Festo Automatika Kereskedelmi s Szolgltat Kft.

1037 Budapest, Csillaghegyi t 3234.Tel.: 36 1 250 0055Fax: 36 1 250 1593E-mail: info_hu@festo.comInternet: www.festo.hu

BEVEZETS AZ ELEKTRO- PNEUMATIKBA

EP211

Kpzseink

Ipari pneumatika a gyakorlatban P111

Karbantarts, hibakeress s megelzs, llsid cskkents a pneumatikban P121

Clorientlt pneumatika P130

Pneumatika felsfokon P150

Ipari elektropneumatika EP211

Pneumatika gyakorlati ismeretek gpkezelknek P100

Vkuumtechnika VUU

PLC programozsi gyakorlatok E311

PLC vezrls gyrtrendszerek diagnosztikja E311S

PLC ismeretek zemi mrnkk, termelsirnytk rszre E350

Szenzortechnikai gyakorlatok, hibakeress s llsid cskkents SP1110

Ipari hidraulika a gyakorlatban H511

Karbantarts, hibakeress s megelzs, llsid cskkents a hidraulikban H521

Ipari elektrohidraulika EH611

Proporcionlhidraulika gyakorlatok PH711

Hidraulika gyakorlati ismeretek gpkezelknek H100

Szmtgppel tmogatott tervezs CAD100

Minden, amit a frccsntsrl tudni kell M2002

Problmamegoldsi technikk gyrtsi krnyezetben PR3000

Hatkony s gazdasgos termelsi rendszer kialaktsnak mdszerei TP900

Kompetencia-felmrs KOP6

Opertori munka hatkonysgnak nvelse mszaki kpzssel OP5

Outplacement gondoskod elbocsts mszaki kpzssel OUT1

ramkri panelek, kbelezsek gyrtsnak minsgbiztostsa IPC6

Aktulistanfolyamiknlatunk:awww.kekvilag.hu/didactic/tanfolyamokweboldalontallhat.

2006

/03/

EP21

1, 1

2192

644

A knyv a Festo Kft. gondozsban jelenik meg, alapjt a Festo GmbH. jegyzetei kpezik. Msodik kiads. A kiads ve: 2006. Szerkeszt: Bolla GyulaFesto Kft. 1037 Budapest, Csillaghegyi t 32-34. Grafikai munka: Gong 95 Bt., 1171 Budapest, Eszperant u. 5. Nyomda: Kontaktprint Kft. 1101 Korponai u. 1/aLektorlta: Inhaizern Kopasz AnikEngedlyezte: Lakatos Aladr

Bevezets az elektro-pneumatikbatanknyv

Tartalomjegyzk

1 Bevezets ..........................................................................................4 1.1 A vezrlstechnika alapfogalmai ...........................................................................4 1.2 Pneumatikus s elektropneumatikus vezrlsek .................................................. 7 1.3 Az elektromossg alapjai ...................................................................................... 9

2 Elektromos ptelemek ..................................................................13 2.1 Az elektromos tpegysg .................................................................................... 13 2.2 Elektromos jeladk, jelfeldolgozk ...................................................................... 13 2.2.1 Nyomgombok, kapcsolk .................................................................................. 13 2.2.2 rzkelk ............................................................................................................14 2.2.3 Relk s vd relk ............................................................................................. 19 2.3 Szabadon programozhat vezrlk (PLC) .......................................................... 21

3 Elektromosan mkdtetett tszelepek (mgnesszelepek) ..............23 3.1 A mgnesszelepek alkalmazsa ......................................................................... 23 3.2 A mgnesszelepek felptse .............................................................................24 3.3 A leggyakrabban hasznlt mgnesszelepek .......................................................24 3.4 ptsi mdok s teljestmnyek .........................................................................29

4 Rels vezrlsek .............................................................................34 4.1 Rels vezrlsek alkalmazsa ............................................................................34 4.2 Direkt s indirekt vezrls ...................................................................................34 4.3 Logikai vezrlsek ............................................................................................... 36 4.4 Jeltrols ............................................................................................................. 37 4.4.1 Jeltrols impulzus (bistabil) mgnesszeleppel .................................................. 37 4.4.2 Jeltrols rels ntartssal .................................................................................39 4.5 Idkvet vezrlsek .......................................................................................... 41 4.6 Folyamatkvet vezrlsek .................................................................................42 4.7 Tervezsi feladat ................................................................................................. 46

5 A modern EP berendezsek felptse ...........................................56 5.1 Trendek s fejlesztsek....................................................................................... 56 5.1.1 Pneumatikus hajtsok ......................................................................................... 56 5.1.2 Elektromos hajtsok ............................................................................................ 59 5.1.3 Szenzorok ........................................................................................................... 61 5.1.4 Jelfeldolgozk ..................................................................................................... 62 5.1.5 Mgnesszelepek ................................................................................................. 63 5.1.6 Modern huzalozsi megoldsok ..........................................................................65 5.1.7 Az ptelemek s a szerelsi md kivlasztsa ................................................69 5.2 Arnyos pneumatika ........................................................................................... 80 5.2.1 Arnyos nyomsszablyoz szelepek ................................................................ 72 5.2.2 Arnyos tszelepek ............................................................................................. 73 5.3 Diagnosztika a decentralizls harmadik genercija .....................................75

Elsz

Az elektropneumatikt az ipari automatizlstechnika szmos terletn sikeresen alkalmazzk.Vilgszerte mkdtetnek elektropneumatikus gyrt-, szerel- s csomagol berendezseket. Az elektropneumatika egyesti magban az elektromos-, elektronikus vezrlkzeg, illetve a pneumatikus munkakzeg elnys tulajdonsgait.

