Tvorba a simulácia elektropneumatických obvodov pomocou FluidSIM

Tvorba a simulácia elektropneumatických obvodov pomocou FluidSIM 
Elektrolab Autor  Elektrolab
  279 zobrazení
1
 0
IoT Techno...
 Fórum

Moderné automatizačné systémy pozostávajú zo snímačov, riadiacich jednotiek a akčných členov. Technika ovládania často závisí od aplikácie a konštrukcie automatizovaného systému. Na dosiahnutie väčšej flexibility ovládania vo vašom automatizovanom systéme je nevyhnutné vedieť, ako navrhnúť elektropneumatické pohony pre automatizovaný systém, a pred nasadením projektu vykonať simulácie.

Cieľom tohto návodu je preskúmať, ako možno tieto obvody vytvoriť pomocou softvéru FluidSIM spoločnosti Festo na navrhovanie a simuláciu pneumatiky a hydrauliky. Kvôli väčšej praktickosti budeme k výučbe pristupovať so vzorovým elektropneumatickým systémom, ktorý obsahuje dvojčinný valec, magnetický bezdotykový spínač, tlačidlo a dvojitý elektromagnetický ventil 5/2 s konfiguráciou smerového ovládania (DCV).

Návrh jednoduchého pneumatického obvodu

Jedným z predpokladov pre tento návod je, že budete musieť mať v počítači nainštalovaný softvér FluidSIM. Ide o platený softvér, takže sa naň môžu najviac vzťahovať licencie získané v práci alebo v škole. Je tiež celkom užitočné mať základné znalosti pneumatických a elektrických symbolov a komponentov, ako sú pneumatické pohony, elektromagnetické ventily, tlačidlá a spínače, napájacie zdroje a snímače.

Po nainštalovaní softvéru ho spustite a začnite nový projekt. Nový projekt vytvoríte tak, že kliknete na kartu Súbor, potom na Nový alebo klávesovou skratkou Ctrl + N a vpravo sa zobrazí biele okno, do ktorého sa budú umiestňovať komponenty počas procesu návrhu. Keď je otvorený softvér FluidSIM, v ľavej časti zobrazovacej oblasti je viditeľný zoznam symbolov návrhu obvodu. V tejto časti "knižnice komponentov" sú uvedené všetky zariadenia potrebné na realizáciu aj zložitých pneumatických obvodov.

Obrázok 1. Otvorenie softvéru FluidSIM, zobrazenie knižnice komponentov (vľavo) a pracovnej oblasti ohraničenej červenou čiarou.

V tomto príklade budeme realizovať vratný pohyb dvojčinného valca. Ak chcete pridať komponent, ako je dvojčinný valec, do návrhovej oblasti, konkrétny valec sa najprv vyhľadá v knižnici komponentov (sekcia "actuator") a po jeho nájdení sa pretiahne do návrhového okna. Rovnaký postup možno použiť na pridanie elektromagneticky ovládaného DCV 5/2 a kompresora zo zoznamu ponukových prvkov.

Po umiestnení všetkých komponentov spojte kruhové uzly predstavujúce body pripojenia, aby ste dokončili obvod. Port 4 na DCV je pripojený k vysúvaciemu portu dvojčinného valca, zatiaľ čo port 2 je pripojený k vysúvaciemu portu valca. Port 1 je pripojený ku kompresoru. Napokon porty 3 a 5 sú výfukové porty DCV a sú otvorené do atmosféry.

Obrázok 2. Konečný okruh prúdenia vzduchu po umiestnení komponentov a pneumatických pripojeniach.

Implementácia senzora a elektrického obvodu

Po dokončení nášho pneumatického obvodu môžeme teraz pridať elektrické komponenty pre vzorový projekt: napájací zdroj, magnetický bezkontaktný spínač a manuálne ovládané tlačidlo, ktoré sa nachádzajú v časti spínače, a dva elektromagnetické ventily v časti reléové komponenty. Elektrické komponenty a komponenty snímačov možno pripojiť podľa nasledujúceho obrázka 3.

Obrázok 3. Pneumatický obvod a elektrický obvod s dvoma bezkontaktnými spínačmi a dvoma elektromagnetickými ventilmi.

Pridanie štítkov do diagramu

Na dokončenie nášho elektropneumatického obvodu musíme pridať aktivačné štítky na identifikáciu funkcie komponentov v obvode vo vzťahu k pneumatickému systému. Najprv musíme pridať aktivačné štítky bezkontaktných spínačov na dvojčinnom valci kliknutím pravým tlačidlom myši na valec a prechodom na vlastnosti.

