Volba pneumatického ovládání ventilů a bezpečných stavů

Pneumatický rozváděč určuje, kudy může proudit stlačený vzduch. Způsob ovládání určuje, jak rozváděč mění stav. Ruční, mechanické, pneumaticky pilotované a elektromagnetické ovládání může řídit podobná šoupátková nebo talířová uspořádání.

Správný výběr začíná požadovanou dráhou proudění. Konstruktéři musí určit porty, polohy, normální stav, chování při návratu, požadovaný průtok a bezpečné chování po ztrátě energie.

Nejprve si přečtěte funkci rozváděče

Rozváděč 2/2 má dva porty a dvě polohy. Spouští nebo zastavuje jednu dráhu proudění. Rozváděč 3/2 běžně ovládá jednočinný válec nebo pilotuje jiný rozváděč. Rozváděč 5/2 střídá tlakové a výfukové cesty pro dvojčinný válec.

Rozváděč 5/3 přidává střední polohu. V této poloze mohou být porty zablokované, porty válce odvětrané nebo na ně může být přiveden tlak v definovaném uspořádání. Zkontrolujte symbol a údaje výrobce. Samotný počet portů neodhalí chování ve střední poloze.

Ruční a mechanické ovládání

Tlačítka, páky, pedály a otočné rukojeti umožňují přímé lidské ovládání. Válečkové a kolíkové ovladače umožňují změnu polohy rozváděče pohybem stroje. Tyto možnosti fungují bez elektrického příkazu a mohou zjednodušit místní nastavení nebo záložní funkce.

Ruční ovládání automaticky neznamená, že je okruh bezpečný. Rozváděč s aretací může po uvolnění zůstat v poslední poloze. Rozváděč s pružinovým návratem se po odstranění síly vrátí. Tato volba mění chování při opětovném spuštění po obnovení tlaku.

Mechanické ovladače vyžadují správné zarovnání a zdvih. Nadměrný dojezd poškozuje rozváděč nebo montáž. Boční zatížení může způsobit přerušované přepínání. Kryty musí zabránit náhodnému ovládání a zároveň umožnit záměrný přístup.

Přímé a pilotované ovládání

Přímo ovládaný rozváděč využívá vstupní sílu k pohybu hlavního průtokového prvku. To dobře funguje při menších průtocích. Pilotovaný rozváděč využívá menší řídicí stupeň k pohybu většího hlavního stupně.

Pilotované ovládání snižuje elektrickou nebo mechanickou sílu potřebnou na ovladači. U mnoha konstrukcí také zavádí požadavek na minimální pilotní tlak. Pilotovaný rozváděč se při nízkém napájecím tlaku nemusí přestavit, i když je jeho elektromagnet pod napětím.

Externí přívod pilotního vzduchu odděluje řídicí tlak od pracovního tlaku. To pomáhá při vakuovém provozu, v nízkotlakých okruzích nebo při nestabilním hlavním tlaku. Přidává však hadičky, porty a místa možných poruch, která musí být uvedena ve výkresech.

Ovládání elektromagnetem z PLC

Elektromagnet převádí elektrický proud na mechanický pohyb. Cívka může ovládat hlavní rozváděč přímo nebo aktivovat pilotní stupeň. Ověřte napětí cívky, proud, jmenovitý pracovní režim, konektor, ochranu proti přepětí a krytí pro dané prostředí.

Výstup PLC musí odpovídat zatížení cívky. Zkontrolujte ustálený proud a chování při zapínacím rázu. Pokud to vyžaduje kapacita výstupu, zásady galvanického oddělení nebo údržba, použijte pomocné relé. Související hardware je k dispozici ve sbírce Průmyslová relé.

Ochrana proti přepětí omezuje napětí vznikající při odpojení stejnosměrné cívky. Dioda poskytuje účinné potlačení, ale může zpomalit uvolnění. Jiné ochranné prvky mohou umožnit rychlejší uvolnění za cenu vyššího přechodného napětí. Na polaritě záleží, pokud konektor obsahuje diodu nebo kontrolku.

