Via Tehnika kola Subotica

Nmedi Imre dipl. ma. ing.

Skripta iz predmeta Fluidna tehnika

PNEUMATIKA

(vebe)

Subotica 2002.

- 2 -

Sadraj skripte

0. Uvod......................................................................................................... 3

1. Uvod u pneumatiku................................................................................ 41.1. Pneumatski prenos snage.......................................................... 6

2. Proizvodnja i raspodela sabijenog vazduha ........................................ 82.1. Komponente industrijske pneumatike ...................................... 82.2. Raspodela sabijenog vazduha................................................. 102.3. Dimenzionisanje elemenata pneumatskog sistema ................ 14

2.3.1. Dimenzionisanje potroaa...................................... 142.3.2. Dimenzionisanje magistralnog cevovoda................ 19

3. Elementi pneumatske logike ............................................................... 293.1. Osnovni pojmovi i elementi ................................................... 293.2. Osnovne logike funkcije ....................................................... 413.3. Memorijsko kolo .................................................................... 493.4. Vremenski releji (elementi kanjenja).................................... 54

4. Upravljanje cilindrima ........................................................................ 64

5. Sinteza pneumatskih automata........................................................... 725.1. Sinteza pneumatskih kombinacionih automata ...................... 725.2. Sinteza pneumatskih sekvencijalnih automata ....................... 96

6. Neki konkretni primeri iz prakse ..................................................... 1046.1. Ureaj za ienje, odmaivanje ili farbanje delova........... 1046.2. Sistem upravljanja autobuskim vratima ............................... 1066.3. Ureaj za bimanuelno upravljanje........................................ 107

7. Zavrne napomene ............................................................................. 108

- 3 -

0. UVOD

Vi u ruci drite skriptu iz predmeta Fluidna tehnika, i to deo koji u sebi sadrimaterijal vebi. Ovaj predmet se sastoji iz dva dela:

- prvi deo: pneumatika (tehnika komprimovanog sabijenog vazduha)- drugi deo: hidraulika (tehnika prenosa snage pomou ulja pod pritiskom).

Vano je istai da u ovom predmetu izuavamo samo tehniku korienja fluidapod pritiskom, a ne mehaniku fluida. Normalno, da ovo ne znai da nije uopte potrebnopoznavati osnovne zakonitosti fizike, koji se odnose na ovo poglavlje nauke, ali mi uovom kursu neemo ulaziti u te teorijske dubine, kao u mehanici fluida, ve emo istaisamo ono to je neophodno za savladavanje gradiva.

Cilj ovog predmeta je da osposobi budueg inenjera da se snae u praksi prilikomrazmiljanja o reavanju konkretnih praktinih problema u vezi nekih potrebnih linearnihili obrtnih kretanja obradnih, transportnih i drugih sistema. Naime u tim sluajevima je odvelikog znaaja poznavanje mogunosti pretvaranja energije u mehaniki rad, kakoelektrinim tako i hidro-pneumatskim putem. Zato? Odgovor je vrlo jednostavan i vai zacelu nau nauku, odnosno za mainstvo. Reenje nekog bilo kakvog problema je dobrosamo ako je tehnoekonomski opravdano. To znai sa jedne strane mora reenje da budetehnologino da zadovoljava svim zahtevima koji se postavljaju sa strane korisnika,proizvoaa itd., a sa druge strane to reenje mora da bude i ekonomino tj. mora da budenajjeftinije od svih moguih reenja.

Pogon elektromotorima je poznat. Ima svoje prednosti i nedostatke, kao i bilo kojereenje problema. Na je cilj da ukaemo na one oblasti gde elektrika probleme reava naprilino skup nain i gde do izraaja dolaze mogunosti pneumatike i hidraulike. Tanijereeno, to ete Vi, potovani kolega ili koleginice, uiniti kad nauite sve o fluidnojtehnici.

itajui ovu skriptu (za vebanje) primetiete da se ovde ne radi o klasinoj zbircireenih ili nereenih zadataka, kako bi se to oekivalo od jedne skripte za vebanje, ve jere maltene o jednom udbeniku iz ovog predmeta. Udbenik je napisao profesor Dr.Njer Joef gde je opisao sve teorijske osnove potrebne za shvatanje problematike ireenja. Smatram meutim da u Vam umnogome pojednostaviti rad prilikom uenja akozadatke potkrepim malim teorijskim osvrtom na osnove. Pri tome za konkretne zadatke ukad-tad rei i takve stvari koji decidirano nisu izneti u udbeniku profesora jer jejednostavno nemogue u jednoj knjizi opisati svaki detalj.

Molim Vas znai da ovu skriptu shvatite kao substituciju dodatak na predavanja ina udbenik profesora Njera.

U okviru ove skripte emo krenuti od najirih osnova gradnje jednog pneumatskogsistema, pa emo tako suavati oblast razmatranja, do najosnovnijih elemenata.Upoznaemo se sa gradnjom pneumatskog voda, sa mestom i ulogom kompresorskestanice (i njenim delovima) u sistemu, kao i sa upravljanjem jednim pneumatskimsistemom na isto pneumatskoj bazi.

elim Vam puno uspeha u savladavanju materije ovog kursa, kao i puno uivanja uuenju.

Pa da krenemo od poetaka, a to je:

- 4 -

1. Uvod u pneumatiku

Ere u razvoju industrijske proizvodnje u osnovi se sastoji od dva osnovna dela:

1. Era mehanizacije2. Era automatizacije

Kao to je poznato, za proizvodnju je potrebno da se obezbedi tri najvanijaelementa:

- sirovina za obradu ili preradu- energija za vrenje obrade- informacije o obradi.

M

IE

z z z

I

ME

povratna sprega

obradni sistem

Slika 1. ematski prikaz obradnog sistema sa ulazima, izlazima i povratnomspregom

Sirovine nam stoje na raspolaganju, i bie jo odreeno vreme, to normalno neznai da je stalno razmiljanje o moguim utedama i recikliranja materijala nepotrebno.

Energija:

to se tie energije za obradu, ti resursi su i sami proli ceo razvojni put od snagemiia ljudi i ivotinja, pa preko snage vode i vetra do poetka prvog ozbiljnog koraka ueri mehanizacije:

- Denis Papin (Denis Papen) - prva ideja parne maine (1690)- James Watt (Dems Vat) - prva ozbiljna varijanta parne maine (1765)- Robert Fulton - parobrod (1807)- George Stephenson (Dord Stivenzon) - parnjaa (parna lokomotiva) (1814)

- 5 -

Sve do druge polovine XIX veka parne maine preovladavaju na planu energetskihmaina, pa tek krajem pretprolog stolea se javljaju i nemci, kao predstavnici drugeveoma bitne nacije u razvoju tehnike u Evropi, i to:

- Carl Benz (Karl Benc) - konstruktor prvog motora sa unutranjimsagorevanjem (1885) - inae, po njegovom imenu je nazvano do danadananjeg najpoznatije gorivo, benzin

- Rudolf Diesel (Rudolf Dizel) - konstruktor, po njemu nazvanog dizel motora(1897)

Takoe u drugoj polovini XIX veka dolazi i do razvoja motora na elektrini pogon,ime se najvie ponose juni sloveni, naime pronalaza je Nikola Tesla.

Navedeni veliki razvoj mehanizacije za sobom povlai i ubrzani razvojniskogradnje (izgradnju puteva i tunela). Tako, prilikom probijanja tunela u masivimaAlpa prvi se put koristi komprimovani vazduh.

Pneumatika se u industrijske svrhe prvi put koristi u Parizu u drugoj polovini XIXveka. Sabijeni vazduh se proizvodilo u centralnoj kompresorskoj stanici, snage oko 17000kW ili oko 24000 KS, a raspodela se vrila preko cevovoda prenika od 300 mm. Duinainstalacije je iznosila oko 7 km.

Takav nain korienja komprimovanog vazduha se danas vie ne koristi, zbogprevelikih gubitaka energije u prenosu u cevovodima.

Eto, tu se i zavrava (kraj XIX veka) era mehanizacije, to znai da i dan danaskoristimo iste energetske maine, normalno snabdevene sa najsavremenijim ureajima zavoenje i regulisanje, radi ekonominijeg rada, ali je princip ostao isti.

Tako smo zakoraili u eru automatizacije, koja traje do dana dananjeg i koja jesvoj strahoviti zamah uzela ba zadnjih pola stolea, sa razvojem raunarske tehnike. Ali ipre elektronskih raunara su ljudi uspeno reavali jednostavnije, pa ak i ne takojednostavne zadatke voenja i regulacije obradnih i transportnih sistema.

Jedan od glavnih ciljeva ovog naeg kursa iz pneumatike bie ba sagledavanjesposobnosti pneumatskog sistema za regulisanje i upravljanje.

Pri tome dolazi do razvoja takvih tehnikih reenja (pneumatski i hidraulinielementi) koji su kadri da izvre najbitnije radnje, koje su u vezi sa regulacijom. To su:

- detekcija (primeivanje)- diskriminacija (razlikovanje)- memorisanje (pamenje)- logika obrada informacija (razmiljanje)

U dananje vreme ove osobine su veoma uspeno reene i ugraene u raznorazneraunarske softvere, pa se ba zato pneumatika kao takva u velikoj meri istisnula sa planaregulacije, ali logika upravljanja je ostala ista, zato emo se i baviti stim i mi u ovomkursu.

- 6 -

Najsavremenije tendencije razvoja sklopa energetskih i upravljakih sistema je bata, da sistem sastavimo od sledeih elemenata:

- mozak - raunar- davai i ivci - pneumatski (jeftiniji su i tee se kvare)- izvrni organi - hidraulini i elektrini.

1.1. Pneumatski prenos snageU pneumatici se najee koristi vazduh pod pritiskom i to sa normalnim pritiskom

do 6 bari ili sa manjim pritiscima za sisteme regulacije i upravljanja.Vei pritisci se koriste najee u graevinarstvu (pneumatski ekii i sl.)

Inae sam princip pneumatike se zasniva na Paskalovom zakonu, po kojem e uzatvorenom sudu pod pritiskom fluida taj pritisak da se iri i da optereuje sve zidove sudaistom silom. Ako je pak jedan od tih zidova pokretan, doi e do pretvaranja energijepritiska u energiju kretanja.

Ovo je inae i jedan od najbitnijih zadataka pneumatskih sistema koje su:

- savladavanje neke spoljne sile ili otpora i na taj nain vrenje rada (obrada)- stvaranje statike sile (za stezanje radnog predmeta)

Mogua kretanja kod pneumatskih elemenata:

- obrtno kretanje

Tu se moe postaviti jedna analogija i to uporedna sa reenjima i karakteristikamaelektromotora.

Karakteristike, koje govore u prilog pneumatici

- visoka gustina energije, to rezultira sa i za 20 puta manjim motorom iste snageod odgovarajueg elektromotora,

- nema opasnosti od strujnog udara i varnienja, pa ni od poara (veoma bitnakarakteristika pri radu u sredini punoj zapaljivih isparenja rudnici, itd),

- prilikom preoptereenja nema opasnosti od havarije (motor jednostavno stane ine pokree se do trenutka smanjenja optereenja, a pri tome nita se neeslomiti, pregrejati se ili pak pregoriti),

- mogue brzine znatno vee od elektrinog pogona i to n= 10000ob/min normalno, a specijalno ak moe da se postignu i brojevi obrtaja od n=30000ob/min! (ova mogunost nam obezbeuje tzv. bezbolno buenje zuba.Inae u dananje vreme se najee u ove svrhe se koriste rotacioni pneumatskimotori.)

Karakteristika, koja govori protiv pneumatskog reenja

- 7 -

- postoji samo jedna mana pneumatskog reenja pogona, a to je mali stepenkorisnog dejstva, koja iznosi 3,01,0 =

- linearno kretanje

Najbitniju prednost pneumatski i hidrauliki sistemi imaju upravo u odnosu naelektromotorni pogon kod linearnih kretanja. Naime, ovu vrstu kretanja oni izvodedirektno pomou pneumatskih ili hidraulinih cilindara. Zato se ti elementi (izvrniorgani) i nazivaju linearnim motorima.

Radni pritisak kod ovih izvrnih organa je 6 bara, to znai da je normalni napon u

njima oko 6 2cmdaN , i brzina translacije iznosi oko 2

sm . Ovi podaci su isti kao to su i

mogunosti ljudskih miia, pa nije ni udno to se u industriji pneumatski cilindrinazivaju miiima industrije.

U vezi pneumatskih linearnih motora (cilindara), pored malog stepena korisnostipostoji jo jedan znaajan nedostatak, to potie usled stiljivosti radnog medijuma. Moedoi do veoma nezgodne pojave STICK SLIP-a kod malih (puzajuih) brzina kretanja.To je ustvari takozvano skakutajue kretanje.

No ta elastinost pneumatskog sistema se kad tad moe smatrati i kao povoljnost,primera radi kod stezanja radnih predmeta.

