تحقیق درباره اتوماسيون توسط سيستم های نتوماتيک

تحقیق درباره اتوماسيون توسط سيستم های نتوماتيک

1-1- مقدمه
در اين فصل به معرفي سيستمهاي نتوماتيك مورد استفاده در خطوط توليدي اتوماتيك مي پردازيم. در اين نگارش تنها به اصول كلي طراحي و اجزاء مهم سيستمهاي نتوماتيك پرداخته خواهد شد كه مقدمه لازم جهت آشنائي تخصصي با اين سيستمها را براي يك مهندس كنترل فراهم مي آورد.
لغت نيوماتيك(Pneumatic)( كه به صورت پنوماتيك مطابق با برداشت از تلفظ اين لغت به زبان آلماني نيز در صنايع كشور مصطلح مي باشد) از ريشه يوناني(Pneumos) به معني تنفس گرفته شده است. استفاده از هوا فشرده در سيستمهاي صنعتي به ابتداي انقلاب صنعتي به ابتداي انقلاب صنعتي بر مي گردد و در ابتداي قرن بيستم به عنوان ابزار اصلي اتوماسيون سيستمهاي توليدي مورد استفاده قرار گرفته است. يك سيستم نيوماتيك شامل عملگرها يا جكهاي نيوماتيك، شيرهاي نتوماتيك يا الكترونيوماتيك، سنسورهاي نيوماتيك، سيستم هاي انتقال نيوماتيك و سيستم توليد فشار هوا مي باشد. در ابتداي اين فصل به توضيحي مختصر درباره برخي از اين اجزاء پرداخته و سپس طرحهاي اتوماسيون توسط سيستمهاي نيوماتيك را بررسي مي نمائيم.

2-1- اجزاء سيستم نيوماتيك
1-2-1- انواع شيرهاي نيوماتيك
شيرهاي استفاده شده در سيستمهاي نيوماتيك بمنظور كنترل سه كميت فيزيكي زير بكار مي روند.

تحقیق درباره اتوماسيون توسط سيستم های نتوماتيک
1- كنترل وضعيت جريان 2- كنترل فشار هوا 3- كنترل ميزان جريان هوا
شير كنترل وضعيت(directional valve) وسيله اي است كه متناظر با دريافت يك سيگنال ورودي به صورت نيوماتيكي يا الكتريكي جهت عبور هواي فشرده را تغيير
مي دهد و يا جريان يافتن يا متوقف شدن هواي فشرده در يك مسير را كنترل مي كند. اين شير كنترلي مهمترين جزء سيستم نيوماتيك در طراحي منطق سيستم هاي اتوماسيون
مي باشد. اين نوع از شيرهاي كنترلي توسط كميات زير طبقه بندي مي گردند:
1- تعداد پورتهاي نيوماتيك ورودي و خروجي(2، 3، 4 يا 5)
2- تعداد وضعيتهاي كنترل شونده حركتي شير(1، 2 يا 3)
3- نحوه تحريك شير(دستي، نيوماتيكي يا برقي)
4- مشخصات طراحي شير همانند ابعاد پورتهاي ورودي و خروجي، دبي شير و…
شكل زير اجزاء داخلي يك شير كنترلي و نحوه آب بندي آن توسط O-ring را نشان مي دهد. عضو اصلي شير كه وظيفه كنترل جهت حركت جريان را به عهده دارد سوزن شير يا Spool نام دارد.


شكل 1-1 اجزاء داخلي يك شير كنترل وضعيت
در اينجا مي توانيم تعدادي از شيرهاي كنترل وضعيت مورد استفاده متداوب در سيستمهاي اتوماسيون را با توجه به وظيفه اي كه انجام مي دهند( و نه با تكيه به اصول طراحي شير) طبقه بندي كنيم.

