PNEUMATIKA I HIDRAULIKA
Modul 3
Pneumatsko upravljanje
Modul vodi od čitanja pneumatske sheme i dijagrama put–korak do projektiranja upravljanja s više cilindara. Nakon osnovnih sklopova i logičkih, vremenskih i tlačnih funkcija obrađuju se tri metode upravljanja slijedom: VDMA, kaskadna i taktna. Na kraju se metode kombiniraju s načinima rada, zaustavljanjem i NOT-AUS, a sve se primjenjuje na napravu SL-3 za savijanje lima.
- čitati i crtati pneumatske sheme prema ISO 1219 i dijagram put–korak
- spojiti osnovne sklopove s direktnim i indirektnim upravljanjem te upravljanjem brzinom klipnjače
- primijeniti logičke, vremenske i tlačne funkcije u pneumatskom upravljanju
- prepoznati blokirajuće signale i ukloniti ih u VDMA metodi
- projektirati upravljanje slijedom kaskadnom metodom
- projektirati upravljanje slijedom taktnom metodom
- dodati upravljanju načine rada, STOP i pneumatski ispust za NOT-AUS
- odabrati primjerenu metodu upravljanja i procijeniti broj elemenata i cijenu
O modulu
Pneumatski cilindar sam po sebi ne zna kada treba krenuti. Tu odluku donosi upravljanje: mreža signalnih ventila, logičkih elemenata i memorija koja iz tipkala, graničnih ventila i uvjeta tlaka ili vremena stvara naredbe za razvodnike. Ovaj modul uči kako se takvo upravljanje čita, crta i projektira.
Prve tri jedinice postavljaju temelje: oznake i ustroj sheme, dijagram put–korak, direktno i indirektno upravljanje, upravljanje brzinom, te funkcije I, ILI, NE, kašnjenje ukapčanja i iskapčanja i tlačno upravljanje redoslijednim ventilom. Zatim slijede tri metode upravljanja slijedom s više cilindara. VDMA metoda pokazuje gdje nastaju blokirajući signali, kaskadna ih uklanja podjelom slijeda u grupe, a taktna gradi lanac u kojem svaki korak ima svoju memoriju. Posljednja jedinica povezuje metode s načinima rada, zaustavljanjem i NOT-AUS te daje postupak projektiranja od zahtjeva do sheme.
Svi primjeri vežu se uz napravu SL-3 za savijanje lima: cilindar A steže lim, B savija, C izbacuje gotov komad, redoslijed je A+ B+ B− A− C+ C−, a mreža ima 6 bar pretlaka. Isti slijed rješava se svakom metodom, pa se razlike u broju elemenata, pouzdanosti i preglednosti vide na istom zadatku. Modul je temelj za elektropneumatiku (modul 4), u kojoj se iste metode izvode relejima i elektromagnetskim ventilima.
Nastavne jedinice
- Otvori
3.1
Osnove pneumatskog upravljanja: shema, oznake, dijagram put–korak
Upravljanje i regulacija, struktura i označavanje pneumatske sheme te opis gibanja skraćenim zapisom i dijagramima put–korak i put–vrijeme.
- Otvori
3.2
Osnovni pneumatski sklopovi
Direktno i indirektno upravljanje jednoradnim i dvoradnim cilindrom, prigušivanje odvoda, automatski povrat, oscilirajuće gibanje i upravljanje s više mjesta.
- Otvori
3.3
Logičke, vremenske i tlačne funkcije
Logičke funkcije I, ILI i NE, Booleov logički račun i tablica istine, memorija bistabilom, vremenski član, proslijedni ventil i dvoručno upravljanje.
- Otvori
3.4
VDMA metoda
Načelo VDMA metode, prepoznavanje blokirajućih signala u dijagramu put–korak i njihovo uklanjanje preklopnom ručicom, vremenskim skraćivanjem ili razvodnikom za isključivanje.
- Otvori
3.5
Kaskadna metoda
Podjela slijeda u grupe, kaskadni razvodnici i sabirni vodovi, postupak crtanja sheme i primjer naprave SL-3.