A kvetelmnyek vltozsa s a technikai fejlesztsek jelentsen megvltoztattk a vezrlsek kialaktst. A legtbb terleten a hagyomnyos rels vezrlseket szabadon programozhat vezrlsekkel (PLC-s vezrlsek) vltottk fel. Ez rugalmasabb, olcsbb, jobban megfelel a nvekv elvrsoknak.Ezek a modern megoldsok is naprl-napra vltoznak kihasznlva az elektronika-, az informatika-, a pneumatika fejldsbl szrmaz lehetsgeket. Elegend pldaknt megemlteni a szelepszigeteket, a buszrendszereket, az arnyos pneumatikt.

A tanknyv clja, hogy megismertesse az elektropneumatikus berendezsekben hasznlatos elemeket, azok mkdst, felptst, szerept, hasznlatt a legltalnosabbaktl a legjabbakig.

1 Bevezets

1.1 Avezrlstechnikaalapfogalmai

Az automatizlssal mentesteni lehet az embert a fizikai munka s a termelsirnyt tevkenysg vgzse all. Az ember feladata csupn az automatizlt berendezsek felgyelete, karbantartsa, javtsa, illetve belltsa.

Az nmkd irnyts trvnyszersgeivel s gyakorlati megvalstsval az irnytstechnika foglalkozik. Az irnyts olyan mvelet, amely valamilyen folyamatot elindt, fenntart, mdost, illetve lellt.Az irnyts rszmveletei az informciszerzs, a dnts, a rendelkezs s a beavatkozs.

Vgrehajts

Jelkiads

Jelfeldolgozs

Jelbevitel

Munkavgz rsz

Vezrl rsz

1.1 bra. Jelramls a vezrlsben

Az irnytst szablyozssal, vagy vezrlssel valsthatjuk meg. Mindkett trtnhet kzi-, vagy nmkd irnytssal, illetve a kett kombincijval.

A vezrls az a folyamat egy rendszeren bell, amelynl egy vagy tbb rtk bemen rtkknt befolysolja a kimen rtknek tekintett tbbi rtket, a rendszer sajtos trvnyszersgeinek megfelelen. A vezrlsekre az a jellemz, hogy az egyes tviteli tagokon illetve a vezrllncon thalad hatslnc nyitott. (DIN 19226)

Vezrlsek

Idkvet vezrlsek

Logikai vezrlsek

Folyamatkvet vezrlsek

Kvet vezrlsek

1.2 bra. A vezrlsek csoportostsa

1. Bevezets

Logikaivezrls

Olyan vezrls, ahol a bemen jelek jelllapotaihoz a Boole-algebra logikai mveleteinek (S, VAGY, NEM) megfelelen vannak hozzrendelve a kimenjelek meghatrozott jelllapotai.

Kvetvezrls

Programozott sorrendben lpsenknt halad vezrls. Tovbblps a kvetkez programlpsre a lptetsi felttelektl fggen trtnik. Klnleges lpssorrendeket ugrsokat, hurkokat, elgazsokat is lehet programozni.

Idkvet vezrls

Olyan kvet vezrls, amelynek lptetsi felttelei kizrlag id fggek. A lptetsi felttelek ellltshoz idtagokat, idszmllkat lehet hasznlni.

Folyamatkvet vezrls

Olyan kvet vezrls, amelynek lptetsi felttelei csak a vezrelt folyamat jeleitl (rzkelk jelei) fggenek.

1.3 bra. Folyamatkvet vezrlssel irnytott berendezs

A vezrls elnevezst nem csak a vezrlsi folyamatra, hanem arra a berendezsre is hasznljuk, amely a vezrlst megvalstja.

1. Bevezets

Jelek

Az informcikat jelekkel brzoljuk. Az brzols egy fizikai jellemz rtkvel vagy rtknek vltozsval trtnik.

1.4 bra. Plda az analg-, a digitlis- s a binris jelre

Analg jel:Az analg jel olyan folyamatosan vltoz jel, amelynek az rtke (informci tartalma) az rtktartomnyon bell tetszleges rtkeket vehet fel.

Digitlis jel:A digitlis jel csak meghatrozott rtkeket vehet fel. Ez az rtk egy alaprtk egsz szm tbbszrse lehet. Az egyik rtkrl a msikra ugrsszeren vlt (lpcss jel).

Binris jel:A binris jel olyan digitlis jel, amelynek csak kett rtke (rtktartomnya) van.A jel teht kt informcit tartalmaz, pl. igen - nem, van - nincs, 1 - 0.A bizonytalansg elkerlse miatt a kt rtktartomny kztt egy biztonsgi tartomnynak kell lenni (pl. a 0-s jel 0-5V, az 1-es jel 10-30V, gy a biztonsgi tartomny 5-10V).

