Sprawozdanie

„Badanie sekwencyjnego układu sterowania

siłownikami pneumatycznymi”

Smyl Sebastian
Tybora Łukasz
Łagutko Mateusz

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia była realizacja zamkniętego układu sekwencyjnego
sterowania siłownikami pneumatycznymi dwustronnego działania w różnych
procesach technologicznych. Rozważano 3 układy z krótkimi sekwencjami
ruchów siłowników (np. jednoczesne wysuwanie i wsuwanie obu siłowników,
lub wysuwanie i chowanie naprzemienne), i 1 układ o dłuższej sekwencji
ruchów służącej do kapslowania butelek na linii produkcyjnej.

Programy sterujące pisano w kompilatorze programu Turbo Pascal.

Schemat układu sterowania sekwencyjnego siłownikami
pneumatycznymi

Obiektami regulacji są tu siłowniki. Regulatorami są zawory połączone z siłownikami,
sterownikiem jest specjalny program. Sygnałem wejściowym będzie ciśnienie wylotowe na
zaworze, y to sygnał regulowany czyli sygnał cyfrowy wysyłany przez kontaktronowe
czujniki obecności tłoka. Yo to sygnał odniesienia (wartość zadana wielkości regulowanej),
który porównywany jest z wielkością przetwarzania Ym . Od regulatora do nastawnika
biegnie sygnał regulacyjny, mówiący jakie trzeba jeszcze przyłożyć ciśnienie, aby siłownik
dotarł do wyznaczonego punktu. Od nastawnika biegnie sygnał nastawczy, bezpośrednio
oddziałujący na obiekt.

Ćwiczenie 1

Pierwszy program „dotykanie” realizował naprzemienne wsuwanie i wysuwanie się
siłowników. Najpierw wysuwał się górny siłownik, zatrzymywał po określonej długości,
potem cofał się i tą samą czynność wykonywał drugi siłownik, przy czym drugi siłownik
zaczynał wysuwanie wtedy, gdy pierwszy cofał się do pozycji początkowej. Program nie
pracował w pętli więc nie był dość efektywny, po każdym cyklu pracy trzeba było
wczytywać go od nowa. Program zmodyfikowano tak, aby siłowniki wysuwały się na tą
samą odległość – w tym celu przy komendzie delay zmieniano numer, który kodował
wysunięcie siłownika. Numer ten to czas w ms i dla górnego siłownika wynosił 1500, a dla
dolnego 900. Różnica w wartościach wynika z tego, iż górny zawór ma podczas
wypychania powietrza poruszającego tłokiem większą pracę do wykonania. Spowodowane
to jest m.in. smarowaniem, tarciem, lepkością smaru, zużyciem materiału siłownika.

Program DOTYKANIE;
uses crt;
begin
ClrScr;
port[$378]:=16+2;
delay(1500);
port[$378]:=1+32;
delay(900);
port[$378]:=2+32;
end.

Algorytm działania:

1.

Otwórz lewy górny zawór (siłownik górny rozpoczyna wysuwanie)

2.

Czekaj 1500 ms (siłownik dotyka powierzchni)

3.

Otwórz prawy górny zawór (siłownik górny cofa się)

4.

Otwórz lewy dolny zawór (siłownik dolny wysuwa się)

5.

Czekaj 900 ms (siłownik dolny dotyka powierzchni)

6.

Otwórz dolny prawy zawór (siłownik dolny cofa się)

7.

Koniec

Ćwiczenie 2

Drugi program „pętla” realizował czynności takie jak w programie „dotykanie”, ale został
zapętlony tak, aby siłowniki realizowały ciągły ruch posuwisto-zwrotny. Podczas pracy
zaobserwowano fakt, iż siłowniki łatwiej wysuwały się niż cofały (rozpoczęcie cofania
zajmowało więcej czasu niż rozpoczęcie wysuwania). Wynika to z faktu, iż łatwiej
wypychać siłownik, gdyż przy cofaniu otwiera się prawy elektrozawór i tłoczysko zasłania
część powierzchni , na którą działa ciśnienie.

Program PETLA_3;

uses crt;

begin

ClrScr;

repeat

port[$378]:=2+16;

delay(2000);

port[$378]:=1+32;

delay(2000);

until KeyPressed;

port[$378]:=2+32;

end.

Algorytm działania:

1.

Początek pętli

2.

Otwórz lewy górny zawór (siłownik górny rozpoczyna wysuwanie)

3.

Czekaj 2000 ms (siłownik górny dotyka powierzchni)

4.

Otwórz prawy górny zawór (siłownik górny cofa się)

5.

