Логическая функция «ИЛИ» («OR», «VÕI»)

Реализация логических функций в пневматике
Для описания функционирования логических элементов пользуются таблицей истинности, в
которой отражаются связи между входами и выходами элементоа, реализующих данную
функцию. Условно в таблице истинности обозначают сигналы (наличие или отсутствие
сжатого воздуха): наличие сигнала – «1», отсутствие сигнала – «0».
Логическая функция «И» («AND», «JA»)
Пневматический элемент, реализующий эту функцию, также называется клапаном двух
давлений. Конструкция элемента, реализующего функцию «И», и его условное обозначение
приведены на рис. 81.
А
Х
У
Рис. 81 Конструкция и условное обозначение пневматического элемента «И».
Таблица истинности элемента «И», где входы – Х и У, выход – А.
Х
0
1
0
1
У
0
0
1
1
А
0
0
0
1
На выходе элемента «И» есть сигнал (сжатый воздух) только в том случае, если есть сигналы
на обоих его входах.
Логическая функция «ИЛИ» («OR», «VÕI»)
Пневматический элемент, реализующий эту функцию, также называется перекидным
клапаном. Конструкция элемента, реализующего функцию «ИЛИ», и его условное
обозначение приведены на рис. 84.
А
Х
У
Рис .84 Конструкция и условное обозначение пневматического элемента «ИЛИ».
Таблица истинности элемента «ИЛИ», где входы – Х и У, выход – А.
Х
0
У
0
А
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
В элементе «ИЛИ» на выходе есть сигнал (сжатый воздух), если есть сигнал хотя бы на
одном или на обоих входах.
Логическая функция «НЕ» («NOT», «EI»)
Сущность этой функции заключается в том, что в рабочем отверстии управляющего элемента
есть сжатый воздух, пока нет воздействия на управляющего элемент. В случае появления
сжатого воздуха в управляющем отверстии в рабочем он пропадает. Таблица истинности
элемента «НЕ», где вход – Х, выход – А.
Х
0
1
А
1
0
Обычно в качестве пневматического элемента, реализующего эту функцию, применяют
нормально открытый пневмораспределитель 3/2, через который воздух проходит до тех пор,
пока не воздействуют на него, с пневматическим управлением.
A
x
1
3
Если специального пневматического элемента, реализующего эту функцию, нет, то его
можно получить из распределителя 5/2 с пневматическим управлением и пружинным
возвратом, заглушив одно из рабочих отверстий, а именно отверстие 4(А).
4(A)
2(B)
14
5(R)
3(S)
1(P)
Пневматические таймеры
При работе пневматического оборудования часто бывает нужно создать время задержки,
например, для неодновременного выдвижения поршней двух цилиндров. В этом случае
применяют таймеры. Пневматический таймер состоит из распределителя (обычно 3/2),
регулирующего дросселя с обратным клапаном и маленького резервуара сжатого воздуха
(ресивера). Рабочая диаграмма таймера определяется типом распределителя (нормально
закрытый он или нормально открытый) и способом подключения обратного клапана.
Рассмотрим рабочие диаграммы и принцип действия отдельных пневматических таймеров.
Сжатый воздух подводится к входу таймера 1(Р). На выходе таймера 2(А) сжатого воздуха
или нет (если в таймере применяется нормально закрытый распределитель), или он есть
(нормально открытый распределитель). Управляющий сигнал (сжатый воздух) подается на
вход таймера, обозначается он 12(Z), если проход воздуху через таймер открывается, или
10(Z), если проход закрывается. В зависимости от способа подключения обратного клапана
управляющий сжатый воздух либо медленно проходит через дроссель в ресивер и быстро
выходит из него через обратный клапан при снятии сигнала, либо быстро проходит через
обратный клапан в ресивер и медленно выходит из ресивера через дроссель при снятии
сигнала.
Если воздух идет в таймер через дроссель, то давление в ресивере постепенно увеличивается
со скоростью, которую определяют объем ресивера и параметры регулирующего дросселя.
При подъеме давления до нужной для включения величины Р 1, в распределителе происходит
переключение.
P
P1
t
Рис. Увеличение давления воздуха в ресивере таймера.
При снятии управляющего сигнала на входе таймера 12(Z) или 10(Z) таймер сразу (через
обратный клапан) переключается в начальное положение. Такая задержка времени
называется задержкой по переднему фронту – распределитель в таймере переключится
через какое-то время после того, как в таймер поступит управляющий сигнал.
1
12(Z)
0
2(A)
12(Z)
1
2(A)
3(R)
0
1(P)
t
Рис. Рабочая диаграмма и конструкция таймера с нормально закрытым распределителем 3/2.
1
10(Z)
0
2(A)
10(Z)
1
2(A)
3(R)
0
1(P)
t
Рис. Рабочая диаграмма и конструкция таймера с нормально открытым распределителем 3/2.
Если обратный клапан присоединить наоборот, то при появлении управляющего сигнала
воздух через обратный клапан сразу проходит в ресивер и переключает распределитель
таймера. При снятии управляющего сигнала обратный клапан закрывает проход для быстрого
выхода воздуха из таймера и воздух будет медленно выходить через дроссель, опять-таки со
скоростью, которую определяют объем ресивера и параметры регулирующего дросселя. В
этом случае давление воздуха в ресивере будет медленно уменьшаться, пока не сравняется с
нужной для выключения распределителя величиной Р1.
P
P1
t
Рис. Уменьшение давления воздуха в ресивере таймера.
Рабочая диаграмма таймера изменится: таймер включится сразу после подачи управляющего
сигнала на вход таймера 12(Z) или 10(Z), зато переключение в начальное положение
произойдет по истечении времени t, которое можно изменять с помощью дросселя. Такая
задержка времени называется задержкой по заднему фронту - распределитель в таймере
переключится через какое-то время после того, как в таймере пропадет управляющий сигнал.
1
12(Z)
0
2(A)
12(Z)
1
2(A)
3(R)
0
1(P)
t
Рис. Рабочая диаграмма и конструкция таймера с нормально закрытым распределителем 3/2.
1
10(Z)
0
2(A)
10(Z)
1
2(A)
3(R)
0
t
1(P)
Рис. Рабочая диаграмма и конструкция таймера с нормально открытым распределителем 3/2.
3.10. Клапаны давления
Различают три типа клапанов давления:
 регуляторы давления или редукционные клапаны – они поддерживают в системе
необходимый уровень давления, независимо от давления на входе регулятора, давление
на его выходе всегда то, которое вы установили с его помощью,
 предохранительные клапаны – это устройства безопасности, защищающие систему от
чрезмерно повышенного давления сжатого воздуха, при повышении давления сверх
установленной величины клапан открывается и сбрасывает излишки воздуха,
 клапаны последовательности или реле давления – по принципу действия похож на
предохранительный клапан: он не пропускает воздух в систему, пока давление воздуха
остается ниже установленной величины. Если же давление превышает установленную
величину, то клапан открывается и дает возможность воздуху пройти в систему.
Клапан последовательности или реле давления применяется в случае, если необходимо
управление по давлению, то есть нужное действие выполняется только после того, как
давление в нужном месте достигнет заданного значения.