Preskoči na sadržaj
FORTRONIQ
IzbornikDigitalni sadržajiPneumatika i hidraulika4. ElektropneumatikaAktivnosti za samostalno učenje

MODUL 4 · ELEKTROPNEUMATIKA

Modul 4 · završno

Aktivnosti za samostalno učenje

Zadaci prate redoslijed nastavnih jedinica modula. Za većinu su dovoljni olovka, papir i računski prikazi iz jedinica; zajednički primjeri su naprava SL-3 za savijanje lima i hidraulička preša HP-1.

Aktivnosti za samostalno učenje

Zadaci su poredani redom nastavnih jedinica. Ondje gdje se spominje računski prikaz, rješenje se provjerava u pripadnoj jedinici.

  1. Razine elektropneumatskog sustavaZa napravu SL-3 razvrstajte sve elemente (napajanje 24 V DC, tipkala, granične sklopke, senzor prisutnosti lima, releje, ventilski otok, cilindre, pripremnu grupu) po razinama: napajanje, signalna razina, obrada signala, izvršna razina. Predajte tablicu s oznakom, nazivom, simbolom i razinom svakog elementa.
  2. Struja i napajanje svitakaNaprava SL-3 ima šest svitaka bistabilnih ventila snage po 2,5 W i šest releja sa svitkom od 0,5 W na 24 V DC. Izračunajte najveću istodobnu struju ako su istodobno uključena najviše dva svitka ventila i četiri releja te predložite nazivnu struju napajanja s rezervom od 50 %. Predajte proračun s obrazloženjem rezerve.
  3. Izbor signalnih elemenataZa svaki krajnji položaj cilindara A, B i C naprave SL-3 odaberite vrstu osjetnika (mehanička granična sklopka, reed-sklopka na cilindru ili induktivni senzor) i obrazložite izbor s obzirom na prostor, pouzdanost i cijenu. Predajte tablicu od šest redaka s oznakama 1S1 do 3S2.
  4. Vijek granične sklopkeGranična sklopka 2S2 aktivira se jednom u svakom ciklusu. Uz 5 ciklusa u minuti, rad u dvije smjene po 8 sati i 250 radnih dana godišnje izračunajte broj preklapanja godišnje i očekivani vijek sklopke ako je njezin mehanički vijek 10 milijuna preklapanja. Predajte proračun i preporuku za plan zamjene.
  5. Tablica kontakata relejaZa relej s četiri preklopna kontakta nacrtajte simbol svitka i kontakata s oznakama priključaka te ispod svitka tablicu kontakata za primjer u kojem su dva radna kontakta u stazama 3 i 7, a jedan mirni u stazi 5. Predajte crtež i objašnjenje kako se tablica čita.
  6. Vremenski dijagram relejaNacrtajte vremenski dijagram ulaznog signala i kontakata releja s kašnjenjem ukapčanja i s kašnjenjem iskapčanja (t = 2 s) za ulaz koji traje 5 s, zatim 1 s pauze i zatim 1 s. Predajte dijagram s označenim vremenima i dvije rečenice o primjeni svake vrste na napravi SL-3.
  7. Spajanje trožilnog senzoraNacrtajte spoj induktivnog senzora s PNP izlazom na svitak releja K1 i na ulaz PLC-a te označite boje žila prema uobičajenom označavanju. Predajte shemu i opis što bi se dogodilo da se ugradi senzor s NPN izlazom bez promjene spoja.
  8. Stvarni domet senzoraInduktivni senzor nazivnog dometa 8 mm treba otkriti aluminijsku zastavicu na izbacivaču C. Uzmite faktor redukcije 0,4 i izračunajte stvarni domet, predložite udaljenost ugradnje s rezervom te odlučite je li senzor prikladan. Predajte proračun i odluku.
  9. Monostabilni ili bistabilniZa svaki od cilindara A, B i C naprave SL-3 odaberite monostabilni ili bistabilni elektromagnetski ventil i obrazložite izbor prema ponašanju pri nestanku napona i pri hitnom zaustavljanju. Predajte tablicu s izborom i obrazloženjem.
