תפקיד מעגלי Pneumatic ב- Modern Automation

מעגלים Pneumatic הם היסוד למערך עצום של מערכות אוטומטיות על פני ייצור, אריזה, ותעשיות טיפול חומרי.על ידי רתום אוויר דחוס, מעגלים אלה להמיר אנרגיה מאוחסנים לתוך עבודה מכנית מדויקת - נפיחות, הרהור, מתפתל, ומיין - עם מהירות וחזרה כי הם קשה להתאים עם רק מכני או חלופות.

מערכות pneumatic מתקדמות מעגלים פשוטים פתוחים-loop לרשתות סגורות מתוחכמות בשילוב עם בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLCs) וחיישנים מותניים-מצביים.מעצבים חייבים לאזן את צפיפות הכוח עם יעילות אנרגיה, מהירות עם חלקה, ופשטות עם גמישות. מאמר זה מספק מדריך סמכותי לתכנון מעגלים pneumatic עבור משימות מרובות פונקציונליות, לשבור כל אלמנט מכל ליבה משילוב מתקדם.

המונחים: Core Pneumatic Components and their Functions

הבנה חזקה של יכולות ומגבלות של כל רכיב הוא הבסיס של כל עיצוב מעגלים מוצלח.קטגוריות העיקריות כוללות שסתום, אקטוטורים, יחידות הכנה אווירית, ואלמנטים רגישים.

בקרת כיוון Valves

(הופנה מהדף ⁇ ) , (DCVs) יש לכוון את זרימת האוויר הדחוס אל וממנונים (מעגלים מרובים פונקציונליים, ⁇ :05/2-way שסתום 1 (חמש נמלים, שני עמדות) נפוצים עבור בקרת מטענים כפולים, בתנאי מתן נתיבים נפרדים להרחבה וניתוק מחדש של שבץ:24-Fird;2:2D2DVird) ניתן להוסיף מיקום רגיל, או לנטרל, אשר מאפשר מלכודת טיפול במלכודת-Flowerative, או לנטרל.

בקרת זרימה ותקנות לחץ

שסתום בקרת זרימה - שסתום ובקרי מהירות - בדיוק המהירות של תנועת ההפעלה על ידי מטר נפח אוויר. במעגלים מרובים פונקציונליים, בקרת מהירות אישית בכל נמל הפעלה מאפשרת התאמה עצמאית של הרחבה ומהירויות רפיח, קריטי עבור סינתזה מסונכרונית של רכיבי מערכת חסימתית לחץ בנפרד.

המונחים: Cylinders and Rotary Drives

(ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

פילטרים, רגלטורים ו Lubricators (FRL)

(הרכב) מכיל לחות, חלקיקים, שאריות שמן, יחידת FRL מבטיחה אוויר נקי, יבש, שופע בשפע מגיע רכיבים רגישים.עבור מעגלים רב תפקודיים, לשים לב מיוחד דירוג המיקרו-n של מסנן (5-40 מיקרומטר אופייני) ואת יכולת זרימת הרגולציה של ניתוח אוויר LT:0modular FRLFLT, 000 LT, אשר יכול בקלות לחסל את קווי חילוף חומרים מיוחדים ללא LT2.

חיישן ומכשירי משוב

(ב) [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]], [ה], [ה]], [ה]], [ה]]]התעלו [ה] [התחילה] [ה], [התחילה], או ה[[המאה ה'],], היא יכולה לעיתים קרובות לזהות את מצב ההגיון הנימוק הנימוק הנימוק הנימוק הניחה: "אם תושט"ל"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה"ל, אם תחילה, יש צורך ב[[ה"ל, אם תחילה, אם תחילה"ה"ה, אם תחילה], אם תחילה, אם לא י"ב"ה, אם תחילה, אם תחילה, אם תחילה, אם תחילה, אם תחילה, אם תחילה, אם תחילה, אם תחילה

עקרונות עיצוב עבור Multi-Function Circuits

המורכבות של מערכת פונינומטית רב-תפקודית מחייבת דבקות בעקרונות עיצוב מוכחים המבטיחים אמינות, בטיחות וקלות תחזוקה.

מודולריות וסטנדרטיזציה

(ה) לשבור את המשימה הכוללת של תת-תפקודים (למשל, עומס, קלאמפ, ריתוך, נבר, ללא עומס) עיצוב כל תת-תפקוד כמו FLT:0מודולריות יחידהFLT:1 עם שסתום משלו, FRL, וקבוצת הפעלה (Samifold) המאפשרת בדיקות עצמאיות, פתרון בעיות, שדרוגים עתידיים על פלטפורמה משותפת (כלומר: 3D) עם החלפת תאים חשמליים ולהפחית את גודלם של מערכת ההפעלה (F) ולהפחית את אותה מידה כפולה (F) ולהפחית את גודל של ציוד חשמלי (D2.