- 8 -

2. Proizvodnja i raspodela sabijenog vazduha

2.1. Komponente industrijske pneumatikeKompresori

Sabijeni vazduh se proizvodi pomou kompresora. Zadatak im je da usisani vazduhpod atmosferskim pritiskom komprimuju (sabiju) na potreban radni pritisak.

Tipovi kompresora su:

- klipni- vieelijski rotacioni- zavojni- aksijalni rotacioni- radijalni rotacioni (turbokompresori)

U praksi se najee koriste klipni kompresori i to u:

- jedno-- dvo- i- vie-stepenoj izvedbi.

Jednostepeni kompresori:

proizvode sabijeni vazduh do 10 bara pritiska, maksimalna temperatura izlaznog vazduha iznosi 140 220 Co .

Dvostepeni kompresori:

maksimalni pritisak do 30 bara, maksimalna temperatura izlaznog vazduha 120 Co .

Viestepeni kompresori:

koriste se do pritiska od 300 pa i vie bara.Kompresori rade sa tzv. intermitencijom. To znai da se pomou tlanog

prekidaa (druk altera) namesti minimalni i maksimalni pritisak u instalaciji (pritisciukljuivanja i iskljuivanja kompresora). Kada pritisak opadne ispod minimalnog,kompresor se ukljuuje i sabija vazduh do maksimalnog pritiska, gde se pomou prekidaaza iskljuivanje iskljuuje.

Kod manjih kompresora se ovo izvodi ukljuivanjem i iskljuivanjemelektromotora, dok se kod kompresora velike snage vri umesto iskljuivanja tzv.odspajanje (kratko spajanje usisnog i potisnog voda), dok elektromotor i dalje ostaje u

- 9 -

pogonu. Na taj nain se izbegavaju strujni udari pri ukljuivanju motora velike snage itedi se instalacija.

U procesu komprimovanja vazduha proizvodi se i znatna koliina toplote, koja jeneeljena posledica procesa sabijanja. Ta toplota nepotrebno zagreva sve elementeinstalacije i dakako glavni je krivac za drastino smanjenje stepena korisnosti. Protiv tefizike pojave ne moemo nita uraditi, jedino smo kadri da smanjimo efekat zagrevanjasistema i to odvoenjem toplote.

Naini odvoenja toplote mogu biti:

- vazdunim hlaenjem (do kapaciteta 30 min

3m )

- vodenim hlaenjem (kod kompresora velike snage).

Kod dvo i viestepenih kompresora se meu tim stepenima postave i tzv.meuhladnjaci, koji rade na istom principu kao i pomenuti.

Rezervoar kompresora

Rezervoar kompresora ima sledee zadatke:

- prima od kompresora vazdune udare i amortizuje ih,- ugraenim tlanim prekidaima uestvuje u regulaciji rada kompresora,- slui kao akumulator sabijenog vazduha i tako omoguava intermitentni rad,- igra ulogu dodatnog hladnjaka i odvajaa vlage (kondenzata).

Ako je

minmQ

3

kapacitet potrebne dobave vazduha, po pravilu rezervoar treba da

bude veliine: [ ]3)9,05,0( mQVr =

Sklop kompresora i rezervoara sa odgovarajuim ostalim elementima se nazivakompresorskom stanicom, iji je ematski prikaz dat na slici 2.

- 10 -

976

35

M

42

15

8

1411

10

11312

Slika 2. ematski prikaz kompresorske stanice

Na slici 2. su pozicije sledee:

1. dvostepeni kompresor2. pogonski elektromotor3. usisni filter4. prvi stepen sabijanja5. meuhladnjak6. drugi stepen sabijanja7. hladnjak vazduha8. automatski odvaja kondenzata9. odvaja vlage sa automatskim pranjenjem10. i 14. ventili za zatvaranje11. rezervoar sabijenog vazduha12. manometar13. ventil za ogranienje pritiska15. ventil za isputanje kondenzata

Kao to se vidi na slici simboli pneumatskih elemenata slikovito prikazuju samprincip i cilj rada istih. Ovaj simbolizam je meunarodno prihvaen i standardizovan poodluci CETOP-a (Evropski komitet za uljno-hidraulinu i pneumatsku transmisiju). Udomaem standardu je oznaen sa JUS L.N1.

2.2. Raspodela sabijenog vazduha

Raspodela komprimovanog vazduha se vri elinim, gumenim i plastinimcevima u zavisnosti od pritiska. Poto je u rezervoaru i ispred njega izvreno hlaenjevazduha, velika koliina vlage je ve odvojena, no ipak se mora raunati sa jo preostalomkoliinom. Da ne bi dolo do zaepljenja cevovoda usled prisutnosti vlage, razvod se vrikaskadno, sa padom na svakih 40 do 60 m za 2 % i to u smeru kretanja fluida.

- 11 -

Slika br 3. prikazuje ematski izgled jednog magistralnog cevovoda sa kaskadnomgradnjom i ostalim prikljunim elementima, neophodnim za funkcionisanje jednogpneumatskog razvodnog sistema. Ova slika se moe shvatiti kao nadogradnja na sliku 2.

18

21

20 19

211716

2%

Slika 3. Raspodela sabijenog vazduha

Poto je slika 3. produetak slike 2. u legendi emo koristiti brojeve kao produetakonih sa prethodne slike.

16. odvaja vlage17. pripremna grupa18. odvaja vlage i filter19. regulator pritiska20. zauljiva21. ventil za zatvaranje.

U nekoliko rei da analiziramo ono to smo videli na slici 2. i to vidimo na slici 3:Krenuvi od samog usisnog grla na kompresoru, vidimo da se usisani vazduh prvo filtrira(isti se) od mehanikih neistoa (praine itd.) a potom se uvodi u prvi stepen sabijanja.Kompresor je najlake shvatljiv kao klipni, to e rei vazduh ulazi u jedan cilindar gde sesabija pomou klipa do odreenog pritiska (pritiska prvog stepena). Potom izlazi izcilindra a pre nego to e ui u drugi, mora da se hladi jer e u drugom stepenu poreddodatne koliine energije pritiska primiti i dalje koliine toplote. Temperatura se ba zbogtoga mora smanjiti, a to se postie tzv. meuhladnjakom. Nakon drugog stepena sabijanjapostignut je pritisak koji se traio od kompresora, no temperatura vazduha je visoka, punje vlage, znai uopte ne zadovoljava zahtevima vezanim za radni medijum u jednompneumatskom sistemu.

Prelazimo znai na pripremanje vazduha za lagerovanje i uopte za primenu. Ovoje ve zadatak odvajaa vlage odnosno kondenzata (kondenzatori).

Koliko-toliko ohlaen i isuen vazduh se zatim uvodi u rezervoar, drugi veomabitan element kompresorske stanice. Rezervoar smo ve podrobno razmotrili, jedino to tu

- 12 -

moramo istai je da se na rezervoaru nalaze, pored manometra (instrumenta za merenjepritiska), i davai za pritisak i to:

druk-alteri (nisu docrtani na slici) ventil za ogranienje pritiska (shvatljivije reeno pneumatski osigura)

pozicija 13. olovni osigura - za sluaj apsolutne sigurnosti, ukoliko svi prethodno

pomenuti davai otkau, to je malo verovatno ukoliko se remontkompresorske stanice redovno vri. Ni ovo nije ucrtano na slici.

Po izlasku iz rezervoara (gleda se slika 3.) nali smo se u magistralnom delucevovoda. U kakvom je stanju na sabijeni vazduh? Da li je spreman na primenu? ta sejo moe uiniti da bi se uslovi prenosa kroz magistralni vod poboljali i da bi vazduh bezproblema mogao uvesti u izvrni deo pneumatskog sistema radi vrenja mehanikog rada,to nam je konani cilj?

Da vidimo redom. to se tie stanja vazduha u toplotnom smislu smo ve sveuinili. Rezervoar kao dodatni hladnjak je uinio sve na hlaenju vazduha i tako nema viebojazni od pregrevanja cevovoda. No stanje sa vlagom nije ni sad, nakon kondenzovanja uodvajaima pa i u rezervoaru, na tom nivou da se moemo smiriti i predati se uivanjimaprimene komprimovanog vazduha. Vlaga je jo i sada prisutna, dakako u veoma malimkoliinama u odnosu na usisani vazduh, ali i sada moe da prouzrokuje zaepljenje cevi(ree se deava) i korodiranje metalnih elemenata magistralnog voda i samih izvrnihorgana i davaa. Moramo znai i dalje da se borimo sa vlagom. To radimo na kraju svakekaskade (pozicija 16) i na samom ulazu u izvrne delove sistema (u potroae).

Na ulazu u potroa, uvek se susreemo sa celom jednom grupom elemenatapomou kojih pripremamo vazduh po potrebi potroaa. Zbog toga se ove grupeelemenata i nazivaju pripremnom grupom. Pripremna grupa (pozicija 17) se sastoji odjednog filtera (pozicija 18 - za zadnje preiavanje vazduha pre primene), manometra saregulatorom pritiska (pozicija 19 za nametanje, odnosno smanjenje pritiska dopotrebnog nivoa u potroau) i zauljivaa (pozicija 20 ija je uloga da podmaevazduh, koji e tako nosei sa sobom mazivno sredstvo isto uiniti sa pokretnim delovimaizvrnih organa ili pak vriti podmazivanje i konzervaciju nekih spoljnih delova, vansamog pneumatskog sistema. Jednostavnije reeno, to je prskanje stola maine za obradu,zauljenim vazduhom radi ienja, podmazivanja i zatite protiv korodiranja.)

U vezi magistralnog cevovoda se mora rei i to da se ti vodovi mogu graditi na dvanaina, tanije reeno na dva principa:

zrakasto (male i srednje instalacije) slika 4. kruno ili prstenasto (srednje i velike sa velikim brojem potroaa

instalacije) slika 5.

- 13 -

potroaci

Slika 4. Gradnja magistralnog cevovoda po zrakastom principu

potroaci

Slika 5. Gradnja magistralnog cevovoda po krunom principu

Posmatranjem slika gradnje magistralnog cevovoda i loginim razmiljanjemmoemo lako odgovoriti na pitanje: kad je bolje koristiti jednu ili drugu varijantu?

Svakako za to je potrebno poznavanje prednosti i mane svake od njih. Tako se kaopovoljnost zrakaste gradnje moe navesti manja duina cevovoda od druge varijante, dokse kod krunog principa mora ugraditi skoro dva puta vie cevi. A da bi objasnili prednostkrunog principa, moramo zamisliti sluaj havarisanja cevovoda, kada je nuno zatvoriti

- 14 -

deonicu sa grekom za vreme popravke. U tom sluaju bi morali iskljuiti sve potroae udotinoj grani, iza mesta popravke, kod zrakastog cevovoda poto je dovodkomprimovanog vazduha mogu samo sa jedne strane. Kod krune gradnje je to reenotako to je dovod vazduha mogu sa dve strane pa se iskljuivanjem jedne deonice nemoraju zatvoriti potroai, ak ni za vreme popravke instalacije.

Suvino je objanjavati ta moe znaiti za jedan obradni ili transportni sistem akose mora jedan deo, pa makar i jedan element iskljuiti. To moe da stvori usko grlo pa aki zastoj u celom sistemu. Ako je taj sistem snabdeven sa malim brojem, meusobnoprilino autonomnim elementima i delovima (primer je recimo i naa ustanova) logino jereenje zrakasta gradnja, dok u veim i velikim pogonima za obradu, gde su namagistralnom vodu prikljueni meusobno tehnoloki povezani elementi (maine) kao itransportni ureaji, jedino je mogue razmiljanje kruni princip.

Evo, nakon upoznavanja izgleda i elemenata jednog pneumatskog cevovodamoemo krenuti i sa proraunom potrebnih dimenzija.

2.3. Dimenzionisanje elemenata pneumatskog sistemaDa bi valjano mogli uraditi posao dimenzionisanja elemenata pneumatskog sistema

moramo krenuti od kraja, tj. od samih potroaa da bi znali potreban kapacitet kompresorai da bi mogli definisati mo prenosa radnog medijuma kroz magistralni cevovod. Krenimoznai redom:

2.3.1. Dimenzionisanje potroaaPod pojmom potroaa u pneumatici podrazumevamo one elemente sistema koji

prilikom eksploatacije troe komprimovani vazduh. U glavnim crtama su oni ve prikazaniu dosadanjem delu, no da rezimiramo jo jednom. To su: pneumatski rotacioni motori,pneumatski linearni motori (cilindri) i prskalice.

