Μεθοδολογικός σχεδιασμός πνευματικού αυτοματισμού με έμβολα

Transcript

1 Μεθοδολογικός σχεδιασμός πνευματικού αυτοματισμού με έμβολα Είναι αλήθεια ότι στα θέματα του σχεδιασμού αυτοματισμών με πνευματικές βαλβίδες δεν υπάρχει μία και μοναδική μέθοδος όπως και δεν υπάρχει μια και μοναδική λύση. Γενικά ο σχεδιασμός ακολουθιακών αυτοματισμών εξαρτάται από τις συνθήκες και τα δεδομένα μια συγκεκριμένης εφαρμογής, αλλά και από τα υλικά που ο σχεδιαστής έχει στη διάθεση του εκείνη τη στιγμή και ακόμα από την εμπειρία του σχεδιαστή. Θα προσπαθήσουμε εδώ να δείξουμε μία μέθοδο σχεδιασμού ακολουθιακών αυτοματισμών με βαλβίδες κάνοντας ορισμένες παραδοχές, και έχοντας υπόψη ότι το σχέδιο που προτείνουμε είναι μία από τις λύσεις που μπορεί κάποιος να βρει. Πιστεύουμε ότι η εμπειρία που αποκτάτε μαθαίνοντας κάποιος μία μέθοδο είναι πολύτιμη και βοηθάει πρώτα απ όλα στην κατανόηση έτοιμων σχεδίων αυτοματισμού και γενικά στην αντιμετώπιση κάθε προβλήματος σχεδιασμού. Οι παραδοχές Οι αυτοματισμοί που θα χειριστούμε έχουν όλοι αποδέκτες έμβολα διπλής ενέργειας, τα οποία ελέγχονται από την αντίστοιχη βαλβίδα πιλότο. Ο αυτοματισμός συνίσταται σε μια διαδοχική κίνηση των εμβόλων, και περιγράφεται από το χρονοδιάγραμμα καταστάσεων Τα δύο τέρματα του εμβόλου (αρχή και τέλος) ανιχνεύονται από τερματικές βαλβίδες. Η κάθε τερματική βαλβίδα είναι ενεργοποιημένη (πατημένη) όταν το έμβολο βρίσκεται στην αντίστοιχη θέση. Χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή, αν λειτουργεί η βαλβίδα πιλότος. Δηλαδή η βαλβίδα πιλότος δεν πρέπει να δέχεται πίεση και στις δύο διεγέρσεις συγχρόνως διότι τότε δεν αλλάζει κατάσταση. Η μέθοδος Η μέθοδος του σχεδιασμού που θα ακολουθήσουμε περιλαμβάνει τα εξής στάδια: 1. Ακολουθώντας το χρονοδιάγραμμα καταστάσεων συνδέουμε τις διεγέρσεις των πνευματικών βαλβίδων με μπουτόν ή τερματικά που χρειάζονται. Σημειώνουμε ότι τα δύο άκρα του εμβόλου φαίνονται στο χρονοδιάγραμμα ως εξής Το πάνω τέρμα σημαίνει τερματικό ή Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 199

2 μπουτόν στο τέρμα του εμβόλου ενώ το κάτω τέρμα σημαίνει τερματικό ή μπουτόν στην αρχή του εμβόλου. Στο σχήμα παρακάτω δείχνουμε ακριβώς πως τοποθετούμε τα τερματικά και τα μπουτόν. Βάζουμε τερματικό στο τέλος του Β Βάζουμε τερματικό στο τέλος του Α Βαζουμε μπουτόν που θα δώσει στο Α 2. Συνδέουμε τα τερματικά με τις διεγέρσεις των βαλβίδων. Οι κάθετες γραμμές δείχνουν σε ποια έμβολα (στη βαλβίδα πιλότο) δίνει σήμα το αντίστοιχο τερματικό. Στο σχήμα φαίνεται πως οι κάθετες γραμμές μας οδηγούν στις συνδέσεις των τερματικών βαλβίδων με τις διεγέρσεις της βαλβίδας πιλότου. Στη φάση αυτή δεν κοιτάμε αν οι βαλβίδες πιλότοι λειτουργούν. Αυτό θα γίνει κατά την επόμενη φάση. 3. Αφού τελειώσουμε με τις συνδέσεις ακολουθούμε βήμα προς βήμα την κίνηση των εμβόλων και σημειώνουμε αν σε κάποιο βήμα έχει πρόβλημα κάποια βαλβίδα πιλότος. 4. Λύνουμε τα προβλήματα και ολοκληρώνουμε το σχέδιο χρησιμοποιώντας βοηθητικές βαλβίδες. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 200

