ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH NR 3
„MECHANIK’’
im. Stanisława Staszica w Kro
ś
nie
PRACOWNIA
URZ
Ą
DZE
Ń
MECHATRONICZNYCH
Temat
ć
wiczenia
Układy elektropneumatyczne.
Projekt Nr: EP_033
Wykonał:
Jarosław Tymczyszyn
Kl. IIIdT
1.Tytuł projektu
Projekt prac zwi
ą
zanych z doborem,
zaprojektowaniem, monta
ż
em i podł
ą
czeniem
elektropneumatycznego układu sterowania
urz
ą
dzeniem do sklejania elementów.
2.Zało
ż
enia wynikaj
ą
ce z tre
ś
ci zadania i zał
ą
czników
- Napi
ę
cie układu sterowania 24V DC
- Urz
ą
dzeni do
ś
ciskania sklejanych cz
ęś
ci, wyposa
ż
ony jest w
element wykonawczy siłownik dwustronnego działania.
- Do wysterowania siłownika słu
żą
elektrozawory z cewkami Y1 i Y2.
- Wci
ś
ni
ę
cie przycisku pierwszego S1_START powoduje wysuniecie
tłoczyska siłownika.
- Utrzymanie wysuni
ę
tego tłoczyska siłownika powinno trwa
ć
( dociska
ć
) przez 5s, a nast
ę
pnie powinien samoczynnie powróci
ć
do
pozycji pocz
ą
tkowej.
- Siłownik powinien wróci
ć
do poło
ż
enia pocz
ą
tkowego nawet przy
wci
ś
ni
ę
tym przycisku S1_START.
- Ponowne uruchomienie mo
ż
liwe dopiero po wycofaniu tłoczyska do
poło
ż
enia pocz
ą
tkowego i wcze
ś
niejszym zwolnieniu przycisku
S1_START.
- Powrót wysuni
ę
tego tłoczyska siłownika mo
ż
e si
ę
odby
ć
poprzez
wci
ś
ni
ę
cie przycisku S2_STOP w dowolnej chwili pracy.
- Czas oczekiwania jest niezb
ę
dny.
- Skok tłoczyska siłownika 100mm.
- Projekt ma by
ć
rozpatrze
ć
dla dwóch przypadków sterowania
siłownikiem:
a) zaworem elektropneumatycznym 5/2
b) zaworem elektropneumatycznym impulsowym 5/2
3.Schemat pneumatyczny i elektryczny układu sterowania
siłownikiem
za pomoc
ą
zaworu elektropneumatycznego 5/2.
4
2
5
1
3
Y1
1 A
1 C
1V1
0V
+24V
K1
K1
K2
5
Y1
K1
K2
S1_START
K1
K3
K3
K3
S2_STOP
Uklad pneumatyczny
Uklad elektryczny
K3
K2
5
0
%
5
0
%
1V3
1V2
1
2
3
4
5
2
4
5
1
4
5
2
5
Schemat Nr 1
Wykaz urz
ą
dze
ń
potrzebnych do wykonania zadania.
Lp.