המונחים: control logic

משימות רבות תפקודיות דורשות פעולות להתרחש בסדר מוגדר: השתמש ב-FLT:0 (Digitaleration) ב-Acc-of-functional Control דיאגרמה של שליטה ב-FLT:1 (לעתים קרובות ייצוג מבוסס-שלב או מכונה מדינה) כדי למפות כל צעד והתנאים להזיז אל הבא: (1) A מרחיבה את הלוגיקה או את ה-DLCTortic-pical PLCTortmatics (pual-p) באמצעות לוגיקה פשוטה, כלומר, כלומר, אם כן, אם כן, אם נעשה שימוש ב-DLCFTM).

פתיחות

ביישומים קריטיים (למשל, מערכות בלמים, קלפי בטיחות), משלבות מפוכחות.זה עשוי להיות שסתום כפול בסדרה כדי למנוע תנועה בלתי מרוסנת אם מקלות אספקת מקבילות כדי לשמור על לחץ אם אחד מפילטרים קרישה:0Cross-itoring: 1 (הפרש שני אותות משוב) יכול לזהות כשל, עם זאת, אדום, כלומר, ירידה משמעותית של 12 גרם).

משככי כאבים ושליטה הסתגלות

לחץ סטטי והגדרות מהירות עשויים לא להיות אופטימליים אם עומסים משתנים או אוויר לחץ אספקת לחץ פלוגאטים.סגור את השליטה על PLC ושסתוםים פרופורציונליים יכולים לשמור על מהירות קבועה תחת עומס משתנה.עבור מעגלים רב תפקודיים, לשקול את ה-FLT:0visory משוב לולאהFLT:1 כי לפקח על זמן מחזור והתאמה של הגדרות זרימה דינמיות במיוחד במערכות בעלות ערך זה.

תהליך העיצוב: מ- Specification ועדה

יצירת מעגל נינומטי אמין עבור משימות מרובות פונקציונליות עוקב אחר תהליך הנדסי שיטתי. להלן הם השלבים העיקריים עם פרטים הניתנים לפעולה.

שלב 1: Define ו- Quantify Tasks

התחל עם מפרט ברור: רשימה של כל פונקציה הנדרשת, כוח או דרישה מומנט, זווית שבץ / גזר, מהירות, ותזמון ביחס לפונקציות אחרות.כולל נתונים, מגבלות האצה, והסביבה (טמפרטורה, אבק, לחות) לדוגמה, תחנת איסוף ומיקום עשוי לדרוש: "חלק ממשלוח (0–90 מעלות, 5 מ"מ ל-quer, אבק, לחות).

שלב 2: יצירת תצורה של Flow Diagram

צייר תרשים המציג את רצף הפעולות כאגרמת בלוק או תרשים רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף רצף גרף 1 (הדמיע של ארקייד) המציין את מצב של כל שסתום ופעולת בכל שלב.כולל תנאים מעוררים (סימנים), תפוגות זמן, כפתור הפעלה (ISO) הופך לתבנית כחולהת) עבור phenexermaticsmaticsmaticsmaticsmaticsmaticsmatic .

שלב 3: בחירת עבריינים

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) מעשי-החוק: גודל 1 של שימוש בעומס ולחץ.עבור גלילים כפולים, כוח (N) = לחץ (Pa) × אזור (m2). חשבון עבור חיכוך (בדרך כלל 10-20% של כוח תיאורטי) בחר סוג ushioning וסגנון עולה כי מתאים עם פריסת מכונה.
  • (FLT:0)ensors:FLT:1 (החל זמן אמינות ותגובה) מתגים מגנטיים הם נפוצים עבור זיהוי מיקום גלילי, אך יש להם חיים מוגבלים; חיישני אפקט מוצק מציעים חיים ארוכים יותר ומעבר מהיר.
  • (FLT:0) הגרלות ו Fittings: FIRLT:1) להשתמש בגודל המתאים כדי למזער את הירידה בלחץ.עבור ריצה ארוכה או מהירויות גבוהות, שדרוג לצ'קוזי גדול יותר (למשל, 8 מ"מ OD במקום 6 מ"מ).

שלב 4: סימבולציה ואימות

לפני בנייתו, סימולציה המעגל באמצעות תוכנה כמו FLT:0 Festo FluidSIMFIRLT 1 או FLT:2Automation Studio ראשיFLT 3 כלים אלה מודל התנהגות ויכולים לזהות סכסוכים לוגיים (למשל, שני שסתום מנסה ללחוץ על אותו קו בו זמנית).

שלב 5: יישום ובדיקה

(הרכבת המעגל על עמדת מבחן או ישירות על מבחן הלחץ עבור דליפות באמצעות פתרון סבון או גלאי דליפות אלקטרוניים.לאחר מכן תתקין בקרה כדי להשיג מהירויות הפעלה הרצויות.בדוק את כל פונקציות הבטיחות: למשל, אם מתג לחץ אמור לעצור את המכונה כאשר הלחץ יורד מתחת לסף, לבדוק את התצורה הסופית של מסמך זה וליצור דוח FLT:0missioning ReportFLTsual Index with בפועל 1.

