Slayt 1

PNÖMATİK SİSTEMLER Sıkıştırılmış hava tek etkili silindire valften geçerek gelir.Basit bir valf,gaz musluğunda olduğu gibi bir açma-kapama musluğu olarak düşünülebilir.Açma-kapama musluğu tek etkili silindirlerin kontrolünde kullanılmaz.Bunun nedeni Şekil 1.12 de açıklanmaktadır.

kapalı

( a) Çalışmaya Hazır

açık

( b) Piston harekete geçmektedir

Sıkıştırılmış hava

kapalı

( c) Piston geri dönememektedir

Musluk tekrar kapatılınca(Şekil 1.12 c)sıkıştırılmış hava piston gerisinde hapsedilir.Hapsedilen bu hava ar kapatılınca alınmadıkça yay pistonu geri itemez.Dolayısıyla kapandığı zaman tutulan bu havayı atmosfere atacak özel bir valfe ihtiyaç vardır.Bu valfe 3- yollu valf denir.Yollardan birincisi ana hava girişine,ikincisi silindire bağlantılıdır,üçüncüsü ise valf kapandığında atmosfere atılacak havayı içinden geçirmektedir.

Daha önce ele alınan 3-yollu valfler sürgülüdür.Kullanılan 5-yollu valf ise pistonludur.5-yollu valfin içinde piston veya makara bulunur.Bu makara hafif alaşımdan yapılmıştır.Bu makara 4 tane sentetik O-ring le donatılmıştır ve çalıştırma mekanizmasına bağlanmıştır.5-yollu valfin çalıştırma kolu makarayı 2 konumdan birisine kaydırabilir.

4

2

5

3 1

5-yollu valf " kapal覺" , silindir pistonu negatif

4

2

5

3 1

5-yollu valf " A癟覺k" , silindir pistonu pozitif

Çalıştırma levyesi açık konumda iken(Şekil 2.17 b)ana hava 1 nolu yoldan gelir.Valfi 2 nolu yoldan terk edip silindire geçerek,silindire pozitif hareket yaptırır.Bu anda egzoz havası 4 nolu yol ve valften geçerek 5 nolu yoldan atmosfere atılır.Levyenin kapalı konumda;makara kayarak havanın,valfe 1 nolu yoldan gelip 4 nolu yoldan geçerek silindire girmesi sağlanır.Silindir negatif hareket yapmaktadır.Bu durumda egzoz havası silindirden valfin 2 nolu yoluna geri döner.Daha sonra da valften geçip 3 nolu yoldan atmosfere atılır.

ALIŞTIRMA 1:Karton kutularının transferi ( Şekil 1) Karton kutular bir pnömatik silindir tarafından kaldırılır,diğer bir silindir tarafından bir konveyöre itilir.A silindiri geri döndükten sonra,B silindiri geri hareketine başlar.Her yeni sinyal,yeni bir işlemi başlatacak şekilde başlama sinyali bir düğmeli valf ile sağlanmalıdır.

B öteleme Konveyör

Çevrim: A+,B+,A-,B-

A kaldırma

Şekil 1

& 1.2

0,1

ÇÖZÜM: • Çevrimin adımları yazılır.

• Devrenin fonksiyon planı çizilir.

• Devre çiziminde önce çalışma elemanları olan çift etkili silindirler çizilir.

• Çift etkili silindiri ileri/geri hareket ettiren 5/2 hava-hava uyarılı valfler çizilir.Güç devresinin hatları yön denetim valflerinin çıkışından silindirlere bağlanır.

• Güç devresinin yön denetim valflerinin uyarı hatlarının3/2 N.K. sinyal elemanları çizilir, hava bağlantıları sağlanır.

• Çalışma elemanları silindirlere ve silindirleri çalıştıran güç ve kumanda devrelerinin devre elemanlarına usulüne uygun birer numara verilerek adlandırılır.Buna göre bir grup teşkil eden ve her silindiri çalıştıran sinyal elemanları ,silindirin piston kolunu ileri hareket ettiren elemana aynı grubun içinde çift (1.2,1.4) , geri hareket ettiren elemana tek sayı verilir (1.3,1.5).

• Çevrimin adımları takip edilerek sinyal elemanlarının gerçek yerleri tespit edilir.

Buna göre : 1 adım A+. A silindirini piston kolunu ileri hareket ettiren 1.1 nolu valfin sol tarafındaki uyarı hattına 1.2 butonlu valf vasıtasıyla basınçlı hava iletildiği taktirde valfin sürgüsü sola kayar A silindiri konum değiştirir.1.2 nolu valfin butonuna 1 kez basılıp bırakılır.