A jel rtknek a fels vagy az als rtktartomnyba kell esni. Ha a jelrtk a biztonsgi tartomnyba (tilos zna) esne, gy ez pl. egy szelepnl bizonytalan llapotot idzne el, ami hibs mkdst eredmnyezhet.

1. Bevezets

1.2 Pneumatikusselektropneumatikusvezrlsek

A pneumatikus s elektropneumatikus berendezsek abban megegyeznek, hogy mindegyikben tbbnyire pneumatikus munkavgz elemeket hasznlunk. Viszont a vezrl rszben lnyegesen klnbznek egymstl.

A pneumatikus vezrlsnl pneumatikus elemeket hasznlnak, azaz klnbz szelepeket (trol-, logikai, id-, stb.), illetve lptet egysgeket.

Az elektropneumatikus vezrlsnl a vezrl egysget elektromos elemekbl ptik fel, pl. relkbl, idrelkbl, vagy szabadon programozhat vezrlst (PLC) alkalmaznak.

Vgrehajts

Jelkiads

Jelfeldolgozs

Jelbevitel

Munkavgz rsz

Vezrl rsz

VGREHAJTK Munkahengerek Motorok...

ERSTK tszelepek

IRNYTK tszelepek Logikai szelepek

JELADK Nyomgombok rzkelk...

1.5 bra. Jelramls a pneumatikus vezrlsben

A tisztn pneumatikus vezrlssel szemben az elektropneumatikus vezrlst nem egy kapcsolsi rajzon tntetik fel, hanem kt klnll rajzon. Az egyiken a pneumatikus, a msikon az elektromos rszt brzoljk.

Azelektropneumatikusvezrlselnyei

Az elektropneumatikus vezrls a kvetkez elnyket mutatja a tisztn pneumatikus vezrlssel szemben:

magasabb fok megbzhatsg (kevesebb mechanikusan mozg ptelem), kisebb tervezsi s zembe helyezsi kltsg, kisebb helyszksglet, gyorsabb mkds.Klnsen elnysek az elektropneumatikus vezrlsek abban az esetben, ha szabadon programozhat vezrlt (PLC) alkalmazunk, tovbb szelepszigeteket hasznlunk s kommunikcis hlzatot ptnk ki.

1. Bevezets

Manapsg az elektropneumatikus vezrlseket szles krben alkalmazzk az ipari termels terletn, a tisztn pneumatikus vezrlseket ritkbban, csak specilis terleteken hasznljk.

Vgrehajts

Jelkiads

Jelfeldolgozs

Jelbevitel

Munkavgz rsz

Vezrl rsz

VGREHAJTK Munkahengerek Motorok...

ERSTK Mgnesszelepek

IRNYTK Relk Programozhat vezrlk...

JELADK Nyomgombok rzkelk...

1.6 bra. Jelramls az elektropneumatikus vezrlsben

Mivel az elektropneumatikus vezrlseknl a munkakzeg pneumatikus, a vezrlkzeg pedig elektromos, szksg van jeltalaktra, amely az elektromos jelet talaktja pneumatikus jell (E-P talakt), ezt a feladatot a mgnesszelepek ltjk el.

1.7 bra. Munkahengermgnesszelep kombinci (Festo)

1. Bevezets

1.3 Azelektromossgalapjai

Az elektromossg egy energiafajta. Hatsa h, fny, mgneses, vagy vegyi formban jelenik meg.Az egyszer elektromos ramkr egy ramforrsbl, egy fogyasztbl s az ezeket sszekt vezetkekbl ll. Fizikailag nzve az elektromos ramkrben a negatv tltsek, az elektronok mozgnak a vezetkeken keresztl az ramforrs negatv plustl a pozitv plusa fel. A tltshordozk mozgst nevezzk elektromos ramnak. Elektromos ram csak zrt ramkrben folyhat.

Klnbsget tesznk egyen-, s vltram kztt:

Ha az ramkrben a feszltsg mindig egy irnyba hat, akkor az ramnak is mindig ugyanaz az irnya. Ilyenkor beszlhetnk egyenramrl, illetve egyenramkrrl.

A vltram, illetve vltramkr esetn az ram s a feszltsg egy bizonyos tem szerint vltogatja az irnyt s erssgt.

Technikai ramirny

Amikor a nyomgomb zrja az ramkrt, akkor ram folyik a fogyasztn keresztl. Elektronok ramlanak az ramforrs negatv plustl a pozitv plusa fel. Mieltt az elektronok ltezse ismertt vlt volna, gy tudtk, hogy az ram irnya a pozitv plustl a negatv plus fel tart. Ez a definci a gyakorlatban mg ma is rvnyes. gy nevezik, hogy technikai ramirny.

Villamos vezet

Villamos ram alatt a tltshordozk irnytott mozgst rtjk. Az ram egy anyagban csak akkor tud folyni, ha ott elegend szabad elektron tallhat. Az ilyen anyagokat villamos vezetknek hvjuk. Klnsen j villamos vezet a rz, az alumnium s az ezst. A vezrlstechnikban elssorban rzvezetkeket hasznlnak.

