การเลือกการขับวาล์วนิวแมติกและสถานะปลอดภัย

วาล์วควบคุมทิศทางระบบนิวแมติกกำหนดว่าอากาศอัดจะไหลไปทางใด วิธีการทำงานของตัวกระตุ้นจะกำหนดว่าวาล์วเปลี่ยนสถานะอย่างไร ตัวขับแบบแมนนวล แบบกลไก แบบไพล็อตลม และแบบโซลินอยด์สามารถควบคุมชุดสปูลหรือป๊อปเป็ตที่มีลักษณะคล้ายกันได้

การเลือกที่ถูกต้องเริ่มจากเส้นทางการไหลที่ต้องการ วิศวกรต้องกำหนดพอร์ต ตำแหน่ง สถานะปกติ ลักษณะการคืนตำแหน่ง ความต้องการอัตราการไหล และพฤติกรรมที่ปลอดภัยหลังสูญเสียพลังงาน

อ่านหน้าที่ของวาล์วก่อน

วาล์ว 2/2 มีสองพอร์ตและสองตำแหน่ง ใช้เริ่มหรือหยุดเส้นทางการไหลหนึ่งเส้นทาง วาล์ว 3/2 มักใช้ควบคุมกระบอกสูบแบบทำงานทางเดียวหรือสั่งไพล็อตวาล์วตัวอื่น วาล์ว 5/2 สลับเส้นทางแรงดันและทางระบายลมสำหรับกระบอกสูบแบบทำงานสองทาง

วาล์ว 5/3 มีตำแหน่งกึ่งกลางเพิ่มขึ้น ตำแหน่งกึ่งกลางนี้อาจปิดกั้นพอร์ต ระบายลมออกจากพอร์ตตัวกระตุ้น หรือจ่ายแรงดันตามรูปแบบที่กำหนด ตรวจสอบสัญลักษณ์และข้อมูลจากผู้ผลิต จำนวนพอร์ตเพียงอย่างเดียวไม่สามารถบอกลักษณะการทำงานของตำแหน่งกึ่งกลางได้

การทำงานแบบแมนนวลและแบบกลไก

ปุ่มกด คันโยก แป้นเหยียบ และมือหมุนช่วยให้มนุษย์ควบคุมได้โดยตรง ตัวขับแบบลูกกลิ้งและแบบก้านกดช่วยให้การเคลื่อนที่ของเครื่องจักรเปลี่ยนตำแหน่งวาล์วได้ ตัวเลือกเหล่านี้ทำงานได้โดยไม่ต้องมีคำสั่งทางไฟฟ้า และช่วยให้การตั้งค่าเฉพาะจุดหรือฟังก์ชันสำรองทำได้ง่ายขึ้น

การควบคุมแบบแมนนวลไม่ได้ทำให้วงจรปลอดภัยโดยอัตโนมัติ วาล์วแบบล็อกตำแหน่งอาจคงอยู่ที่ตำแหน่งสุดท้ายหลังปล่อยมือ ส่วนวาล์วแบบสปริงคืนกลับจะคืนตำแหน่งเมื่อไม่มีแรงกระทำ การเลือกนี้เปลี่ยนพฤติกรรมการเริ่มทำงานใหม่หลังแรงดันกลับคืนมา

ตัวขับแบบกลไกต้องจัดแนวและกำหนดระยะเคลื่อนที่ให้ถูกต้อง การเคลื่อนที่เกินระยะมากเกินไปอาจทำให้วาล์วหรือจุดยึดเสียหาย แรงด้านข้างอาจทำให้การสลับตำแหน่งไม่สม่ำเสมอ อุปกรณ์ป้องกันต้องป้องกันการทำงานโดยไม่ตั้งใจพร้อมยังเปิดให้เข้าถึงเพื่อใช้งานตามเจตนาได้

การทำงานโดยตรงและแบบไพล็อต

วาล์วแบบทำงานโดยตรงใช้แรงอินพุตเพื่อเลื่อนชิ้นส่วนควบคุมการไหลหลัก เหมาะกับอัตราการไหลขนาดเล็ก วาล์วแบบไพล็อตใช้ขั้นควบคุมขนาดเล็กเพื่อเลื่อนขั้นหลักที่มีขนาดใหญ่กว่า

การทำงานแบบไพล็อตช่วยลดแรงทางไฟฟ้าหรือทางกลที่ต้องใช้กับตัวขับ นอกจากนี้ การออกแบบหลายแบบยังมีข้อกำหนดแรงดันไพล็อตขั้นต่ำ วาล์วแบบไพล็อตอาจไม่เปลี่ยนตำแหน่งเมื่อแรงดันจ่ายต่ำ แม้โซลินอยด์จะได้รับไฟอยู่ก็ตาม