3 Τα βήματα του σχεδιασμού θα τα παρακολουθήσουμε με λεπτομέρεια στα παραδείγματα που θα ακολουθήσουν στη συνέχεια. Σημαίνει ότι το ΤΒ θα δώσει σήμα στο ΥΒ να κλισει το έμβολο Β ΧΒ ΥΒ ΤΒ Σημαίνει ότι το ΤΑ θα δώσει σήμα στο ΥΑ να κλισει το έμβολα Α και ανοίξει το έμβολο Β ΧΑ ΥΑ ΤΑ μπουτόν δίνει στο ΧΑ να ανοίξει Τα βασικά σχέδια με τους συνδυασμούς των κινήσεων των 2 εμβόλων. Οι αυτοματισμοί που προκύπτουν από την ακολουθιακή κίνηση 2 εμβόλων διπλής ενέργειας είναι 4, τα χρονοδιαγράμματα των αυτοματισμών αυτών φαίνονται στο επόμενο σχήμα. Τα σχέδια αυτά είναι βασικά διότι αν έχουμε αυτοματισμό με περισσότερα από 2 έμβολα, το σχέδιο δεν είναι παρά συνδυασμός των 4 βασικών σχεδίων. Αυτό αποτελεί μεγάλη διευκόλυνση κατά τον σχεδιασμό των αυτοματισμών. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 201

4 Αυτοματισμός Παράδειγμα 1 Δίνεται στο σχήμα το χρονοδιάγραμμα του αυτοματισμού και παραδείγματα της συγκεκριμένης εφαρμογής. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 202

5 Βήμα - 1 Στο πρώτό βήμα παρακολουθούμε το χρονοδιάγραμμα και βάζουμε μπουτόν και τερματικά τα οποία συνδέουμε με τις αντίστοιχες θέσεις Χ και Υ των βαλβίδων πιλότων των 2 εμβόλων, όπως είπαμε παραπάνω. Στο σχήμα δίνονται οι συνδέσεις αυτές και δείχνονται με τις διακεκομμένες γραμμές πως από το χρονοδιάγραμμα οδηγούμαστε να βάλουμε τα τερματικά και το μπουτόν και πως θα τα συνδέσουμε. ΤΑ ΧΑ ΥΑ ΧΒ ΥΒ ΤΒ Βήμα -2 Υποθέτουμε τώρα ότι έχουμε κάνει τις συνδέσεις και παρακολουθούμε βήμα προς βήμα την λειτουργία του αυτοματισμού. Μέλημα μας είναι σε κάθε βήμα να βλέπουμε αν η βαλβίδα πιλότος μπορεί να διεγερθεί την στιγμή εκείνη Κατάσταση -1 : Τα έμβολα βρίσκονται στην αρχή, δηλαδή είναι και τα δύο κλεισμένα. Όταν πατήσω το μπουτόν επομένως η βαλβίδα-πιλότος του Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 203

6 εμβόλου Α δε δέχεται πίεση από το ΥΑ, διότι το τερματικό ΤΑ δεν είναι πατημένο. Άρα η βαλβίδα πιλότος θα λειτουργήσει και το έμβολο Α θα ανοίξει. Κατάσταση -2 : Το έμβολο Α έχει ανοίξει, άρα πατάει το τερματικό ΤΑ, το οποίο δίνει σήμα στο ΥΑ και στο ΧΒ. Η βαλβίδα πιλότος του Α θα λειτουργήσει γιατί δέχεται σήμα από το μπουτόν, το οποίο δεν είναι πατημένο. Το ίδιο και η βαλβίδα του εμβόλου Β, διότι το έμβολο Β είναι κλειστό και επομένως το ΤΒ δεν είναι πατημένο εκείνη τη χρονική στιγμή. Επομένως το έμβολο Α αρχίζει να κλείνει και το έμβολο Β να ανοίγει. Κατάσταση 3 : Το έμβολο Β τερματίζει και πατιέται το ΤΒ, το οποίο στέλνει σήμα στο ΥΒ. Η βαλβίδα πιλότος του εμβόλου Β θα λειτουργήσει αφού το ΤΑ δεν είναι πατημένο γιατί το έμβολο Α έχει ήση επιστρέψει. Άρα το έμβολο Β έχει αρχίσει να κλείνει. Κατάσταση 4: και τα 2 έμβολα έχουν επιστρέψει. Και ο κύκλος του αυτοματισμού τελειώνει. Παρατηρούμε ότι ο κύκλος ολοκληρώνεται χωρίς κανένα πρόβλημα στις βαλβίδες πιλότους, επομένως το σχέδιο του αυτοματισμού έχει τελειώσει και δεν χρειάζεται να πάμε στο επόμενο βήμα. Αυτοματισμός Παράδειγμα 2 Δίνεται στο σχήμα το χρονοδιάγραμμα του αυτοματισμού και παραδείγματα της συγκεκριμένης εφαρμογής Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 204