• 2.adımın gerçekleşmesi , 1. adımın tamamlanmasına bağlıdır.1. adımın tamamlandığı noktada 2.2 sınır anahtarı A silindirinin piston kolu tarafından uyarılır,güç devresinin 2.1 yön denetim valfinin sol tarafındaki uyarı hattına basınçlı hava gönderir,2.1 nolu valfin sürgüsü sola hareket ederek B silindirinin piston kolu ileri hareket alır.B+ tamamlanır.

• 3. adımının gerçekleşmesi, 2. adımın tamamlanmasına bağlıdır.2. adımın tamamlandığı noktada 1.3 sınır anahtarı B silindirinin piston kolu tarafından uyarılır, güç devresinin 1.1 nolu yön denetim valfinin sağ tarafındaki uyarı hattına basınçlı hava gönderir.1.1 nolu valfin sürgüsü sağa hareket ederek A silindirinin piston kolu geri hareket alır,A- tamamlanır.

• 4. adımın gerçekleşmesi 3.adımın tamamlanmasına bağlıdır.3. adımın tamamlandığı noktada 2.3 sınır anahtarı A silindirinin piston kolu tarafından uyarılır,güç devresinin 2.1 yön denetim valfinin sağ tarafındaki uyarı hattına basınçlı hava gönderir, 2.1 nolu valfin sürgüsü sağa hareket ederek B silindirinin piston kolu geri hareket alır.,B- tamamlanır.

• Devredeki silindirlerin piston kollarının son konumu dikkate alınarak sınır anahtarlarının son durumu(uyarılmış veya uyarılmamış) gözden geçirilir devre bağlantılarında gerekirse düzeltmeler yapılır .

• Sinyal çakışmasının var olup olmadığı kontrol edilmek üzere konum/adım diyagramı çizilir.Güç devresinin yön denetim valflerini çalıştıran sinyal elemanları 1 adım süresince aynı anda uyarılmadığı için sinyal çakışmasının olmadığı anlaşılır.

• Ek talepler varsa devreye ilave edilir.Örneğin çevrim . B silindirinin geri konuma geldiği olduktan sonra çalışsın koşulu aranıyorsa, B silindirinin geri konumuna 1.4 sınır anahtarı ilave edilir ve start konumuna koşul gösterilir.Devreye VE işlem elemanı ilave edilerek son talepte gerçekleştirilir.

SIRALI KONTROL Çok sayıda silindirin önceden belirlenmiş sırada çalışmasına “sıralı çalışma”denir.Böyle bir çalışma sistemine ise “sıralı kontrol sistemi”denir.Sıralı kontrol birçok endüstriyel uygulamada kullanılabilir.Şekil 8.1 de çiftli plastik pres işleminde uygulanan pnömatik sistem gösterilmiştir.Sıcak plastik levhayı şekillendirmede kullanılan A ve B silindirleri ayrı ayrı iki basma kalıbı taşır.Plastik levha iki küvet hücreli şekillendiriciye sıkılır.Silindirler önceden belirlenmiş sırada çalışır.

A silindiri

B silindiri

kalıp

kalıp

kalıplayıcı

sıcak plastik levha

sıkma

Sıralı kontrol uygulaması A+,B+,A-,B-

Şekil 8.2’ de hareket sıralamasının her aşaması gösterilmektedir.Operatör başlama sinyalini verdiğinde A silindiri ilk küvet şeklini ve sonra B silindiri ikinci şekli basar.A silindiri önce birinci kalıbı,B silindiri ise daha sonra ikinci kalıbı geri çeker.Sonra sıralama durur.Şekillendirilmiş plastik alınıp,yerine yeni sıcak plastik levha konur.Operatör sıralamayı tekrar başlatır.Sıralama şöyle düzenlenebilir; 1. kademe

2. kademe

A+

A+

3. kademe

B+

4. kademe

A-

A-

B-

B+

şekil 8.2 plastik şekillendirmede sıralama düzeni

Başla Silindir A + Silindir B + Silindir A Silindir B – Dur

Sıralı kontrolün elde edilmesi:Şekil 8.3. de basit yarı-otomatik bir devre gösterilmiştir.Valf butonuna basılıp bırakılınca piston dışa kurs yapar.Kurs sonunda pisto kolu makaralı valfe kumanda eder.Bu valften gelecek sonuç sinyali,pistonu geri çekip durdurur.

3 4

2 1

1-2

5 1

3

1-4

3

2 1

Şekil 8.3 Yarı otomatik devre-piston otomatik geri dönüşlü

Şekil 8.4 de A ve B silindirleri gösterilmiştir.Her silindir için kontrol valfi gibi çalışabilecek çift basınç girişli 5- yollu valf bulunur.Hava sinyali gönderilir.Gerektiğinde butonlu 3-yollu valf bu “başla” sinyalini verebilir.