Nazwa elementu
Oznaczenie
Opis elementu
1
Kompresor z zespołem
przygotowania powietrza
1C
6 bar
2
Siłownik pneumatyczny
1A
Dwustronnego działania
3
Zawór rozdzielaj
ą
cy 5/3
1V1
Monostabilny, sterowany
cewk
ą
elektromagnetyczn
ą
Y1 z
spr
ęż
yna powrotn
ą
4
Zasilacz
------
24V DC
5
Przeka
ź
nik
K1
24V DC
6
Przeka
ź
nik
K2
24V DC, czasowy
7
Przeka
ź
nik
K3
24V DC
8
Stycznik
K1
Normalnie otwarty
9
Stycznik
K2
Normalnie zwarty
10 Stycznik
K3
Normalnie zwarty
11 Przycisk
S1_Start
Sterowany r
ę
cznie,
normalnie otwarty
12 Przycisk
S2_Stop
Sterowany r
ę
cznie,
normalnie otwarty
13 Przeka
ź
nik zawór
elektromagnetycznego
Y1
24V DC
14 Zawór dławi
ą
co-zwrotny
1V2
Dławienie 50%
15 Zawór dławi
ą
co-zwrotny
1V3
Dławienie 50%
Diagram stanów
0
5
10
15
20
1
Pushbutton (make)
S1_START
1
Pushbutton (make)
S2_STOP
mm
50
100
Double acting cylinder
1A
0
a
5/n Way Valve
1V
1
Make switch
K1
1
Break switch
K2
1
Break switch
K3
Component Description Designation
Diagram ten ukazuje trzy cykle pracy elektropneumatycznego
układu sterowania urz
ą
dzeniem do sklejania elementów.
1.
Praca przy przyci
ś
ni
ę
tym i zaraz puszczonym przycisku.
(0-8s)
2.
Praca przy wci
ś
ni
ę
tym przycisku przez cały czas.
(8-15s).
3.
Praca, która została awaryjnie przerwana (15-20s).
Dokładny opis rozwi
ą
zania zadania
Sterowanie pracy urz
ą
dzenia do sklejania elementów jest uruchamiany
ł
ą
cznikiem przyciskowym S1_START, który zamyka obwód pr
ą
dowy
przeka
ź
nika K1 z samopodtrzymaniem. W obwodzie 4 znajduje si
ę
,
poł
ą
czone szeregowo, zestyk K1 i przeka
ź
nik czasowy wł
ą
czania
opó
ź
nionego K2. Przeka
ź
nik czasowy wł
ą
czania opó
ź
nionego K2 jest
uruchamiany w momencie wci
ś
ni
ę
cia przycisku S1_START . Zestyki K1 i
przeka
ź
nik K2 po okre
ś
lonym czasie ( 5s ) rozwiera stycznik zwarty
K2, który w obwodzie 2 chwilowo przerywa przepływ pr
ą
dy, co w wyniku
tłoczysko siłownika powraca do poło
ż
enia pocz
ą
tkowego. Zestyki K1 i
przeka
ź
nik K1 wł
ą
czaj
ą
w obwodzie 5 wzbudza elektromagnes Y1 zaworu
rozdzielaj
ą
cego siłownika. Tłoczysko wysuwa si
ę
w celu
ś
ci
ś
ni
ę
cia
elementów klejonych.
Ś
ciskanie elementów klejonych odbywa si
ę
przez
odpowiednio długi czas ( 5s ). Za czas trwania
ś
cisku odpowiada
przeka
ź
nik czasowy K2. Praca siłownika mo
ż
e zosta
ć
przerwana przez
wci
ś
ni
ę
cie ł
ą
cznika przyciskowego S2_STOP, który powoduje przerwanie
pracy i powrotu siłownika do poło
ż
enia pocz
ą
tkowego.
4. Schemat pneumatyczny i elektryczny układu sterowania siłownikiem
za pomoc
ą
zaworu elektropneumatycznego impulsowego 5/2.
4
2
5
1
3
0V
+24V
K1
K1
K2
5
Y1
K1
K2
S1_START
2
1
3
Y1
2
1
3
Y2
Y2
K2
1 A
1V1
1V2
1V3
1 C
K1
K3
K3
K3
K2
K3
K3
S2_STOP
Uklad pneumatyczny
Uklad elektryczny
5
0
%
5
0
%
1V5
1V4
1
2
3
4
5
6
7
2
4
5
7
1
4
5
6
2
5
Schemat Nr2
Wykaz urz
ą
dze
ń
potrzebnych do wykonania zadania.
Lp.