- Otvori
3.6
Taktna metoda
Taktni lanac i taktni modul, potvrda izvršenja koraka, start i reset, ponavljanje gibanja i usporedba s kaskadom.
- Otvori
3.7
Kombinacija metoda
Kada kombinirati metode, načini rada, STOP i NOT-AUS, ponavljanje gibanja, prijelaz na elektropneumatiku i PLC te postupak projektiranja.
Ključni pojmovi modula
| Pojam | Značenje |
|---|---|
| Upravljanje | djelovanje ulaznih na izlazne veličine po zadanom pravilu, u otvorenom krugu |
| Regulacija | mjerenje, usporedba sa zadanom vrijednošću i ispravljanje odstupanja u zatvorenom krugu |
| Direktno upravljanje | signalni ventil ujedno propušta radni zrak u cilindar |
| Indirektno upravljanje | signalni ventil šalje pilotski signal razvodniku snage uz cilindar |
| Binarni signal | signal sa samo dva stanja: tlak postoji (1) ili ne postoji (0) |
| Ventil dvostrukog tlaka | ventil I; izlaz ima tlak samo kad su oba ulaza pod tlakom |
| VDMA metoda | izravno upravljanje ovisno o putu: granični ventil kraja pomaka pokreće sljedeći pomak |
| Okidni signal | signal graničnog ventila koji pokreće određeni pomak |
| kaskadna metoda | metoda pneumatskog upravljanja u kojoj se signalna mreža napaja iz vodova grupa; uvijek je pod tlakom samo jedan vod |
| grupa | dio slijeda u kojem se svako slovo (cilindar) pojavljuje samo jednom |
| taktna metoda | metoda upravljanja u kojoj svaki korak slijeda ima vlastitu memoriju, a koraci se izvode redom nakon potvrde |
| taktni modul | sklop s ventilom I, memorijom i ventilom ILI; aktivan je dok se izvodi njegov korak |
| kombinacija metoda | upravljanje u kojem se glavni slijed gradi jednom metodom, a na određenim mjestima dodaju druge funkcije ili metode |
| početni položaj (PP) | uvjet da su svi cilindri u početnom položaju prije starta ciklusa |
Vježbe uz modul
Uz modul idu 13 vježbi, ukupno 26 sati. Pitanja u vježbama su bez odgovora, a rješenje se otvara gumbom Prikaži rješenje; upute za nastavnika su na dnu svake vježbe.
- Otvori
VJEŽBA V2 · 2 SATA
Direktno upravljanje jednoradnim cilindrom
Prva vježba spajanja: jednoradni cilindar upravlja se izravno ručnim razvodnikom 3/2, bez ikakvih posrednih elemenata. Na njoj se uči čitati i slagati shemu, provjeriti silu i potrošnju zraka te vidjeti gdje su granice direktnog upravljanja.
- Otvori
VJEŽBA V3 · 2 SATA
Indirektno upravljanje jednoradnim cilindrom
Jednoradni cilindar za stezanje obratka upravlja se razvodnikom s pneumatskim upravljanjem postavljenim uz cilindar, a radnik mu daje samo tlačni signal nožnim ventilom. Vježba pokazuje razdvajanje signalnog i energetskog dijela sklopa i što se time dobiva.
- Otvori
VJEŽBA V4 · 2 SATA
Upravljanje brzinom klipnjače cilindra
Brzina klipnjače dvoradnog cilindra namješta se prigušno-nepovratnim ventilima tako da klizna zaštitna vrata zatvaraju polako, a otvaraju brže. Mjeri se vrijeme hoda, računa brzina i uspoređuje prigušivanje dovoda s prigušivanjem odvoda.
- Otvori
VJEŽBA V5 · 2 SATA
Granični ventil — automatski povrat klipnjače
Kratkim pritiskom na tipkalo klipnjača izlazi do kraja, a u krajnjem položaju sama se vraća jer granični ventil s valjkom daje signal za povrat. Vježba uvodi bistabilni razvodnik kao memoriju i prvi signal povratne veze iz stroja.