Zbog napomenutih nedostataka, rotacioni motori su u veoma malo rasprostranjeni.Suprotno tome su cilindri u veoma irokoj primeni, to je objanjivo njihovomjednostavnom konstrukcijom a samim tim i niskom cenom kotanja u odnosu naodgovarajua reenja na elektrini pogon. Dakako, linearno kretanje se moe proizvesti ielektrinim putem: na malim duinama elektromagnetima, a na due putanjeelektromotorom i pretvaraem rotacionog u linearno kretanje (nazubljena letva,kinematski par vijak matica itd.), ali su ta reenja em skuplja em glomaznija i manjepouzdana nego cilindar. Zato je i pneumatika danas ostala u primeni skoro samo u oblikuregulacionih i upravljakih sistema za jednostavnije sisteme i kao izvrni organi u oblikucilindara. Pokazaemo znai proraun jednog cilindra.

Koji su podaci potrebni za proraun jednog cilindra? Svakako moramo znati kolikae biti sila optereenja na kraju klipnjae [ ]NF i koliki je pritisak na raspolaganju usistemu [ ] [ ] 510barpPap = .

Na osnovu ova dva podatka i uz poznavanje potrebne duine izvlaenja klipnjae(potrebna duina linearnog hoda) moemo pristupiti proraunu. Za izbor potrebnogcilindra iz kataloga potrebna su tri podatka: 1. unutranji prenik cilindra; 2. prenik

- 15 -

klipnjae; 3. duina cilindra (hoda klipnjae). Eto, trei podatak ve imamo na osnovupretpostavljenog zadatka koju e cilindar reavati.

Za odreivanje unutranjeg prenika cilindra je potrebno znati koju e silu moratida pobedi klipnjaa pri kretanju. Na tu silu F se jo mora dodati i sila otpora trenja uunutranjim povrinama cilindra R (u dananje vreme ova vrednost opada sa uvoenjemsve novijim materijala, npr. keramike u upotrebu). Vrednost R se uzima kao 10% odproizvedene snage na povrini klipa:

dp

D

R

F

R4

DpF2

= gde je znai

4Dp1,0R

2 pa se moe rei jednostavnije

4Dp9,0F

2= odnosno odavde izvedeno na traeni podatak je:

=p9,0F4D - unutranji prenik cilindra

Inae nije naodmet znati ni to da su standardni prenici :

16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 160, 200, 250 i 320 mm

to ne znai da se ne mogu nabaviti i drugi prenici, ali kao specijalne izvedbe tonormalno drastino se odraava na ceni kotanja.

Moemo sad da se malo pozabavimo i klipnjaom, tanije njenim prenikom. Da birazumeli princip na osnovu kojeg emo odrediti taj podatak moramo istai da je radni hod(pri kojem e klipnjaa pobediti silu optereenja) uvek onaj pri izvlaenju iz cilindra. Toznai da e klipnjaa biti optereena na izvijanje i to najvie u trenutku dostizanja krajnjeizvuene pozicije. Najgora varijanta je ako je kraj klipnjae slobodan dok je u klipuukljeten, jer je tada redukovana duina jednaka dvostrukoj vrednosti realne duine hoda

h2lr = .Iz otpornosti materijala znamo da je kritina sila izvijanja:

- 16 -

= 2

r

2

KR lIEF gde je stepen sigurnosti protiv izvijanja. Za elik je ta

vrednost 5= .Ako iz prethodne formule izrazimo aksijalni moment inercije, koji je ,

podsetimo se iz otpornosti materijala, za kruni presek (presek klipnjae je krug)

64dI

4= dobijamo:

64d

ElF

I4

2

2r

== pa odavde izraavanjem prenika klipnjae

43

2

43

2r

EhF256

ElF64

d

== ili uvrtavanjem svih poznatih za

elik:

4113

2

101,25hF4d = prenik klipnjae

Imamo znai sve podatke za izbor potrebnog cilindra. Moemo pristupitidaljim proraunima, kao to je na primer potronja posmatranog potroaa.

cqq -qk c

Pod potronjom cilindra se podrazumeva koliina vazduha pod pritiskom za jednoizvlaenje i jedno uvlaenje klipnjae. To znai moramo odrediti koliinu vazduha koja ejednom ispuniti cilindrinu zapreminu - qc (prostor u cilindru ispred klipa, koja se punipri radnom hodu) i jednom prstenastu zapreminu qp (zapremina cilindra sa straneklipnjae). Znai da vidimo, za jedno punjenje cilindrine zapremine vazduhom pritiska pje potrebna koliina vazduha:

[ ]32c mph4Dq = no da bi ovaj podatak dobili u navedenoj jedinici prenik D i hod h se moraju

uvrstiti u m, dok se pritisak p unosi u barima.

- 17 -

Da vidimo sada povratni hod i njegove potrebe. Prstenastu zapreminu cilindramoemo shvatiti i kao zapreminu istu kao i qc ali umanjenu za zapreminu klipnjae, dajda to obeleimo sa qk, pa je u stvari:

kcp qqq =gde je :

ph4

dq2

k = sa istom napomenom kao i malopre.

Moe se rei znai krae da je:

kckcc qq2)qq(qq =+=

S tim da se ova vrednost poveava za 5 20 % zbog zapremine cevovoda.Primer:

Dimenzionisati pneumatski sistem sastavljen od dva potroaa (cilindri A i B) pozahtevu da je potreban pritisak na potroaima 5,8 bara, a kompresor daje 6 bari, ciklustraje 12 s a potom se bez pauze ponavlja, sa podacima za silu otpora i duinu kretanja podatom ciklogramu.

L L

L

L

T

6 bar

l = 40 m

l = 6 m

A B

400 mm

12 sec4 sec 4 sec2 s 2 s

300 mm

F =1000NA

F =2000NB

Dimenzionisanje cilindra A:

Po zahtevanoj sili i raspoloivom pritisku imamo potreban prenik cilindra:

- 18 -

mm50m0493,0108,59,0

10004p9,0F4D 51 =

==

dok je prenik klipnjae:

mm3,13101,2

54,010004E

hF4d 4 1132

43

2

1 ==

=

pa usvajam d1=20 mm

Tako je usvojeni cilindar A, koja se mora izabrati iz kataloga:

A: 40020/50 Potronja istog cilindra e biti:

l5,4m0045,08,54,04

05,0ph4

Dq 32

1

2

c1====

dok je:

l7,0m0007,08,54,04

02,0ph4

dq 32

1

2

k1====

pa je:

ciklus/l3,87,05,42qq2q11 kc1

===

broj ciklusa je pri tome:

minciklus5

s12s60n ==

Znai minutna potronja potroaa A je:

minl5,4153,8nqQ 11 ===

Dimenzionisanje potroaa B:

mm70m0698,0108,59,0

20004D 52 ==

- 19 -

pa se usvaja D2=80 mm

mm7,13m0137,0101,2

53,020004d 4 1132

2 ===

pa da usvojimo mm24d2 =Znai potroa B je :

30024/80:B Potronja je:

l7,8m0087,08,53,04

08,0q 32

c2===

dok je:

l7,0m0007,08,53,04

024,0q 32

k2===

pa je:

ciklus/l7,167,07,82qq2q22 kc2

===

Znai minutna potronja potroaa B je:

minl5,8357,16nqQ 22 ===

Ukupna potronja sistema e znai biti:

minl5,1371,1)5,835,41(Qu =+=

- pri tome poveanje realne potronje za 10% smo uradili da bi u obzir uzeli ivolumen cevovoda kao i gubitke u njemu.

2.3.2. Dimenzionisanje magistralnog cevovodaMoemo sad da preemo na dimenzionisanje samog magistralnog cevovoda. Pre

nego to to uinimo, moramo da se osvrnemo na neke tekoe. Naime pri dimenzionisanjucevovoda nam je smernica za izbor prenika dozvoljeni pad pritiska. U ovom zadatku toiznosi 0,2 bara. Pravolinijska deonica cevi ima odreeni otpor, koji raste sa smanjenjemprenika pa mi u stvari moramo izabrati onaj najmanji prenik koji e nam dati dozvoljenipad pritiska. Na isplati se pri tome izabrati mnogo vei prenik od zahtevanog, jer nam toposkupljuje sistem kad-tad ak vie puta. To bi bilo ak i jednostavno izvodljivo, ali kakouzeti u obzir dejstvo tzv. fazonskih komada, kao to su: nornalne krivine (kolena), T-komadi (rave), zasuni (ventili) itd.

- 20 -

Ovi elementi isto tako imaju svoj otpor kretanju fluida u njima, koji se da izraziti uobliku otpora odgovarajue duine pravolinijske cevi istog prenika. To se nazivaekvivalentnom duinom i data je dijagramski na slici 6.

- 21 -

Slika 6. Ekvivalentne duine fazonskih komada cevovoda

- 22 -

Slika 7. Dijagram za odreivanje padova pritisaka

Prvi korak u reavanju zadatka je da se usvoji odreeni prenik za cevovod. To jena alost zadatak koji se reava metodom udarca na stomak, ali posle odreenog brojareenih zadataka ovog tipa e ovek stei iskustvo u tome pa nee biti vie pogaanja. Sadda pretpostavimo da smo apsolutni poetnici (to i jeste istina to se Vas tie, no bezuvrede) pa da ubodemo u prenik od 30 mm.

Znai: dc=30 mm.Prvo da analiziramo deonicu cevi od magistralnog voda do cilindra A, koja je

duine 6 m. Da vidimo koliko fazonskih komada moemo nai na toj deonici. Nali smojedno koleno jer se rava uzima u obzir kod druge grane. Ekvivalentna duina za 30 mmiznosi 0,25 m (slika 6.), pa je ukupna duina:

m25,625,06LLL Eu =+=+=Koliina vazduha koja prolazi kroz ovu deonicu iznosi:

minm0456,0min

l65,451,15,41Q3

1 ===

Da vidimo sada sledeu sliku, sliku br 7. na kojoj je dat sledei dijagram sa koje semoe oitati odgovarajui pad pritiska. Krenemo od donje desne strane dijagrama po kosojliniji koja odgovara preniku cevi 30 mm i penjemo se do horizontalne linije koja

odgovara naem protoku od 0,045 minm3 . Iz take gde se ove linije seku ideno navie i

ulazimo u drugi (nadograeni ) dijagram sa vezom duine cevi i pada pritiska. Vidimoodmah da nam je duina cevi toliko mala da nije ni naneta na dijagram, pa stiui dohorizontale za 10 m cevi neemo krenuti ukoso desno do visine sa duinom cevi, jer seve tamo nalazimo, ve idemo direktno gore da bi oitali pad pritiska. Ako smo sve dobrouradili oitaemo pad od bar001,0p = . E sad ta da se kae? Da je posao uspenouraen? E nije, pa ipak moda i jeste.

Zanimljivo. Da bi ovo razumeli da vidimo sve jedan po jedan. Zadatak nije dobroreen jer je stvarni pad pritiska 20 puta manji od traenog, to ne bi bio problem, ali toujedno znai da je cevovod jako predimenzionisano, to se pak odraava na ceni kotanja.A sa druge strane pak moda je sve u redu poto je u obzir uzeta samo jedna kratkadeonica. Da vidimo sada ta bi se desilo da smo uzeli u obzir sve deonice, bez obzira nanjihov broj.

Tako je onda opet usvojeni prenik cevi: dc=30 mm. Ostali podaci su:

Ukupni protok: minm137,0min

l5,137Q3

u ==Ekvivalentne duine:

4 kolena: m125,04Lk == 1 rava: m5,2Lr =

Ukupna duina:

- 23 -

m50m5,495,21)640(LLLL rku =+++=++=

Sa tim podacimo emo sada ui u dijagram na slici 7 i oitati pad pritiska odbar05,0p =

to je ve bolji rezultat ali je jo manji, i to 4 puta od traene.Da smanjimo sada prenik na dc=20 mm. Tako e ostali podaci biti:Ekvivalentne duine:

4 kolena: m88,022,04Lk == 1 rava: m5,1Lr =

Ukupna duina:m50m4,485,188,0)640(LLLL rku =+++=++=

Oitavanje pada pritiska rezultuje ovako: bar2,0p .To se i traio pa kao zakljuak jo na kraju dimenzionisanja moemo dodati da je

prenik potrebnog cevovoda:

mm20dC =

Na osnovu ovog kratkog primera smo pokazali korienje upoznatih dijagrama ismisao naina dimenzionisanja. A sad da uradimo jedan malu sloeniji zadatak koji velii na stvarne prilike u jednom pogonu.

Primer:

Proraunati cevovod i odrediti kacacitet kompresora za sledee podatke:

POTROAI:1. 3 kom cilindra 25 sa min138n1 = ciklusa u minuti i mm200S1 = hoda2. 3 kom 100 ; min120n2 = ; mm300S2 =3. 1 kom 200 ; min115n3 = ; mm320S3 =4. Ostali potroai (npr. pitolji za prskanje) troe jo min

l30Q = vazduha

OSTALI PODACI:

L= 660 m - duina cevovoda p= 6,1 bar - pogonski pritisak bar3,0p - dozvoljeni pad pritiska 35,1= - koeficijent poveanja potronje.

