Виды пневматических систем управления. Порядок разработки принципиальной схемы
Пневматическая система управления – это совокупность связанных между собой пневматических устройств, которые обеспечивают формирование заданной величины выходных сигналов в зависимости от состояния объекта управления и внешних управляющих воздействий.
В современных пневматических приводах наряду с электрическими системами управления широкое применение нашли пневматические системы управления, в которых носителем информации является сжатый воздух. Пневматические устройства способны работать надежно в условиях вибраций, в электромагнитных и радиационных полях и в условиях повышенной загрязненности. Важным достоинством пневматической автоматики является то, что она предоставляет возможность относительно просто осуществлять работу привода в автоматическом режиме циклового или непрерывного управления. Современные пневматические системы управления делятся на:
- Аналоговые пневматические системы управления. В данных системах управления каждому значению давления соответствует определенное состояние пневматических устройств системы, а также ее параметров. Такой вид систем управления используется, в большинстве случаев, для стабилизации параметров управляемого устройства.
- Дискретные пневматические системы управления. В таких системах управления давление воздуха может принимать только два резко отличающихся значения. Как правило это рабочее давление и атмосферное давление. В большинстве случаев данные системы управления используются для получения заданной последовательность действий двигателей привода, а также связанных с ним исполнительных механизмов, то есть с целью создания цикловой системы управления. Пневматическая дискретная система управления может быть реализована на пневматических элементах низкого, среднего и высокого давления. К элементам низкого давления относятся пневматические струйные аппараты, аппаратурой среднего давления является мембранная пневматическая техника, а к оборудованию высокого давления относятся устройства плунжерного или золотникового типа, которые работают при давлениях заводской пневматической сети - от 0,15 до 1,5 мегапаскалей.
Порядок разработки принципиальной схемы пневматической системы управления выглядит следующим образом:
- Составление формализованного алгоритма функционирования системы управления на основе описания, технических требований и характеристик, циклограммы работы автоматизируемого объекта.
- Составление на основании формализованного описания алгоритма функционирования системы управления, математического описания системы.
- Построение структурной схемы на основании математического описания системы управления.
- Выбор аппаратуры.
- Расчет отдельных звеньев системы управления, при необходимости.
- Корректировка структурной схемы в соответствии с возможностями ранее выбранной аппаратуры и вычерчивание принципиальной схемы.
Критерии проектирования пневматической системы управления
Пневматические средства автоматики состоят из следующих групп изделий: модули системы управления, исполнительные устройства, вспомогательные устройства, различные датчики, входные устройства, логико-вычислительные элементы. В процессе проектирования пневматической системы управления должны учитываться следующие требования:
- Наличие технической документации.
- Высокий уровень надежности.
- Экономичность.
- Удобство обслуживания и ремонта.
- Компактность конструкции.
- Адаптируемость и взаимозаменяемость.
- Оптимальная стоимость запасных частей.
- Простота соединений и монтажа.
- Соразмерность стоимости по отношению к предыдущей системе.
Пневматическая система управления должна обладать защитой от перегрузок и исключать вероятность одновременной подачи командных сигналов от устройств автоматического и ручного управления; ей должны обеспечиваться прекращение работы объекта управления на любом этапе цикла и его пуск с доработкой цикла. При создании пневматической системы управления должна использоваться однотипная аппаратура, что способствует облегчению процесса обслуживания и ремонта системы. Выходные и входные сигналы системы управления должны стыковаться с выходными и выходными сигналами различных преобразователей, устройств и приборов. Система управления должна легко осуществлять переход с ручного управления на автоматическое и наоборот, обеспечивать введение и снятие различных видов блокировки, а также отвечать требованиям ремонтопригодности. Очень важно обеспечить надежное функционирование пневматической системы управления. С этой целью, в случае наличия составляющих с низким уровнем надежности, проводится их резервирование и осуществляется контроль их технического состояния.