تحقیق درباره اتوماسيون توسط سيستم های نتوماتيک
الف) شير 2*2(دو در دو به معناي دو پورت ورودي- خروجي و دو وضعيتي)
همانگونه كه در شكل 2-1 ملاحظه مي شود ساختار داخلي اين شير به گونه است كه در صورت عدم تحريك آن جريان ورودي هوا(پورت 1) نسبت به پورت خروجي(2) كاملا مسدود مي باشد و لذا اين شير در حالت نرمال قطع يا(NC) مي باشد. در صورت تحريك شير، جريان هوا بين پورت ورودي(1) و خروجي(2) برقرار مي شود. نمايش اين شير در مدارهاي نيوماتيك به فرم زير مي باشد:



شكل 2-1 شير كنترل وضعيت 2*2 و شماتيك نمايش آن در مدارهاي نيوماتيك
ب) شير 2*3(سه ورودي- خروجي، دو وضعيتي)
انواع اين نوع شير كنترل وضعيت به فرم سوزني(spool) و كفشكي(Poppet) در شكل زير نمايش داده شده اند. همانگونه كه در شكل ملاحظه مي شود ورودي هواي فشرده از پورت(1) يا مسدود بوده(N.C.) و يا با تغييرات وضعيت Spool به خروجي پورت(2) در شكل آورده شده است.
پ) شير كنترل وضعيت 2*4 يا 3*4
اين نوع شير غالبا بصورت ديسكي طراحي شده و عملا امكان اتصال پورت ورودي(1) به خروجي(2) و پورت ورودي(3) به خروجي(4) را در يك وضعيت و اتصال(1) به(4) و(2) به (3) را در وضعيت ديگر مهيا مي كنند. در حالت سه وضعيتي حالتي پيش بيني شده است كه كليه پورتها مسدود مي باشند. شكل زير نحوه عملكرد اين شير را بصورت شماتيك نمايش داده و با استفاده از يك جك نيوماتيك 2 طرفه نحوه استفاده از اين شير در يك مدار نيوماتيكي مشخص گرديده است.



شكل 3-1 شير كنترل وضعيت 2*3



شكل 3-1 يك نوع شير كنترل وضعيت 3*4 و نحوه نمايش سمبوليك آن در نقشه هاي نيوماتيك
ت) شير كنترل وضعيت 2*5 يا 3*5
اين شير مهمترين و پركاربردترين شير كنترل وضعيت در سيستمهاي نيوماتيكي است كه جهت كنترل حركت جكها يا موتورهاي نيوماتيكي استفاده مي شود. شكل زير نمايشي از ساختار اين نوع شير و شماتيك نمايش آن در نقشه هاي نيوماتيك را به تصوير مي كشد.

تحقیق درباره اتوماسيون توسط سيستم های نتوماتيک

همانگونه كه در شكل مشاهده مي شود، در وضعيت خنثي شير حركت جك متوقف گرديده زمانيكه دسته شير بصورت دستي در وضعيت چپ قرار گيرد جريان از مخزن پرفشار(ورودي) به پيشاني جك منتقل شده و جك در جهت بسته شدن حركت مي كند بهمين ترتيب در وضعيت راست، جريان به پشت جك هدايت شده و جك باز خواهد شد.



شكل 4-1 يك نوع شير كنترل وضعيت 3*5 و نحوه نمايش سمبوليك آن در نقشه هاي نيوماتيكي
2-2-1- نحوه فعال سازي شيرهاي كنترلي
شيرهاي كنترل وضعيت به صورتهاي مختلف قابل فعال سازي مي باشند، نوع ساده تحريك توسط اپراتور و بصورت دستي صورت مي پذيرد. همچنين از نيروي مكانيكي ناشي از حركت در سيستمهاي تمام اتوماتيك به صورت تحريك نيوماتيك يا پيلوت و يا تحريك الكتريكي است كه در زير به آن مي پردازيم.

الف) تحريك دستي
شكل 5-1، انواع متدهاي تحريك دستي شيرهاي كنترلي توسط اپراتور را به نمايش مي گذارد.



شكل 5-1 انواع متدهاي تحريك دستي شيرهاي كنترلي
ب) تحريك مكانيكي
شكل زير، متدهاي تحريك مكانيكي شيرهاي كنترلي را به تصوير مي كشد.



تحقیق درباره اتوماسيون توسط سيستم های نتوماتيک

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر