اجزای اصلی و معیارهای انتخاب

طراحی یک سیستم چند منظوره پنوماتیک با انتخاب اجزای مناسب آغاز می شود.هر عنصر باید اندازه گیری و مشخص شود تا نیازهای ترکیبی چندین محرک را به طور همزمان یا در توالی انجام دهد.

قانون گذاران: خطی، دو قطبی و Grippers

سیلندرهای خطی رایج ترین، در دسترس در تک-acting، دو طرفه و طرح های بدون میله هستند.برای وظایف چرخشی، محرک های دوار باید با استفاده از فرمول محدود یا مداوم چرخش، کشش پنوماتیک بخش انتخاب و مقیاس را کنترل کنند.

Valves: کنترل هدایت و تنظیم جریان

دریچه های اکستروژن اسب های کاری هستند که در 4/2، 5/2 و 5/3 پیکربندی می شوند. دریچه های Proportional موقعیت مناسبی را ارائه می دهند، در حالی که دریچه های کنترل جریان سرعت را مدیریت می کنند. برای سیستم های چند منظوره، دریچه های چند لایه ای که دارای لایه برداری هستند، پیچیدگی لوله کشی را کاهش می دهند. Valvesizing (Cv یا Kv) باید برای تقاضای کلی ارجاع داده شود.

سنسور ها و بازخوردها

سوئیچ های بازسازی شده یا سنسورهای حالت جامد نصب شده بر روی سیلندرها سیگنال های پایان از زمان را ارائه می دهند. سنسورهای فشار و متر جریان تشخیص های پیشرفته را برای حرکت هماهنگ، سیستم های مبتنی بر کدر یا سیلندرهای موقعیت یابی پنوماتیک با سنسورهای یکپارچه اطمینان از تکرار پذیری فراهم می کنند.

کنترل کننده ها و ارتباطات

کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) استاندارد هستند، اغلب از طریق Fieldbus (Profibus، EtherNet/IP) یا IO-Link ارتباط برقرار می کنند، کنترل کننده منطق را اجرا می کند که دریچه ها و محرک های همگام سازی را دنبال می کند. انتخاب یک کنترل کننده با ورودی های کافی / خروجی و سرعت پردازش برای وظایف پیچیده با الزامات زمان بندی دقیق ضروری است.

واحدهای آماده سازی هوایی (FRL)

هوای فشرده باید تمیز، خشک و روانکاری باشد. Filter-Regulator-Lubricator (FRL) مجامع هوا را برای سیستم های چند منظوره تمیز، FRL اصلی در سیستم ورودی سیستم ضروری است، با واحدهای ثانویه ممکن برای شاخه های مناسب جلوگیری از آلودگی و کیفیت هوای سازگار در سراسر دستگاه ها.

طراحی برای هماهنگی و کنترل

وظایف اتوماسیون پیچیده نیازمند محرک هایی برای کار در کنسرت است، این امر نیازمند معماری و برنامه ریزی کنترل متفکرانه است.

حرکت Synchronized Motion

هماهنگ سازی واقعی چندین سیلندر از طریق اتصال مکانیکی یا کنترل الکترونیکی با استفاده از دریچه های متناسب و بازخورد موقعیت به دست می آید.برای مثال، بلند کردن یک پلت فرم سنگین با چهار سیلندر نیاز به گسترش همزمان برای جلوگیری از اتصال کنترل حلقه بسته با کنترل های حرکت می تواند چندین محور را در میلی ثانیه همگام سازی کند.

توالی و اتصال

عملیات های اکتشافی - به عنوان مثال، گیره، سپس حفاری، سپس عقب نشینی - توسط گام به گام در نمودار نردبان یا متن ساختار یافته مدیریت می شود. Interlocks مانع گام بعدی تا زمانی که شرایط (حساسیت تایید شده، فشار پایدار) طراحی حالت ماشین کمک می کند تا توالی های پیچیده با چندین شاخه موازی مدیریت شود.

کنترل تطبیقی و تشخیص

سیستم های مدرن می توانند با تغییرات سازگار شوند: تنظیم سرعت بر اساس اندازه جزئی یا جبران برای قطره های فشار، این با استفاده از دریچه های متناسب و بازخورد سنسور با زمان به دست آوردن زمان چرخه، روند فشار و میزان عملکرد دریچه ممکن می شود، کاهش خرابی های غیر برنامه ریزی شده.

طراحی مدار پنوماتیک

طرح فیزیکی وانینگ، مایفرها و اتصالات به طور مستقیم بر عملکرد تأثیر می گذارد.یک مدار ضعیف طراحی شده منجر به کاهش فشار، پاسخ ضعیف و از دست دادن انرژی می شود.

لوله و لوله Sizing

قطر داخلی لوله باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا تمام محرک ها را بدون فشار بیش از حد تامین کند: سرعت هوا را زیر 10 متر در شاخه ها و 6 متر / در اصلی ها نگه دارید.از لوله های مس یا آلومینیوم سخت برای خطوط اصلی استفاده کنید؛ انعطاف پذیر پلی تکنیک یا لوله های نایلون برای اتصالات نهایی، تعمیر و نگهداری سریع اتصالات ساده اما اضافه کردن محدودیت کل معادل با توجه به اندازه و خم شدن خم می شود.