Obrázok 4. Kliknutím na vlastnosti otvorte okno konfigurácie valca.

Po prechode na štítky ovládania môžeme pridať štítky pre bezkontaktné spínače ako SQ1 a SQ2 a zároveň nakonfigurovať polohu umiestnenia na valci vzhľadom na maximálny zdvih valca. V tomto príklade návodu je maximálny zdvih 100 mm.

Obrázok 5. Pridanie ovládacích štítkov pre magnetické bezkontaktné spínače a definovanie ich polohy na valci.

Ak chceme priradiť umiestnenie štítku k bezkontaktným spínačom v elektrických pripojeniach, môžeme kliknúť pravým tlačidlom myši na spínač a kliknutím na vlastnosti otvoriť vyskakovacie okno na pridanie štítku, ako je znázornené nižšie. To isté urobte pre druhý spínač a pridajte ako štítok SQ2.

Obrázok 6. Pridanie štítkov na bezkontaktné spínače.

Ak chcete pridať štítky k elektromagnetickým ventilom, kliknite pravým tlačidlom myši na kruhový uzol na elektromagnetickom ventile, ktorý je na obrázku DCV nižšie zvýraznený zelenou farbou, a pridajte vlastnosť label k obom elektromagnetickým ventilom. V tomto príklade sú použité štítky YV1 a YV2.

Obrázok 7. Pridajte vlastnosť štítok pre DCV.

Obrázok 8. Po kliknutí na vlastnosti pridajte označenie pripojenia elektromagnetického ventilu ako YV1 a YV2.

Po priradení štítkov k DCV možno umiestnenie štítkov priradiť k pripojeniu elektromagnetického ventilu v elektrickom obvode prechodom do vlastností a pridaním štítku. Nezabudnite, že SQ1 ovláda YV1, zatiaľ čo SQ2 ovláda YV2.

Obrázok 9. Pridanie štítkov na elektromagnetické ventily v elektrickom obvode.

Obrázok 10. Finálny elektropneumatický obvod po pridaní všetkých štítkov.

Simulácia návrhu elektropneumatického obvodu

Z realizovaného vzorového obvodu vyplývajú očakávané výsledky, že po stlačení tlačidla prúdi energia cez bezkontaktné spínače SQ1 a SQ2 a na základe polohy valca spínače SQ1 napájajú solenoid YV1, zatiaľ čo SQ2 poskytuje signál pre solenoid YV2. Ak chcete simulovať konečný elektropneumatický obvod, kliknite na ikonu prehrávania na paneli nástrojov v hornej časti.

Obrázok 11. Pneumatický obvod po spustení simulácie, kde tmavomodrá farba predstavuje cestu prúdenia vzduchu.

Obrázok 12. Obvod po kliknutí na tlačidlo zobrazuje výkon a prietok vzduchu v systéme.

Pneumatický systém sa po zapnutí napájania vráti do chodu, ako je znázornené na obrázkoch simulácie nižšie.

Obrázok 13. Predĺženie valca spúšťa SQ2, ktorý poháňa YV2 na predĺženie valca.

Obrázok 14. Zasunutý valec spúšťa SQ1, ktorý poháňa YV1 na vysunutie valca.

Navrhovanie a simulácia zložitých elektropneumatických obvodov

Navrhovanie a simulácia elektropneumatických obvodov pre zložité systémy často zahŕňa použitie širokej škály komponentov. Napriek náročnosti osvojenia si nového konceptu ponúka tento jednoduchý príklad základný koncept a pri neustálom precvičovaní a skúmaní môže byť zvládnutie návrhu zložitých obvodov jednoduché. Jedným z aspektov, ktoré môžete preskúmať, je simulácia elektropneumatických systémov pomocou vstupov/výstupov GRAFCET dostupných v softvéri FluidSIM spoločnosti Festo.

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 360.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!

ElektroLab potrebuje aj vašu pomoc / ElektroLab also needs your help
Podpor nás!   Support us!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

       

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vaša reklama na tomto mieste



Vyhľadajte niečo na našom blogu

Máte záujem o reklamu?

PCBWay Promo

Máte záujem o reklamu?

PCBWay Promo

Máte záujem o reklamu?

PCBWay Promo

🎨 Rezistor
Pásiky: 4
Výsledok: 0.00 Ω ±1%
🔗 Zdieľať widget

💡 Vedeli ste, že…


Webwiki Button