7 Βήμα -1. Και πάλι ακολουθώντας το χρονοδιάγραμμα καταλήγουμε στο παρακάτω σχέδιο. ΤΑ ΧΑ Y ΧΒ ΥΒ ΤΒ Βήμα -2 Υποθέτουμε τώρα ότι έχουμε κάνει τις συνδέσεις και παρακολουθούμε βήμα προς βήμα την λειτουργία του αυτοματισμού Κατάσταση -1 : Τα έμβολα βρίσκονται στην αρχή, δηλαδή είναι και τα δύο κλεισμένα. Όταν πατήσω το μπουτόν επομένως η βαλβίδα-πιλότος του εμβόλου Α δε δέχεται πίεση από το ΥΑ, διότι το τερματικό ΤΑ δεν είναι πατημένο. Άρα η βαλβίδα πιλότος θα λειτουργήσει και το έμβολο Α θα ανοίξει. Κατάσταση -2 : Το έμβολο Α έχει ανοίξει, άρα πατάει το τερματικό ΤΑ, το οποίο δίνει σήμα στο ΧΒ. Η βαλβίδα πιλότος του εμβόλου Β,διότι το έμβολο Β είναι κλειστό και επομένως το ΤΒ δεν είναι πατημένο εκείνη τη χρονική στιγμή. Επομένως το έμβολο Β αρχίζει να ανοίγει. Κατάσταση 3 : Το έμβολο Β τερματίζει και πατιέται το ΤΒ, το οποίο στέλνει σήμα στο ΥΑ να κλείσει και στο ΥΒ επίσης να κλείσει. Η βαλβίδα πιλότος του εμβόλου Α θα λειτουργήσει αφού από την άλλη πλευρά δέχεται σήμα από το μπουτόν το οποίο δεν είναι πατημένο,άρα το έμβολο Α μπορεί να αρχίσει να κλείνει. ΠΡΟΣΟΧΗ όμως η βαλβίδα πιλότος του εμβόλου Β δεν μπορεί να λειτουργήσει γιατί το έμβολο Β είναι ανοικτό και επομένως το ΧΒ δέχεται σήμα με αποτέλεσμα να μην μπορεί να λειτουργήσει η βαλβίδα πιλότος του εμβόλου Β. Αλλά αυτό είναι στιγμιαίο, αφού τα ΥΑ και ΥΒ δέχονται σήμα Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 205

8 συγχρόνως, το έμβολο Α θα αρχίσει να επιστρέφει και άρα θα ελευθερωθεί το ΤΑ και επομένως θα ελευθερωθεί το ΧΒ και επομένως θα επιστρέψει και το έμβολο Β. Αυτό σημαίνει ότι τα 2 έμβολα θα έχουν μια μικρή καθυστέρηση. Η καθυστέρηση αυτή στα πνευματικά συστήματα είναι ασήμαντη γιατί οι χρόνοι κίνησης των εμβόλων είναι μεγάλος. Επομένως μπορούμε να πούμε ότι το σχέδιο δεν έχει πρόβλημα. Κατάσταση 4: και τα 2 έμβολα έχουν επιστρέψει. Και ο κύκλος του αυτοματισμού τελειώνει. Το σχέδιο του αυτοματισμού έχει τελειώσει και δεν χρειάζεται άλλη παρέμβαση. Αυτοματισμός Παράδειγμα 3 Δίνεται στο σχήμα το χρονοδιάγραμμα του αυτοματισμού και παραδείγματα της συγκεκριμένης εφαρμογής Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 206