Manifolds و Sub-bases

بلوک های Manifold دریچه های متعدد را به یک مونتاژ فشرده، کاهش لوله کشی و بهبود زمان پاسخ، صفحات زیر پایه اجازه می دهد جایگزین آسان کارتریج های دریچه را.اطمینان حاصل کنید که پورت های عرضه مردانه اندازه گیری شده برای رسیدگی به کل جریان است.

جریان و فشار محاسبه

هر محرک حجم هوا را در هر چرخه مصرف می کند. Sum نرخ مصرف فردی (به اندازه کمپرسور و خط منبع اصلی) برای عملیات مداوم، استفاده از معادلات جریان استاندارد (به عنوان مثال، :Q = V × n [FLT 1] که در آن Q نرخ جریان است، V حجم در هر چرخه است، سپس مقایسه با (شاخص پردازش جریان معمول فشار سیستم فشار).

پرداختن به چالش های مشترک

حتی سیستم های طراحی شده با مسائل مواجه می شوند. مهندسی فعال بیشتر کاهش می یابد.

فشار هوایی

هنگامی که چندین محرک به طور همزمان تغییر می کنند، فشار پایین می تواند راه حل ها را کاهش دهد: از گیرنده بزرگتر هوا، قطر خط یا حرکت برای جلوگیری از تقاضای اوج فشار تنظیم کنندگان در هر شاخه اطمینان از ثبات محلی.

کشف

انرژی زباله و عملکرد درجه بندی را نشت می کند. بازرسی های روتین اولتراسونیک یا نصب متر جریان در خطوط اصلی برای نظارت بر روند مصرف، منطقه توسط نظارت منطقه کمک می کند تا مناطق مشکل را مشخص کنید.استفاده از سیلور یا اتصالات O-ring برای به حداقل رساندن نشت مفصل.

استفاده و نگهداری

مهر و موم های بازسازی شده در طول زمان استفاده می شود. جایگزینی پیشگیرانه بر اساس شمارش چرخه.استفاده از سیلندرهای با کیفیت بالا با مهر و موم های روانکاری برای زندگی طولانی تر.Diccant خشک کننده و فیلترهای زغال سنگ گسترش زندگی جزء با حذف رطوبت و روغن aerosols.

ایمنی و بهره وری انرژی

سیستم های پنوماتیک به طور ذاتی امن تر از برق در محیط های سخت هستند، اما هنوز هم نیاز به حفاظت دارند.

ملاحظات ایمنی

روش های Lockout /tagout انرژی صفر را در طول نگهداری تضمین می کند. دریچه های تخلیه باید به سرعت هوا را به دام بیندازند.در سیستم های چند منظوره، حرکت غیرمنتظره به دلیل فشار به دام افتاده می تواند باعث آسیب شود.استفاده از دریچه های سریع و انزوای انرژی تک نقطه ای، مدارهای توقف اضطراری باید قدرت را به دریچه ها و تخلیه تمام سیلندرها به حالت امن.

بهره وری انرژی

هوای فشرده گران است.مصرف مینیمال شده توسط:

  • استفاده از مقررات فشار محلی برای کاهش فشار در صورت امکان
  • مشاهده سیلندرها با شیارهای کوچکتر برای بارهای داده شده
  • نصب دریچه های کنترل جریان برای کاهش حرکت و کاهش تقاضا.
  • بازیابی انرژی هوای خروجی با دریچه های صرفه جویی در انرژی (سیستم MSE6-C2M)

یک سیستم با کیفیت بالا می تواند مصرف هوا را 30٪ یا بیشتر کاهش دهد.

مثال های کاربردی real-World Application

سیستم های چند منظوره پنوماتیک در سراسر صنایع ظاهر می شوند.در بسته بندی، یک نوار نقاله پرواز از چندین سیلندر به ساخت کارتن، بارگذاری محصول و بسته بندی - همه از طریق PLC انتخاب و محل رباتیک، یک gantry با سه محور پنوماتیک ارائه می دهد حرکت مقر هزینه برای بار های سبک وزن.

برای یک شیرجه عمیق تر در طراحی برنامه، استاندارد ISO 1219-1 نماد گرافیک برای مدارهای پنوماتیک را پوشش می دهد، و به مهندسان کمک می کند تا طرح ها را به وضوح ارتباط دهند.

نتیجه گیری

طراحی سیستم های چند منظوره پنوماتیک برای اتوماسیون پیچیده نیاز به انتخاب دقیق اجزای دقیق، برنامه ریزی مدار دقیق و برنامه ریزی کنترل متفکرانه دارد.با پرداختن به آماده سازی هوا، هماهنگ سازی و تشخیصی، مهندسان سیستم هایی را ایجاد می کنند که عملکرد قابل اعتماد، کارآمد و سازگار را ارائه می دهند.