Otázka: Jak vybrat mezi „přepínacími ventily“ (logika NEBO) a „dvoutlakovými ventily“ (logika A) pro pneumatické sekvence?

Odpověď: Výběr mezi šoupátkovým ventilem a dvojtlakovým ventilem zcela závisí na logických požadavcích vaší pneumatické řídicí sekvence. Použijte šoupátkový ventil, pokud potřebujete logiku OR (NEBO), kdy musí být pneumatický výstup vygenerován v případě, že je tlak přiveden buď na vstup A, nebo na vstup B (nebo na oba). Uvnitř šoupátkového ventilu se volně pohybující kulička nebo šoupátko posune tak, aby uzavřelo neaktivní vstupní připojení a umožnilo aktivnímu signálu přímo procházet do výstupu. Naopak vyberte dvojtlakový ventil, pokud potřebujete logiku AND (A), kdy musí být výstup vygenerován pouze tehdy, jsou-li oba vstupy A i B současně pod tlakem. Uvnitř dvojtlakového ventilu posouvající se diferenční píst uzavírá průtok, dokud není tlak přiveden na oba vstupy, a následně přivádí do výstupu signál s nižším tlakem nebo později příchozí signál. Standardizace těchto pasivních, čistě mechanických logických ventilů umožňuje konstruktérům automatizace budovat výbušně bezpečné, elektricky nezávislé a vysoce spolehlivé řídicí podobvody pro průmyslové stroje.

Úvod: Síla čisté pneumatické logiky

V éře programovatelných logických automatů (PLC) a digitální automatizace je snadné předpokládat, že veškeré řízení strojů musí být elektrické. Čistá pneumatická logika však stále zůstává neocenitelným nástrojem pro konstruktéry strojů a integrační firmy. Pneumatické logické ventily pracují bez jakéhokoli elektrického napájení, čímž jsou z hlediska bezpečnosti vhodné pro prostředí s nebezpečím výbuchu, lakovny, chemické závody a prostředí s vysokou vlhkostí.

Navíc začlenění pasivních logických ventilů, jako jsou například přepínací ventily a dvojtlačné ventily, přímo do mechanických rozdělovačů snižuje potřebu drahých elektromagnetických ventilů, digitálních vstupně-výstupních modulů a fieldbusových kabelových rozvodů. Společnost AIRWORK vyrábí kompletní řadu vysoce přesných logických ventilů z mosazi a hliníku, které jsou navrženy tak, aby zajišťovaly rychlé a vysokofrekvenční směrování signálů v komplexních pneumatických řídicích obvodech.

Přepínací ventily: princip činnosti a B2B aplikace Aplikace Případy (logika NEBO)

Škrticí ventil je v podstatě vysokorychlostní automatický směrový spínač. Má dva vstupní přípojné porty (obvykle označené X a Y nebo 1 a 1) a jeden výstupní přípojný port (označený A nebo 2). Vnitřní prvek tvoří lehká kulička, polyuretanový škrticí kotouč nebo posuvný zdížecí člen, který se volně pohybuje po válci.

• Princip činnosti: Když stlačený vzduch vstupuje do vstupu X, tlačí škrticí kotouč směrem k vstupu Y a úplně uzavírá vstup Y. Vzduch z X pak volně proudí kolem škrticího kotouče a vystupuje přes výstup A. Pokud naopak vzduch vstupuje do vstupu Y, škrticí kotouč je tlačen směrem k X, čímž uzavírá X a směruje proud z Y do A. Pokud vzduch vstupuje do obou portů současně, port s vyšším tlakem uzavře protilehlý port a směruje svůj proud do výstupu.
• Případ použití 1 – Vzdálené ruční přepnutí: V rozsáhlých výrobních zařízeních mohou operátoři potřebovat aktivovat kritický válec (např. odmítací rameno dopravníku nebo nouzovou bránu) ze dvou různých míst. Umístěním přepínacího ventilu (shuttle valve) v blízkosti válce lze ruční tlačítka připojit ke dvěma samostatným řídicím panelům. Stisk kteréhokoli z tlačítek ovládne válec prostřednictvím přepínací ventil .
• Případ použití 2 – Pomocné bezpečnostní zasunutí: Pneumatické upínací zařízení lze zasunout buď pomocí ventilu na konci normálního cyklu, nebo pomocí vyhrazeného ručního nouzového návratového ventilu. Přepínací ventil (shuttle valve) spojí tyto dva signální vedení pro ovládání hlavního směrového řídicího ventilu, čímž je zajištěno, že válec se zasune při příkazu z kteréhokoli z těchto zdrojů.