9 Βήμα -1. Και πάλι ακολουθώντας το χρονοδιάγραμμα καταλήγουμε στο παρακάτω σχέδιο. ΤΑ1 ΤΑ2 ΧΑ Y ΧΒ ΥΒ ΤΒ ΠΡΟΣΟΧΗ :Στο σημείο αυτό υπάρχει πρόβλημα Βήμα -2 Υποθέτουμε τώρα ότι έχουμε κάνει τις συνδέσεις και παρακολουθούμε βήμα προς βήμα την λειτουργία του αυτοματισμού. ΠΡΟΣΟΧΗ αυτός ο αυτοματισμός έτσι όπως φαίνεται στο σχήμα, δεν πρόκειται να λειτουργήσει. Αγνοούμε όμως προς το παρόν αυτό το γεγονός και προχωρούμε κανονικά στον έλεγχο λειτουργίας όπως έχουμε κάνει στα προηγούμενα παραδείγματα. Κατάσταση -1 : Τα έμβολα βρίσκονται στην αρχή, δηλαδή είναι και τα δύο κλεισμένα. Όταν πατήσω το μπουτόν επομένως η βαλβίδα-πιλότος του εμβόλου Α δε δέχεται πίεση από το ΥΑ, διότι το τερματικό ΤΑ2 δεν είναι πατημένο. Άρα η βαλβίδα πιλότος θα λειτουργήσει και το έμβολο Α θα ανοίξει. Κατάσταση -2 : Το έμβολο Α έχει ανοίξει, άρα πατάει το τερματικό ΤΑ, το οποίο δίνει σήμα στο Y για να κλείσει το έμβολο Α. Επειδή υπάρχει από την άλλη πλευρά το μπουτόν δεν υπάρχει πρόβλημα και το έμβολο Α θα κλείσει. Κατάσταση 3 : Όταν το έμβολο Α κλείσει τότε θα πατηθεί το τερματικό ΤΑ1 που βρίσκεται στην αρχή του εμβόλου. Το ΤΑ1 θα στέλνει σήμα στο ΧΒ για να ανοίξει το έμβολο Β. Η βαλβίδα θα λειτουργήσει διότι το έμβολο Β είναι ακόμα κλειστό και επομένως το ΤΒ δεν μπλοκάρει τη βαλβίδα πιλότου το εμβόλου Β. Επομένως το έμβολο Β θα ανοίξει. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 207

10 Κατάσταση 4: Το έμβολο Β έχει ανοίξει και πατάει το τερματικό ΤΒ το οποίο στέλνει σήμα στο ΥΒ, για να κλείσει και το έμβολο Β. ΠΡΟΣΟΧΗ, στο σημείο αυτό έχουμε πρόβλημα,διότι η βαλβίδα πιλότος του εμβόλου Β είναι μπλοκαρισμένη διότι το ΤΑ1 είναι πατημένο και στέλνει στέλνει σήμα στο ΧΑ, Στο σχήμα σημειώνουμε τη γραμμή στην οποία έχουμε το πρόβλημα και προχωρούμε στο επόμενο βήμα. Βήμα 5: Το πρόβλημα που μας δημιουργεί το μπλοκάρισμα της βαλβίδας πιλότου, λύνεται αν κόβουμε και συνδέουμε την γραμμή στην κατάλληλη στιγμή. Στην προκειμένη περίπτωση η προβληματική γραμμή πρέπει να είναι συνδεδεμένη κατά την κατάσταση 3, δηλαδή όταν το έμβολο Α επιτρέψει και πατηθεί το ΤΑ1 και πρέπει να είναι απόσυνδεδεμένη κατά την κατάσταση 4, όταν δηλαδή πατηθεί το ΤΒ. Για να λύσουμε το πρόβλημα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα διακόπτη, τον οποίο θα ανοίγουμε και θα κλείνουμε με τέτοιο τρόπο ώστε η γραμμή να είναι ανοικτή η κλειστή τις χρονικές στιγμές που τη χρειαζόμαστε. Ο διακόπτης θα ανοίγει και θα κλείνει με σήματα που θα παίρνει από τα μπουτόν και τα τερματικά του αυτοματισμού. Σαν διακόπτη μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια 3/2 βαλβίδα, με διπλή πνευματική διέγερση. ΠΡΟΣΟΧΗ χρειάζεται στον τρόπο με τον οποίο πρέπει να συνδέσουμε την τρίοδη βαλβίδα. Ο τρόπος σύνδεσης μια τρίοδης βαλβίδας σαν διακόπτη φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. είσοδος έξοδος ΠΡΟΣΟΧΗ: όταν χρησιμοποιούμε την τρίοδη βαλβίδα σαν διακόπτη πρέπει να την συνδέουμε ΜΟΝΟ ΜΕ ΑΥΤΗ ΤΗΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ (απο τι δύο θήρες προς τη μία) Κατεύθυνση αέρα Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 208

