1. Podstawowe funkcje logiczne realizowane przez elementy pneumoniczne

Operacje realizowane przez pneumoniczne elementy strumieniowe są odpowiednikiem operacji wykonywanych przez elementy elektroniczne i automatyczne .

Rozróżniamy dwie grupy elementów pneumonicznych :

1. Elementy klasyczne(działanie na zasadzie tłoka i cylindra)

2. Strumieniowe (wykorzystujące zjawisko przylegania strugi)

Podział elementów strumieniowych:

a ) strumień analogowy - sygnał ciągły

DYSZA DYSZA

P_we P_wy

P_x

kierunek strumienia gdy działa Px

kierunek strumienia gdy nie działa P_x

P.x- sygnał sterujący

Na rys.1 przedstawiono schemat elementu strumieniowego realizującego funkcję negacji y =
. W operacji tej zmienna zależna y jest funkcją tylko jednej zmiennej niezależnej x. W elemencie tym podanie sygnału x ( ciśnienie sterujące p_x ) odrywa strumień od ścianki, a tym samym przerywa dopływ powietrza do dyszy odbiorczej (sygnał y=0).

b) strumień przekaźnikowy (dyskretny ) - pewne cechy sygnału ciągłego

- z przepływem turbulentnym rys. 2

DYSZA DYSZA

P_we P_wy

P_x strumień zasilający

kierunek strumienia gdy działa P_x

kierunek strumienia gdy nie działa P_x

W takim rozwiązaniu gdy nie działa strumień zasilający następuje przepływ i uzyskujemy na wyjściu sygnał ( stan 1 ) , jeżeli podany zostaje strumień zasilający P_x (P_x ≈ 0.1 P_z ) to następuje rozproszenie strumienia i na wyjściu uzyskujemy sygnał (stan 0).

- z przylegającym strumieniem

a) kierunek strumienia gdy nie ma ścianki b)kierunek strumienia gdy jest ścianka

Powyższe rysunki przedstawiają zjawisko przylegania strugi , jeżeli w elemencie zastosujemy ściankę to strumień będzie po niej jechał.

ZASTOSOWANIE

- iloczyn logiczny:

x₁

y=0

P_we y=1 P_wy

x₂ y=0

y = x₁ * x₂

jeżeli x₁ , x₂ = 1 to y =1

jeżeli x₁ = 1 , x₂ =0 to y =0 następuje przyleganie do ściany

jeżeli x₁ = 0 , x₂ =1 to y =0 następuje przyleganie do ściany

- element negacji alternatywy:

P_we y=1 P_wy

x₁ x₂ x₃ y=0

y =

jeżeli x₁= 0 , x₂= 0 , x₃= 0 to y =0

Przedstawione powyżej przypadki odnoszą się do elementów bez mechanicznych części ruchomych, i są to tzw. elementy strumieniowe. Do pneumatycznych urządzeń dyskretnych do przetwarzania informacji należą jeszcze elementy z mechanicznymi częściami ruchomymi. W grupie tej można wymienić następujące elementy:

• tłoczkowe

• membranowe

• kulkowe

• z folią

W grupie tej zmiana wartości binarnego sygnału wyjściowego jest wywołana zmianą położenia ruchomej części elementu (membrana, tłoczek, kulka), natomiast w przedstawionych przykładach do zmiany wartości binarnego sygnału wyjściowego są wykorzystywane zjawiska wzajemnego oddziaływania strumieni sprężonego powietrza oraz opływu przez nie nieruchomych części elementu.

Zalety elementów pneumonicznych :

1. Prosta budowa

2. Tanie medium użytkowe

3. Niezawodność

4. Łatwy sposób łączenia

5. Brak zasilania prądowego (nie występują iskry)

6. Odporność na warunki atmosferyczne(wilgoć)

Elementy pneumoniczne znalazły zastosowanie w układach sterujących i układach automatycznej regulacji wszędzie tam gdzie zastosowanie elementów elektronicznych powodowało zwiększenie stopnia skomplikowania układu (dodatkowe napięcia sterujące , inne medium sterujące) czy też wtedy gdy warunki atmosferyczne nie pozwalały na zastosowanie elektroniki ( wilgoć). Najczęściej elementy pneumoniczne dzięki swej prostej budowie i niezawodności i tym samym sygnale sterującym są stosowane wraz z siłownikami pneumatycznymi i innymi elementami wykorzystującymi powietrze jako medium robocze.

---