Nazwa elementu
Oznaczenie
Opis elementu
1
Kompresor z zespołem
przygotowania powietrze
1C
6 bar
2
Siłownik pneumatyczny
1A
Dwustronnego działania
3
Zawór rozdzielaj
ą
cy 5/3
1V1
Bistabilny, sterowany
ci
ś
nieniowo
4
Zawór rozdzielaj
ą
cy 2/3
1V2
Monostabilny, sterowany
cewka elektromagnetyczn
ą
Y1 z spr
ęż
yna powrotn
ą
5
Zawór rozdzielaj
ą
cy 2/3
1V3
Monostabilny, sterowany
cewka elektromagnetyczn
ą
Y2 z spr
ęż
yna powrotn
ą
6
Zawór dławi
ą
co-zwrotny
1V4
Dławienie 50%
7
Zawór dławi
ą
co-zwrotny
1V5
Dławienie 50%
8
Zasilacz
-----
24V DC
9
Przeka
ź
nik
K1
24V DC
10 Przeka
ź
nik
K2
24V DC, czasowy
11 Przeka
ź
nik
K3
24V DC
12 Stycznik
K1
Normalnie otwarty
13 Stycznik
K2
Normalnie otwarty
14 Stycznik
K2
Normalnie zwarty
15 Stycznik
K3
Normalnie zwarty
16 Przycisk
S1_Start
Sterowany r
ę
cznie
17 Przycisk
S2_STOP
Sterowany r
ę
cznie
18 Przeka
ź
nik zawór
elektromagnetycznego
Y1
24V DC
19 Przeka
ź
nik zawór
elektromagnetycznego
Y2
24V DC
Diagram stanów
0
5
10
15
20
1
Pushbutton (make)
S1_START
1
Pushbutton (make)
S2_STOP
mm
50
100
Double acting cylinder
1A
0
a
5/n Way Valve
1V1
0
a
3/n Way Valve
1V2
0
a
3/n Way Valve
1V3
1
Make switch
K1
1
Make switch
K2
1
Make switch
K3
Component Description Designation
Diagram ten ukazuje trzy cykle pracy elektropneumatycznego
układu sterowania urz
ą
dzeniem do sklejania elementów.
4.
Praca przy przyci
ś
ni
ę
tym i zaraz puszczonym przycisku.
(0-8s)
5.
Praca przy wci
ś
ni
ę
tym przycisku przez cały czas.
(8-16s).
6.
Praca, która została awaryjnie przerwana (16-22s).
Dokładny opis rozwi
ą
zania zadania
Sterowanie pracy urz
ą
dzenia do sklejania elementów jest uruchamiany
ł
ą
cznikiem przyciskowym S1_START, który zamyka obwód pr
ą
dowy
przeka
ź
nika K1 z samopodtrzymaniem. W obwodzie 4 znajduje si
ę
,
poł
ą
czone szeregowo, zestyk K1 i przeka
ź
nik czasowy wł
ą
czania
opó
ź
nionego K2. Przeka
ź
nik czasowy wł
ą
czania opó
ź
nionego K2 jest
uruchamiany w momencie wci
ś
ni
ę
cia przycisku S1_START . Zestyki K1 i
przeka
ź
nik K2 po okre
ś
lonym czasie ( 5s ) w obwodzie 1 rozwiera
stycznik zwarty K2, który w obwodzie 2 chwilowo przerywa przepływ
pr
ą
dy, co w wyniku umo
ż
liwia powrót tłoczysko siłownika do poło
ż
enia
pocz
ą
tkowego. W obwodzie 6 zwiera stycznik rozwarty K2 co w wyniku
wzbudza elektromagnes Y2 zaworu rozdzielaj
ą
cego siłownika.
Elektromagnes Y2 odpowiada za wsuni
ę
cie si
ę
tłoczyska siłownika.
Zestyki K1 i przeka
ź
nik K1 wł
ą
czaj
ą
w obwodzie 5 wzbudza
elektromagnes Y1 zaworu rozdzielaj
ą
cego siłownika. Elektromagnes Y1
odpowiada za wysuni
ę
cie si
ę
tłoczyska siłownika. Tłoczysko wysuwa
si
ę
w celu
ś
ci
ś
ni
ę
cia elementów klejonych.