11 Τοποθετούμε το διακόπτη στη γραμμή που έχει πρόβλημα. ΠΡΟΣΟΧΗ στην κατεύθυνση του αέρα και τον προσανατολισμό της βαλβίδας. Αφού προσθέσουμε τη βαλβίδα διακόπτη (βοηθητική βαλβίδα) στη σωστή θέση και με τη σωστή κατεύθυνση πρέπει να συνδέσουμε τα και της πνευματικής βαλβίδας. Η αρχή που μπορούμε να χρησιμοποιούμε για την σύνδεση των ΟΝ / της βοηθητικής βαλβίδας είναι οι εξης: Συνδέουμε το ή της βοηθητικής βαλβίδας από το τερματικό (ή μπουτόν) της προηγούμενης κατάστασης. Αν αυτό δεν είναι δυνατόν τότε το συνδέουμε από το τερματικό της ίδιας κατάστασης. Θέλει προσοχή να μην μπλοκάρει η βοηθητική βαλβίδα. Αν η σύνδεση / απαιτείται στην πρώτη κατάσταση, τότε προηγούμενη κατάσταση θεωρείται η προηγούμενη του κύκλου. Πρέπει να ειναι 4 2 ΟΝ 5 Στο χρονοδιάγραμμα σημειώνουμε που πρέπει να είναι / η βοηθητική βαλβίδα, και έτσι μπορούμε και βρίσκουμε από ποιο τερματικό τα κάνουμε τη σύνδεση 1 3 Πρέπει να ειναι ΟΝ ΤΑ1 ΤΑ2 ΧΑ Y ΧΒ ΥΒ ΤΒ Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 209

12 Αυτοματισμός Παράδειγμα 4 Δίνεται στο σχήμα το χρονοδιάγραμμα του αυτοματισμού και παραδείγματα της συγκεκριμένης εφαρμογής Βήμα -1. Και πάλι ακολουθώντας το χρονοδιάγραμμα καταλήγουμε στο παρακάτω πρώτο σχέδιο. ΤΑ ΤΒ1 ΤΒ2 ΧΑ Y ΧΒ ΥΒ Γραμμή 1 Γραμμή 2 Στα δύο αυτά σημεία έχει πρόβλημα μπλοκαρίσματος Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 210

13 Βήμα -2 Υποθέτουμε τώρα ότι έχουμε κάνει τις συνδέσεις και παρακολουθούμε βήμα προς βήμα την λειτουργία του αυτοματισμού.. Αγνοούμε κατ αρχήν το γεγονός ότι ο αυτοματισμός δε θα δουλεύει και προχωρούμε κανονικά στον έλεγχο λειτουργίας όπως έχουμε κάνει στα προηγούμενα παραδείγματα. Κατάσταση -1 : Τα έμβολα βρίσκονται στην αρχή, δηλαδή είναι και τα δύο κλεισμένα, και άρα είναι πατημένο το τερματικό ΤΒ1. Αρα όταν πατήσουμε το μπουτόν η βαλβίδα-πιλότος του εμβόλου Α δέχεται πίεση στο ΥΑ και επομένως η βαλβίδα πιλότος δε θα λειτουργήσει και το έμβολο Α δεν μπορεί να ανοίξει. ΣΗΜΕΙΩΝΟΥΜΕ ΛΟΙΠΟΝ ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΣΤΗ ΓΡΑΜΜΗ ΑΠΟ ΤΟ ΤΒ1 ΣΤΟ ΥΑ Κατάσταση -2 : Υποθέτουμε ότι λύσαμε το προηγούμενο πρόβλημα και το έμβολο Α έχει ανοίξει, άρα πατάει το τερματικό ΤΑ, το οποίο δίνει σήμα στο ΧΒ για ανοίξει το έμβολο Β. Επειδή το έμβολο Β είναι ακόμα στην αρχή το ΤΒ2 δεν είναι πατημένο και άρα η βαλβίδα πιλότος το εμβόλου Β θα λειτουργήσει κανονικά. Κατάσταση 3 : Το έμβολο Α είναι ανοικτό και έχει ανοίξει και το έμβολο Β και επομένως πατάει το ΤΒ2, το οποίο δίνει σήμα στο ΥΒ της βαλβίδας πιλότου του εμβόλου Β να κλείσει. Παρατηρούμε όμως ότι η βαλβίδα πιλότος του Β δέχεται σήμα στο ΧΒ από το τερματικό ΤΑ. Αρα ΥΠΑΡΧΕΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΣΤΗ ΓΡΑΜΜΗ ΠΟΥ ΣΥΝΔΕΕΙ ΤΟ ΤΕΡΜΑΤΙΚΟ ΤΑ ΤΟ ΧΒ. Σημειώνουμε το πρόβλημα και προχωρούμε στην επόμενη κατάσταση. Κατάσταση 4: Υποθέτουμε ότι το πρόβλημα λύνεται και το έμβολο Β έχει ήδη κλείσει και πατάει το τερματικό ΤΒ1 το οποίο στέλνει σήμα στο ΥΑ. Η βαλβίδα πιλότος το Α θα λειτουργήσει κανονικά αφού στο ΧΑ συνδέεται το μπουτόν. Επομένως το έμβολο Α κλείνει και τελειώνει ο κύκλος. Βήμα - 5 Βάζουμε τις βοηθητικές βαλβίδες όπως είπαμε στο προηγούμενο παράδειγμα προσοχή στην κατεύθυνση με την οποί θα συνδέσουμε τις τρίοδες βοηθητικές βαλβίδες. Στη συνέχεια με τη βοήθεια του χρονοδιαγράμματος συνδέουμε τα ΟΝ και ΟFF των βοηθητικών βαλβίδων. Σύμφωνα με τον κανόνα που περιγράψαμε στο παράδειγμα 3. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 211