1.8 bra. Elektromos ramkr

Villamos ellenlls

Minden anyagban ellenlls keletkezik az ram folysval szemben. Ez akkor jn ltre, amikor a szabadon mozg elektronok a vezetk anyagt felpt atomokkal tkznek, ezltal akadlyozva vannak mozgsukban. Villamos vezetkekben alacsony az ellenlls.

Azokat az anyagokat, melyekben a villamos ellenlls igen nagy mrtk, villamos szigetelknek nevezzk. A villamos vezetkek s kbelek szigetelsre gumi- s manyagbzis anyagokat hasznlnak.

1. Bevezets

10

Forrsfeszltsg

Az ramforrs negatv plusn elektronfelesleg van, a pozitv pluson pedig elektronhiny. Ezt a jelensget forrsfeszltsgnek nevezik.

Ohm trvnye

A feszltsg, az ramerssg s az ellenlls kztti sszefggseket az Ohm trvny rja le. Ez kimondja, hogy egy ramkrben, adott villamos ellenllsnl az ramerssg ugyanolyan arnyban vltozik, mint a feszltsg, ez azt jelenti:

Ha emelkedik a feszltsg, akkor n az ramerssg. Ha cskken a feszltsg, akkor cskken az ramerssg

U=RIU = Feszltsg mrtkegysge: Volt (V)R = Ellenlls mrtkegysge: Ohm ()I = ramerssg mrtkegysge: Amper (A)

Villamos teljestmny

A mechanikban a teljestmny rtelmezse: minl gyorsabban van egy adott munka elvgezve, annl nagyobb teljestmnyt kapunk. A teljestmny teht egysgnyi idre es munka.

Egy ramkrben a fogyaszt villamos energit alakt t mozgsi energiv (villanymotor), fnysugrr (izzlmpa), vagy henergiv (hsugrz). Minl gyorsabban alakul t az energia, annl magasabb a villamos teljestmny. Teht a teljestmny itt egysgnyi id alatt talaktott energia.N a teljestmny, ha nvekszik az ramerssg, vagy a feszltsg.Egy fogyaszt villamos teljestmnyt elektromos teljestmnyfelvtelnek is nevezik.

P=UIP = Teljestmny mrtkegysge: Watt (W)U = Feszltsg mrtkegysge: Volt (V)I = ramerssg mrtkegysge: Amper (A)

Azelektromgnesmkdse

Minden olyan villamosvezetk krl, amelyben ram folyik, mgneses mez alakul ki. Ha nvekszik az ramerssg, akkor n a mgneses tr. A mgneses terek vonzert gyakorolnak a vasbl, nikkelbl vagy kobaltbl kszlt munkadarabokra. Ez az er a mgneses tr nvekedsvel egytt nvekszik.

Az elektromgnes felptse:

A vezett tekercs formjra csvlik.

A tekercsbe egy vasmagot helyeznek. Ha villamos ram folyik a tekercsen keresztl, akkor a vasmag tmgnesezdik. Azonos ramerssg mellett sokkal nagyobb mgneses teret lehet ellltani vasmagos tekerccsel, mint a lgmagossal.

1.9 bra. Az elektromgnes felptse

1. Bevezets

11

Az elektropneumatikus vezrlseknl az elektromgneseket elssorban szelepek, relk tvltshoz hasznljk. Elektromgnesekben hasznlnak egyenram, illetve vltram tekercseket is.Az egyenram mgnesek lgyan kapcsolnak, kicsi a bekapcsolsi teljestmnyk, kicsi a tartsi teljestmnyk. Kikapcsolskor viszont tlfeszltsg keletkezik, szikraoltsra van szksg.A vltram mgneseket rvid kapcsolsi id, nagy meghz er, nagy ramfelvtel jellemzi. Tbbnyire nincs szksg szikraoltsra.Az egyenram mgnesek vasmagja tmr lgyvas, a vltram mgnesek vasmagja lemezelt. A vltram mgnes zem kzben ersen melegszik.

Induktv ellenlls vltakoz feszltsgnl

Ha egy tekercset vltakoz feszltsgre kapcsolunk, akkor vltram folyik rajta keresztl.Ez azt jelenti, hogy az ram s a mgneses mez llandan vltozik. A mgneses mez vltozsa a tekercsben ramot indukl. Az induklt ram ellene hat a mgneses teret elllt ramnak. A tekercs teht a vltrammal szemben ellenllst tanst. A tekercs ellenllsa vltakoz feszltsgnl ltszlag megn. A tekercs ltszlagos ellenllst induktv ellenllsnak is nevezik. Az induktv ellenlls annl nagyobb, minl srbben vltozik a villamos feszltsg s minl nagyobb a tekercs nindukcis tnyezje.

Az nindukcis tnyez mrtkegysge: Henry (H)

1 H = 1 Vs/A = 1 Ohms

Induktv ellenlls egyenfeszltsgnl

Egyenfeszltsg esetn csak a bekapcsolsnl vltozik az ram, a feszltsg s a mgneses mez. Ezrt itt az induktv ellenlls csak a bekapcsols idpontjban hat.