Otwórz lewy górny zawór (siłownik dolny zaczyna wysuwanie)

6.

Czekaj 2000 ms (siłownik dolny dotyka powierzchni)

7.

Otwórz dolny prawy zawór (siłownik dolny cofa się do określonego portu)

8.

Skocz na początek pętli

Ćwiczenie 3

Program „dolny_czujniki” realizował wysuwanie i cofanie się tylko dolnego czujnika.

Długość reguluje się poprzez zmianę numerów (wysuwania w wierszu 4 i cofania w wierszu
6) oznaczających porty czujników. Program w czasie działania siłownika będzie cały czas
testował jego położenie aż do momentu, gdy dotrze do zaznaczonych wcześniej portów.

Program DOLNY_2__CZUJNIK;

uses crt;

begin

port[$378]:=1;

repeat until (port[$379] and 16) =16;

port[$378]:=2;

repeat until (port[$379] and 128) = 128;

port[$378]:=1+2;

port[$378]:=0;

end.

Algorytm działania:

1.

Początek pętli 1

2.

Otwórz dolny lewy zawór (dolny siłownik wysuwa się)

3.

Początek pętli 2 (pusta pętla)

4.

Koniec pętli 2 (dolny siłownik wysunie się do portu 16)

5.

Otwórz dolny prawy zawór (dolny siłownik cofa się)

6.

Początek pętli 3 (pusta pętla)

7.

Koniec pętli 3 (dolny siłownik cofnie się do portu 128)

8.

Koniec pętli 1

10. Skocz na początek pętli 1

Ćwiczenie 4

Program ”kapslowanie” służy do kapslownia butelek znajdujących się na linii produkcyjnej.
Siłownik dolny podsuwa butelkę na stanowisko kapslowania, siłownik górny nakłada i
zaciska kapsel na szyjce, potem siłownik dolny przesuwa ją dalej na taśmociąg.

Program KAPSLOWANIE_5;
uses crt;
begin;
ClrScr;
port[$378]:=2+32;
repeat until (port[$37A] and 8)=8;
repeat until (port[$379] and 128)=128;
repeat
port[$378]:=1;
repeat until (port[$379] and 64)=64;
port[$378]:=1+2;
port[$378]:=16+1+2;
repeat until (port[$37A] and 2)=2;
port[$378]:=32;
repeat until (port[$37A] and 4)=4;
port[$378]:=1;
repeat until (port[$379] and 16)=16;
port[$378]:=2;
repeat until (port[$379] and 128)=128;
until keypressed;
port[$378]:=2+32;
repeat until (port[$37A] and 8)=8;
repeat until (port[$379] and 128)=128;
port[$378]:=0;
end.

Algorytm działania:

1.

Początek pętli

2.

Chowaj oba siłowniki

3.

Czekaj aż wsunie się górny (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 8)

4.

Czekaj aż wsunie się dolny (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 128)

5.

Otwórz dolny lewy zawór (wysuwanie dolnego siłownika)

6.

Czekaj (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 64)

7.

Otwórz górny lewy zawór (wysuwanie górnego siłownika)

8.

Czekaj (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 2)

9.

Otwórz górny prawy zawór (cofanie górnego siłownika)

10.

Czekaj ( sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 4)

11.

Otwórz dolny lewy zawór (wysuwanie dolnego siłownika)

12.

Czekaj (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 16)

13. Otwórz dolny prawy zawór (cofanie dolnego siłownika)

14. Czekaj (sprawdzenie położenia do osiągnięcia portu 128) 15.
Skocz na początek pętli (powtórz n razy 5-14) 16. Chowaj oba
siłowniki

17.

Czekaj aż cofnie się górny (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 8)

18.

Czekaj aż cofnie się dolny (sprawdzenie położenia do osiągnięcia portu 128)

19.

Zamknij elektrozawory

Wnioski

-

Pneumatycznymi elementami i urządzeniami wykonawczymi ( np. siłowniki i

zawory) możemy sterować bezpośrednio – bez elementów wzmacniających.

-

Urządzenia pneumatyczne sterowane układami sekwencyjnymi mogą być efektywnie

wykorzystywane w różnych procesach technologicznych, gdyż posiadają lekkość
konstrukcji, wykazują się dobrą szybkością działania, są mało wrażliwe na trudne warunki
pracy (wahania temperatury, drgania, wstrząsy, zapylenie). Także plusem jest względnie
niewielka wrażliwość na parametry czynnika roboczego ( zanieczyszczenie, wilgotność,
wahania ciśnienia). Programy sterujące są stosunkowo łatwe w obsłudze i dają zwiększenie
efektywności działania.