  10. Ventilski otok SL-3Sastavite popis mjesta ventilskog otoka za napravu SL-3 (vrsta razvodnika, broj svitaka, oznake 1M1 do 3M2) i izračunajte ukupnu struju svih svitaka pri 24 V DC uz 2,5 W po svitku. Predajte popis i proračun.
  11. Direktno i indirektnoNacrtajte električnu i pneumatsku shemu direktnog upravljanja jednoradnim cilindrom i indirektnog upravljanja dvoradnim cilindrom preko releja K1. Predajte obje sheme s numeriranim strujnim stazama i popis prednosti indirektnog upravljanja.
  12. Samodržanje i zadržavanjeNacrtajte sklop s monostabilnim ventilom u kojem tipkalo S1 izvlači cilindar B, a klipnjača se nakon dolaska na 2S2 zadržava 1,5 s i vraća. Sklop mora imati dominantno isključivanje tipkalom S2. Predajte shemu, opis tijeka po stazama i izračun vremena ciklusa uz hod 100 mm, brzine 200 i 250 mm/s i odziv ventila 20 ms.
  13. Tablica istine uvjeta startaUvjet starta glasi: ciklus počinje ako je pritisnut S1 ili je uključen neprekidni rad K10, i ako senzor B1 javlja lim. Zapišite izraz, sastavite tablicu istine za tri ulaza i nacrtajte strujnu stazu. Predajte izraz, tablicu i stazu s brojem radnih i mirnih kontakata.
  14. Dvoručno upravljanjeNacrtajte električnu shemu dvoručnog upravljanja s vremenskim relejem od 0,5 s i opišite ponašanje sklopa za tri slučaja: oba tipkala unutar 0,3 s, drugo tipkalo nakon 0,8 s, jedno tipkalo trajno pritisnuto. Predajte shemu, opise i obrazloženje zašto se na stvarnom stroju koristi sigurnosni modul.
  15. Tablica signala SL-3Iz dijagrama put–korak naprave SL-3 sastavite tablicu signala: gibanje, svitak, signal koji ga pokreće i koraci u kojima je taj signal aktivan. Označite sve blokirajuće i nejednoznačne signale. Predajte tablicu i zaključak može li se koristiti izravna metoda.
  16. Izravna metoda za dva cilindraNacrtajte električnu shemu izravne metode s bistabilnim ventilima za redoslijed A+ B+ A− B− i provjerite je korak po korak. Zatim pokažite gdje bi ista shema zakazala za redoslijed A+ B+ B− A−. Predajte obje analize i shemu.
  17. Pogonski načiniProširite shemu naprave SL-3 strujnim stazama za uključenje upravljanja, hitno zaustavljanje, jedan ciklus, neprekidni rad i zaustavljanje na kraju ciklusa. Predajte shemu i tablicu ponašanja stroja za svako tipkalo.
  18. Kaskada s dvije grupeZa redoslijed A+ B+ B− A− nacrtajte kaskadnu shemu s jednim relejem i provjerite da oba svitka istog ventila nikad nemaju napon istodobno. Predajte shemu s vodovima grupa i tablicu tijeka ciklusa.
  19. Kaskadna shema SL-3Nacrtajte kaskadnu shemu naprave SL-3 s tri grupe, upišite tablice kontakata ispod svitaka K1, K2 i K3 te izračunajte broj releja, kontakata i strujnih staza. Predajte shemu, tablice kontakata i proračun.
  20. Taktni lanac SL-3Nacrtajte taktnu shemu naprave SL-3 sa šest releja koraka, startom i tipkalom za postavljanje, a zatim isti lanac zapišite kao GRAFCET. Predajte obje sheme i tablicu u kojoj je za svaki korak naveden relej, radnja i uvjet prijelaza.
  21. Izbor metodeZa redoslijed A+ B+ A− A+ B− A− (cilindar A giba se dvaput) odredite broj grupa kaskadne metode, broj koraka taktne metode te broj releja i strujnih staza za obje. Predajte proračun i obrazloženu preporuku koju metodu odabrati.

Vježbe uz modul

Uz modul idu 12 vježbi, ukupno 24 h. Poveznica Uz jedinicu vodi na gradivo koje treba proći prije vježbe. Cijeli praktikum područja obuhvaća 40 vježbi i 79 sati; popis je na stranici Vježbe.

