Пневматическое оборудование используемое в системах автоматизаци. Реферат по теме Пневматическое оборудование используемое в системах автоматизации
 Скачать 35.85 Kb.
|
10 V, 9 бит) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Доступность воздуха | Воздух имеется практически везде в неограниченном количестве |
| Транспортабельность воздуха | Воздух может легко транспортироваться по трубам на большие расстояния |
| Способность к аккумулированию | Сжатый воздух может накапливаться в резервуарах и использоваться по мере необходимости, а резервуары могут легко транспортироваться |
| Нечувствительность к температуре | Сжатый воздух относительно нечувствителен к колебаниям температуры. Это гарантирует надежную работу пневмосистем даже в экстремальных условиях. |
| Взрывобезопасность | Сжатый воздух практически взрыво- и пожаробезопасен, что не требует дорогостоящей защиты. |
| Экологическая чистота | Сжатый воздух без специально распыленного в нем масла не загрязняет окружающую среду. |
| Простота конструкции | Пневмоэлементы просты в производстве и поэтому недороги. |
| Высокая скорость | Сжатый воздух перемещается с большей скоростью. Это позволяет получить высокую скорость движения поршня и малое время переключения. |
| Нечувствительность к перегрузкам | Пневматические инструменты и исполнительные устройства не боятся перегрузки и поэтому могут нагружаться вплоть до полной остановки. |
| Подготовка сжатого воздуха | Сжатый воздух должен быть хорошо подготовлен. Иначе возникает опасность быстрого износа пневмоустройств из-за наличия в нем твердых включений и конденсата воды. |
| Сжимаемость воздуха | Сжатый воздух не позволяет получить равномерную и постоянную скорость поршня. |
| Ограничения по усилию | Сжатый воздух является экономически выгодным только до определенных давлений. При обычно применяемом производственном давлении 600...700 кПа (6...7 бар) и в зависимо- сти от хода и скорости поршня эта граница лежит в области 40000...50000 H. |
| Уровень шума | Сброс воздуха в атмосферу сопровождается сильным шумом. Эта проблема решена в настоящее время благодаря применению звукопоглощающих материалов и глушителей шума. |
2.4 Структура пневматической системы и последовательность прохождения сигнала
2.5 Группировка элементов пневматической системы по подсистемам
3. ВАРИАНТЫ СИСТЕМ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ
3.1 Программируемый логический контроллер SMC PneuAlpha 2
Встроенная клавиатура и жидкокристаллический дисплей для программирования и управления
Программируемая подсветка дисплея
Высокое быстродействие
Широкий набор базовых функций
Возможность расширения с помощью модулей входов/выходов
Выходы с высокой нагрузочной способностью
Входы счета импульсов до 1 кГц
8 встроенных аналоговых входов (0
Аналоговые выходы (0 10 V / 4 20 мА, 12 бит)
Аналоговые входы для термопар (тип К) и термосопротивлений (Pt100)
Интегрируется в сеть с AS-интерфейсом
Возможность подключения GSM-модема
Компактность и малый вес
Встроенные часы реального времени
Крепление на стандартную DIN рейку
Система доступа к программе по паролю
Сохранность данных в течение 20 дней при отключенном питании
Допустимая температура эксплуатации до -25°С [2]
3.2 Пневмоостров Festo MPA-L
Создан на основе существующих преимуществ. Пневмоостров с отличными характеристиками дополнен более гибкой системой для отдельных распределителей: пошаговая модульность. Это означает, что пневматические характеристики и функциональные возможности МРА-L могут быть идеально адаптированы к любому варианту применения, обеспечивая при этом экономию времени и пространства.
