سوال: چگونه بین «شیرهای شاتل» (منطق OR) و «شیرهای دو فشار» (منطق AND) برای توالی‌های هوایی انتخاب کنید؟

پاسخ: انتخاب بین شیر شاتل و شیر دو فشاری کاملاً به نیازهای منطقی توالی کنترل پنوماتیک شما بستگی دارد. از شیر شاتل زمانی استفاده کنید که نیاز به منطق «یا» (OR) داشته باشید؛ یعنی زمانی که خروجی پنوماتیکی باید در صورت اعمال فشار به هر یک از ورودی‌های A یا B (یا هر دو) تولید شود. در داخل شیر شاتل، یک گلوله یا سوپاپ آزادانه جابه‌جا می‌شود تا دریچهٔ ورودی غیرفعال را مسدود کند و اجازه دهد سیگنال فعال مستقیماً به خروجی برسد. از سوی دیگر، شیر دو فشاری را زمانی انتخاب کنید که نیاز به منطق «و» (AND) داشته باشید؛ یعنی زمانی که خروجی تنها در صورتی تولید شود که هر دو ورودی A و B همزمان تحت فشار قرار گرفته‌اند. در داخل شیر دو فشاری، یک پیستون تفاضلی لغزنده جریان را تا زمانی که هر دو ورودی تحت فشار قرار گیرند، مسدود می‌کند و سیگنالی با فشار کمتر یا سیگنالی که دیرتر وارد می‌شود را به خروجی منتقل می‌کند. استانداردسازی این شیرهای منطقی غیرفعال و کاملاً مکانیکی، به طراحان اتوماسیون امکان می‌دهد تا زیرمدارهای کنترلی مقاوم در برابر انفجار، بدون استفاده از برق و بسیار قابل اعتماد را برای ماشین‌آلات صنعتی طراحی کنند.

مقدمه: قدرت منطق فشار هوا به‌صورت خالص

در عصر کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) و اتوماسیون دیجیتال، ممکن است فرض شود که تمام کنترل ماشین‌ها باید الکتریکی باشد. با این حال، منطق فشار هوا به‌صورت خالص همچنان ابزاری ارزشمند برای طراحان مکانیکی و ادغام‌کنندگان سیستم‌ها است. شیرهای منطقی فشار هوا بدون نیاز به هرگونه انرژی الکتریکی کار می‌کنند و بنابراین به‌طور ذاتی برای مناطق ضدانفجار، اتاق‌های رنگ‌پاشی، کارخانه‌های شیمیایی و محیط‌های با رطوبت بالا ایمن هستند.

علاوه بر این، استفاده از شیرهای منطقی غیرفعال مانند شیرهای شاتل و شیرهای دو فشاری در داخل منیفلدهای مکانیکی، نیاز به شیرهای سولنوئیدی گران‌قیمت، ماژول‌های ورودی/خروجی دیجیتال و سیم‌کشی فیلدباس را کاهش می‌دهد. شرکت AIRWORK طیف کاملی از شیرهای منطقی با دقت بالا از جنس برنج و آلومینیوم را تولید می‌کند که برای مسیریابی سیگنال‌های تیز و با فرکانس بالا در خطوط کنترل فشار هوا با پیچیدگی بالا طراحی شده‌اند.

شیرهای شاتل: مکانیک و B2B کاربرد موارد استفاده (منطق OR)

شیر انتقالی در اصل یک کلید جهت‌دهندهٔ خودکار با سرعت بالا است. این شیر دو پورت ورودی (معمولاً با برچسب‌های X و Y یا ۱ و ۱) و یک پورت خروجی (با برچسب A یا ۲) دارد. عنصر داخلی آن یک گلولهٔ سبک، یک دیسک انتقالی از جنس پلی‌اورتان یا یک سوپاپ لغزنده است که به‌صورت آزاد درون مجرای استوانه‌ای حرکت می‌کند.