NAPOMENE:

- 24 -

Raspored potroaa uzeti proizvoljno (u praksi je ovo strogo definisano safizikim rasporedom potroaa u pogonu)

Gubitke u cevovodu (QC) uzeti kao 10 % od ukupne stvarne potronje QH Ostale gubitke (QM) koje su posledica curenja cevovoda na spojevima u

zaptivaima na potroaima, itd zanemariti.

REENJE:

Za reenje ovog zadatka emo koristiti jo jednu tabelu, sa slike 8. na slici su datedve tabele. Prva daje vezu izmeu pogonskog pritiska, prenika cilindra i proizvedene sile,dok u drugoj tabeli u funkciji istih podataka moemo nai potronju vazduha u litrima po1 cm hoda. Na osnovu prve tabele moemo izabrati cilindar ako znamo pogonski pritisak isilu otpora, a na osnovu druge emo nai potrebnu koliinu vazduha za pogon sistema.

- 25 -

Slika 8. Tabele za proraun proizvedene sile i potronje

Na samom poetku reavanja zadatka da primetimo da su nam potroai upotpunosti definisani, pa moemo odmah da krenemo sa proraunom njihove potronje isa odreivanjem potrebnih svojstava kompresora. U ove svrhe emo lako iskoristiti tabelu2 sa slike 8. U ovoj tabeli su date potrebne koliine vazduha da bi se pri datompogonskom pritisku izabrani cilindar, odnosno njegova klipnjaa nainila pokret u duiniod jednog centimetra. Moramo pri tome imati na umu i to da je jedan ciklus (jedan punpokret) sainjen od jednog izvlaenja i jednog uvlaenja. To znai puna duina hoda jedvostruka veliina navedene duine Si. Da krenemo redom:

Ukupna potronja e biti:

++= MC31

H QQQQ i

pri tome je 31

HiQ u stvari ukupan stvarni protok u potroaima, CQ su gubici u

cevovodu i po postavci zadatka iznosi 10% od 31

HiQ , dok je MQ (ostali gubici)

zanemarljiva veliina. Od ovih podataka moemo izraunati samo stvarne protoke prekopotroaa:

QQ1Q3Q3QQQQQ321321i HHHHHH

3

1H

+++=+++= Da vidimo sve jedan po jedan.

111H qnS2Q 1 =

Gde je 1S2 ve objanjeno. Sa 1n (broj ciklusa u minuti) se dobija sve u minuti a1q je potronja za 1 cm hoda, to se vadi iz tabele 2. (slika 8). Sve je znai pri ruci, sem

1q . Da vidimo znai pomenutu tabelu! Eto prvog problema. Na pogonski pritisak je 6,1bar, dok u tabeli figurie ili 6 ili 7 bara. Koji izabrati? Nijedan. U ovakvim sluajevimanam na raspolaganju stoji linearna interpolacija a pri tome moramo drati paleve da jepromena varijable u stvarnosti bar blizu linearnom. Tako pomou linearne (tabline)interpolacije:

cml0335,0)033,0038,0(

101033,0q1 =+=

- gde je 0,033 vrednost za 6 bara, dok je 0,038 za 7 bara. Njihova razlika se delina 10 jednakih delova i dodaje se manjoj vrednosti. To je u stvari zbog onog0,1 bari vie od 6 bari. Ostale jedinine potronje su:

- 26 -

cml5426,0)535,0611,0(

101535,0q2 =+=

cml1694,2)139,2443,2(

101139,2q3 =+=

pa su stvarne potronje:

minl92,50cm

l0335,0min138cm202Q

1H==

minl92,50Q

1H=

minl12,651cm

l5426,0min120cm302Q

2H==

minl12,651Q

2H=

minl62,2082cm

l1694,2min115cm322Q

3H==

minl62,2082Q

3H=

Znai da je ukupna stvarna potronja svih potroaa:

minl74,421830

62,2082112,651392,503QQQQQ321i HHH

3

1H

=++++=+++=

Znai da e gubici u cevovodu iznositi:

minl874,42174,42181,0Q1,0Q

3

1HC i

=== Ukupna potronja je tako:

minl614,46400874,42174,4218QQQQ MC

3

1Hi

=++=++= Izraunajmo sada i snagu potrebnu za (pogonski) elektromotor kompresora:

= pQPEMgde se javlja i koeficijent poveanja potronje, to potie iz naeg inenjerskog

pristupa problemima s im se sad ne bi bavio. Pogonski motor mora znai u sebi da imaugraenu snagu bar:

kW7,63W43,6369235,1Pa101,6s60

m10614,4640P 533

EM ==

- 27 -

Evo potrebne snage pogonskog motora. Moe neko da nam kae da tu neto netima, jer je ova snaga ogromna znai nerealna. Jeste, ova snaga je veoma velika, aksmeno velika. Ovakav motor moda ne bi se ni isplatio nabaviti, ali ako malo pogledamoulazne podatke brojeve hodova u minuti i prenike cilindara sa duinama hodova ukrajnjoj liniji i potrebnu koliinu vazduha za pogon (vie od 4,5 kubika u minuti) bie namjasno da je ova snaga realno potrebna, a ovaj primer moemo smatrati kolskim primerom.

Moemo prei na definisanje cevovoda. Nisam sluajno koristio izrazdefinisanje, poto emo porvo definisati izgled magistralnog voda, pa raspored svihpotroaa sa potrebnim fazonskim komadima, koji su sve potrebni pri dimenzionisanju.Prirodno, raspored potroaa u realnom zadatku je strogo definisan fizikim rasporedompotroaa u pogonu, a mi emo ovde izabrati jedan bilo kakav raspored koji namomoguava prikaz toka reavanja. Recimo da su potroai rasporeeni ovako:

11 kaskada

2Q

Q1

1QQ1

2Q

2Q

Q'

Q3

Od kompresora

Slika 9. Izgled pneumatskog sistema sa rasporedom potroaa na magistralnomcevovodu

Prvi korak je izbor potrebnog prenika cevovoda. Kao to smo to rekli uprethodnom uvodnom primeru, ovo iziskuje odreeno iskustvo, a poto to jo nemamo,preostaje nam da koristimo metod udarca na stomak. Izabraemo prenik od 80 mm-a.

Sledi grafik sa slike 6. gde emo nai ekvivalentne duine za fazonske komadekojih je :

T-komadi (rave) - 13 komada normalne krivine (kolena) - 5 komada zasuni (ventili) - 5 komada

Ekvivalentne duine su:

m117m913L'T ==

- 28 -

m75,4m95,05L'L ==m7m4,15L'V ==

to ukupno znai: m75,128775,4117LLLL 'V'L

'T

'U =++=++=

Duina cevovoda je: =+=+= m80075,78875,128660LLL 'U

Imajui ukupnu teorijsku duinu cevovoda, jo nam je potreban ukupni protok pamoemo pristupiti kontroli izabranog prenika.

Protok je:

minm64,4min

l614,4640QQ3

U == Sledi korienje grafikona sa slike 7. Na osnovu ulaznih veliina:

=== minm64,4Q;m800L;mm80d 3Uc , a uz proceduru oitavanja koja je opisanau prethodnom primeru, za pad pritiska dobijamo:

bar3,0bar035,0p =Ova veliina je za red veliine manja od dozvoljene, znai da smo preterali u

preniku cevovoda. Reenje znai odgovara ali je suvino skuplja od traenog. Idemo jojednom sa usvajanjem prenika cevovoda i sa samim proraunom:

Da se usvoji sada prenik .mm60dC =Ekvivalentne duine su dakle:

m5,84m5,613L'T ==m5,3m7,05L'L ==

m75,4m95,05L'V == am90m75,9275,45,35,84LLLL 'V

'L

'T

'U =++=++=

Potronja je ostala ista, pa su sada ulazni podaci:

=== minm64,4Q;m750L;mm60d 3Ucpad pritiska sa ovim podacima pak iznosi:

bar3,0bar18,0p =mada je i ova veliina manja, skoro za polovinu od dozvoljene, ali ve lii na neto.

Po pravilu trebalo bi da idemo jo jednom u usvajanje recimo 55 mm za prenik, no toostavljam Vama potovani kolega.

- 29 -

3. Elementi pneumatske logike

U dosadanjim razmatranjima smo se bavili gradnjom jednog pneumatskog sistemaod kompresora do potroaa. Sam potroa jo nismo ni upoznali samo smo rekli da su toneki cilindri itd., u daljim razmatranjima emo se podrobno baviti potroaima, tanijedelom sistema koja koristi komprimovani vazduh. To nisu samo cilindri ve i svi onielementi koji koriste vazduh za svoje funkcionisanje. Njihov rad moda uopte nemakarakter kretanja ve karakter prenosa, obrade ili korienja informacija i slui zaregulisanje rada drugih delova sistema kao i za upravljanje njima. Sada smo stigli do bitnetake. Iz malopre reenog (to se moda na prvi pogled ini nerazumnim) da se uoitiinjenica da se jedan pneumatski sistem sastoji iz dva osnovna dela i to iz energetskog i izlogikog. U energetski deo se uvrtavaju svi oni delovi koje smo dosad prikazali sa tzv.izvrnim elementima (tu su cilindri i svi oni elementi koji vre pretvaranje energijepritiska fluida u mehaniki rad). Logiki deo je pak sastavljen od sasvim drugih tipovaelemenata, koji su prikazani na predavanjima profesora ili se mogu upoznati iz njegovogudbenika. To su razvodnici raznoraznih konstrukcija itd.

3.1. Osnovni pojmovi i elementi Pre nego to krenemo sa upoznavanjem gradnje logikog dela pneumatskog

sistema, moramo da se osvrnemo na najosnovnije pojmove i da prikaemo osnovnepneumatske elemente (ureaje) pomou kojih emo raditi. Sve ove stvari mnogopodrobnije moete nai u profesorovom udbeniku a ja Vam ovo dajem samo s ciljem daolakam posao u daljim razmatranjima.

a) Formiranje i pojam signala

Najjednostavnijim reima reeno, formiranje signala na jednom mestu (izvodu,elementu ili prikljuku) znai dovoenje pritiska. Da bude jasno prolazak sabijenogvazduha kroz cevovod znai prolazak signala ima signala (obeleava se sa 1) - (koja usebi nosi odreenu informaciju u funkciji svog nastanka), dok sluaj kada nema vazduha,nama ne znai nita, odnosno zvanino je to stanje kada nema signala obeleavanje sa0.

b) Razvodnici i osnovne logike funkcije

Postoje 25;2

4;23;2

2 itd. razvodnici, gde iz bruja u brojiocu vidimo broj

ulazno-izlaznih prikljuaka na razvodnik, dok broj u imeniocu nam ukazuje na brojmoguih pozicija razvodnika. Razvodnici mogu biti mono- i bi-stabilni. Razlika je u brojuravnotenih stanja. Ukoliko se razvodnik vraa u svoju poetnu poziciju po deaktiviranju(deaktiviranje oprugom) naziva se monostabilnim a ako je za deaktiviranje potrebanposeban signal, znai i aktivirano stanje moe biti stabilno do pojavljivanja signala zadeaktiviranje, naziva se bistabilnim. Razvodnici se mogu aktivirati rukom (tasterom ilipolugom), nogom (pedalom), mehaniki (tokiem), elektrino (elektromagnetom) ipneumatski (pritiskom sabijenog vazduha). Evo nekih primera:

- 30 -

monostabilni, rucno aktivirani

bistabilni, pritisno aktivirani

monostabilni, aktivirani tockicem

monostabilni, el.magnetno aktivirani

Slika 10. Primeri aktiviranja mono i bistabilnih razvodnika

Da vidimo sada razvodnike jedan po jedan. I tu se mora istai da se simbolizamzasniva na odluci CETOP-a, znai ovi simboli se koriste u celom svetu i na osnovuanaliziranja simbola da se razumeti i samo funkcionisanje elementa.

Razvodnik tipa 22 :

Ovaj razvodnik ima 2 prikljuka i dva poloaja. Koristi se retko i to uglavnomsamo za jednostavno prekidanje voda bez mogunosti ozraivanja. (kasnije e biti rei i oovom pojmu. To je ukratko reeno, mogunost isputanja vazduha iz iskljuene grane uatmosferu). Zbog svoje jednostavnosti podrobnije se neemo baviti analizom ovogelementa.

Razvodnik tipa 23 :

U pneumatici najee korieni razvodnik. Ima znai tri prikljuka po praviludva ulazna i jedan izlazni i dva mogua poloaja (ukljuenu i iskljueno). Da bi mogliodrediti njegovu logiku funkciju moramo prvo dati funkcionalnu emu elementa. To jedato na slici 11.