3.2.1 Преимущества
Отсутствие ограничений с точки зрения модульности - как следствие, возможность адаптации к будущим изменениям в конструкции машин
Предназначен для применения в таких областях, как машиностроение, пищевая промышленность, управление непрерывными процессами
Простота установки: прочная шпилька для установки отдельных клапанов или расширения пневмоострова
Простая замена распределителей благодаря использованию монтажных плит
Возможность замены распределителей без отключения подачи воздуха (опционально)
Встроенные ручные регуляторы давления и простые средства регулировки скорости приводов
Каналы подачи увеличенного размера для одновременного и надежного переключения нескольких клапанов
3.2.2 Технические данные
До 32 распределителей/соленоидов
Различные типы распределителей: 5/2, 5/3/ 3/2, 2/2
Класс защиты: IP67 [3]
4. СТАНДАРТЫ
Проектирование пневматических систем требует применения единых норм изображения конструкций и схем. Условные обозначения отражают следующие свойства пневмоэлементов:
• тип управления и возврата в исходное положение,
• число линий (присоединений) и их обозначения,
• число позиций переключения,
• принцип действия,
• упрощенное представление проточной части.
4.1 Стандарт DIN ISO
Условные обозначения, которые находят применение в пневмоавтоматике, выполняются в соответствии с ДИН ИСО 1219 "Гидравлические и пневматические системы и приборы - обозначение схем" (DIN ISO 1219 "Fluidtechnische Systeme und Geraete - Schaltzeichen"). [1]
4.2 Эстонские стандарты EVS
Эстонские стандарты EVS основаны на международном стандарте ISO. Краткий список эстонских стандартов:
- EVS-EN ISO 4414:2010 - Пневмоприводы. Общие правила и требования безопасности
систем и их компонентов. [4]
- EVS-EN 1012-1:1999 и EVS-EN 1012-1:2010 - Компрессоры. [5] [6]
5. СРАВНЕНИЕ С ДРУГИМИ НАПРАВЛЕНИЯМИ
5.1 Сравнение источников энергии систем управления
| Критерии | Пневмоавтоматка | Гидроавтоматика | Электроавтоматика | |||
| Сила линейная | Сила ограничена низким давлением питания и диаметром поршня; при нагрузке торможения энергия не потребляется. | Большие силы благодаря большому давлению. | Малые силы; низкий КПД; отсутствие защиты от перегрузок; высокое потребление энергии в режиме холостого хода. | |||
| Сила вращательная | Полный вращающий момент в режиме торможения безпотребления энергии. | Полный вращающий момент в ре жиме торможения, однако некоторое потребление энергии. | Низкий вращающий момент в режиме тор можения (при полной остановке). | |||
| Движение линейное | Простота изготовления; высокие ускорения; высокая скорость. | Простота изготовления; хорошая регулируемость. | Сложно и дорого, так как требуются преобразователи рода движения; при малых ходах необходимы линейные магниты, а при малых силах - линейные моторы. | |||
| Движение Вращательное или поворотное | Пневмомоторы с очень высоким числом оборотов; высокая стоимость изготовления; низкий КПД; поворотное движение путем преобразования с помощью зубчатой рейки и шестерни. | Гидромоторы и поворотные цилиндры с числом оборотов ниже, чем в пневмоавтоматике; хороший КПД. | Лучший КПД для приводов вращательного действия, ограниченное число оборотов. | |||
| Регулируемость | Простая регулируемость силы путем изменения давления и скорости - расхода газа; то же самое в области низких скоростей. | Очень хорошая регулируемость силы и скорости; а также высокая чувствительность в области малых скоростей. | Иногда возможно при значительных издержках. | |||
| Способность к аккумулированию и транспортировке энергии | Возможно для любого количества воздуха; легко транспортируется по трубам (до 1000 м) и в емкостях. | Аккумулирование возможно с использованием газовой среды или пружины; транспортируется по трубопроводам (до 100 м). | Аккумулирование затруднено, но возможно с применением аккумуляторов и батарей; транспортируется просто на большие расстояния. | |||
| Чувствительность к влиянию окружающей среды | Нечувствительность к колебаниям температуры; взрывобезопасность; опасность замерзания водяных паров при высокой влажности воздуха, высокой скорости движения и низкой температуре окружающей среды. | Чувствительность к колебаниям температуры; источник загрязнения и пожаро- опасности при утечках. | Нечувствительность к изменениям температуры; в опасных условиях необходимо применение оборудования в пожаро и взрывобезопасном исполнении. | |||