Avillamoskondenztormkdse

A kondenztor kt vezet lapbl s a kett kztti szigetel rtegbl (dielektrikumbl) ll. A kondenztorban lv vezetket fegyverzeteknek hvjuk. Ha egyenram ramforrsra kapcsoljuk a kondenztort, akkor egy rvid ideig tltram folyik rajta. A kt lap villamos tltst kap. Ha megszaktjuk a kapcsolatot az ramforrssal, akkor a tltst eltrolja a kondenztor. Minl nagyobb egy kondenztor kapacitsa, annl tbb villamostltst tud trolni azonos feszltsgnl.

A kapacits mrtkegysge a Farad (F)

1 F = 1 As/V

Ha sszekapcsolunk egy feltlttt kondenztort egy fogyasztval, akkor tltskiegyenltds zajlik le. Addig folyik villamos ram a fogyasztn keresztl, amg a kondenztor teljesen kirl.Egy szigetelanyag dielektromos llandja azt adja meg, hogy hnyszor lesz nagyobb a kondenztor kapacitsa, ha leveg helyett az adott anyagot hasznljuk szigetelknt.

Adidamkdse

A didk olyan villamos ptelemek, amelyeknek a villamos ram irnytl fggen klnbz az ellenllsuk:

tereszt irnyban igen csekly az ellenllsa, a villamos ram akadlymentesen folyhat. Zr irnyban az ellenlls nagyon magas, ezrt itt nem folyhat t az ram.Ha egy vltramkrbe ptik be a didt, akkor az ram csak egy irnyban tud folyni. gy a villamos ram egyenirnytott lesz.A dida villamos ramra gyakorolt hatst ssze lehet hasonltani egy visszacsap szelepnek az tramlsra gyakorolt hatsval egy pneumatikus kapcsolsban.

1. Bevezets

12

Mrsekavillamosramkrben

A villamos ramot, feszltsget, ellenllst ltalban egy tbbfunkcis mrmszerrel mrik. Mrs eltt be kell lltani a megfelel zemmdot (egyen-, vltram, feszltsg, ramerssg, ellenlls mrse).

A feszltsgmrsre hasznlt mrmszert voltmrnek, az ramerssg mrshez hasznlt mrmszert ampermrnek is nevezik.

Biztonsgielrsok:

Bizonyosodjon meg a mrs eltt arrl, hogy a vezrl rsz, ahol mrni akar csak maximum 24 V villamos feszltsggel dolgozik!

A vezrls olyan rszein, ahol a vezrls magasabb villamos feszltsggel dolgozik (pl. 230 V-al), mrseket csak olyan szemly vgezhet, aki erre kpestett, illetve akit erre kioktattak.

Szakszertlen mrs kzben letveszly llhat fenn!

FeszltsgmrsFeszltsgmrsnl a mrmszert a fogyasztval prhuzamosan kell bektni. Ahhoz, hogy a mrsi eredmny a lehet legkevsb torzuljon, a mrmszeren csak nagyon kis ramnak szabad tfolynia. Ez azt jelenti, hogy a voltmr beptett ellenllsnak nagynak kell lennie.ramerssgmrsAz ramerssg mrsekor a mrmszert a fogyasztval sorosan kell bektni. A fogyaszt rama gy teljes mrtkben tfolyik a mrmszeren. Az rammrnek csak kicsi beptett ellenllsa lehet.Ellenlls mrsEgy fogyaszt ellenllst az ramkrben lehet direkt, vagy indirekt mdon mrni:

Az indirekt mrsnl a fogyasztn thalad ramot s feszltsgesst mrik. A kt mrst lehet egymst kveten, vagy egy idben vgrehajtani. Ezutn az ellenlls rtkt az Ohm trvny szerint lehet kiszmolni.

A direkt mrsnl a fogyasztt levlasztjk az ramkrrl. A mrmszert ellenllsmrs zemmdra kell kapcsolni s a kt mrcscsot a fogyaszthoz illeszteni.

1.10 bra. Digitlis multimter

1. Bevezets

13

2. Elektromosptelemek2.1 Azelektromostpegysg

Az elektropneumatikus vezrlst a villamos hlzatrl tplljuk. Ezrt rendelkeznie kell a vezrlsnek egy hlzati tpegysggel.

A hlzati tpegysg ptelemeinek feladatai a kvetkezk: A transzformtor feladata az zemi feszltsg ellltsa. A transzformtor bemenetn a hlzati

feszltsg van (230 V vltram), a kimenetn a reduklt feszltsg (24 V vltram). Az egyenirnyt talaktja a vltfeszltsget egyenfeszltsgg. A kondenztor az egyenfeszltsg

kimenetnl a feszltsg kisimtst vgzi. A tpegysg kimenetnl szksg van mg egy feszltsg szablyozsra is, hogy a villamos feszltsg

fggetlenl az ram folystl mindig lland legyen.

2.1 bra. Elektromos tpegysg

Biztonsgielrsok A magas bemeneti feszltsg miatt a hlzati rsz alkatrszei ersram berendezsek (DIN/VDE 100). Az ersram berendezsek biztonsgi elrsait kell betartani! A hlzati rszen csak az arra jogosult szemly vgezhet munkt!