- 31 -

X

PR

A

Slika 11. Funkcionalna ema razvodnika 23 :

Za odreivanje logikog izraza izlazne funkcije A, moramo menjati ulazne veliineX, P i R po binarnom rasporedu. Na osnovu toga formiramo tablicu istinitosti te ondaodreujemo logiki izraz A. Pri tome, menjanje po binarnom rasporedu znai dodavanjevrednosti 1 (ima signala (na prikljucima P i R kao i na izlazu A) ili razvodnik aktiviran(kod promenljive X)) odnosno vrednosti 0 (druga varijanta nema signala ili razvodnikdeaktiviran). Tako je tablica istinitosti oblika:

ULAZ IZLAZR.br. X P R A

1. 0 0 0 02. 0 0 1 13. 0 1 0 04. 0 1 1 15. 1 0 0 06. 1 0 1 07. 1 1 0 18. 1 1 1 1

Nain na koji emo nai logiki izraz, tu ne bi posebno objanjavao, poto ste teosnove ve uili iz drugih predmena u okviru kursa iz Bul-ove algebre. Jedino to binapomenuo, da emo aktivno (ukljueno stanje ili postojanje signala) obeleavatiodgovarajuom slovnom oznakom, dok emo ono obrnuto, prikazati nadvueno. Primeraradi: XiX , gde X znai razvodnik aktiviran, dok je X oznaka za deaktivirano

- 32 -

(iskljueno) stanje razvodnika. to se tie signala P i P , P znai ima pritiska (signala) naprikljuku P, a P da toga nema.

Logiki izraz A je znai:

XPRRXPPRXRPXA +++= odnosno grupisanjem prva dva i drugadva lana

XPRX)RR(XP)PP(RXA +=+++= poto je )PP( + siguran dogaaj sa logikom vrednou 1, znai izraz je:

XRXPA +=Vidimo znai da za proizvodnju izlaznog signala A, moramo imati pritisak na

prikljuku P (P) i razvodnik mora biti aktiviran (X), ili uz deaktiviran razvodnik )X(moramo jo imati i vazduh pod pritiskom na prikljuku R (R).

Potovani kolega je svakako primetio veznike i i ili u prethodnoj reenici. Nisam ihsluajno istakao, pa Vas molim da prethodnu reenicu proitate jo jednom, uz stalnopraenje zaokruenog logikog izraza. Jasno je znai da je veznik i isto to i logikomnoenje, dok je ili oznaka logikog sabiranja. No da idemo redom. Pomou izvedenoglogikog izraza mogu se formirati mnoge logike funkcije:

1) Identitet (logiko DA funkcija):

X

A=X 1X A

Za ulaz P=1 i R=0 dobija se izlaz A=X. Pri tome poeli smo koristiti i logikesimbole (vidimo simbol mnoenja). Jednostavnim reima reeno, postavimo li pitanje: dali je razvodnik aktiviran? Izlazni signal A e nam dati odgovor DA razvodnik jeukljuen. Primetimo sada ono to smo rekli na poetku ovog poglavlja, to se tiepostojanja signala: ako ne bi imali pritisak na izlazu A, to ne bi jednoznano znailo da

- 33 -

razvodnik nije aktivirano moda se desilo to to vazduha nema na ulaznom prikljuku P pa se to ne moe smatrati nikakvim signalom X .

2) Negacija (logiko NE funkcija):

Za reavanje malopre opisanog problema, kada nam je potreban (jednoznani)signal za stanje neaktiviranog razvodnika X koristimo negaciju: da li je razvodnikaktiviran? NE nije aktiviran. Za ulaz P=0 i R=1, dobijamo izlaz A= X . Logika istrukturna ema je sledea:

X

A=X 1X A

Ove dve logike funkcije su osnovne, izvodljive pomou jednog razvodnika. Zaostale funkcije moramo koristiti dva i vie razvodnika.

3) Konjukcija (logiko i funkcija logiko mnoenje):

X2X1

1X X1X 2X1X2

21X X

- 34 -

Za mnoenje dva signala, normalno moramo imati dva signala, pa emo prvoformirati te signale - 1X i 2X pa ih pomnoiti.

Ulaz: P= 1X i R=0 (gleda se desni razvodnik) i 1XX = , daje izlaz 21 XXA = .

Prvo i tu da postavimo pitanje:Da li je i jedan i drugi razvodnik aktiviran? DA, i jedan i drugi razvodnik je

aktiviran. Ovo je znai mnoenje, koje se u praktinim zadacima reava na neto drugaijinain, no o tome emo kasnije, kod dotinih zadataka. Ako bismo eleli dati nekuanalogiju sa reenjima postavljanja prekidaa u elektrinim kolima, ovo bi bila redna vezaprekidaa.

4) Inhibicija (zabrana):

Ova logika funkcija je slina mnoenju, s tom razlikom to se ovde jedan odulaznih signala 1X ili 2X negira i time se u izlaznom proizvodu takorei zabranjuje.

Ulaz je: P=0; R= 1X , znai tu se izvrilo prekopavanje, pa 2XX = , a izlaz etako biti 21 XXA = .

&X

AA=

1

X2X1 X1 2X

X1 2X

Posmatrajui datu funkcionalnu emu da napravimo i tablicu istinitosti radivebanja:

ULAZ IZLAZR.br. X1 X2 A

1. 0 0 02. 0 1 03. 1 0 14. 1 1 0

- 35 -

Ove dve funkcije mogu imati etiri razliite kombinacije ( 422 = ), a od njih jesamo jedan odgovarajui i to onaj koji je opisan u proizvodu. To je realizovanojednoznano datim sastavom i povezivanjem elemenata. Jednoznanost znai da jenemogue dobiti izlazni signal na drugaiji nain sem traenog.

5) Disjunkcija (logiko ili funkcija logiko sabiranje):

Druga logika funkcija, pored mnoenja, koja je u iroj primeni je logiko sabiranjeodnosno logiko ili funkcija. Ovo znai da se izlazni signal mora dobiti pri prisustvu ilijednog ili drugog ili pak oba signala. Slino je ovo paralelnoj vezi prekidaa u elektrinomkolu. No, da vidimo ovo malo podrobnije:

>1X

AA=

1

X2X1 X +1 2X

X1 2X

=

Stanje na ulazu je znai sledee: P=1; R= 1X i 2XX = , pa e izlaz biti:

212121 XXXXXXA ++=

pa grupisanjem prva dva lana i izjednaavanjem sigurnog dogaaja sa 1 :

21221112 XXXXX)XX(XA +=++=

ULAZ IZLAZR.br. X1 X2 A

1. 0 0 02. 0 1 13. 1 0 14. 1 1 1

- 36 -

da bi mogli ii dalje, moramo vratiti lan 21 XX , to je matematiki eliminisan,ali ako uzmemo u obzir da je svejedno da li gledamo ukljuenost 1X ako je prekida 2aktiviran, moemo napisati

212122112 XXXXXXX)X1(XA ++=++=

pa ponovnim izvlaenjem zajednikog elementa pred zagradu i izjednaavanjemsigurnog dogaaja sa 1 :

212212 XX)XX(XXA +=++=

Evo znai izlaznog signala koja se moe interpretirati pitanjem:

Da li je prekida 1 ili 2 ukljuen, moda su oba aktivirana? Dok je odgovor oblika:DA prekida 1 je ukljuen ili je prekida 2 ukljuen a moda su oba ukljuena.

Re moda pokazuje odreenu nedefinisanost. To je tano tako, no ako uzmemo uobzir da nas uopte ne zanima koji je prekida aktiviran, prvi ili drugi, vano nam je dabude bar jedan ukljuen, sledi da sa nae strane mogu biti aktivirani obojica. Ako paktano elimo da ne doe do aktiviranja oba prekidaa, samo prvog ili drugog, to moramoposebno definisati. To su ve specijalne funkcije o kojima emo kasnije govoriti, no Vipotovani kolega ili koleginice za razmiljanje moete i tu da se pozabavite reenjemovakvog postavljanja problema, a reenje pogledati kasnije.

6) Implikacija:

1X

X1

X +A= 1 2X

X2

>1X

2X1

=A

A ova funkcija je ve pomalo i specijalna, a u sebi nosi specifinosti identiteta,negacije i disjunkcije u jedno. Tako e za ulaz: P= 1X ; R=1 i 2XX = , izlaz biti:

- 37 -

212121 XXXXXXA ++=

pa isto kao i malopre

21212

211221221112 )1()(

XXXXX

XXXXXXXXXXXXA

++==++=+=++=

212212 XX)XX(XXA +=++=

Idemo sada dalje sa elementima, pa stiemo do razvodnika tipa 24 koji se mnogo

ee, ak moe se rei iskljuivo koristi u hidraulici, pa emo dati samo njegov simbol, abez objanjavanja:

Razvodnik tipa 25 :

PS

R

X

BA

Slika 12. Funkcionalna ema razvodnika 25

ULAZ IZLAZR.br. X1 X2 A

1. 0 0 12. 0 1 03. 1 0 14. 1 1 1

- 38 -

Znai element ima 5 prikljuaka i 2 poloaja. Od tih pet prikljuaka tri e bitiulazna (P, R i S) i dva izlazna (A i B). Ovaj tip razvodnika se najee koristi zaupravljanje radom i za napajanje vazduhom cilindara i tako omoguavanja kretanjaklipnjae u eljenom smeru.

Da vidimo tablicu istinitosti za ovaj razvodnik:

U L A Z IZLAZ IZLAZR.br. X R P S A B

1. 0 0 0 0 0 02. 0 0 0 1 0 03. 0 0 1 0 0 14. 0 0 1 1 0 15. 0 1 0 0 1 06. 0 1 0 1 1 07. 0 1 1 0 1 18. 0 1 1 1 1 19. 1 0 0 0 0 010. 1 0 0 1 0 111. 1 0 1 0 1 012. 1 0 1 1 1 113. 1 1 0 0 0 014. 1 1 0 1 0 115. 1 1 1 0 1 016. 1 1 1 1 1 1

- 39 -

Krenimo sada sa analizom. Imamo znai tri ulaza (R, P i S) i dva izlaza (A i B). Ti ulazie biti:

XRPSSXRPPSRXSPRXRPSXSRPXSPRXSPRXA +++++++=sada emo grupisati lanove u dve grupe sa odgovarajuim zajednikim lanovima

i tako dobiti:

)RSSRSRSR(PX)PSSPSPSP(RXA +++++++=pa sada grupiemo lanove u zagradama i nakon eliminisanja sigurnih dogaaja, i

to dva puta, imamo:

))SS(R)SS(R(PX))SS(P)SS(P(RXA +++++++=

PXRX)RR(PX)PP(RXA +=+++=

znai da je izlaz A oblika:

RXXPA +=zanimljivo, jeli! Isti ovaj izlaz smo ve videli prilikom analize funkcionisanja

razvodnika 23 . No, pre nego to donesemo zakljuke o svemu ovom, da vidimo i drugi

izlaz.

XRPSSPXRPSRXSPRXRPSXSRPXPSRXSPRXB +++++++=

)RPPRPRPR(SX)RSSRSRSR(XPB +++++++=

))PP(R)PP(R(SX))SS(R)SS(R(XPB +++++++=

XPSX)RR(SX)RR(XPB +=+++=izlaz je znai:

XPXSB +=

Da vidimo ta smo dobili: izlaz A je znai istog oblika kao i kod razvodnika 23 , to

ukazuje na srodstvo ova dva pneumatska elementa. Ako malo bolje proanaliziramo obaelementa, primetiemo da se isti zadatak to se moe reiti s jednim razvodnikom 2

5 da

reiti i sa dva razvodnika 23 . Ovo pak znai da je razvodnik 2

5 u stvari dva razvodnika

- 40 -

23 ugraeno u jedan element. To je ba i traena prednost, poto se ovo ogleda u ceni

kotanja.Druga ogromna prednost razvodnika 2

5 se ogleda u sledeem: pogledajmo samo oba

izlaza i uvrstimo sledei ulaz: R=0, P=1 i S=0.

X

X

X

Za izlaz emo dobiti: A=X i B= X .Ovo je znai jednostavno preusmeravanje vazduha, i to jednostavno u funkciji

poloaja razvodnika. Pri aktiviranom stanju imamo izlaz na A, a pri deaktiviranom naizlazu B.

Za sve to vreme ulazi R i S su slobodni, znai na njih nikad ne treba dovestivazduh, pa ih moemo iskoristiti u druge svrhe (recimo za regulaciju brzine kretanjaklipnjae, i to razliito pri radnom i pri povratnom hodu). Eto, sad smo ve i napomenulimesto gde se ovi razvodnici najire koriste. Naime za napajanje cilindara (ba zbog toga sei ovi razvodnici esto nazivaju upravljakim razvodnicima cilindara).

Pre nego to se upoznamo sa osnovnim logikim funkcijama, da vidimo jo jedanelement, koji se esto koristi u praksi, a ije funkcionisanje smo ve videli, samo na netodrugaiji nain. Radi se naime o tzv. pneumatskom sabirau, ija je funkcionalna emadata sledeom skicom:

X1 2X

A= 1X + 2X

- 41 -

X +

X2

2X3

5 42X1

X1

1X

1 2

Slika 13. Funkcionisanje sabiraa

Da bi dokazali valjanost funkcionisanja ovog elementa, moramo formirati signaleX1 i X2 pomou dva razvodnika 2

3 , pa ih dovesti u trei razvodnik 23 sa sabiraem na

ulazu.(Vidi prethodnu skicu)Da vidimo tablicu istinitosti za ovaj sluaj:

ULAZ IZLAZR.br. X1 X2 X1+X2

1. 0 0 02. 0 1 13. 1 0 14. 1 1 1

Moe se primetiti da je ova tablica ve viena ba kod disjunkcije (logikogsabiranja), to je dokaz da je na sabira isti kao i kod sabiranja signalarazvodnicima.