| Стоимостьэнергии | Высокая по сравнению с электроавтоматикой; 1 м3 сжатого воздуха с давлением 600 кПа (6 бар) стоит от 0,03 до 0,05 DM в зависимости от типа установки и степени использования воздуха. | Высокая по сравнению с электроавтоматикой. | Наименьшая стоимость энергии. | |||
| Другие свойства | Нечувствительность к перегрузкам; недопустимый уровень шума выхлопа, поэтому необходима установка демпфера. | Нечувствительность к перегрузкам; повышенный шум насосов при высоком давлении. | Чувствительность к перегрузкам; нечувствительность К перегрузкам достигается только за счет больших затрат; шум при переключении контакторов и линейных магнитов. | |||
| Безопасность работы элементов | Нечувствительность к влиянию окружающей среды (пыль, влажность и т.д.) | Очень чувствительна к влиянию окружающей среды (пыль, влажность, Электрические помехи, удары и вибрации); высокая долговечность | Высокая нечувствительность к влиянию окружающей среды; высокая долговечность при чистом воздухе | Высокая нечувствительность к влиянию окружающей среды; нечувствительность к степени чистоты воздуха; высокая долговечность | ||
| Быстродействие элементов | > 10мс | << 1 мс | > 5 мс | > 1 мс | ||
| Скорость передачи сигнала | Скорость света | Скорость света | 10...40 м/с | 100...200 м/с | ||
| Дальность передачи сигнала | Практически неограничена | Практически неограничена | Ограничена скоростью передачи сигнала | Ограничена скоростью передачи сигнала | ||
| Габариты | Небольшие | Очень небольшие | Небольшие | Небольшие | ||
| Способы обработки сигнала | Дискретный | Дискретный, аналоговый | Дискретный | Дискретный, аналоговый | ||
Таблица 3. Сравнение с другими направлениями автоматики
6. ФИРМЫ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ
6.1 Festo
Festo (Фесто) — международная компания (концерн) в статусе независимой семейной фирмы, производитель промышленного оборудования. Основной сферой деятельности компании является пневмоавтоматика.
Основана в 1925 году. Центральный офис расположен в Эсслинген-на-Неккаре, Германия.
Около 13 500 сотрудников во всем мире. Председатель Совета директоров: д-р Эберхард Файт. [7]
6.1.1 Продукция Festo
Festo производит огромное количество устройств и элементов пневмоавтоматики. Вот краткий список устройств:
- Сервопневматические системы позиционирования
- Пневматические приводы
- Перемещение и сборка
- Вакуумная техника
- Распределители
- Датчики
- Пневмоострова
- Компрессоры
- Системы управления и периферийные устройства
- Глушители
- Ресиверы
6.2 SMC
Компания SMC начала свою деятельность в 1959 году в Токио. Начав с производства промышленных фильтров, SMC за короткий срок стала мировым лидером в области пневматических технологий.
Высококачественные пневматические компоненты, выпускаемые SMC, применяются в самых современных разработках в сфере промышленной автоматизации.
SMC Corporation неизменно доминирует на японском рынке средств автоматизации, занимая более 55% рынка.
Производственные предприятия - 18 заводов - расположены по всей Японии. Сеть сбыта SMC в Японии состоит из 73 местных подразделений и более 100 дистрибьюторов
В Центре Исследований и Разработок в Цукубе работают более 1000 конструкторов и инженеров по технической поддержке
В Европе и Америке SMC Corporation входит в тройку ведущих производителей пневматических средств автоматизации.
На мировом рынке пневмоавтоматики SMC занимает более 25%, значительно опережая ближайших конкурентов, ежегодный объем продаж SMC Corporation составляет около 3.5 млрд долларов.
Стабильность и перспективность компании подтверждает позиция SMC в рейтинге капитализации предприятий Financial Times – SMC Corporation входит в сотню крупнейших компаний Японии и пятьсот крупнейших предприятий мира.
6.2.1 Продукция SMC
SMC, как и Festo, производит огромное количество устройств и элементов пневмоавтоматики. Вот краткий список устройств:
- Подготовка сжатого воздуха
- Пневмораспределители
- Клапаны
- Фильтры
- Пневмодроссели
- Обратные клапаны
- Пневматические цилиндры
- Пневмоприводы
- Контрольно-измерительные приборы
- Вакуумное оборудование
- Обрудование для смазки и обдува
- Резьбовые соединения и трубки