Ś
ciskanie elementów
klejonych odbywa si
ę
przez odpowiednio długi czas ( 5s ). Za czas
trwania
ś
cisku odpowiada przeka
ź
nik czasowy K2. Praca siłownika mo
ż
e
zosta
ć
przerwana przez wci
ś
ni
ę
cie ł
ą
cznika przyciskowego S2_STOP,
który powoduje przerwanie pracy i powrotu siłownika do poło
ż
enia
pocz
ą
tkowego.
Wykaz prac zwi
ą
zanych z monta
ż
em i uruchomieniem układu
1.
Zapoznanie si
ę
ze schematem układu.
2.
Przygotowanie cz
ęś
ci do monta
ż
u.
3.
Na samym pocz
ą
tku monta
ż
u nale
ż
y przykr
ę
ci
ć
do blatu
stołu siłownik pneumatyczny 1A za pomoc
ą
czterech
ś
rub.
Siłownik powinien by
ć
umieszczony 175mm od kraw
ę
dzi
metalowego stołu ,z kraw
ę
dzi
ą
zapobiegaj
ą
c
ą
przesuwania
si
ę
elementów klejonych.
4.
W pułkach pod stołem nale
ż
y zamontowa
ć
zawór
rozdzielaj
ą
cy 1V za pomoc
ą
dwóch
ś
rub do
ś
ciany stołu.
5.
W pomieszczeniu obok nale
ż
y zamontowa
ć
zestaw do
spr
ęż
ania powietrz ( kompresor) 1C .
6.
Nast
ę
pnie nale
ż
y poł
ą
czy
ć
kompresor z zaworem 1V, a zawór
1V z siłownikiem 1A za pomoc
ą
przewodów ci
ś
nieniowych.
7.
Do blatu stołu nale
ż
y zamontowa
ć
pulpit z przyciskami
steruj
ą
cymi za pomoc
ą
kotw mocuj
ą
cych.
8.
Pulpit z przyciskami S1_Start i S2_Stop i zawór
rozdzielaj
ą
cy 1V nale
ż
y poł
ą
czy
ć
z układem elektrycznym
za pomoc
ą
przewodów zgodnie z schematem.
9.
Nale
ż
y wszystkie poł
ą
czenia sprawdzi
ć
czy s
ą
poł
ą
czenia
zgodne z schematem Nr 1
10.
Nale
ż
y podł
ą
czy
ć
zasilanie 24V DC do układu zgodnie z
schematem.
11.
Uruchomienie spr
ęż
arki.
12.
Uruchomienie elektropneumatycznego układu przyciskiem
S1_START
13.
Sprawdzenie czy układ działa poprawnie.
14.
W przypadku wykrycia ewentualnych bł
ę
dów nale
ż
y przerwa
ć
test i usun
ąć
wykryte wady układu. Nast
ę
pnie
przeprowadzi
ć
kolejny test.
15.
Test działania przy wykonywanej pracy ( podczas klejenia
elementów).
Wykaz narz
ę
dzia potrzebne do monta
ż
u:
- Wiertarka
- Wiertło 6mm
-
Ś
rubokr
ę
t
- Klucze płaski
- Metr
- Szczypce
- Multimetr DC/Ac, U/I
- Kleszcze do
ś
ci
ą
gania izolacji
- Przewody elektryczne
- Obcinaczka do przewodów
Wskazania eksploatacyjne dla układu sterowania drzwiami
przesuwanymi.
Układ powinien przechodzi
ć
regularne co roczne przegl
ą
dy w
celu sprawdzenia prawidłowej jego pracy:
- Sprawdzanie ci
ś
nienia w układzie
- Sprawdzanie stanu zaolejenia układu