Chování při jednom a dvou elektromagnetových ovládáních

Rozváděč s jedním elektromagnetem často používá pružinový návrat. Odpojení napájení uvede rozváděč směrem k definované normální poloze. To může zajistit předvídatelné chování při výpadku napájení, ale normální poloha musí odpovídat posouzení rizik procesu.

Rozváděč se dvěma elektromagnety je často bistabilní. Impulz do jedné cívky přestaví šoupátko a rozváděč může v této poloze zůstat i po zániku signálu. PLC nesmí současně napájet protilehlé cívky, pokud to výrobce nepovoluje.

Uložený stav může překvapit pracovníky údržby. Po cyklu řídicího napájení nemusí fyzická poloha šoupátka odpovídat paměti příkazu v PLC. Spouštěcí logika by měla před zahájením automatického pohybu nastavit a ověřit známý stav.

Průtok, tlak a výfuk jsou důležité

Dimenzujte rozváděč pro požadovanou rychlost válce při realistickém tlaku. Malé fitinky, dlouhé hadičky, tlumiče a omezení v bloku mohou zásadně ovlivnit pokles tlaku. Katalogové hodnoty průtoku vyžadují uvedené zkušební podmínky a nemohou nahradit výpočet okruhu.

Protitlak ve výfuku může zpomalit válec nebo zabránit jeho úplnému návratu. Znečištěné tlumiče vytvářejí skrytá omezení. Regulátory průtoku na výfuku často zajišťují stabilní rychlost válce, ale vhodné uspořádání závisí na směru zatížení a chování pohybu.

Kvalita vzduchu ovlivňuje tření šoupátka, těsnění a pilotní kanály. Dodržujte pokyny výrobce rozváděče týkající se filtrace a mazání. Přidání oleje do nemaštěného systému může vytvořit dlouhodobou závislost na údržbě.

Definujte bezpečný stav

Vypnutí elektrického výstupu nemusí nutně odstranit pneumatickou energii. Válce, vzdušníky a zablokovaná potrubí mohou udržovat tlak. Gravitace a vnější síly mohou po odvětrání pohnout válcem.

Posouzení rizik musí definovat izolaci, odvzdušnění, monitorování a prevenci neočekávaného opětovného spuštění. Běžný směrový rozváděč není bez podpůrné dokumentace a vhodné architektury bezpečnostním izolačním zařízením.

Uveďte zařízení do provozu pomocí ověřitelných testů

Před natlakováním ověřte symbol rozváděče, označení portů, údaje o cívce, vedení hadiček a orientaci bloku. Pokud to proces umožňuje, začněte při sníženém tlaku. Ruční přestavení používejte pouze v rámci řízeného postupu.

Vyvolejte každý stav a potvrďte reakci šoupátka, směr pohybu válce, koncové snímače a výfuk. Během pohybu měřte tlak v blízkosti válce. Funkční manometr na přívodu může zakrýt závažné omezení za ním.

Otestujte ztrátu elektrického napájení, ztrátu pilotního tlaku a obnovení přívodu vzduchu. Ověřte, že se stroj neočekávaně nespustí. Zaznamenejte běžný spínací čas a proud cívky pro pozdější diagnostiku.

Diagnostikujte podle dráhy energie

Pokud svítí indikátor cívky, ale rozváděč se nepřestaví, změřte napětí na cívce při zatížení. Poté zkontrolujte pilotní tlak, chování ručního přestavení a znečištění. Kliknutí nepotvrzuje, že se pohnulo hlavní šoupátko.

Pokud se rozváděč přestaví, ale válec se zastaví, zkontrolujte tlak, omezení výfuku, hadičky a mechanické zatížení. Pokud je směr nesprávný, porovnejte zapojení hadiček v místě instalace se symbolem rozváděče, než změníte logiku PLC.

Společnost Festo popisuje směrové rozváděče jako zařízení, která otevírají, blokují nebo mění směr proudění stlačeného vzduchu. Její přehled směrových rozváděčů odděluje funkci rozváděče od jeho ovládání. Související zpětnovazební zařízení najdete ve sbírce Polohovače ventilů.