Konano jo da napomenemo i to da je obeleavanje prikljuaka kod raznihproizvoaa razliito. Neki koriste ba ove koriene slovne oznake (R, P, S, A i B), dokneki to obeleavanje vre brojevima (1, 2, 3, 4 i 5). No simboli su jednoznani (CETOPsistem) pa Vam nee zadavati problem prepoznavanja elemenata i dotinih prikljuaka.

- 42 -

3.2. Osnovne logike funkcijeNajosnovnije logike elemente smo prikazali. Tu se misli najvie na i i ili,

odnosno na mnoenje i sabiranje. Pomou njih smo sada kadri da izvedemo i ostalelogike funkcije, a to su:

NI funkcija

Ova funkcija se koristi tada kada nam je potreban signal, koji je direktna suprotnostrezultata mnoenja dva signala.

PANJA: Tu se ne misli na proizvod dva negirana signala, ve na negaciju proizvodadva identiteta! Napisano to znai:

2121 XXXXA =

Definisanje ove tvrdnje ostavljam Vama potovani kolega/koleginice/.Kako da shvatimo ovu funkciju? Najjednostavnije je da se razmilja na sledei

nain: poto nam je potrebna negacija proizvoda, prvo emo pomnoiti dva signala 1X iX2 , pa emo dobijeni rezultat negirati. Logikim simbolima napisano to znai:

& & 1

x1 2y= x 21 xxy=

to bi se reklo: NI = NE od I.Ovo bi u funkcionalnom smislu izgledao ovako:

- 43 -

1X X2

1X X1X2

21X X

Zanimljivo! Sa funkcionalne eme se jasno vidi da e biti vazduha na izlazu akomnoenje ne uspe, a to pak znai od mogua etiri sluaja (pogledajte bilo koju tablicuistinitosti kod mnoenja ili sabiranja) u obzir dolaze ona tri, kada je mnoenjenezadovoljeno. Ali kod sabiranja je ba bilo tri zadovoljavajua sluaja, pa bi vredelomalo razmisliti o tome. Jednostavno sabrati signale 1X i X2 nema logiku jer je to istadisjunkcija. Negirati zbir takoe nema smisla jer je to neto drugo (budite strpljivi sademo i do toga stii). Pa onda nam nita drugo ne preostaje, ve da saberemo negacijeulaznih signala 1X i 2X .

- 44 -

X1

2X

X1

X21X +X2

Po logikoj emi je ovo:

x

1

y= x +1

1

2

1>=

A sad da uporedimo odgovarajue tablice istinitosti:

- 45 -

Za 21 XXA = Za 21 XXA +=

ULAZ IZLAZR.br.

X1 X221 XX

1. 0 0 12. 0 1 13. 1 0 14. 1 1 0

Vie objanjenja je suvino, meni se ini. Ipak se postavlja jo jedno pitanje u veziovog: Koji nain postavljanja funkcije je bolji? Odgovor je logian: s obzirom da su zaobe varijante potrebni isti elementi, eventualno kod negacije proizvoda jedan sabiramanje (suvian je), moemo koristiti bilo koji. No ipak, ako je u postavljenompneumatskom sistemu negde ve napravljen signal 1X i (ili) 2X , logino sledi da emoprimeniti ovu drugu varijantu, u protivnom, ako nemamo nita, eventualno izbor moe dapadne na prvu varijantu. Ovo e se jo vie iskristalisati ako se upoznamo sa primenompneumatskog mnoaa.

Konano, moemo i da zaokruimo zakljuak:

2121 XXXX +=

NILI funkcija

Ova funkcija je pak negacija zbira, koja se moe dobiti i na drugi nain, slino NIfunkciji. NILI znai NE od ILI, pa se moe definisati logikom emom:

1

xy= x +1

=>1

y=

>=

2 x +1 x2

1

ili funkcionalnom emom:

ULAZ IZLAZR.br.

X1 X221 XX +

1. 0 0 12. 0 1 13. 1 0 14. 1 1 0

- 46 -

21

X1 21X +X

X +1 2X

No, ako se bolje razmisli ili se pak napravi tablica istinitosti za ovaj sluaj (to sad veostavljam Vama), da se primetiti da je rezultat slian onom koji se dobije prilikommnoenja. Signal na izlazu iz razvodnika 2

3 sa sabiraem (negator) se javlja samo ako je

i prvi i drugi razvodnik za formiranje ulaznog signala (X1 i X2 ) deaktiviran. U svimostalim sluajevima, kada na sabira ne stie nikakav signal, rezultat je izlazni signal iznegatora.

Celokupno razmatranje vieno kod prethodne funkcije vai i tu, pa se time ne bi nibavio podrobnije, ve bi dao samo ono drugo reenje.

Logika ema je znai:

1

y=

1

21x x

&

- 47 -

A funkcionalna ema:

1

1X

X1 2X

X

Da napiemo i ovu istinu:

2121 XXXX =+

Sve je, nadam se, jasno sa ovih skica pa nekog posebnog objanjenja i ne iziskujeovaj trenutak. Ipak, treba neto primetiti, to sam ve napominjao u prethodnompodnaslovu. Naime ako se bolje pogleda funkcionalna ema za reenje 21 XX primeujemo neko odstupanje od vienog reenja kod mnoenja (konjukcije). Znai,krenemo sa formiranjem dva signala X1 i X2 i automatskom negacijom istih, ponaosob.Dobijene negacije 1X i 2X moramo samo pomnoiti. Izlaz pri mnoenju se javlja samo uprisutnosti oba signala u proizvodu, u ostalim sluajevima ne. Pogledajmo sada kako je toreeno ovde. Razvodnik 2

3 sa sabiraem prima jedan (bilo koji) signal iz proizvoda kao

signal za pneumatsko aktiviranje, a onaj drugi signal iz proizvoda se prevodi prekorazvodnika u redovnoj formi. Eto, ovo je nain mnoenja, koji se najee koristi u praksi,a element (razvodnik 2

3 ) koji ovo izvrava se naziva mnoaem.Da ne bi bilo zabune, moramo malo podrobnije pojasniti logiku mnoenja.

- 48 -

X2

X1

X X1 2

Slika 16. Funkcionalna ema mnoenja sa posebnim mnoaem

Sa slike 16. se jasno vidi da do izlaza stie onaj pritisak koji stie na ulaz mnoaa,dok se drugi gubi na aktiviranje mnoaa, pa fiziki uopte ne stie na izlaz. Ipak, naizlazu dobijamo proizvod dva signala. Kolega/Koleginice, tu Vas molim da dobroprodiskutujte ovo u sebi, jer e Vam umnogome pomoi u shvatanju logike svega todolazi u nastavku. Znai, na signale X1 i X2 ne gledamo vie kao na fiziku pojavustrujanja radnog medijuma (sad je to vazduh, no bie to kasnije i ulje), ve posmatramotok informacije koji se njime prenosi.

Drugim reima reeno, izlazni signal iz mnoaa se ne posmatra vie kao vazduh kojistie iz ovog ili onog razvodnika ili iz izvora, ve se gleda ta njegovo prisustvo znai.Ako imamo izlazni signal iz mnoaa, to mora da znai da postoji signal X1, inae ne bimnoa bio aktiviran, pa nita ne bi mogao da proe kroz njega. A sa druge strane i signalX2 je tu, inae zabadava bi bio tu signal aktiviranja kad ne bi bilo signala koji prolazi ifiziki igra ulogu (u obliku vazdunog mlaza) proizvoda. I konano, ako smo redovnosvarili ovu logiku, shvatljivo je i to da je sasvim svejedno koji se signal koristi zaaktiviranje mnoaa i koji za provoenje. Zadnje pitanje, koje se postavlja: zato je ovajnain mnoenja bolji i pored potrebe za jo jednim razvodnikom. Odgovor je veomajednostavan: prilikom mnoenja sa direktnom primenom razvodnika za formiranje ulaznihsignala proizvoda, gubimo ulazne signale ponaosob pa ih vie ne moemo koristiti usluaju da su oni potrebni na nekim drugim mestima. Sa mnoaem to nije sluaj, ulaznisignali su autonomni i mogu se bilo gde i bilo kad koristiti i pored mnoenja.

No, ovo ne znai da je ovo uvek bolji nain mnoenja, jer bi onda direktno ovoprikazali kod konjukcije. U onim sluajevima, kada su ulazni signali potrebni za vremeizvravanja celokupnog zadatka upravljanja celim sistemom samo u obliku njihovogproizvoda, suvino bi bilo koristiti poseban element za mnoenje.

- 49 -

XOR funkcija

Evo i zadnje osnovne logike funkcije. Engleska re OR znai ILI, a uoptenogledano ovde re ILI znai da se na izlazu trai pojavljivanje ili jednog ili drugog ulaznogsignala, ali sam bez drugog. Ovo nije isto sabiranje, jer se kod disjunkcije tolerisalo ipojavljivanje oba signala. Moramo znai zabraniti pojavljivanje jednog ulaznog signalaprilikom pojavljivanja drugog i obrnuto, pa ih sabrati. Jednainom napisano to znai:

212121 XXXXXXIZLAZ +==

Logikom emom dato:

=1

xy= x +1

1

y=2 x1x2

11>=

&

&

+ xx1 2

Moe se rei da je ovo disjunkcija dve inhibicije, odnosno zbir dve zabrane. Postavljase pitanje, kako formirati signal a ujedno i njegovu negaciju? E, pa za ove sluajeve jeizmiljen razvodnik 2

5 i to sa onim ulazom, koji smo razmotrili kao specijalan sluaj

(R=0, P=1 i S=0). U ovom sluaju je ujedno formiran i jedan i drugi signal s istimelementom.

Na funkcionalnoj emi se mogu uoiti svi do sada pomenuti osnovni logiki elementi.Imamo identitet u obliku signala X1 i X2, negaciju signali 1X i 2X , inhibiciju i

konjukciju u obliku proizvoda 21 XX i 21 XX , i konano i disjunkciju u obliku zbiradve inhibicije ( 2121 XXXX + ). Funkcionalna ema reenja je:

- 50 -

x

1

y= x +1

1

2

1>=

Slika 17. Funkcionalna ema za XOR funkciju

3.3. Memorijsko koloStigli smo do jednog veoma bitnog, ali zato i prilino teko shvatljivog elementa.

Tekoa u shvatanju potie iz nepoznavanja konkretnih problema u upravljakimzadacima jednog pneumatskog sistema u ovoj fazi poznavanja materije. To znai da epotovanom kolegi/koleginici sve biti kristalno jasno kada budemo u praktinom zadatkuprimenili memorijski element. Za sada samo da se upoznamo sa gradnjom memorijskogkola, a bez podrobnijeg objanjavanja uloge.

Osnovna logika funkcija memorijskog kola je:

ZCSZ +=dok je logika i funkcionalna ema data na slikama 18 i 19.

&=>1

SC Z

Slika 18. Logika ema memorijskog kola

- 51 -

S

C&

Z=>1

SC

10

Slika 19. Funkcionalna ema memorijskog kola

U jednostavnijem obliku se ugradnja memorijskog elementa daje u obliku:

C

S

2A2EE1 A1

zz

Pa bi strukturu memorijskog kola mogli dati u obliku kao na slici 20., gde se vidi daje memorijski element u stvari jedan razvodnik 2

5 .

- 52 -

C

S

2A2E

E1

A1zzV

Slika 20. Struktura gradnje memorijskog kola

Kao to se vidi sam memorijski element je, znai razvodnik 25 sa opisanim

specijalnim sistemom prikljuivanja ulaza, to rezultuje dva izlaza, koji su direktnefunkcije stanja razvodnika. U jednom sluaju je izlaz Z (kada je memorija aktivirana,ukljuena Set), a drugi je Z (kada je memorija deaktivirana, iskljuena, brisana Clear). Ovo znai da memorija slui za slanje signala na dva razliita mesta, uzavisnosti od potrebe. A koje su te potrebe, bie jasno definisano u kasnijem delu, uzadacima.

