- Требуется обеспечить возвратно-поступательное движение пневоцилиндра «А» в автоматическом режиме.
- Начало и конец работы пневопривода осуществляется нормально закрытыми кнопками Кп – «Пуск» и Кс – «Стоп».
- Контроль положения штока цилиндра «А» осуществляется путевыми выключателями с прерыванием струи: a1 – исходное положение, a2 – крайнее правое положение штока.
- Управление пневмоцилиндром «А» осуществляется двухпозиционным распределителем Р с пружинным возвратом.
- Переключение распределителя Р производится усилителем давления УС.
Запишем цикл работы: А+; A–.
Данный цикл можно реализовать с помощью пневмопривода, изображенного на рис. 9.2.
Рис. 9.2. Схема пневмопривода для реализации цикла А+; А–.
Для построения системы управления на первом этапе составляется таблица состояний входных (путевых выключателей a1, a2, органов ручного управления Кп, Кс) и выходных (усилитель давления УС) устройств.
Таблица 9.1
Состояния входных и выходных устройств
Для реализации первого такта (А+) необходимо чтобы шток цилиндра находился в исходном (крайнем левом) положении, при этом сигнал от датчика а1 равен «0». Нажимается кнопка «Пуск» КП, сигнал от нее, равный «1», должен быть запомнен триггерной ячейкой памяти (для того чтобы исключить возврат штока в исходное положение при отпускании кнопки «Пуск»). На усилитель УС должен быть подан сигнал «1». Запишем эти условия в таблицу состояний входов и выходов.
Усиленный сигнал с усилителя включает пневмораспределитель Р, который перемещается в крайнее левое положение, при этом воздух из пневмосети поступает в поршневую полость пневмоцилиндра и шток перемещается вправо.
Второй такт (А–) начнет осуществляться, когда шток достигнет путевого выключателя а2, при этом сигнал с выхода а2 становится равным «0». На усилитель приходит сигнал «0» и он отключается, при этом распределитель под действием пружины возвращается в крайнее правое положение. Воздух из пневмосети поступает в штоковую полость, перемещая шток влево, при этом воздух из поршневой полости выбрасывается в атмосферу или в канализацию. В триггерной ячейке памяти, по-прежнему, записана «1». Запишем эти условия во вторую строку таблицы.
При достижении концом штока путевого выключателя а1 цикл повторяется и работа привода осуществляется в автоматическом режиме.
При нажатии на кнопку «Стоп» на ее выходе появляется сигнал «1», на выходе ячейки памяти появляется «0», сигнал на усилитель – «0», распределитель выключается (если был включен), шток пневмоцилиндра возвращается в исходное положение и пневмопривод останавливается. Запишем эти условия в третью строку таблицы состояний.
Теперь, на основании таблицы состояний входов и выходов, можно составить принципиальную схему системы управления пневмоприводом.
На рисунке 9.3 представлена схема системы управления, реализующей заданный цикл. Схема построена на струйных дискретных элементах ИЛИ-НЕ и триггерах с раздельными входами, в качестве путевых выключателей используются струйные датчики с прерыванием струи. Управляющий сигнал от струйного элемента усиливается до 0,2– 0,3 МПа в усилителе давления УС.
Рис. 9.3 Принципиальная схема системы управления циклом А+; А–.
Описание работы системы управления циклом А+; А–.
При нажатии на кнопку «Пуск» (Кп) на инверсный вход триггера Т1 подается сигнал «1», триггер переключается и на его прямом выходе появляется сигнал х1= «0».
Если сигнал от датчика а1 тоже равен «0», то на инверсном выходе логического элемента Л1 («ИЛИ-НЕ») появляется сигнал у1= «1». Этим сигналом триггер Т2 переключается и сигнал на его прямом выходе у3 становится равным «1». Этот сигнал усиливается в усилителе УС до значения 0,2 – 0,3 МПа и включает пневмораспределитель Р, который соединяет линию подачи воздуха с поршневой полостью пневмоцилиндра А. Поршень со штоком перемещаются вправо. При этом сигнал а1 становится равным «1», сигнал у1 = «0», но триггер Т2 удерживает сигнал у3= «1».
Как только конец штока достигает путевого выключателя а2 то значение сигнала от а2 становится «0», при этом сигнал у2 с инверсного выхода логического элемента Л2 («ИЛИ-НЕ») становится равным «1», поступает на инверсный вход триггера Т2 и переключает этот триггер. При этом сигнал у3 становится равным «0», распределитель Р под действием пружины возвращается в исходное положение и соединяет линию подачи воздуха со штоковой полостью пневмоцилиндра, а поршневая полость соединяется с выходом в атмосферу. Шток цилиндра возвращается в исходное положение. В момент достижения концом штока конечного выключателя а1 сигнал от него становится «0», а сигнал х1 по-прежнему удерживается триггером Т1 (х1= «0»). Цикл повторяется.
При нажатии на кнопку «Стоп» (Кс) сигнал «1» с выхода этой кнопки поступает в верхний вход триггера Т1, триггер переключается (х1= «1») и запрещается дальнейшая работа схемы. После того как шток вернётся в исходное положение, работа пневмопривода прекращается.
Пневмогидравлическая система управления технологическим оборудованием