Избор на пневматично задействане на клапаните и безопасни състояния

Пневматичният разпределителен клапан определя накъде може да протича сгъстеният въздух. Методът на задвижване определя как клапанът променя състоянието си. Ръчни, механични, пневматично пилотирани и соленоидни задвижвания могат да управляват сходни конструкции със златник или тарелка.

Правилният избор започва с необходимия път на потока. Инженерите трябва да определят портовете, позициите, нормалното състояние, поведението при връщане, необходимия дебит и безопасното поведение след загуба на енергия.

Първо разберете функцията на клапана

Клапанът 2/2 има два порта и две позиции. Той стартира или спира един път на потока. Клапанът 3/2 обикновено управлява еднодействащ цилиндър или пилотира друг клапан. Клапанът 5/2 превключва пътищата за налягане и изпускане на двудействащ цилиндър.

Клапанът 5/3 има допълнителна централна позиция. В нея портовете могат да бъдат блокирани, портовете на изпълнителния механизъм да бъдат изпуснати или към тях да се подаде налягане по определена схема. Проверете символа и данните на производителя. Броят на портовете сам по себе си не показва поведението в централната позиция.

Ръчно и механично задвижване

Бутони, лостове, педали и въртящи ръкохватки осигуряват пряк човешки контрол. Задвижванията с ролка и плунжер позволяват на движението на машината да превключва клапана. Тези варианти работят без електрическа команда и могат да улеснят локалната настройка или резервните функции.

Ръчното управление не прави автоматично една верига безопасна. Клапан със застопоряване може да остане в последната си позиция след отпускане. Клапанът с пружинно връщане се връща, когато силата бъде премахната. Изборът променя поведението при повторно стартиране след възстановяване на налягането.

Механичните задвижвания изискват правилно подравняване и ход. Прекомерният допълнителен ход поврежда клапана или монтажа. Страничното натоварване може да причини непостоянно превключване. Предпазителите трябва да предотвратяват случайно задействане, като същевременно осигуряват преднамерен достъп.

Пряко и пилотно задвижване

Клапанът с пряко задвижване използва входната сила, за да премести основния елемент на потока. Това работи добре при по-малки дебити. Пилотно управляваният клапан използва по-малък управляващ етап, за да премести по-голям основен етап.

Пилотното управление намалява необходимата електрическа или механична сила на задвижването. При много конструкции то въвежда и изискване за минимално пилотно налягане. Пилотно управляваният клапан може да не превключи при ниско захранващо налягане, дори когато соленоидът му е под напрежение.

Външното пилотно захранване отделя управляващото налягане от работното налягане. Това помага при вакуумни приложения, вериги с ниско налягане или нестабилно основно налягане. То обаче добавя тръбопроводи, портове и точки на отказ, които трябва да бъдат показани на чертежите.

Управление на соленоид от PLC

Соленоидът преобразува електрическия ток в механично движение. Бобината може да управлява главния клапан директно или да задейства пилотен етап. Потвърдете напрежението на бобината, тока, номиналния режим, конектора, потискането на пренапреженията и степента на защита от околната среда.

Изходът на PLC трябва да е подходящ за товара на бобината. Проверете постоянния ток и поведението при пусков ток. Използвайте междинно реле, когато това се изисква от капацитета на изхода, политиката за галванично разделяне или практиката за поддръжка. Свързаният хардуер е наличен в колекцията Индустриални релета.

Потискането на пренапреженията ограничава напрежението, което се създава при изключване на постояннотокова бобина. Диодът осигурява силно потискане, но може да забави освобождаването. Други потискащи елементи могат да осигурят по-бързо освобождаване, като допускат по-висок преходен импулс. Полярността има значение, когато конекторът съдържа диод или индикатор.