Da vidimo sada jedan primer neke logike funkcije. Bez zadavanja opte ulogeovakve funkcije da je realizujemo. Blok dijagram (logika ema) funkcije neka bude:

xxx1 2 3

Y1>&

=>1x +x2 3

31xx =&

=>1x +x1 2

- 53 -

Kao prvo, moramo formirati signale 1X , 2X i 3X . To emo uiniti pomou tri

identiteta (razvodnicima 23 ). Sledei korak je sabiranje signala 1X i 2X (sabira br. 4

na slici 21), kao i signala 2X i 3X (sabira br.1). Za pripremu moramo jo pomnoiti isignale 1X i 3X (mnoa br. 2), pa izlazni proizvod se jo negira (negator br. 3). Usledeem koraku emo morati pomnoiti izlaz iz 4 i 3 pa taj proizvod sabrati sa izlazom iz1. Konano, dobijenu vrednost moramo negirati. Ovo zadnje sabiranje i negaciju vrimosa sabiraem br.5 i negatorom ispod njega.

1

x1

x

x2

2

x

x3

3 x +2

Y1

2

3 4

5

x3x x1 3

x x1 3

x +1 2x

(x +1 x )2 3xx1

Slika 21. Strukturna ema logike funkcije

Izlaz smo obeleili sa Y, ali jo ne znamo ta je taj izlaz. Da bi i to saznali, moramodati tablicu istinitosti za ovu funkciju i odrediti traenu izlaznu funkciju.

Tablica istinitosti e imati znai tri ulazne i jednu izlaznu kolonu kao i 823 = vrsta.Tablica je sledeeg izgleda:

- 54 -

ULAZ IZLAZR.br. X1 X2 X3 Y

1. 0 0 0 12. 0 0 1 03. 0 1 0 04. 0 1 1 05. 1 0 0 06. 1 0 1 07. 1 1 0 08. 1 1 1 0

Ispunjavanje tablice istinitosti sad ve zahteva malo vie vremena i strpljenja, pa Vamsavetujem da ovo reenje ne uzimajte zdravo za gotovo, ve uradite i Vi sami. Na taj nainsmo doli do zanimljivog rezultata, naime da se gore data funkcija moe napisati u veomajednostavnom obliku:

321 XXXY =

Na ovaj nain smo pojednostavili zadatak, moe se rei da smo isti zadatak reili samnogo manjim brojem potrebnih elemenata. Ovo se naziva minimizacijom pneumatskogsistema.

Logika ema minimiziranog reenja je znai:

x1 x2

&

x3

1 x1xx1 2

& 3x21x x

- 55 -

Dok e strukturna ema viti realizovana sa pomou samo tri razvodnika 23 na

sledei nain:

1x2x

x3

x1x1 2x

xx1 2 3x

Znai, umesto osam razvodnika koristimo samo tri, da o nepotrebnim sabiraima i negovorimo.

3.4. Vremenski releji (elementi kanjenja)

Postoje sluajevi, kada je potrebno reiti sledei zadatak: treba formirati neki signal,ali pojavljivanje tog signala je potrebno vremenski odloiti u odreenoj meri.Jednostavnije reeno, signal koji smo napravili mora da se javi u sistemu nakon odreenogvremena. Tu se mora istai neto bitno. Prenos signala u pneumatskom sistemu nije baidentino sa prenosom u elektrinim kolima. Tu je naime potrebno odreeno vreme doksignal, u vidu pritiska potrebne veliine za aktiviranje nekog elementa, stigne do svogodredita. Jasnije reeno, u cevovodu koji spaja mesto formiranja signala sa mestom gdese taj signal koristi za aktiviranje razvodnika koji koristi taj signal, vlada odreeni (mali,atmosferski) pritisak. Pojavljivanje signala znai poveanje pritiska, zbog ulazeegvazdunog mlaza na mestu formiranja. Taj poveani pritisak se iri po cevovodu sve dotledok ne stigne do svog odredita. Kada stigne do razvodnika, to e aktivirati pneumatski,mora da se povea do veliine koja je potrebna za sam akt aktiviranja.

Jasno je znai, da za prenos signala mora da se eka odreeno vreme. Duina togvremenskog intervala prvenstveno zavisi od veliine volumena cevovoda izmeu dvapomenuta mesta (izvor signala odredite). Normalno, moe se desiti da prilikom prenosasignala naiemo na neku prepreku, recimo priguni ventil, koji e dodatno koiti prenos pae vreme stizanja signala na odredite biti jo due. No, ne treba ovde misliti na nekedugake vremenske intervale, poto su duine cevovoda relativno male (maksimalno sumetri u pitanju) pa se signali prenose za nekoliko stotih do nekoliko desetih delovasekunde.

Meutim, kao osnov za razmiljanje, prilikom stvaranja elemenata za vremenskokanjenje ili vremenskih releja, nije naodmet da se sve ovo zna. Znai, ako bi se cevovodproduio recimo na nekoliko desetine metara, prenos signala bi potrajao moda i nekolikosekundi. Za vee duine vee kanjenje, za manje duine manje kanjenje signala. Akobi se ubacio jo i neki priguni ventil, mogli bi ak i regulisati vremensko trajanjekanjenja. E, o tome se i radi: cilj nam je da budemo u prilici da variramo vreme kanjenjau funkciji naih elja i potreba. To se radi pomou ova dva principa:

- 56 -

poveanjem zapremine za ispunu i priguivanjem (koenjem) prenosa.

Poveanje zapremine se ne radi na nain koji sam naveo (primer je sluiosamo za objanjavanje principa), ve se koriste posebni mali rezervoarii, koji seugrauju u pneumatski vod. Sutina je ista poveanje zapremine koja se moraispuniti.

Pa da vidimo sada vrste kanjenja. Postoje dva tipa kanjenja i to:

kanjenje pri pojavljivanju (ukljuivanju), kanjenje pri gaenju (iskljuivanju) i kombinovano kanjenje.

a) kanjenje pri pojavljivanju ( KPt )

Dat je zadatak da se ulazni signal zakoi i da se isti javi kao signal aktiviranja posleodreenog vremena. Ovaj sluaj smo malopre detaljno opisali. Pomou vremenskogdijagrama bismo ovo mogli dati na sledei nain:

ULAZ

IZLAZt1

Vidimo znai da u trenutku pojavljivanja signala ulaza (stvaranja signalaaktiviranja) se nita ne deava u vremenskom intervalu 1t . Po isteku tog vremena e sejaviti izlazni signal u obliku signala aktiviranja. Sve ovo reeno je mnogo jasnije ako seproanalizira sledea slika br. 22.

Formira se signal pomou razvodnika 23 pa se uvodi u vremenski relej. Element

se sastoji od jedne prigunice i paralelno vezanog jednog nepovratnog ventila, sa dodatomdopunskom zapreminom u obliku rezervoaria. Na kraju kola se postavlja recimorazvodnik 2

5 koji e primiti izlazni signal iz releja (po isteku vremena 1t ) i nakon

aktiviranja propustiti kroz sebe izlazni signal iz kola.

- 57 -

ulaznog signala

Prigunica

Nepovratniventil

Zapremina

Razvodnik izlaznog signala

Slika 22. Funkcionalna ema elementa kanjenja pri pojavljivanju

Ulogu razvodnika 25 mogli bi dati i jednom jednostavnijem razvodniku 2

3 . Na

ovom razvodniku se i da razumeti potreba za odreenom veliinom pritiska. Naime, da bise pobedila sila u opruzi (monostabilni razvodnik 2

5 ), itekako je potreban odreeni

pritisak. Inae simbol za ovakvu vrstu kanjenja je sledea:

IZLAZ=

ULAZ

(ULAZ)KP

t 0 IZLAZ

Uloga prigunice i dodatne zapremine je sad ve objenjena, ostaje da se objasniuloga nepovratnog ventila. Ako se bolje pogleda vremenski dijagram ukljuenja,primeuje se potreba za istovremenim gaenjem izlaznog signala sa ulaznim. Drugimreima, kada se taster ulaza otpusti, trenutano mora i razvodnik 2

5 da se iskljui. To

moemo postii samo na taj nain ako vazduhu u delu cevovoda izmeu prigunice irazvodnika 2

5 damo mogunost ozraivanja (izlaska u atmosferu) velikom brzinom. Akoznai vazduh mora i pri povratku da proe kroz prigunicu, opet e morati da proeodreeno vreme do smanjenja pritiska i iskljuenja razvodnika 2

5 . Ako pak postavimo

nepovratni ventil paralelno sa prigunicom, problem smo reili. Nepovratni ventil e pri

- 58 -

ukljuenju uterati vazduh u prigunicu, a pri iskljuenju e vazduni mlaz moi bez otporada izae iz sistema (ozraivanje na ulaznom tasteru).

b) kanjenje pri gaenju ( KGt )

Nakon malopreanjeg podrobnog objanjavanja, ini mi se da je suvino posebnodefinisati princip gradnje vremenskog releja za kanjenje pri gaenju. Samo da damovremenski dijagram zadatka, funkcionalnu emu i simbol elementa.

Vremenski dijagram je:

ULAZ

IZLAZt2

Funkcionalna ema je:

ULAZ

IZLAZ

Slika 23. Funkcionalna ema elementa kanjenja pri gaenju

A simbol:

IZLAZ=

ULAZ

(ULAZ)

0 t IZLAZ

KG

- 59 -

Nita novo, znai okrenuli smo samo nepovratni ventil i samim tim okrenuli ilogiku razmiljanja. Ono to je malopre vailo za ulaz, sada vai za izlaz vazdunogmlaza, i obratno.

c) kombinovano kanjenje

Konano se postavlja zadatak, gde je potrebno uvesti kanjenje i pri pojavljivanju ipri gaenju ulaznog signala. Vremenski dijagram koji prikazuje ovaj sluaj je dat nasledeoj skici:

IZLAZ

ULAZt21t

Mogu se postaviti dva razliita zahteva: 1) kanjenje pri pojavljivanju (t1) ikanjenje pri gaenju (t2) su razliiti. U ovom sluaju emo koristiti dva vremenska releja,i to redno vezano kao to se vidi na slici 24.

ULAZ

IZLAZ

Slika 24. Funkcionalna ema vremenskog releja kombinovanog kanjenja sarazliitim vremenima

- 60 -

Tu se prvi element koristi za kanjenje pri pojavljivanju dok je drugi u funkcijikanjenja pri gaenju. A ako se trai vremenski istovetno kanjenje, dovoljno je izbacitinepovratne ventile i jedan prigunik i problem je reen.

ULAZ

IZLAZ

Slika 25. Funkcionalna ema vremenskog releja kombinovanog kanjenja sajednakim vremenima

Ovo drugo reenje sa 21 tt = se ini jednostavnijim, to je i tano, meutim ako seuvede ovakav tip kombinovanog kanjenja to je i konano reenje. Kasnije se ne moenita promeniti, sem vremena kanjenja. Ako se pak koriste posebni elementi za raznakanjenja, pomou kojih se isto mogu postii vremenski istovetna kanjenja, bilo kad semoe promeniti bilo koji od njih, ako se javi potreba za tim.

Primenu vremenskih releja emo kasnije videti kod primera sastavljanjaupravljakih kola sistema izvrnih organa, sada emo dati samo jedan primer, koji sekoristi takoe prilino esto u sluaju kada se trai tzv. skok na poetku.

Dijagram takve funkcije je dat na sledeoj skici:

IZLAZ= SKOK (P)

IZLAZ

ULAZt1

- 61 -

ili simbolom:

ULAZ IZLAZ

Zanimljiv zadatak, jel , da? Za reenje emo prvo podrobnije pogledati vremenskidijagram. to se tie pojavljivanja izlaza, ini se da nema nikakvih problema. Izlaz nek sejavi bez kanjenja, zajedno sa ulaznim signalom. Ali kako da se rei iskljuenje, uz aktivniulaz, posle izvesnog vremena, koja moe da bude i veoma kratka, a uopteno mora dabude regulabilna.

Reenje emo prvo pokazati, odnosno izvesti pomou vremenskih dijagrama:

t1ULAZ

t1

1

0

0

1

0

1

0

1

(ULAZ)KP

(ULAZ)KP

ULAZ (ULAZ)KP

I II

Znai, na osnovu ulaznog signala napravimo izlazni signal sa kanjenjem napojavljivanju. Ovaj izlazni signal invertujemo, znai negiramo i pomnoimo sa samimulaznim signalom. Rezultat proizvoda ulaza i negacije izlaza sa kanjenjem e dati traeniskok na poetku. Krae bismo ovo mogli napisati kao:

KPP )ULAZ(ULAZSKOK =

Ako se ukljueno stanje obelei sa 1, a iskljueno sa 0, onda e proizvod stanjalevo od vremenskog trenutka I biti 010 = . U intervalu vremena I II proizvod je

111 = , a nakon toga sledi 001 = . Znai, izlazni signal je ukljuen samo u intervalu I II. Duinu tog vremenskog intervala moemo varirati pomou elementa kanjenja.