2.2 Elektromosjeladk,jelfeldolgozk

2.2.1 Nyomgombok,kapcsolk

Egy gp, vagy berendezs elindtshoz, zemmd kivlasztshoz, lelltshoz, stb. szksg van klnbz nyomgombokra, kapcsolkra. A nyomgomb a mkdtets hatsra felvesz egy meghatrozott kapcsolsi helyzetet, s addig marad

ebben a kapcsolsi helyzetben, amg jelen van a mkdtet er. Ha eleresztjk, akkor jra visszall a kiindulsi helyzetbe.

A kapcsolk (tbblls kapcsolk, kulcsos kapcsolk) a mkdtets hatsra j kapcsolsi helyzetbe kerlnek. Ennek a kapcsolsi helyzetnek a megrzshez nem kell folyamatosan mkdtetni a kapcsolt. A kapcsolk tbbnyire mechanikus reteszelssel vannak elltva. A kapcsol csak ismtelt mkdtets hatsra tr vissza a kiindulsi helyzetbe.

Mkdsket tekintve megklnbztetjk egymstl a zr-, nyit- s a vltrintkezs (bont-zr) nyomgombokat, kapcsolkat. A nyomgombok, kapcsolk tbb rintkezvel is rendelkezhetnek.

A zrrintkezs nyomgomb esetn az ramkr nyitva van a nyomgomb alaphelyzetben. A nyomgomb mkdtetsvel zrdik az ramkr. A nyomgomb felengedsvel, a ruger hatsra az rintkez visszall alaphelyzetbe, ezltal megszakad az ramkr.

A nyit- (bont) rintkezs nyomgomb esetn alaphelyzetben a ruger segtsgvel az ramkr zrt. A nyomgomb mkdtetsvel az ramkr megszakad.

2. Elektromos ptelemek

1

A vltrintkez (bont-zr) egyesti a zrrintkez s a nyitrintkez mkdst egy kszlkben. Akkor hasznlnak vltrintkezt, amikor egy kapcsolsi folyamatban egy ramkrt zrni kell, ugyanakkor egy msikat pedig nyitni. Az tvlts idejre mindkt ramkr rvid idre megszakad.

2.2 bra. Zr-, bont-, vltrintkezs nyomgombok

2.2.2 rzkelk

Az rzkelk feladata, hogy figyeljk az irnytand folyamatot s az informcikat knnyen kirtkelhet formban a jelfeldolgozshoz tovbbtsk.

Az elektropneumatikus vezrlseknl az rzkelket legfkppen az albbi terleteken hasznljk:

munkahengereknl a dugatty kt vghelyzetnek rzkelshez, a munkadarabok megltnek s pozcijnak ellenrzshez, a tpleveg nyomsnak ellenrzsre s mrsre, munkadarabok szortrozshoz, a veszlyes munkatr vdelmre, a ciklusid cskkentsre.

2.2.2.1 Vgllskapcsol

Ezekkel a kapcsolkkal gpalkatrszek vagy egyb mkdtet kszlkek meghatrozott helyzeteit ellenrizzk. A vgllskapcsolk ltalban vltkapcsolknt vannak kialaktva. Igny szerint bekthetk nyit-, zr-, vagy vltkapcsolknt.

2.3 bra. A vgllskapcsol felptse

2. Elektromos ptelemek

1

2.2.2.2 Kzeltkapcsol

Ellenttben a vgllskapcsolkkal a kzelt kapcsol rintsmentes, minden mechanikai mkdtets nlkl kapcsol. A kzelt kapcsolknak ezrt magas az lettartamuk, s megbzhatan kapcsolnak. Megklnbztetnk: mgneses kzelt kapcsolt, induktv kzelt kapcsolt, kapacitv kzelt kapcsolt, optikai kzelt kapcsolt.

Mgneses(Reed)kzeltkapcsol

2.4 bra. A Reed-rel mkdse

A Reed-relk mgnesesen mkdtetett kzelt kapcsolk. Kt rintkez nyelvbl llnak, melyek egy vdgzzal tlttt vegcsvecskben helyezkednek el.

Amikor kzeledik hozzjuk egy lland mgnes, akkor az rintkezk ugrsszeren kapcsolnak. A mgnes eltvoltsa sztkapcsolja az rintkezket.A Reed kapcsolk hossz lettartamak s nagyon rvid a kapcsolsi idejk (kb. 0,2 ms). Nem ignyelnek szervizelst, viszont nem szabad olyan helyen alkalmazni, ahol ers mgneses tr elfordulsa lehetsges (pl. ellenlls hegesztgpek krnyezetben). Ma mr kevsb hasznljk a mechanikus rintkezje miatt (prell jelensg).

