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