Ono to smo reima opisali da nacrtamo pomou logike eme:

- 62 -

&1t 0

ULAZ

SKOK(P)

Slika 26. pokazuje strukturu reenja:

&ULAZ

SKOK (P)

Slika 26. Struktura reenja zadatka

Ili, mogli bi koristiti i krai postupak, gde bi ulazni signal direktno preveli prekonegatora a signalom iz releja bi aktivirali taj negator nakon traenog vremena t1. Ovakvoreenje se prilino esto koristi u praksi za merenje kratkih vremenskih intervala, ajedan konkretan primer emo dati na samom kraju ove skripte. Ovo reenje bi izgledaloovako:

ULAZSKOK (P)

- 63 -

iji je simbol:

Za vebanje skokovitih funkcija da reimo sada i sledei zadatak:

IZLAZ 10

0ULAZ

1

t

Trai se znai skok u trenutku iskljuenja ulaznog signala (otputanja tasteraulaza), a za sve vreme postojanja ulaznog signala ne sme nita da se desi. Ovo je modajo zanimljivije. Reenje neu tako podrobno definisati, samo u dati dijagramski,logikom emom i funkcionalnom emom.

Dijagram redosleda razmiljanja bi bila:

(ULAZ)

(ULAZ)

KG

KG1

1

0

0

1

ULAZ1

0

ULAZ

0

SKOK (G)0

1 t

- 64 -

Formula reenja je, znai:

KGG )ULAZ(ULAZSKOK =

Logika ema e biti:

1

1t 0&

ULAZ

SKOK (G)

to jest:

1

Funkcionalna ema je znai veoma jednostavna:

ULAZ

SKOK (G)

- 65 -

4. Upravljanje cilindrima

Cilindri su pneumatski linearni motori, koji se u sistemima koriste kao izvrniorgani. Njihova je jedina uloga, da pretvore energiju pritiska komprimovanog vazduha ukretanje klipa i nadovezane klipnjae, i tako izvre fiziki rad.

Po konstrukciji, postoji dva tipa cilindra: jednosmerni i dvosmerni.

Jednosmerni cilindar

Jednosmerni se aktiviraju dejstvom pritiska samo sa jedne strane (sa stranecilindrine zapremine), dok se povratno kretanje obavlja pod dejstvom ugraene opruge ilijednostavno, dejstvom spoljnje sile (recimo, kod cilindara za dizanje tereta, prilikomisputanja vazduha iz cilindrine zapremine, teret i sopstvena teina klipa sa klpinjaomvre istiskivanje vazduha i vraanje klipa u zadnju poziciju).Za upravljanje jednosmernimcilindrom se koriste razvodnici tipa 2

3 , koji mogu biti normalno otvoreni NO i

normalno zatvoreni NZ. Funkciju normalno otvorenog razvodnik tipa 23 obavlja

logiki element DA, dok kod normalno zatvorenog imamo element NE (videti sliku27.)

Jednosmerni "NZ"

Jednosmerni "NO"

Slika 27. Jednosmerni cilindar NO i NZ tipa

Na slici 27. je prikazano runo aktiviranje cilindra. Oni se mogu aktivirati ipomou pritiska (tzv. indirektnim upravljanjem). To pokazuje sledea slika.

- 66 -

Jednosmerni "NZ"

1 2

312

3

Jednosmerni "NO" 3

21

&1

2

Slika 28. Indirektno aktiviranje cilindra pomou pritiska

Na slici su dati i simbolo za skreeno obeleavanje. Ovakvo indirektno aktiviranjedaje mogunost korienja raznih pritisaka za upravljanje i za pogon cilindra. To je veomapovoljna okolnost, poto je za upravljanje dovoljan i veoma niski pritisak, pa e elementitrajati mnogo due uz male gabarite (jeftiniji su), a za sam pogon moemo koristiti iveoma visoke pritiske, bez obzira na upravljaki sistem. U tom sluaju razvodnik cilindraima zasebni izvor, a ne kao na slici.

Brzina kretanja cilindra se moe podeavati ugradnjom jednog elementa, koji liina element kanjenja, a uloga mu je priguivanje, a samim tim i podeavanje brzine priizvlaenju ili pri uvlaenju. Slika 29. pokazuje ove dve mogunosti.

- 67 -

U izvlacenju

2 bar6 bar

+

-t t t1 2 3

2 bar

+

-

6 bar

Pri uvlacenju

1t 2t t3

Slika 29. Regulacija brzine kretanja klipnjae cilindra

Prilikom uvlaenja moe da se desi, da protekne odreeno vreme od izdavanjanaredbe za uvlaenje, do trenutka poinjanja tog kretanja. U tom sluaju se uvodi tzv. brzoozraivanje. Princip je jednostavan i dat na slici 30.

Na slici se moemo upoznati sa novim elementom, koji se zove prigunik.Nemojmo meati ovaj element sa prigunicom, jer nemaju nita zajedniko. Radi se oakustikom priguniku, koji radi na principu smanjenja kinetike energije izlazeevazdune struje, tako smanjujui buku (itanje). To je veoma bitan pneumatski element,ako se zna da u jednom pogonu mogu da budu prisutni na desetine ovakvih prikljuaka zaozraivanje. Radni uslovi jednog pogona zavise umnogome i od prisutne buke. A zavisoke pritiske vai pravilo: ozraivanje se mora vriti preko priguivaa, inae bi bukabila prevelika.

- 68 -

Bez brzog ozracivaca

2 bara 6 bara

6 bara2 baraSa brzim ozracivanjem

Brzi ozracivac

Slika 30. Primena brzog ozraivanja

Dvosmerni cilindar

Za razliku od jednosmernog, kod dvosmernih cilindara se posebno mora izdatinalog za uvlaenje klipnjae. Upravljanje se obavlja iskljuivo razvodnicima tipa 2

4 ili

25 . Na dva izlaza A i B razvodnika 2

4 ili 25 su uvek suprotni signali: ako je jedan

spojen sa izvorom, drugi je spojen sa atmosferom. Stoga se ovi razvodnici mogu smatratikombinacijom jednog NO i jednog NZ razvodnika tipa 2

3 .

Sledee dve slike pokazuju upravljanje cilindrom dvosmernog dejstva pomoumonostabilnog i bistabilnog razvodnika.

- 69 -

6 bara

xA B

Slika 31. Upravljanje monostabilnim razvodnikom 24

Da bi cilindar bio izvuen, potrebno je celo vreme drati ruicu X pritisnutu, aim se ona pusti cilindar se uvlai, bez obzira u kom se poloaju nalazi klipnjaa (da li seskroz izvukla, ili se ba izvlai).

A

6 bara

B

A+ A-

2 bara 2 bara

Slika 32. Upravljanje bistabilnim razvodnikom 24

Kod bistabilnih razvodnika nije potrebno stalno vreme pritiskati dugme, dovoljanje i samo jedan kratkotrajni pritisak, pa e se klipnjaa izvui i ostati u tom poloaju svedok se ne da naredba za suprotno kretanje. I kod ovog naina upravljanja postojimogunost trenutnog prekida aktuelnog, i aktiviranje suprotnosmernog kretanja.

Napajanje cilindra se moe reiti i razvodnicima tipa 25 . Princip rada je apsolutno

isti kao i kod razvodnika 24 , sa malom razlikom u mogunostima upravljanja.

- 70 -

A izvlacenje

MONOSTABILNI

BISTABILNI

A+izvlacenje

uvlacenjeA-

Slika 33. Napajanje cilindara preko razvodnika 25

Zato se razvodnici 25 koriste ee u pneumatici, za napajanje cilindara?

Odgovor je sledei: Na ovom razvodniku imamo dva posebna izvoda (ozraivaa), koji suvezani jedan za cilindrinu a jedan za prstenastu zapreminu (pogledajte sliku 34.).

Na te izvodne prikljuke se postavi po jedna podeljiva prigunica, pomou koje semoe regulisati brzina izlazne vazdune struje, a samim tim i brzina kretanja klipa ucilindru. Sa razvodnikom 2

4 takoe smo imali tu mogunost priguivanja izlazne struje,

ali je i pri izvlaenju i pri uvlaenju uvek isti prikljuak sluio za ozraivanje. To nam nijeomoguavao regulisanje posebnih brzina za razne hodove (radni i povratni), pa se moesmatrati manje fleksibilnim reenjem.

- 71 -

A+

2 bara

6 baraA-

2 barabrzina uvlacenja

brzina izvlacenja

uvlacenjeizvlacenje

Slika 34. Upravljanje dvobrzinskim cilindrom

A ako smo ve kod brzina kretanja klipnjae, da pokaemo jo jedno, u praksiveoma iroko primenjivano, reenje regulacije brzine. Zamislimo sada jednu mainu zabuenje sa pneumatskim pogonom. Tu se misli na pogon pomonog kretanja, znai natranslaciju vrha burgije. Glava se postavi na kraj klipnjae, dok e pogon glavnog kretanjabiti reeno elektrino. Kako izgleda tok jednog buenja? Kretanje alata se izvodi u tri faze:1) brzo primicanje radnom predmetu; 2) sporo kretanje pri obradi otvora (posmak); 3)odmicanje alata od zone obrade (najvea brzina). To bi mogli prikazati sledeimdijagramom:

a

a

abrzo

,sporo

Mesta, obeleena sa a i a su krajnji poloaji, dok je a poloaj gde se moraukljuiti posmak za obradu. Na tim mestima se postave tzv. krajnji razvodnici tipa 2

3 i

jo dva razvodnika 25 , kako je to dato na slici 35.

- 72 -

brzosporo

START

a a a,

aa,a

6 4

357

8 1

6 4

58 1

Slika 35. ema upravljanja trobrzinskim cilindrom

Sa funkcionalne eme se da shvatiti da je uloga razvodnika 25 , odmah pored

cilindra, ona klasina, znai napajanje, dok druga igra ulogu menjaa brzine. Menja seukljuuje u prvu brzinu (primicanje alata predmetu) pomou signala iz START tastera, apreko krajnjeg prekidaa stanja a , dok se u drugu (brzinu posmaka pri buenju) prebacujerazvodnikom stanja a . Krajnji prekida a nam slui samo za vaenje burgije iz izraenogotvora, i vraanje u poetnu poziciju. A pri tome se ozraivanje vri preko upravljakograzvodnika cilindra sa treom brzinom, koja nam rezultuje brzinom odmicanja treabrzina.

Ovaj zadatak je ve, u neku ruku, praktini primer, no za sada jo nismo tolikonauili da bi se mogli baviti nekim sloenijim problemima, pa da se vratimo izuavanjuosnove. Nadgradnju, u obliku konkretnih primera reenja svakodnevnih problema emovideti na kraju ovog kursa.

- 73 -

5. Sinteza pneumatskih automata

Poto smo se upoznali sa svim osnovnim elementima i logikim funkcijama, doloje vreme da se pozabavimo njihovim korienjem. Sastaviemo ih u jedan sistem koji esamostalno izvravati predviene zadatke, moe se rei automatski, pa e se oni nazivatiautomatima. A sastavljanje se kae jo i sinteza, pa je sad znaenje naslova u potpunostirazjanjeno. U osnovi postoje dve vrste pneumatskih automata:

kombinacioni i sekvencijalni.

ta je razlika meu njima, bie jasno na kraju ovog poglavlja. Krenimo redom iupoznajmo se sa gradnjom kombinacionih automata.

5.1. Sinteza pneumatskih kombinacionih automata

Kao to je poznato, konanim automatom se u teoriji smatra ureaj, koji imakonaan broj ulaznih veliina, odn. promenljivih i svakoj kombinaciji ulaznihpromenljivih odgovara jedan izlaz.

Ako jednoj istoj kombinaciji ulaznih signala odgovara uvek isti izlaz, kae se dapostoji jednoznano preslikavanje ulaza na izlaz. Takav se automat naziva kombinacionimautomatom ili automatom bez memorije. Odreena kombinacija ulaznih odnosno izlaznihsignala daje ulazna slova X i izlazna slova Y, gde je:

)y...................y,y,y(Y)x...................x,x,x(X

n321j

n321i

==

Preslikavanje ulaznih slova u izlazne se moe prikazati slikom 36. Kombinacioniautomat se realizuje pomou logikih kola tj. logikih mrea, koje su u optem sluajutipa (n, m) tj. imaju n ulaznih i m izlaznih kanala, pri emu je, saglasno sa slikom 36, svakiizlaz funkcionalno vezan za sve

x

xxxx

2y23

n my

11 y11

Slika 36. Preslikavanje ulaza u izlaze

- 74 -

ulaze, pa se moe napisati:

)x...................x,x,x(fY...................................................)x...................x,x,x(fY)x...................x,x,x(fY

n321mm

n32122

n32111

=

==

Kao to smo i u dosadanjim razmatranjima koristili, ulaz e u naem sluajuveinom biti signal od runog tastera ili krajnjih prekidaa, koje klipna poluga aktivira usvom plus poloaju (izvueno stanje) odnosno minus poloaju (uvueno stanje) (bie razjanjeno kod zadatka). Izlaz, koji je posledica ovog ulaza, jeste u pneumaticimahom kretanje nekog cilindra. Sinteza logikog automata kombinacionog tipa nalaereavanje logikih funkcija tipa (n, m). Rezultat su analitiki