Elektronikusrzkelk

Az induktv, optikai s kapacitv kzelt kapcsolkat az elektronikus rzkelkhz soroljuk. Az elektronikus rzkelk rintkez nlkliek, nem tartalmaznak mechanikus mozg alkatrszt. Kisteljestmny kapcsolt kimenjelet adnak. Ehhez tpfeszltsgre van szksgk. A mgneses rzkelk kztt is vannak elektronikusak (magnetoinduktv- Hall szenzor). ltalban hromvezetkesek (+24 V, 0 V, jelvezetk). A kimeneti jel alapjn megklnbztethetnk PNP (a kimenjel +24 V), illetve NPN (a kimenjel 0 V) tpus elektronikus rzkelket. Mkdhetnek gy, mintha zr-rintkezjk volna (akkor adnak jelet, ha van rzkelend trgy a kzelkben), vagy gy, mintha bontrintkezsek lennnek (akkor adnak jelet, ha nincs rzkelend trgy a kzelkben).2.5 bra. Mgneses rzkelk, rgzt elemek munkahengerekhez

2. Elektromos ptelemek

1

Induktv kzelt kapcsol Az induktv kzelt kapcsol egy oszcilltorbl, egy kszbramkrbl s egy erstbl ll.Az oszcilltor rezgtekercse segtsgvel ltrehoz egy nagyfrekvencis vltakoz teret, ez gmbformban lp ki az rzkel homlokfelletrl.Ha a vltakoz trbe fm alkatrsz kerl, a keletkez rvnyramok energit vonnak el az oszcilltortl. Ezltal az oszcilltor feszltsge leesik, s az ezt kvet trigger jelet ad ki.Az induktv kzelt kapcsolval jl fel lehet ismerni minden villamos vezetbl kszlt alkatrszt, a fmek mellett a grafitot is.

2.6 bra. Induktv rzkel

Kapacitv kzelt kapcsol A kapacitv kzelt kapcsol egy kondenztorbl s egy villamos ellenllsbl ll, melyek egyttesen egy kondenztor-ellenlls rezgkrt kpeznek, valamint egy elektronikus kapcsolsbl, amely kirtkeli a rezgst. Ha a hatsugarba egy trgy kerl, akkor a kondenztor kapacitsa megvltozik. Ennek hatsra kimenjelet kapunk tle.A kapacitv kzelt kapcsolk nem csak a magasan vezetkpes anyagokra reaglnak (fmek), hanem ezen kvl mg minden magas szigetelsi llandval br szigetelanyagra is jeleznek (manyagok, veg, kermia, folyadkok s fa).

2.7 bra. Kapacitv rzkel

Optikai kzelt kapcsolkAz optikai kzelt kapcsolk optikai s elektronikus eszkzket hasznlnak az objektum felismersre. Ehhez ltalban vrs vagy infravrs fnyt hasznlnak fel. Klnsen alkalmas forrsok a vrs s infravrs fnyhez a flvezet fnydidk (LED-ek). Kicsik s ersek, hossz lettartamak s knnyen modullhatak. Vev elemekknt fotodidkat vagy fototranzisztorokat alkalmaznak. A vrs fnynek van egy elnye, hogy a felhasznlt kzelt kapcsolk belltsnl az optikai tengelyek szabad szemmel felismerhetek. Ezen kvl a polimer fnyvezetk a fny csekly csillaptsa miatt ebben a hullmhossz tartomnyban nagyon jl hasznlhatk.

2.8.bra. Optikai rzkel (Festo)

Hromfle optikai kzelt kapcsolt klnbztetnk meg: trgyreflexis optikai rzkelt, tkrreflexis optikai rzkelt, egy utas optikai rzkelt (infra soromp).

2. Elektromos ptelemek

1

Trgyreflexis optikai rzkel Az adt s a vevt egyms mell helyezik el, egy kszlkbe ptik be. Amennyiben a fnynyalb tallkozik egy fnyvisszaver trggyal, gy az visszareflektldik a vevhz, s az rzkel kimenete kapcsol.A fnykapcsol alapmkdsbl kifolylag csak akkor hasznlhat, ha a felismerend munkadarab, illetve gprsz magas fnyvisszaver kpessggel rendelkezik (pl. fmes fellet, vilgos fests).

2.9 bra. Trgyreflexis optikai rzkel

Tkrreflexis optikai rzkel

Az adt s a vevt egyms mell helyezik el, egy kszlkbe ptik be. A tkrt (prizmt) gy szerelik, hogy az adbl kibocstott fnynyalbot teljes egszben a vevre reflektlja vissza. A fnynyalb megszaktsakor a kimenet kapcsol.

2.10 bra. Tkrreflexis optikai rzkel

Egyutas fnysoromp

Az egyutas fnysorompk egymstl elvlasztott ad-, s vevegysgekbl llnak. Az elemek gy vannak szerelve, hogy az ad direkt a vevre vilgt. A fnynyalb megszaktsval a kimenet kapcsol.

2.11 bra. Egyutas optikai rzkel

2. Elektromos ptelemek

1

2.2.2.3 Nyomsrzkelk(nyomskapcsolk)

A nyomskapcsolnak az a feladata, hogy belltott nyomsrtknl elektromos jelet adjon. Klnfle kialaktssal kszlhet: nem llthat ezt pneumatikus-elektromos jeltalaktnak (PE talakt) nevezzk, egy lltsi lehetsget tartalmaz a bekapcsolsi nyomsrtk llthat, a bekapcsolsi s a kikapcsolsi nyoms kln llthat llthat hiszterzis.

MechanikusnyomskapcsolMechanikusan dolgoz nyomskapcsolknl a nyoms egy dugatty, vagy membrn felletre hat. Ha a belltott rugert a kapcsolnyoms legyzi, akkor egy mikrokapcsol tkapcsol. Ezt zr, vagy bontkapcsolknt egyarnt be lehet ktni. Az elektromos kimenjel mindaddig megmarad, amg fennll a szksges nyoms a bemeneten.