Ventily s dvojnásobným tlakem: Mechanika a případy použití B2B (logika AND)

Zatímco uzavírací ventil řídí logickou operaci OR, dvojtlačný ventil je navržen pro logiku AND. Má také dva vstupní přípojné porty (P1 a P2) a jeden výstupní přípojný port (A). Jeho vnitřní konstrukce je však zcela odlišná a sestává ze skluzného pístového prvku se dvěma sedly.

• Princip činnosti: Pokud je do vstupu P1 přiveden vzduch pouze na tento vstup, tlak nutí vnitřní píst posunout se na opačnou stranu, čímž uzavře výstup A. Totéž nastane, pokud je vzduch přiveden pouze do vstupu P2; píst se posune tak, aby zablokoval výstup A z druhé strany. Výstup A bude proudit pouze tehdy, jsou-li pod tlakem oba vstupy P1 i P2. Pokud jsou aktivní oba vstupy, píst je vyvážený a signál, který dorazil jako poslední (nebo signál s nižším tlakem), může projít sedly a uniknout výstupem A.
• Případ použití 1 – Mechanické sekvenční závěry: V automatických montážních linkách nesmí sekundární válec vyjet, dokud primární upínací válec nedosáhne plného výjezdu. Lze použít dvoutlakový ventil s logikou AND: vstup P1 je připojen k ručnímu tlačítku pro spuštění cyklu a vstup P2 k mechanickému koncovému spínači, který je aktivován upínacím válcem. Sekvence se spustí pouze tehdy, je-li stisknuto tlačítko A ZÁROVEŇ je potvrzen plný výjezd upínacího válce.
• Případ použití 2 – Bezpečnostní závěr s více vstupy: U balicích strojů s pohyblivými bezpečnostními kryty lze pneumatické koncové spínače umístit na více bezpečnostních dveří. Řazením dvoutlakových ventilů za sebou do série lze vytvořit vícebraný bezpečnostní závěr s logikou AND. Hlavní řídicí tlak pro spuštění stroje je dodáván do startovacího ventilu pouze tehdy, jsou-li všechny koncové spínače bezpečnostních krytů pod tlakem, což potvrzuje, že všechny dveře jsou uzavřené.

Technické srovnání: Výběr správného řešení

Při výběru mezi šoupátkovými a dvoutlakovými ventily musí návrháři automatizace zohlednit následující technické faktory:

• Průtoková kapacita (hodnoty Cv nebo Kv): Šoupátkové ventily se často používají k napájení řídicích vedení nebo dokonce přímo k pohonu malých jednočinných válců. Šoupátkové ventily AIRWORK jsou navrženy s optimalizovanými vnitřními průtokovými cestami, aby se minimalizoval pokles tlaku a udržely vysoké hodnoty Cv. Dvoutlakové ventily jsou však téměř výhradně určeny pro řídicí úkoly, protože jejich vnitřní konstrukce se posuvným pístem z principu omezuje vysoké průtokové rychlosti.
• Zpětný tlak a dynamika výfuku: U šoupátkových ventilů může dojít k uvíznutí řídicího signálu, pokud není výfuková cesta správně navržena. Když klesne tlak na aktivním vstupu na nulu, musí se šoupátko snadno vrátit do výchozí polohy, aby umožnilo výfuk pracovního média z výstupního potrubí prostřednictvím řídicího ventilu. Logické ventily AIRWORK využívají ultranízkotřecí polyuretanová těsnění, která brání zaseknutí a zajišťují rychlou odezvu při výfuku.
• Rozměry a integrace: Pro kompaktní řídicí skříně vyhledejte logické ventily, které lze montovat přímo do potrubí pomocí závitových pneumatických připojení, nebo vyhledejte podstavce pro rozvaděče, ve kterých jsou více logických prvků předem zabudovány do jediného hliníkového bloku za účelem úspory místa.

Získání vysoce výkonných logických ventilů od společnosti AIRWORK

Ať už navrhujete vysokorychlostní balicí sekvenci nebo výbušně nebezpečný systém dávkování chemikálií, AIRWORK je váš důvěryhodný partner pro vysoce přesné logické komponenty. Naše přepínací a dvojtlačné ventily jsou vyrobeny z kvalitního anodovaného hliníku a korozivzdorného mosazi a nabízejí vynikající těsnicí vlastnosti a životnost vyhodnocenou na více než 10 milionů cyklů.

Integrací logických komponent AIRWORK mohou systémoví integrátoři zajistit maximální spolehlivost systému, snížit spotřebu energie a zkrátit dobu uvádění do provozu. Chcete-li stáhnout podrobné CAD schémata, rozměrové výkresy nebo získat pomoc s výběrem vhodných logických ventilů pro váš systém, navštivte ještě dnes web jzpnu.com.