แหล่งจ่ายไพล็อตภายนอกช่วยแยกแรงดันควบคุมออกจากแรงดันใช้งาน เหมาะสำหรับงานสุญญากาศ วงจรแรงดันต่ำ หรือระบบที่แรงดันหลักไม่คงที่ แต่ก็เพิ่มท่อ พอร์ต และจุดที่อาจเสียหาย ซึ่งต้องแสดงไว้ในแบบวงจร

การควบคุมโซลินอยด์จาก PLC

โซลินอยด์แปลงกระแสไฟฟ้าเป็นการเคลื่อนที่ทางกล ขดลวดอาจทำงานกับวาล์วหลักโดยตรงหรือขับขั้นไพล็อต ตรวจสอบแรงดันขดลวด กระแส พิกัดการทำงานต่อเนื่อง ขั้วต่อ วงจรลดแรงดันกระชาก และพิกัดสภาพแวดล้อม

เอาต์พุต PLC ต้องเหมาะกับโหลดของขดลวด ตรวจสอบกระแสขณะทำงานคงที่และพฤติกรรมกระแสกระชาก ใช้รีเลย์คั่นกลางเมื่อความสามารถของเอาต์พุต นโยบายการแยกวงจร หรือแนวทางการบำรุงรักษากำหนดให้ใช้ ฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องมีจำหน่ายในคอลเลกชัน รีเลย์อุตสาหกรรม

วงจรลดแรงดันกระชากช่วยจำกัดแรงดันที่เกิดขึ้นเมื่อยกเลิกการจ่ายไฟให้ขดลวด DC ไดโอดช่วยลดแรงดันได้ดี แต่ก็อาจทำให้การปล่อยกลับช้าลง อุปกรณ์ลดแรงดันชนิดอื่นอาจปล่อยกลับได้เร็วกว่า โดยยอมให้มีแรงดันชั่วขณะสูงขึ้น ขั้วไฟฟ้ามีความสำคัญเมื่อขั้วต่อมีไดโอดหรือไฟแสดงสถานะอยู่ภายใน

พฤติกรรมของวาล์วโซลินอยด์เดี่ยวและคู่

วาล์วโซลินอยด์เดี่ยวมักใช้สปริงคืนกลับ เมื่อหยุดจ่ายไฟ วาล์วจะเคลื่อนไปยังตำแหน่งปกติที่กำหนดไว้ ทำให้คาดการณ์พฤติกรรมเมื่อสูญเสียพลังงานได้ แต่ตำแหน่งปกติต้องสอดคล้องกับการประเมินความเสี่ยงของกระบวนการ

วาล์วโซลินอยด์คู่มักเป็นแบบไบสเตเบิล การจ่ายพัลส์ให้ขดลวดด้านหนึ่งจะเลื่อนสปูล และวาล์วอาจคงอยู่ที่ตำแหน่งนั้นแม้สัญญาณจะหายไปแล้ว PLC ต้องไม่จ่ายไฟให้ขดลวดตรงข้ามพร้อมกัน เว้นแต่ผู้ผลิตจะอนุญาต

สถานะที่ค้างอยู่สามารถทำให้ทีมบำรุงรักษาประหลาดใจได้ หลังจากไฟควบคุมถูกตัดแล้วจ่ายใหม่ ตำแหน่งสปูลจริงอาจไม่ตรงกับหน่วยความจำคำสั่งของ PLC ลอจิกเริ่มต้นระบบควรกำหนดและตรวจสอบสถานะที่ทราบแน่ชัดก่อนเริ่มการเคลื่อนที่อัตโนมัติ

การไหล แรงดัน และการระบายลมมีความสำคัญ

เลือกขนาดวาล์วให้เหมาะกับความเร็วตัวกระตุ้นที่ต้องการภายใต้แรงดันจริง ข้อต่อขนาดเล็ก ท่อยาว ตัวเก็บเสียง และข้อจำกัดในแมนิโฟลด์อาจเป็นสาเหตุหลักของแรงดันตก ค่าการไหลในแค็ตตาล็อกต้องระบุเงื่อนไขการทดสอบ และไม่สามารถใช้แทนการคำนวณวงจรได้