• اصول کارکرد: هنگامی که هوای فشرده از پورت ورودی X وارد می‌شود، دیسک انتقالی را به سمت پورت ورودی Y هل می‌دهد و به‌طور کامل پورت Y را مسدود می‌کند. در این حالت، هوای ورودی از X به‌راحتی از اطراف دیسک انتقالی عبور کرده و از طریق پورت خروجی A خارج می‌شود. اگر هوای فشرده به‌جای X از پورت Y وارد شود، دیسک انتقالی به سمت X هل داده شده و پورت X را مسدود کرده و جریان هوای ورودی از Y را به سمت A هدایت می‌کند. در صورت ورود همزمان هوای فشرده از هر دو پورت، پورتی که فشار بالاتری دارد، پورت مقابل را مسدود کرده و جریان خود را به سمت پورت خروجی هدایت می‌کند.
• مورد کاربرد ۱ – فرمان دستی از راه دور: در تأسیسات تولیدی بزرگ، اپراتورها ممکن است نیاز داشته باشند سیلندر حیاتی (مانند بازوی رد کننده نوار نقاله یا دریچه اضطراری) را از دو مکان متفاوت به‌کار بیندازند. با نصب شیر شاتل در مجاورت سیلندر، دکمه‌های فشار دستی می‌توانند به دو پنل کنترل جداگانه متصل شوند. فشردن هر یک از این دکمه‌ها، سیلندر را از طریق شیر تبادلی .
• مورد کاربرد ۲ – بازگشت اضطراری کمکی: یک ابزار قطع‌کننده پنوماتیک می‌تواند یا توسط شیر پایان چرخه معمولی و یا توسط شیر بازگشت اضطراری دستی اختصاصی، بازگردانده شود. شیر شاتل این دو خط سیگنال را ترکیب کرده و شیر اصلی کنترل جهتی را فعال می‌کند تا اطمینان حاصل شود که سیلندر تحت هر یک از این دستورات قادر به بازگشت است.

شیرهای دو فشاری: مکانیک و موارد کاربرد B2B (منطق AND)

در حالی که شیر انتقالی عملیات «یا» (OR) را انجام می‌دهد، شیر فشار دوگانه برای منطق «و» (AND) طراحی شده است. این شیر نیز دو پورت ورودی (P1 و P2) و یک پورت خروجی (A) دارد. با این حال، ساختار داخلی آن کاملاً متفاوت است و از یک عنصر پیستونی دو نشیمنگاهی قابل جابجایی تشکیل شده است.

• اصول کارکرد: اگر هوا فقط به پورت ورودی P1 اعمال شود، فشار باعث می‌شود پیستون داخلی به سمت طرف مقابل بلغزد و پورت خروجی A را مسدود کند. همین اتفاق زمانی رخ می‌دهد که هوا فقط به پورت P2 اعمال شود؛ در این حالت پیستون به سمت دیگر حرکت کرده و پورت خروجی A را از جهت مقابل مسدود می‌کند. پورت خروجی A تنها زمانی جریان را دریافت می‌کند که هر دو پورت ورودی P1 و P2 تحت فشار قرار گرفته باشند. وقتی هر دو پورت ورودی فعال باشند، پیستون در حالت تعادل قرار می‌گیرد و سیگنالی که دیرتر وارد شده است (یا سیگنالی که فشار کمتری دارد) اجازه می‌یابد از نشیمنگاه‌ها عبور کرده و از طریق پورت خروجی A خارج شود.
• مورد کاربرد ۱ – قفل‌های ترتیبی مکانیکی: در خطوط مونتاژ خودکار، سیلندر فرعی نباید پیش از اینکه سیلندر اصلی بستن به طور کامل گسترش یافته باشد، گسترش یابد. برای این منظور می‌توان از شیر دو فشاری منطق AND استفاده کرد: ورودی P1 به دکمه دستی شروع چرخه و ورودی P2 به شیر محدودیت مکانیکی متصل شده به سیلندر بستن وصل می‌شود. این ترتیب تنها زمانی آغاز می‌شود که دکمه فشرده شده باشد و همچنین تأیید شده باشد که سیلندر بستن به‌طور کامل گسترش یافته است.
• مورد کاربرد ۲ – قفل ایمنی چندورودی: در ماشین‌های بسته‌بندی که دارای درهای محافظ متحرک هستند، شیرهای محدودیت هوایی را می‌توان روی چندین در محافظ نصب کرد. با اتصال متوالی شیرهای دو فشاری به یکدیگر، می‌توان یک قفل ایمنی چنددری AND ایجاد کرد. فشار اصلی پایلوت برای راه‌اندازی ماشین تنها زمانی به شیر راه‌اندازی ارسال می‌شود که تمام شیرهای محدودیت درهای ایمنی تحت فشار قرار گرفته باشند و این امر تأییدکننده بسته بودن تمام درهاست.