- Otvori
VJEŽBA V6 · 2 SATA
Logička funkcija ILI — naizmjenični ventil
Zaklopka lijevka za doziranje granulata otvara se tipkalom na upravljačkoj ploči ili nožnim ventilom uz vreću — dovoljno je jedno od dvaju mjesta. Vježba pokazuje naizmjenični ventil kao pneumatsku logičku funkciju ILI i zašto se dva signala ne smiju spojiti običnom T-spojnicom.
- Otvori
VJEŽBA V7 · 2 SATA
Logička funkcija I — ventil dvostrukog tlaka
Preša za zakivanje smije krenuti samo ako je obradak u napravi i radnik pritisne tipkalo — oba uvjeta istodobno. Vježba pokazuje ventil dvostrukog tlaka kao pneumatsku logičku funkciju I, usporedbu sa serijskim spojem ventila i granice takvog rješenja kad je riječ o zaštiti ruku.
- Otvori
VJEŽBA V8 · 2 SATA
Vremenski član — kašnjenje ukapčanja signala
Pri lijepljenju dvaju dijelova klipnjača mora držati spoj pod pritiskom nekoliko sekundi, a zatim se sama vratiti. Vježba uvodi pneumatski vremenski član s kašnjenjem ukapčanja: od čega se sastoji, kako se namješta i o čemu ovisi vrijeme kašnjenja.
- Otvori
VJEŽBA V9 · 2 SATA
Vremenski član — kašnjenje iskapčanja signala
Zaklopka odsisa u kabini za bojanje otvara se čim radnik pritisne okidač, a zatvara tek nekoliko sekundi nakon što ga otpusti, da se pare boje izvuku. Vježba pokazuje vremenski član s kašnjenjem iskapčanja i razliku prema kašnjenju ukapčanja.
- Otvori
VJEŽBA V10 · 2 SATA
Tlačno upravljanje proslijednim tlačnim ventilom
Kuglični ležaj utiskuje se u kućište dok ne sjedne na naslon, a povrat klipnjače pokreće porast tlaka u cilindru, a ne položaj. Vježba pokazuje proslijedni tlačni ventil, namještanje tlaka prebacivanja i zamke tlačnog upravljanja.
- Otvori
VJEŽBA V11 · 2 SATA
VDMA metoda s dva cilindra — blokirajući signal
Na napravi za utiskivanje ležajne čahure s dva cilindra pronalazite blokirajuće signale VDMA metodom i uklanjate ih jednosmjernim valjcima. Sklop spajate, puštate u rad i provjeravate proračunom sile, potrošnje zraka i trajanja impulsa.
- Otvori
VJEŽBA V12 · 2 SATA
VDMA metoda s tri cilindra — blokirajući signal
Na napravi za savijanje trake u oblik slova U tri cilindra rade u slijedu A+ B+ C+ B− A− C−. VDMA metodom tražite koji od tri razvodnika imaju blokirajući signal, uklanjate ga jednosmjernim valjcima i provjeravate silu, potrošnju zraka i vrijeme ciklusa.
- Otvori
VJEŽBA V13 · 2 SATA
Kaskadna metoda
Slijed naprave SL-3 za savijanje lima, A+ B+ B− A− C+ C−, rješavate kaskadnom metodom: dijelite ga u grupe, spajate grupne vodove i kaskadni ventil. Tako blokirajući signali nestaju bez jednosmjernih valjaka, a sklop radi pouzdano i pri većim brzinama.
- Otvori
VJEŽBA V14 · 2 SATA
Taktna metoda s dva cilindra
Stanicu za žigosanje kartonskih kutija s dva cilindra, u slijedu A+ B+ B− A−, upravljate taktnim lancem od četiri modula. Uspoređujete ga s VDMA i kaskadnom metodom te ga proširujete vremenskim članom i novim korakom.