B silindiri

A silindiri

4 1-2

kontrol valfi A

4

2

5

3

1-2

1-4

kontrol valfi B

1

2

5

1-4

3 1

Şekil 8.4 Kontrol valfli A ve B silinidirleri

A silindiri

B silindiri

başlama

4 1-2

kontrol valfi A

2

5

3 1

1-4

4

3

2 1

1-2

kontrol valfi B

2

5

Şekil 8.5 Başlama sinyalinin hazırlaması

3 1

1-4

Başlama butonuna basılıp bırakıldığında,sıralamadaki ilk hareket etkilenir:A silindiri pozitif hareket yapar. (Şekil 8.6)A silindiri pozitif konumda,piston çubuğu 3-yollu A + valfinin makarasına çarpar.Bu,sıralamada bir sonraki hareketi başlatmak için gerekli hava sinyalini gönderir.Bunu yapmak için,A + pilot valfinden gelecek sinyal,B kontrol valfinin (1-4) nolu sinyal deliğine doğru yönlendirilir.B kontrol valfi B silindirine pozitif hareket kazandırır.

A+ 3

A-

1

A silindiri başlama

2

Pilot valf 4 1-2

Kontrol valfi A

2

5

3

3

2 1-4

1

1

B silindiri

1-2

Kontrol valfi B

4

2

5

3

1-4

1

Şekil 8.6 İlk hareketin (A+), ikinici hareketi(B+) başlatması

Pilot valf sinyali

B silindiri pozitif konuma gelince,piston çubuğu 3-yollu hava sinyali A valfinin (1-2) nolu sinyal deliğine yönelir.B + valfinin makarasına çarpar.Böylece benzer şekilde sıralamada bir sonraki hareketi başlatmak için kullanılacak hava sinyali üretilmiş olur.A kontrol valfi konum değiştirir,A silindiri negatif konuma geçer(şekil 8.7) A-

1

3

A+

A silindiri

2

başlama

4 1-2

2

5

3

2 1-4

3

1

1

Başla

B silindiri

Silindir A + Silindir B + Silindir A Silindir B Dur

2

B+

3 1-2

4

1

2

5

3

1-4

1

Şekil 8.7 İkinci hareketin (B+), üçüncü hareketi(A-) başlatması

Şekil 8.8 de A silindiri negatif konuma gelince,piston çubuğu 3-yollu valfin makarasına çarpar.Bu,sıralamanın son hareketini başlatmak üzere kullanılacak hava sinyalini üretecektir.Hava sinyali B kontrol valfinin(1-2) nolu sinyal deliğine yönlendirilir.B kontrol valfi konum değiştirir ve B silindiri negatif konuma geçer.Böylece hareketi tamamlanır.

2

pilot valfi A 1 3

A silindiri

başlama

A-

Kontrol valfi A

4 1-2

2

Levyelil 3-yolu valf

2

5

3

2

pilot valfi A+

1

1-4

3

1

3

A+

Dur

1

2

1 3

B silindiri

pilot valfi B-

1

3

B+ pilot valfi B+ 1-2

4

2

2 1-4

5

3 1

Kontrol valfi B Şekil 8.8 Üçüncü hareketin (A-), son hareketi(B-) başlatması

ALIŞTIRMA 2: Bir tablaya bağlanan lama, iki operasyonla bükülecek. A silindiri ile birinci bükme operasyonu, B silindiri ile ikinci bükme operasyonu gerçekleştirilecek.( Şekil 2)

Şekil 2 1.4

2.3

1.3

& 1.2

0,1

Bu noktalarda sinyal çakışması olur

Konum/ adım diyagramında start konumunda ve 2. adımda sinyal çakışması olduğu görülür. Devrede mafsal makaralı valfler kullanılarak sinyal çakışması önlenebilir.

Devre diyagramını tekrar çizersek;

2.1

1.2

sinyal çakışması

1.3

2.2

2.3

sinyal çakışması

1.4

2.3

& 1.2

0,1

mafsal makaralı valf

1.3

Sinyal çakışmasını önlemek için farklı kumanda hatlarından yararlanmak: Mafsal makaralı valflerin birçok olumsuz tarafları vardır. Sinyal çakışmasını önlemek için mafsal makaralı valf kullanılmayacaksa, mafsal makaralı valflerin bağlı bulunduğu kumanda hattını ana kumanda hattından ayırarak 5/2 bir yön denetim valfi vasıtasıyla bu valflerin girişini ayrı hattan besleme yoluna gidilebilir. Böyle bir devre aşağıdaki şekilde görülmektedir.