14 Γραμμή1 Πρέπει να ειναι ΟΝ 2 Γραμμή 1 Πρέπει να ειναι ΟFF 3 Γραμμή 1 ΟFF Γραμμή 2 ΟΝ 4 Γραμμή 2 Πρέπει να ειναι ΟΝ 1 Γραμμή 2 Πρέπει να ειναι ΟFF Γραμμή 1 ΟΝ Γραμμή 2 ΟFF ΤΑ ΤΒ1 ΤΒ2 ΧΑ Y ΧΒ ΥΒ Τα σχέδια των αυτοματισμών των παραδειγμάτων 1 έως 4 αποτελούν όλους τους δυνατούς σχεδιασμούς κινήσεων με 2 έμβολα, με τις παραδοχές βέβαια που κάναμε. Κάθε αυτοματισμός με παραπάνω από 2 έμβολα στην ουσία είναι επανάληψη των συνδυασμών ανά δύο. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 212

15 Στη συνέχεια δίνουμε χρήσιμα παραδείγματα αυτοματισμών, ο κάθενας των οποίων μας δίνει χρήσιμες γνώσεις για εφαρμογές που συναντούμε στην πράξη. Παράδειγμα 5 «Προγραμματιζόμενος αυτοματισμός» Θεωρήστε τον αυτοματισμό του παραδείγματος 3, με την εξής επέκταση. Έχουμε ένα διακόπτη ΕΠΙΛΟΓΗΣ με τον οποίο επιλέγουμε με ποιο τρόπο θα κινούνται τα δύο έμβολα. Στο παράδειγμα μας ο αυτοματισμός δουλεύει ως εξής: Στη θέση 1 της βαλβίδας επιλογής ο αυτοματισμός δουλεύει όπως στο παράδειγμα 3. Στη Θέση 2 της βαλβίδας επιλογής με το πάτημα του μπουτόν ανοίγει και κλίνει ΜΟΝΟ ΤΟ ΕΜΒΟΛΟ Α. ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 1 ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 2 Βήμα -1 Η μέθοδος που θα ακολουθήσουμε είναι η εξής. Σχεδιάζουμε τον πρώτο αυτοματισμός (το έχουμε ήδη έτοιμο στο παράδειγμα 3). Στη συνέχεια σχεδιάζουμε τον δεύτερο αυτοματισμό, αλλά πάνω στα ίδια έμβολα. Στο σχήμα με διακεκομμένη γραμμή σχεδιάσαμε τι πρέπει να μην υπάρχει όταν ο επιλογέας είναι στο 2. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 213

16 T1 T2 X Y X Y T Βήμα -2 Παρατηρούμε ότι η διαφορά του σχεδίου 1 με το 2 είναι ότι όταν ο επιλογέας είναι στο 2 θα πρέπει να μην δίνει σήμα η γραμμή από το ΤΑ1 στο ΧΒ. Αυτό μπορεί να το πετύχουμε αν με μία τρίοδη βαλβίδα που θα χρησιμοποιήσουμε σαν διακόπτη κατά το σχέδιο 2 κόβουμε τη γραμμή αυτή. Η βαλβίδα αυτή θα είναι και ο επιλογέας μας. Βήμα -4 Αφού τοποθετήσομε τον επιλογέα πρέπει να έλεγξουμε την τελική λειτουργία, δηλαδή στην κάθε θέση του επιλογέα αν λειτουργεί το αντίστοιχο σχέδιο χωρίς να εμποδίζει το άλλο. T1 T2 X Y X Y T Θέση 1 Θέση 2 ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 214

