#07 Elektropneumatika

V predošlých článkoch sme si povedali o základných častiach pneumatických systémov. V tomto článku si pneumatiku prepojíme s elektronikou. Tak vzniká elektropneumatika. Elektropneumatika je samostatná oblasť pneumatiky. Ako médium sa stále používa stlačený vzduch no riadiace prvky sú elektrické. Spolupráca pneumatických a elektrických obvodov je možná za pomoci takzvaných prevodníkov. Prevodník prevádza pneumatický signál na elektrický a naopak.

Výhody

Medzi najväčšiu výhodu elektropneumatiky patrí ľahšie riadenie a ovládanie pneumatických pohonov. Systém sa dá ľahšie automatizovať keďže môžeme ako riadiaci prvok použiť PLC. V neposlednom rade sa tiež znižuje poruchovosť systému a náročnosť na miesto keďže vodiče zaberú zlomok miesta ako hadice na stlačený vzduch.

Nevýhody

Elektropneumatika má však svoje nevýhody. Elektrické riadenie nemožno použiť vo výbušných či vo vlhkých prostrediach.

Pneumatycko-elektrický prevodník

Tento druh prevodníka prevádza pneumatický signál na elektrický. Pozostáva z piestika a mikrospínača. Vstupný signál je pneumatický tlak [p] a výstupný signál je elektrický impulz. V prípade prítomnosti tlaku piestik zmení polohu a zopne prepínací kontakt mikrospínača. V prípade vloženia pružiny pod piestik možno nastaviť tlak [p] pri ktorom sa kontakt prepne a tak nastaviť spínací tlak. Ide o binárny typ prevodníka. elektropneumatika Ako prevodník tiež môžu slúžiť snímače. Najčastejšie sa používajú magnetické snímače umiestnené na priamočiarom pneumotore. Pre túto aplikáciu mávajú pneumotory po obvode piesta krúžok tvorený permanentným magnetom. Snímač býva umiestnený iba v jednej polohe teda ide o binárny prevodník. Existujú však aj snímače ktoré sú uložené po celej dĺžke pneumotora. To už ide o analógový typ prevodníka. Takéto snímače sa používajú na polohovanie.  

Elektricko-pneumatikcý prevodník

Prevádza elektrický signál na pneumatický. Medzi tieto prevodníky patria všetky rozvádzače a ventily ovládané elektrickým impulzom. Samotné ovládanie je realizované elektromagnetom ktorý posúva rozvádzač do pracovných polôh. Na výstupe tak dostávame buď pneumatický tlak [logická 1] alebo atmosferický tlak [logická 0]. Ide teda o binárny prevodník. elektropneumatika

Základné značky v elektropneumatike

V podstate sa značky v elektropneumatike od tých v pneumatike líšia iba v tom, že sa pridajú iba normalizované elektrotechnické značky. Pneumatické značky boli súčasťou všetkých predošlých článkov.

Kontakty

elektropneumatika

Ovládanie spínačov

Cievky elektromagnetov

Príklady schém zapojenia

Elektropneumatické schémy sa skladajú vždy z pneumatickej a elektrickej časti. Medzičlánkom medzi týmito časťami sú prevodníky.

Samočinný návrat piesta

elektropneumatika

    Popis činnosti: Po stlačení tlačidla sa zopne elektromagnet Y1. Ten potlačí monostabilný 5/2 rozvádzač a piest sa začne vysúvať. Zároveň sa relé RE1 pomocou spínacieho kontaktu dostane do stavu samodržného zapojenia. Toto samodržné zapojenie sa preruší keď pneumotor dosiahne polohy S1 kde sa nachádza kladka s rozpínacím kontaktom. To preruší samodržné zapojenie relé RE1. Pružina potlačí 5/2 rozvádzač späť do základnej polohy a piest sa zasunie.  

Jednoduché elektrické ovládanie dvojčinného priamočiareho pneumotora

elektropneumatika

  Popis činnosti: Narozdiel od prvej schémy sme v tomto prípade na ovládanie použili bistabilný 5/2 rozvádzač ovládaný dvojicou monostabilbých 3/2 rozvádzačov s elektromagnetom. Po stlačení tlačidla TL1 sa táto vetva obvodu dostane do stavu samodržného zapojenia. Elektromagnet Y1 posunie rozvádzač do druhej polohy a ten následne posunie rozvádzač ovládajúci piest. Piest sa vysunie. Po stlačení TL2 sa rozopne samodržné zapojenie prvej vetvy, vypne sa elektromagnet Y1 a zapne elektromagnet Y2. To posunie druhý 3/2 rozvádzač ktorý posunie 5/2 rozvádzač. Piest sa zasunie.  

Elektricky ovládaný samočinný pohyb dvojčinného priamočiareho pneumotora

  elektropneumatika   Popis činnosti: Toto elektropneumatické zapojenie funguje rovnako ako to predchádzajúce. Tlačidlá sme ale zamenili za magnetické snímače uložené v polohách S1 a S2. Piest tak vykonáva samočinný priamočiary vratný pohyb.       Pri elektropneumatike treba vždy dbať na "cable management". Človek sa tak pri zapájaní nestratí a pri poruche rýchlo zorientuje. V opačnom prípade to totiž može dopadnúť aj takto :-) .  

Autor: Matej Seman | Daily Automation