VježbaNaslov, sadržaj i pripadna jedinicaTrajanje
V15Elektropneumatika — direktno upravljanje dvoradnim cilindromZaklopku dozirnog lijevka otvarate dvoradnim cilindrom kojim izravno upravlja tipkalo S1 preko svitka Y1 monostabilnog elektromagnetskog ventila 5/2. Uz to spajate prvu signalizaciju položaja senzorom B1 i računate struju svitka, pad napona u kabelu i silu cilindra.Uz jedinicu 4.5, 4.62 h
V16Indirektno upravljanje dvoradnim cilindrom — monostabilni ventilPneumatsku stegu na stolu bušilice upravljate s udaljenog pulta: tipkalo S1 uključuje relej K1, a njegovi kontakti uključuju svitak Y1 monostabilnog ventila i signalnu svjetiljku. Spajate indirektno upravljanje, čitate kontaktnu tablicu releja i računate struje, pad napona i silu stezanja.Uz jedinicu 4.3, 4.62 h
V17Indirektno upravljanje dvoradnim cilindrom — bistabilni ventilZaklopku u kanalu za odsis prašine otvarate i zatvarate kratkim pritiskom na tipkala S1 i S2 preko releja K1 i K2 i bistabilnog elektromagnetskog ventila sa svicima Y1 i Y2. Uspoređujete ponašanje s monostabilnim ventilom, dodajete međusobno blokiranje i računate moment na zaklopki i potrošnju energije.Uz jedinicu 4.5, 4.62 h
V18Granična sklopka u elektropneumatskom sklopuCilindar za skretanje paketa s valjkaste staze izvlači se kratkim pritiskom na S1, a na kraju hoda mehanička granična sklopka B1 preko releja K2 sama ga vraća. Istražujete što se događa pri predugom signalu, uvodite prednost povrata i računate silu, kašnjenje i mjesto ugradnje granične sklopke.Uz jedinicu 4.2, 4.62 h
V19Logička funkcija ILI u elektropneumaticiGraničnik na kliznoj stazi za dijelove spušta se kad se pritisne tipkalo S1 na pultu ILI tipkalo S2 na drugom kraju stanice. Logičku funkciju ILI ostvarujete paralelnim spojem kontakata, uspoređujete je s pneumatskim naizmjeničnim ventilom i proširujete je trećim ulazom i isključivanjem s dva mjesta.Uz jedinicu 4.72 h
V20Logička funkcija I u elektropneumaticiPneumatska preša za utiskivanje oznaka radi samo dok su pritisnuta oba tipkala S1 i S2 i dok senzor B1 javlja da je obradak u prihvatu. Logičku funkciju I ostvarujete serijskim spojem kontakata, učite sustavno tražiti prekid mjerenjem napona i razlikujete jednostavan serijski spoj od propisanog dvoručnog uključivanja.Uz jedinicu 4.72 h
V21Krug samodržanjaKratkim pritiskom na tipkalo cilindar se izvlači i ostaje izvučen dok ga ne zaustavi tipkalo STOP — pamćenje signala preuzima relej s kontaktom samodržanja. U vježbi se spajaju i uspoređuju dvije inačice kruga: s dominantnim isključivanjem i s dominantnim uključivanjem.Uz jedinicu 4.3, 4.62 h
V22Vremenski relej s kašnjenjem ukapčanjaČahura se utiskuje u kućište i cilindar mora zadržati silu točno tri sekunde prije povratka. Vrijeme držanja mjeri vremenski relej s kašnjenjem ukapčanja koji pokreće senzor krajnjeg položaja.Uz jedinicu 4.3, 4.72 h
V23Beskontaktni senzoriNa mjernom stolu ispituju se četiri vrste beskontaktnih senzora: induktivni, kapacitivni, optički i magnetski na cilindru. Mjeri se stvarna sklopna udaljenost za različite materijale i boje, histereza i širina područja uključivanja.Uz jedinicu 4.42 h
V24VDMA metoda u elektropneumaticiSlijed stezanja i savijanja na napravi SL-3 izvodi se elektropneumatski, izravno iz dijagrama put–korak. U slijedu se javljaju blokirajući signali koje uklanja jedan pomoćni relej.Uz jedinicu 4.82 h
V25Kaskadna električna metodaPuni ciklus naprave SL-3 — stezanje, savijanje, otpuštanje i izbacivanje — rješava se kaskadnom električnom metodom. Slijed se dijeli u grupe, a svaka grupa ima svoj relej koji daje napon samo elektromagnetima te grupe.Uz jedinicu 4.92 h
V26Taktna električna metodaŽig dvaput udara u isti izradak dok je stegnut, pa se isti cilindar giba naprijed-natrag dvaput u jednom ciklusu. Takav slijed najpreglednije rješava taktna električna metoda, u kojoj svaki korak ima svoj relej.Uz jedinicu 4.102 h