17 Παρατηρούμε ότι Όταν ο επιλογέας είναι στο 1 η βαλβίδα επιλογέας είναι σαν να μην υπάρχει και άρα ο αυτοματισμός λειτουργεί κανονικ α Όταν ο επιλογέας είναι στο 2, τότε το τερματικό ΤΑ1 αχρηστεύεται και άρα δε λειτουργεί το έμβολο Β. Το μόνο σήμα που μένει από τον αυτοματισμό 1 είναι το σήμα από το ΤΑ2 στη βοηθητική βαλβίδα, αλλά αυτό δεν έχει καμία επίπτωση στον αυτοματισμό, όταν λειτουργεί ο αυτοματισμός 2. Άρα το σχέδιο του σχήματος είναι το τελικό του παραδείγματος 5 Παράδειγμα 6 «Προγραμματιζόμενος αυτοματισμός 2» ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 1 ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 2 Βήμα - 1 Σχεδιάζουμε πρώτα τον αυτοματισμό 1. Σχεδιάζουμε με διακεκομμένη γραμμή, τον αυτοματισμό 2. Παρατηρούμε ότι η μετάβαση από το σχέδιο 1 στο δύο είναι η γραμμή που συνδέει το μπουτόν ως εξής: Στο σχέδιο 1 συνδέει το μπουτόν με το ΧΑ Στο σχέδιο 2 συνδέει το μπουτον με το ΧΒ. Βήμα -2 Θα χρησιμοποιήσουμε μία τρίοδη βαλβίδα με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε να δίνει στη μια στην άλλη θέση σε διαφορετική κατεύθυνση τον αέρα. Στο σχήμα φαίνεται ο τρόπος χρήσης της τρίοδης βαλβίδας σαν διαμοιραστής αέρα. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 215

18 T1 T2 X Y X Y T Θέση 1 Θέση 2 ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ ΔΙΑΜΟΙΡΑΣΤΗΣ ΑΕΡΑ Βήμα - 3 Τοποθετούμε τον επιλογέα-διαμοιραστή αέρα και ελέγχουμε αν λειτουργεί ο αυτοματισμός με τον επιλογέα στη θέση 1 και στη θέση 2. ΠΡΟΣΟΧΗ χρειάζεται στο σημείο σύνδεσης Θέση επιλογέα στο 1. Στο σημείο σύνδεσης ο αέρας που έρχεται από το ΤΑ2 προς το ΧΒ θα διακλαδωθεί προς τη βαλβίδα επιλογέα. Όμως επειδή η βαλβίδα επιλογέας είναι στη θέση 1, ο αέρας δεν έχει διαφυγή και άρα το σχέδιο είναι εντάξει. Θέση επιλογέα στο 2. Στο σημείο σύνδεσης ο αέρας που έρχεται από το μπουτόν προς το ΧΒ, θα διακλαδωθεί προς τη βοηθητική βαλβίδα η οποία βρίσκεται στη θέση και επομένως θα έχουμε διαφυγή και επομένως αποσυμπίεση με αποτέλεσμα να μη φτάσει το σήμα στο ΧΒ. Το πρόβλημα Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 216

19 λύνεται με τη χρήση μια βαλβίδας αντεπιστροφής η οποία δεν επιτρέπει τι ροή του αέρα σε αυτή την κατεύθυνση, μη εμποδίζοντας όμως την ροή από το ΤΑ1 προς το ΧΒ, που χρειάζεται στο σχέδιο 1 T1 T2 X Y X Y T Θέση 1 Θέση 2 Βαλβίδα αντεπιστροφής Σημείο σύνδεσης ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ ΔΙΑΜΟΙΡΑΣΤΗΣ ΑΕΡΑ Παράδειγμα 7 «Προγραμματιζόμενος αυτοματισμός 3» ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 1 ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 2 Επεκτείνοντας τα προηγούμενα παραδείγματα στο παρών παράδειγμα κατά τη θέση 2 του επιλογέα δουλεύουν και τα 2 έμβολα αλλά με διαφορετικό σχέδιο. Βήμα -1 Σχεδιάζουμε το σχέδιο 1 και με διακεκομμένη πάνω σε αυτό το σχέδιο 2 Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 217

20 T1 T2 X Y X Y T Παρατηρούμε ότι : Κατά τη λειτουργία του σχεδίου 1, δεν πρέπει να υπάρχει η γραμμή (διακεκομμένη) που πάει από το ΤΑ2 στο ΧΒ. Άρα θα πρέπει όταν λειτουργεί το σχέδιο 1 η γραμμή αυτή να διακόπτεται. Κατά τη λειτουργία του σχεδίου 2, θα πρέπει να διακόπτεται η γραμμή που πάει από το ΤΑ1 στο ΧΒ. Βήμα 2 Άρα θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε 2 διακόπτες οι οποίοι θα ελέγχονται από μία τρίοδη βαλβίδα που θα παίζει το ρόλο του επιλογέα. Βήμα 3 Αφού βάλουμε τους 2 διακόπτες κάνουμε τον έλεγχο λειτουργίας του αυτοματισμού και διαπιστώνουμε ότι χρειάζονται βαλβίδες αντεπιστροφής στο σημείο πριν το ΧΒ όπως φαίνεται στο τελικό σχέδιο που δίνουμε στο παρακάτω σχήμα, διότι έχουμε απώλεια αέρα και στα δυο σχέδια. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 218

