЯВлЯетсЯ реализация ДвуручноГО управления прессом.

В целях обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала (Для защиты рук операторов) пресс Включается только тогда, когда оператор Одновременно воздействует двумя руками на два различных ОрГана упраВления, Вследствие чеГО исключается Возможность попадания руки В зону прессования при выполнении рабочей операции (рис. 7.10), Б представленной на данной схеме системе управления прессом пневмокнопки 1.2 и 1,4 являются пусковыми, распределитель 1.6 с управлением от толкателя контролирует наличие заготовки, а путевой Выключатель 1.8 Отслеживает Втянутое положение штока Цилиндра.

Пуск пресса Возможен только В том случае, когда силоБои цилиндр находится в исходном положении, заготовка установлена В рабочей зоне пресса и оператором нажаты две пускоВые кнопки. Последовательное соединение большого количества пневмоклапанов «И» приводит к ослаблению результирующего ВыхоДноГО сиГнала. Поскольку на Выход кажДОГО клапана поДается меньшии из ДВух сиГналов, поступающих на их входы, то на Выход Всей цепочки клапанов в конечном итоге придет самый меньший из всех входных сигналов, к тому же дополнительно ослабленный за счет гидравлических потерь, имеющих место как :~ трубопроводах, так и Б са~и~ пневмоклапанах.