Поведение на клапани с един и два соленоида

Клапанът с един соленоид често използва пружинно връщане. При прекъсване на захранването клапанът се придвижва към определената си нормална позиция. Това може да осигури предвидимо поведение при загуба на захранване, но нормалната позиция трябва да съответства на оценката на риска за процеса.

Клапанът с два соленоида често е бистабилен. Импулс към едната бобина премества златника и клапанът може да остане в тази позиция след изчезване на сигнала. PLC не трябва да захранва едновременно противоположни бобини, освен ако производителят не го допуска.

Запаметеното състояние може да изненада екипите по поддръжката. След рестартиране на управляващото захранване физическата позиция на златника може да не съответства на паметта за командата в PLC. Логиката при стартиране трябва да установи и провери известно състояние, преди да започне автоматично движение.

Дебитът, налягането и изпускането имат значение

Оразмерете клапана за необходимата скорост на изпълнителния механизъм при реалистично налягане. Малките фитинги, дългите тръби, шумозаглушителите и ограниченията в колектора могат да определят основната част от пада на налягането. Каталожните стойности за дебит са валидни при посочени условия на изпитване и не могат да заменят изчислението на веригата.

Противоналягането при изпускане може да забави цилиндъра или да предотврати пълното му връщане. Замърсените шумозаглушители създават скрити ограничения. Регулаторите на дебита с дроселиране на изхода често осигуряват стабилна скорост на цилиндъра, но подходящата схема зависи от посоката на товара и поведението на движението.

Качеството на въздуха влияе върху триенето на златника, уплътненията и пилотните канали. Следвайте инструкциите на производителя на клапана за филтриране и смазване. Добавянето на масло в система, която не е предназначена за смазване, може да създаде дългосрочна зависимост от поддръжката.

Определете безопасното състояние

Спирането на електрическия изход не означава непременно, че пневматичната енергия е премахната. В цилиндрите, ресиверите и блокираните линии може да остане налягане. Гравитацията и външните сили могат да преместят изпълнителния механизъм след изпускане на въздуха.

Оценката на риска трябва да определи изолирането, изпускането, наблюдението и предотвратяването на неочаквано рестартиране. Обикновеният разпределителен клапан не е устройство за безопасно изолиране с оценена степен на безопасност без съответната документация и архитектура.

Въвеждайте в експлоатация чрез наблюдаеми изпитвания

Преди подаване на налягане проверете символа на клапана, обозначенията на портовете, данните за бобината, тръбопроводите и ориентацията на колектора. Започнете при намалено налягане, когато процесът го позволява. Използвайте ръчното принудително задействане само съгласно контролирана процедура.

Подайте команда за всяко състояние и потвърдете реакцията на златника, посоката на изпълнителния механизъм, крайните датчици и изпускането. Измерете налягането близо до изпълнителния механизъм по време на движение. Изправният манометър на захранването може да скрие сериозно ограничение по-надолу по веригата.

Изпитвайте загуба на електрическо захранване, загуба на пилотно налягане и възстановяване на подаването на въздух. Потвърдете, че машината не се рестартира неочаквано. Запишете нормалното време за превключване и тока на бобината за последващо отстраняване на неизправности.

Отстранявайте неизправностите по пътя на енергията

Ако индикаторът на бобината свети, но клапанът не превключва, измерете напрежението на бобината под товар. След това проверете пилотното налягане, поведението на ръчното принудително задействане и замърсяването. Щракването не доказва, че главният златник се е преместил.

Ако клапанът превключва, но изпълнителният механизъм спира, проверете налягането, ограничението при изпускане, тръбопроводите и механичния товар. Ако посоката е неправилна, сравнете тръбопроводите на място със символа на клапана, преди да променяте логиката на PLC.

Festo описва разпределителните клапани като устройства, които отварят, блокират или пренасочват пътищата на сгъстения въздух. Неговият преглед на разпределителните клапани отделя функцията на клапана от задвижването. Свързаните устройства за обратна връзка могат да бъдат разгледани в колекцията Позиционери за клапани.