21 T1 T2 X Y X Y T 1 2 επιλογέας Εναλλακτικό σχέδιο επιλογέα Για την αλλαγή του αυτοματισμού από το ένα σχέδιο στο άλλο (επιλογέας), χρησιμοποιούμε 3 τρίοδες βαλβίδες, με τις οποίες διακόπτουμε και συνδέουμε δύο ανεξάρτητες γραμμές εναλλάξ στα δύο σχέδια. Αυτό μπορεί αν γίνει με τι χρήση μόνο μιας πεντάοδης βαλβίδας σαν επιλογέα. Στο παρακάτω σχέδιο αυτό φαίνεται καθαρά. Γραμμή 1 1 Γραμμή 1 2 Γραμμή 2 Γραμμή 2 Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 219

22 Το σχέδιο με τη χρήση της πεντάοδης βαλβίδας δίνεται στη συνέχεια. T1 T2 X Y X Y T 2 1 επιλογέας Παράδειγμα 8 Συνεχόμενη κίνηση Θέλουμε ο αυτοματισμός που περιγράψαμε στο παράδειγμα 4 και έχει χρονοδιάγραμμα αυτό που φαίνεται παρακάτω να εξελίσσεται συνεχώς. Συγκεκριμένα δεν υπάρχει μπουτόν, αλλά διακόπτης. Όταν ο διακόπτης είναι ΟΝ τότε αρχίζει να εξελίσσεται η κίνηση. Όταν τελειώσει ο κύκλος το χρονοδιάγραμμα αρχίζει από την αρχή και εξελίσσεται συνεχώς μέχρι να κάνουμε τον διακόπτη off, οπότε ο αυτοματισμός σταματάει αφού ολοκληρώσει τον κύκλο. Λύση Διακόπτης ΟΝ ο κύκλος επαναλαμβάνεται Το μπουτόν STRT γίνεται τερματικό και παρεμβάλουμε ένα διακόπτη στη γραμμή του ΤΑ1 προς το ΧΑ Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 220

23 T1 T2 XŸ Y X Y T1 T2 Διακόπτης Παράδειγμα 9 Αυτοματισμός με τρία έμβολα Να γίνει το σχέδιο του αυτοματισμού που περιγράφεται από το παρακάτω χρονοδιάγραμμα καταστάσεων. Γ Λύση Ακολουθούμε ακριβώς την ίδια μέθοδο που ακολουθήσαμε για το σχεδιασμό με τα δύο έμβολα. Όπως παρατηρούμε ο αυτοματισμός μεταξύ Α και Β είναι ο σχέδιο παράδειγμα 3, ενώ μεταξύ Β και Γ ο αυτοματισμός σχέδιο παράδειγμα 1. Θα δείτε ότι το αποτέλεσμα είναι επανάληψη των 2 σχεδίων που γνωρίζουμε ήδη. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 221

24 X Y T1 T2 X Y T Γ XΓ YΓ TΓ Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 222

25 Παράδειγμα 10 Αυτοματισμός με τρία έμβολα και επιλογέα Να γίνει το σχέδιο του αυτοματισμού που περιγράφεται από το παρακάτω χρονοδιάγραμμα καταστάσεων. Γ Γ ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 1 ΕΠΙΛΟΓΕΑΣ 2 Λύση Ακολουθούμε ακριβώς την ίδια μέθοδο που ακολουθήσαμε για το σχεδιασμό με τα δύο έμβολα. Σχεδιάζουμε πρώτα τον αυτοματισμό που περιγράφεται από το χρονοδιάγραμμα όταν ο Επιλογέας είναι στο 1. Με διακεκομμένη γραμμή σχεδιάζουμε το δεύτερο σχέδιο. Προσέξτε ότι η βοηθητική βαλβίδα χρησιμοποιείται και από τα δύο σχέδια. Στη συνέχεια ολοκληρώνουμε το σχέδιο. Ο επιλογέας τοποθετείτε στο σημείο όπου πρέπει το σήμα που έρχεται από ΤΑ1 να οδηγείται μια στο ΧΒ (σχέδιο1) και μία στο ΥΒ (σχέδιο 2) Προσέξτε επίσης τις βαλβίδες αντεπιστροφής. Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 223

26 X Y X Y T1 T1 T2 T2 X Y X Y 1 2 επιλογέας T T Γ XΓ YΓ Γ XΓ YΓ TΓ TΓ Βιομηχανικός Αυτοματισμός Γεώργιος Σούλτης 224