แรงดันย้อนกลับในทางระบายลมอาจทำให้กระบอกสูบเคลื่อนที่ช้าหรือป้องกันไม่ให้คืนตำแหน่งได้เต็มที่ ตัวเก็บเสียงที่มีสิ่งปนเปื้อนทำให้เกิดข้อจำกัดที่มองไม่เห็น การควบคุมการไหลแบบมิเตอร์เอาต์มักช่วยให้ความเร็วกระบอกสูบคงที่ แต่รูปแบบที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับทิศทางโหลดและพฤติกรรมการเคลื่อนที่

คุณภาพอากาศมีผลต่อแรงเสียดทานของสปูล ซีล และทางเดินไพล็อต ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตวาล์วเกี่ยวกับการกรองและการหล่อลื่น การเติมน้ำมันในระบบที่ออกแบบให้ไม่ต้องหล่อลื่นอาจทำให้ต้องพึ่งพาการบำรุงรักษาในระยะยาว

กำหนดสถานะที่ปลอดภัย

การหยุดเอาต์พุตทางไฟฟ้าไม่ได้หมายความว่าจะขจัดพลังงานนิวแมติกออกไปเสมอ กระบอกสูบ ถังพัก และท่อที่ถูกปิดกั้นอาจยังคงมีแรงดัน แรงโน้มถ่วงและแรงภายนอกอาจทำให้ตัวกระตุ้นเคลื่อนที่หลังการระบายลม

การประเมินความเสี่ยงต้องกำหนดการแยกระบบ การระบายแรงดัน การตรวจติดตาม และการป้องกันการเริ่มทำงานโดยไม่คาดคิด วาล์วควบคุมทิศทางทั่วไปไม่ใช่อุปกรณ์แยกพลังงานที่ได้รับการรับรองด้านความปลอดภัย หากไม่มีเอกสารและสถาปัตยกรรมที่รองรับ

ทดสอบการเริ่มใช้งานด้วยการตรวจสอบที่สังเกตได้

ตรวจสอบสัญลักษณ์วาล์ว ป้ายกำกับพอร์ต ข้อมูลขดลวด ท่อ และทิศทางการติดตั้งแมนิโฟลด์ก่อนอัดแรงดัน เริ่มต้นที่แรงดันลดลงหากกระบวนการอนุญาต ใช้ตัวปลดแมนนวลเฉพาะภายใต้ขั้นตอนที่ควบคุมไว้

สั่งงานแต่ละสถานะและยืนยันการตอบสนองของสปูล ทิศทางตัวกระตุ้น เซ็นเซอร์ปลายทาง และการระบายลม วัดแรงดันใกล้ตัวกระตุ้นขณะเคลื่อนที่ เกจแรงดันของแหล่งจ่ายที่ทำงานปกติอาจปกปิดข้อจำกัดด้านปลายทางที่รุนแรงได้

ทดสอบการสูญเสียไฟฟ้า การสูญเสียแรงดันไพล็อต และการจ่ายลมกลับคืน ยืนยันว่าเครื่องจักรไม่เริ่มทำงานใหม่โดยไม่คาดคิด บันทึกเวลาการสลับตำแหน่งและกระแสขดลวดตามปกติไว้สำหรับการแก้ไขปัญหาในภายหลัง

แก้ไขปัญหาตามเส้นทางพลังงาน

หากไฟแสดงสถานะขดลวดติดแต่วาล์วไม่เปลี่ยนตำแหน่ง ให้วัดแรงดันที่ขดลวดขณะมีโหลด จากนั้นตรวจสอบแรงดันไพล็อต การทำงานของตัวปลดแมนนวล และสิ่งปนเปื้อน การได้ยินเสียงคลิกไม่ได้ยืนยันว่าปสปูลหลักเคลื่อนที่แล้ว

หากวาล์วเปลี่ยนตำแหน่งแต่ตัวกระตุ้นหยุดค้าง ให้ตรวจสอบแรงดัน ข้อจำกัดทางระบายลม ท่อ และโหลดทางกล หากทิศทางไม่ถูกต้อง ให้เปรียบเทียบท่อภาคสนามกับสัญลักษณ์วาล์วก่อนเปลี่ยนลอจิก PLC

Festo อธิบายว่าวาล์วควบคุมทิศทางเป็นอุปกรณ์ที่เปิด ปิดกั้น หรือเปลี่ยนเส้นทางอากาศอัด ภาพรวม วาล์วควบคุมทิศทาง ของบริษัทแยกหน้าที่ของวาล์วออกจากการขับวาล์ว สามารถดูอุปกรณ์ป้อนกลับที่เกี่ยวข้องได้ในคอลเลกชัน ตัวกำหนดตำแหน่งวาล์ว