1.4

2.3

1.3

& 1.2

0.2

Bu örnek devre diyagramı tasarımı, sezgisel yöntemin sınırını açıklıkla göstermektedir. Sinyal çakışmasının önlenmesinde işi, tamamlanan sinyallerin kesilmesi için impuls valflerin kullanıldığı karmaşık bir devrenin tasarımı büyük bir deneyim gerektirir. Bu yüzden işlevini sorunsuz yerine getiren bir denetim sisteminin kurulmasında belirli bir metoda dayalı yaklaşımın uygulanması gerekir.

Güvenilir bir denetim sistemi kurmanın en basit yolu, her sinyali iş tamamlandıktan sonra kesmektir. Bunun anlamı; her adımda bir sinyalin kesilmesidir. Şekil 56’da blok halinde 4 sinyal kesici bir ünite görülmektedir.e1......e4 girdi sinyallerini a1......a4 çıktı sinyallerini gösterir. Bu birim sinyal uygulama problemini çözecekse aşağıdaki koşuları yerine getirmelidir: • Girdi sinyal sayısı = çıktı sinyal sayısı • Her bir girdi sinyaline bir çıktı sinyali atanmalıdır.

• Çıktı sinyalleri saklanmalıdır yani tekabül eden girdi sinyali ortadan kalktığında bile çıktı sinyali elde edilebilir olmalıdır.

• Herhangi bir anda sadece tek bir girdi sinyali var olabilir veya bazı belirli çıktı sinyallerini ayırma imkanı olmalıdır.

• Girdi sinyalleri her zaman aynı sırayla etkili olmalıdır yani 1-2-3-4-1-2-3-4-1.........

Bundan sonraki problem, ortaya konan koşulların tamamını gerçekleştiren blok için uygun bir devre bulmaktadır. Bu devre için kullanılan iki tasarım: • Kaskad yöntemi • Kayıt kaydırma yöntemi

Kayıt Kaydırma (Sıralama Zinciri) Yöntemi Bu yöntemde 3/2 valfler kullanılır. Bağlantı seri değildir. Valflerin P girişleri doğrudan hava girişine bağlanmıştır. Çok sayıda kademe olduğunda yukarıda hatırlatılan basınç düşünümü burada olmaz fakat kaskad ile mukayese edildiğinde bir fazla valf gereklidir. Kayıt kaydırmada da herhangi bir an bir çıktı verilir ve her( kademe) onu takip eden kat tarafından reset edilir.

Şekil 63/1

Burada da girdi sinyalini kilitlemek için en ile an-1 sinyali VE valfi ile birleştirilir veya mümkünse an-1 çıktısı ile en-1 girdisi için kullanılan sinyal valfi seri bağlanır. Şekil 63’ de bu olasılıklar görülmektedir. 4- kademeli bir düzenleme için muhtemel kontrol konumları aşağıda gösterilmektedir.

Bu yapı istenen ölçüde büyültülebilir. Dikkat edilecek nokta; başlama anında son valfin çalışıyor halde olmasıdır. Böylece ilk kademe çalıştırılabilir.

Kademeli bir kayıt kaydırma için muhtemel kontrol konumları Koordine hareket kontrol sistemlerini kaskad veya kayıt kaydırma (sıralama zinciri) ile tasarlama yöntemi

Eğer her bir adım için bir kademe kullanılırsa kaskad veya kayıt kaydırma ile bir koordine hareket kontrol problemini çözmek kolaydır. Böylece sinyal kesilmesinin önemli olup olmadığına bakılmaksızın bir sonraki işlem tetiklendiğinde bir önceki sinyal kesilir. Şekil 62-Şekil 63 Böyle bir tasarım maksimum sayıda eleman gerektirir. Devrede sadece gerçekten çakışan sinyaller kesilerek devre için gerekli eleman sayısı büyük oranda azaltılabilir.

Hareket sırası gruplara bölünür. Bir grupta aynı silindirin hem ileri hem de geri dönüş sinyalleri bir arada bulunamaz. Uygulama için gruplandırma aşağıdaki gibidir.

A+,B+ / B-, A- / Grup 1 Grup 2

Bu problem için iki kademe gereklidir. Devre, istekleri karşılayacak biçimde bu minimum yapı ile maksimum yapı arasında düzenlenebilir. Kural olarak az sayıda gruba sahip küçük kontrol problemlerinde kaskad, daha çok sayıda gruba sahip kontrol problemlerinde kayıt kaydırma kullanılır.

Aşağıdaki devrenin kurulmasında kullanılabilecek metodik kural dizisi verilmiştir.

Kayıt kaydırma için minimum yapı kullanılacaktır. Şüphesiz burada verilen kurallar daha büyük devreler içinde kullanılabilir.