مقایسه فنی: انتخاب مناسب

هنگام انتخاب بین شیرهای شاتل و دو فشار، طراحان سیستم‌های اتوماسیون باید عوامل فنی زیر را در نظر بگیرند:

• ظرفیت جریان (رتبه‌بندی Cv یا Kv): شیرهای شاتل معمولاً برای تغذیه خطوط پایلوت یا حتی به‌صورت مستقیم برای به‌کار انداختن سیلندرهای تک‌عملی کوچک استفاده می‌شوند. شیرهای شاتل AIRWORK با مسیرهای جریان داخلی بهینه‌شده طراحی شده‌اند تا افت فشار را به حداقل برسانند و رتبه‌بندی بالای Cv را حفظ کنند. با این حال، شیرهای دو فشار تقریباً صرفاً برای وظایف پایلوت‌گیری به‌کار می‌روند، زیرا طراحی درونی پیستون لغزنده آن‌ها به‌طور ذاتی نرخ جریان بالا را محدود می‌کند.
• فشار معکوس و دینامیک خروجی: شیرهای شاتل در صورت طراحی نادرست مسیر خروجی ممکن است با مشکل گیر افتادن سیگنال پایلوت مواجه شوند. هنگامی که فشار ورودی فعال به صفر می‌رسد، شاتل باید به‌راحتی به موقعیت اولیه بازگردد تا اجازه دهد خط خروجی از طریق شیر کنترلی تخلیه شود. شیرهای منطقی AIRWORK از واشرهای پلی‌اورتان با اصطکاک بسیار پایین استفاده می‌کنند که از چسبیدن جلوگیری کرده و پاسخ سریع خروجی را تضمین می‌کنند.
• اندازه‌گیری و یکپارچه‌سازی: برای کابینت‌های کنترل فشرده، به دنبال شیرهای منطقی باشید که بتوان آن‌ها را به‌صورت درخط با استفاده از اتصالات هوایی ر threaded نصب کرد، یا به دنبال مانیفولدهای زیرپایه باشید که در آن چندین دروازه منطقی از پیش در یک بلوک آلومینیومی واحد بسته‌بندی شده‌اند تا فضای مورد نیاز را کاهش دهند.

تأمین شیرهای منطقی با عملکرد بالا از AIRWORK

چه در حال طراحی یک توالی بسته‌بندی با سرعت بالا باشید و چه سیستم تزریق شیمیایی ضد انفجار را طراحی کنید، AIRWORK شریک قابل اعتماد شما برای اجزای منطقی با دقت بالا است. شیرهای شاتل و دو فشار ما از آلومینیوم آنودشده با کیفیت بالا و برنج مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده‌اند و عملکرد درزبندی عالی و عمر مفیدی بیش از ۱۰ میلیون چرخه را ارائه می‌دهند.

با یکپارچه‌سازی اجزای منطقی AIRWORK، ادغام‌کنندگان سیستم‌ها می‌توانند قابلیت اطمینان حداکثری سیستم، مصرف انرژی کمتر و زمان راه‌اندازی کوتاه‌تری را تضمین کنند. برای دانلود نقشه‌های CAD جزئی، طرح‌های ابعادی یا دریافت کمک در انتخاب اندازه مناسب شیرهای منطقی برای سیستم خود، امروز از سایت jzpnu.com بازدید کنید.