2.12 bra. Mechanikus nyomskapcsol

Elektronikusnyomskapcsol

Az elektronikus nyomskapcsolknak nvekv jelentsgk van. A mechanikus rintkezs helyett itt a kimenet elektronikusan kapcsol. Ehhez nyoms-, vagy errzkeny mrelemeket kell a membrnra felszerelni. Az rzkelt jelet egy elektronikus kapcsols rtkeli ki. Mikor a belltott rtket tllpi a nyoms, akkor kapcsol a kimenet. Ezeknl a nyomskapcsolknl ltalban a hiszterzis is llthat.

2.13 bra. Elektronikus nyomskapcsol (Festo)

Analgnyomsrzkelk Az analg nyomsrzkelk a nyoms bemenettel arnyos elektromos jelet adnak.

Az brn lthat nyomsrzkel piezo ellenllsos mrcellt tartalmaz. A nyomsvltozs ellenllsvltozst eredmnyez. Ezt egy elektronika kirtkeli s megfelel kimeneti jelet kpez. Az emelked nyomsnak a kimeneten emelked feszltsg a velejrja. Az 1 bar nyoms 4 V kimeneti feszltsget, 2 bar nyoms 8 V kimeneti feszltsget eredmnyez.

2.14 bra. Analg nyomskapcsol (Festo)

2. Elektromos ptelemek

1

2.2.2.4 ramlsrzkelk

Egyre tbb elektropneumatikus berendezsen tallkozhatunk ramlsrzkelkkel, ramlsmrkkel.Szivrgsellenrzsre, trgy rzkelsre (pl. vkuumos megfogsnl), lgfogyaszts mrsre hasznljk ket. Analg s binris kimenjellel egyarnt rendelkezhetnek.

2.15 bra. ramlsszenzor (Festo)

2.2.3 Relksmgneskapcsolk

A rel elektromgnesesen mkdtetett kapcsol, amely kis energiarfordts mellett kapcsol. A relket elssorban a jelfeldolgozs terletn hasznljk.A tekercs feszltsg al helyezsvel elektromgneses tr keletkezik. Ezltal a mozg kengyelt a vasmag maghoz hzza. A kengyel mozgatja a rel rintkezit, melyek kialaktstl fggen nyitnak, illetve zrnak. Amikor a tekercs rama megszakad, egy rug segtsgvel visszall kiindul helyzetbe a kengyel.

A1

A2

A1 A2 12 14 11

2.16 bra. A rel felptse s rajzjele

Egy reltekercsrl egy vagy tbb rintkezt is lehet kapcsolni. A fent lert rel tpuson kvl mg tovbbi vltozatai vannak az elektromgneses mkdtets kapcsolknak, (remanencia rel, idrel, mgneskapcsol), de ezek mkdsi elve minden esetben azonos.

Az elektropneumatikus vezrlsek terletn a relket az albbi feladatokra hasznljk: jelsokszorosts, a jelek ksleltetse s talaktsa, elektromos ntarts megvalstsa, a vezrl s a framkr sztvlasztsa.A teljesen villamos vezrlseknl a relket mellkesen egyen-, s vltramkrk elvlasztshoz is hasznljk.

2. Elektromos ptelemek

Festo Automatika Kereskedelmi s Szolgltat Kft.

1037 Budapest, Csillaghegyi t 3234.Tel.: 36 1 250 0055Fax: 36 1 250 1593E-mail: info_hu@festo.comInternet: www.festo.hu

BEVEZETS AZ ELEKTRO- PNEUMATIKBA

EP211

Kpzseink

Ipari pneumatika a gyakorlatban P111

Karbantarts, hibakeress s megelzs, llsid cskkents a pneumatikban P121

Clorientlt pneumatika P130

Pneumatika felsfokon P150

Ipari elektropneumatika EP211

Pneumatika gyakorlati ismeretek gpkezelknek P100

Vkuumtechnika VUU

PLC programozsi gyakorlatok E311

PLC vezrls gyrtrendszerek diagnosztikja E311S

PLC ismeretek zemi mrnkk, termelsirnytk rszre E350

Szenzortechnikai gyakorlatok, hibakeress s llsid cskkents SP1110

Ipari hidraulika a gyakorlatban H511

Karbantarts, hibakeress s megelzs, llsid cskkents a hidraulikban H521

Ipari elektrohidraulika EH611

Proporcionlhidraulika gyakorlatok PH711

Hidraulika gyakorlati ismeretek gpkezelknek H100

Szmtgppel tmogatott tervezs CAD100

Minden, amit a frccsntsrl tudni kell M2002

Problmamegoldsi technikk gyrtsi krnyezetben PR3000

Hatkony s gazdasgos termelsi rendszer kialaktsnak mdszerei TP900

Kompetencia-felmrs KOP6

Opertori munka hatkonysgnak nvelse mszaki kpzssel OP5

Outplacement gondoskod elbocsts mszaki kpzssel OUT1

ramkri panelek, kbelezsek gyrtsnak minsgbiztostsa IPC6

Aktulistanfolyamiknlatunk:awww.kekvilag.hu/didactic/tanfolyamokweboldalontallhat.

2006

/03/

EP21

1, 1

2192

644