Elektro-pneumoautomatikos sistemos ir jų valdymas (laboratorinis darbas)
Laboratorinis darbas Nr. 3
Elektro-pneumoautomatikos sistemos ir jų valdymas
Pneumatinių loginių sistemų pagrindinis trūkumas – nedidelis informacijos apdorojimo ir perdavimo greitis. Tai yra rimta kliūtis, kuriant sudėtingas valdymo sistemas. Siekiant išvengti tokių trūkumų ir išsaugoti pneumatinių vykdymo įtaisų privalumus, naudojamos elektropneumatinės sistemos. Tuomet valdymo ir signalų apdorojimo lygyje naudojama elektrinė bazė, o vykdymo įtaisai naudoja pneumatinę energiją. Tokiu būdu yra sukuriamos elektropneumatinės sistemos, pasižyminčios dideliu informacijos apdorojimo greičiu ir patikimumu būdingu elektrinėms ir elektroninėms valdymo sistemoms, bei vykdymo įtaisų paprastumu ir patikimumu, būdingu pneumatinėms vykdymo sistemoms. Tačiau iškyla perėjimų (interfeisų) iš vienos sistemos įtaisų į kitos problema. Reikalingi dviejų tipų perėjimai: elektropneumatiniai – elektrinį valdymo signalą keičiantys į pneumatinį valdymo signalą ir pneumoelektriniai – pneumatinį valdymo signalą keičiantys į elektrinį valdymo signalą. 1 ir 2 pav. pavaizduoti elektropneumatinių sistemų elementų – kontaktų, jungiklių, solenoidinių skirstytuvų, relių simbolinis žymėjimas.
1 pav. Kontaktų, jungiklių simbolinis žymėjimas
2 pav. Solenoidinių skirstytuvų, relių simbolinis žymėjimas
Skirstytuvai, naudojami elektropneumatikoje, panašūs į tuos, kurie naudojami pneumatikoje. Vienintelis skirtumas yra tai, kad skirstytuvai, naudojami elektropneumatikoje, yra valdomi solenoidais ( elektromagnetinėmis ritėmis). Taigi elektropneumatinis skirstytuvas sudarytas iš pneumatinio skirstytuvo ir elektromagnetinės valdančiosios ritės, kurios magnetinio lauko jėgomis yra perjungiamas skirstytuvas (3 pav.).
3 pav. Solenoidiniai skirstytuvai
Laboratorinio darbo užduotys 
1. Dangčio užspaudimo įtaisas. Naudojant dangčio užspaudimo įtaisą, dangčiai yra užspaudžiami ant plastmasinių kibirėlių. Nuspaudus mygtuką, presas užspaudžia dangtį ant kibirėlio. Atleidus mygtuką, presas grįžta į pradinę padėtį. Išbandykite veikimą a ir b atvejais.
Pneumatinė schema:
Elektrinės schemos:
a) Tiesioginio veikimo b) Netiesioginio veikimo
2. Gaminių padavimo talpykla.
Gaminiai iš talpyklos nustumiami į spaustuvą. Nuspaudus mygtuką, gaminiai šliaužikliu išstumiami iš talpyklos. Šliaužikliui pasiekus galinę padėtį, jis automatiškai grąžinamas į pradinę padėtį.
Pneumatinė schema:
Elektrinė schema:
3. Antroje užduotyje S2 kelio jungiklį pakeiskite jutikliu ir išbandykite veikimą, kai paleidimas galimas tik kai yra suformuotas leidimo signalas.
Darbo užduotis:
1. Sumodeliuoti pateiktą schemą FluidSim Pneumatics kompiuterine programa (1 pav.). Nustatyti cilindro “A” srauto reguliatorių atidarymo laipsnį α=5·n %, cilindro “B” srauto reguliatorių atidarymo laipsnis a=10·n %, n – studento eilės numeris dėstytojo sąraše (n=5). Vienoje diagramoje nubrėžti cilindrų pozicijų kitimo kreives, kitoje – cilindrų greičio kitimo kreives (2 pav).
1.pav.Cilindrų valdymo elektro-pneumoautomatinė schema.
2 pav.Cilindrų pozicijų ir greičio kitimo kreivės. 2. Reikiamus srauto reguliatorius pakeisti elementais, leidžiančiais pagreitinti stūmoklių grįžimą, likusių srauto reguliatorių atidarymo laipsnį nustatyti a=100% (3 pav.). Vienoje diagramoje nubrėžti cilindrų pozicijų kitimo kreives, kitoje – cilindrų greičio kitimo kreives (4 pav.).
3 pav.Cilindrų valdymo elektro-pneumoautomatinė schema.
4 pav.Cilindrų pozicijų ir greičio kitimo kreivės.
Išvados:
Schemoje panaudojus, greito išmetimo vožtuvus ir likusių srauto reguliatorių atidarymo laipsnį nustačius a=100% , cilindrų stūmokliai žymiai greičiau susitraukia ir išsistumia, tai matyti iš 4 pav. kreivių. Stūmoklio sugrįžimas padidėja todėl, kad, sumažinus pasipriešinimą cilindro stūmoklio išmetamam orui, sudaromos sąlygos cilindrui sutraukti stūmoklį beveik maksimaliu greičiu. Oro pasipriešinimas sumažinamas, kai oras pašalinamas, atidarius greta cilindo esančią didelio skersmens angą, tai padidina oro išmetimo greitį, palyginti su išmetamu per galinį skirstytuvą.