שיקולים מתקדמים בעיצוב רב-Function Pneumatic Design

שילוב עם PLCs ו-Cbus

מעגלים רב תפקודיים מודרניים כמעט תמיד נשלטים על ידי PLC אשר מנהל את הרצף ועוקבים משוב.בחר שסתום עם סלילים משולבים solenoid שניתן להיות מונע ישירות על ידי מודולים פלט PLC. עבור חיפוש מורכב, להשתמש ב-FLT:0fieldbus nodeFLT:1 (למשל, IO-Link, פרופ 'Tine, Ether / IP) כדי להפחית את ה-Sams-R) כדי לאפשר לבודדים מרחוק כדי לבודד את ה-Fer.

לוגיקה וזיכרון

במקרים מסוימים, לוגיקה נינומטית טהורה (ללא אלקטרוניקה) המועדפת על פשטות או סביבות מסוכנות. AND פונקציות FLT:1] ניתן ליצור עם 2 3/2-way שסומים בסדרה; FLT:2OR פונקציות sFLT 3:0 עם שתי שסתום בדיקה.

אנרגיה יעילה ודיכוי ניהול אוויר

(ב) מעגלים רב תפקודיים לעתים קרובות מחזור במהירות, צריכת כמויות גדולות של אוויר דחוס.לצמצם את הפסולת: שימוש ב-FLT:0) רגולטורים מדכאים (FLT:1) שנקבע למינימום הנדרש לכל פונקציה (למשל, לחץ גבוה עבור קלפיד, נמוך עבור מיקום דחוס של מערכת נתונים), במקום טיפול קבוע של 21% בזרימה של FLT 3, רק על נמל תת-מחץ כדי למנוע אספקת אוויר גבוהה של 20 מטר;

בטיחות והתאמה

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

דוגמאות ליישומים אמיתיים

האסיפה האוטומטית של הרכב

בתחנת טבעת piston, המכונה חייבת לטעון כיס, לדחוס את הטבעת, להכניס אותה לתוך גלילה, ולאחר מכן לשחרר. המעגל pneumatic משתמש שלושה גלילים כפולים: אחד עבור הקרנת הטעינה, אחד עבור דחיסת השרוול, ואחד עבור התוספת מתחיל את ה- PLC עם מרכז סגור מחזיק את המיקום במהלך הכנס.

קו אריזה: Pick-and-Place

מסלק בסגנון דלה משתמש בשלושה ממריצים רוטאריים (עבור הבסיס, הזרוע ופרק) וציר ריק אחד.העיגול pneumatic דורש בקרת מהירות מדויקת כדי להימנע ממוצרים שבריריים.לכל אחד מפועלים רודפים יש שסתום זרימה פיילוט-מתואם באמצעות אות אנלוגי מ- PLC.מערכת הריק משתמשת גנרטור מטורף עם דופק מפוצץ לשחרר במהירות את החלקים של לחץ; לא רקמותק מתחת לסף; או לעצור את השבר מתחת לסף; אם לא ניתן לעצור את השבר או לעצור את השבר מתחת להחלפה; אם לאפסוח, או לעצור את השבר למטה.

חומר יד במלחמה

תחנת הטיה-and-tilt עבור משטחים משתמשת גליל גדול ללא מוטה להרים את החבטה, פועל רוטארי להטות אותו 45 מעלות, וצילנדר קטן לדחוף את העומס על מפרש. כי משקולות של גרדנט משתנות, הסרת הלחץ של גלילנדר מוסדר על ידי שסתום פרופ 'פרופורציה על בסיס עומס אדום.

שיטות טובות יותר עבור אחריות מתמשכת

  • (FLT:0) ,Maintain אספקה נקייה:FLT:1 באופן קבוע ניקוז מים מטנקים אוויריים להחליף אלמנטים מסננים עבור לוח הזמנים של היצרן.
  • (ב) כל רכיב ושורה: FLT:1 השתמש בתגים עמידים עם שמות תפקוד ומספרי התייחסות מתאימים לספירמטי.
  • (FLT:0) ביצוע שינויים שנוצרו:FIRLT:1 לאחר הגשתו, לעדכן את קבצי תוכנית הסכאמטית והשליטה כדי לשקף כל שינוי שדה.
  • (FLT:0) מפעילי צוות תחזוקה: FLT:1 ודא שהם מבינים את הרצף ואת פרוצדורות מציאת תקלות ספציפיות למעגל הרב-תפקודי.
  • (FLT:0)Conduct מחזורי ביקורת זמן: ibph:1 , השוו ביצועים בפועל למטרות עיצוב; להתאים את בקרות זרימה אם ללבוש או זיהום השתנה מהירויות אקטוציה.

מסקנה

תכנון מעגלים pneumatic עבור משימות אוטומציה רב תפקודית הוא תהליך ממושמע המשלב מומחיות רכיב עם ריצוף לוגי ואינטגרציה עם בקרה מודרנית. על ידי ביצוע גישה מובנית - הגנה משימות, בחירת רכיבים מתאימים, החל עקרונות של מודולריות, אדמוניות, משוב, ובדיקה ביסודיות לפני שחרור - אנשי צוות יכולים ליצור מערכות שהם פרודוקטיביים ומשתנים.

(ב) עיין ב[[המאה ה-20]] ב[[1924]], ב[[1924]], ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]