1. Podstawowe funkcje logiczne realizowane przez elementy pneumoniczne
Operacje realizowane przez pneumoniczne elementy strumieniowe są odpowiednikiem operacji wykonywanych przez elementy elektroniczne i automatyczne .
Rozróżniamy dwie grupy elementów pneumonicznych :
1. Elementy klasyczne(działanie na zasadzie tłoka i cylindra)
2. Strumieniowe (wykorzystujące zjawisko przylegania strugi)
Podział elementów strumieniowych:
a ) strumień analogowy – sygnał ciągły
DYSZA DYSZA
Pwe Pwy
Px
kierunek strumienia gdy działa Px
kierunek strumienia gdy nie działa Px
P.x- sygnał sterujący
Na rys.1 przedstawiono schemat elementu strumieniowego realizującego funkcję negacji y =. W operacji tej zmienna zależna y jest funkcją tylko jednej zmiennej niezależnej x. W elemencie tym podanie sygnału x ( ciśnienie sterujące px ) odrywa strumień od ścianki, a tym samym przerywa dopływ powietrza do dyszy odbiorczej (sygnał y=0).
b) strumień przekaźnikowy (dyskretny ) – pewne cechy sygnału ciągłego
- z przepływem turbulentnym rys. 2
Px strumień zasilający
W takim rozwiązaniu gdy nie działa strumień zasilający następuje przepływ i uzyskujemy na wyjściu sygnał ( stan 1 ) , jeżeli podany zostaje strumień zasilający Px (Px » 0.1 Pz ) to następuje rozproszenie strumienia i na wyjściu uzyskujemy sygnał (stan 0).
- z przylegającym strumieniem
a) kierunek strumienia gdy nie ma ścianki b)kierunek strumienia gdy jest ścianka
Powyższe rysunki przedstawiają zjawisko przylegania strugi , jeżeli w elemencie zastosujemy ściankę to strumień będzie po niej jechał.
ZASTOSOWANIE
- iloczyn logiczny:
x1
y=0
Pwe y=1 Pwy
x2 y=0
y = x1 * x2
jeżeli x1 , x2 = 1 to y =1
jeżeli x1 = 1 , x2 =0 to y =0 następuje przyleganie do ściany
jeżeli x1 = 0 , x2 =1 to y =0 następuje przyleganie do ściany
- element negacji alternatywy:
x1 x2 x3 y=0
y =
jeżeli x1= 0 , x2= 0 , x3= 0 to y =0
Przedstawione powyżej przypadki odnoszą się do elementów bez mechanicznych części ruchomych, i są to tzw. elementy strumieniowe. Do pneumatycznych urządzeń dyskretnych do przetwarzania informacji należą jeszcze elementy z mechanicznymi częściami ruchomymi. W grupie tej można wymienić następujące elementy:
- tłoczkowe
- membranowe
- kulkowe
- z folią
W grupie tej zmiana wartości binarnego sygnału wyjściowego jest wywołana zmianą położenia ruchomej części elementu (membrana, tłoczek, kulka), natomiast w przedstawionych przykładach do zmiany wartości binarnego sygnału wyjściowego są wykorzystywane zjawiska wzajemnego oddziaływania strumieni sprężonego powietrza oraz opływu przez nie nieruchomych części elementu.
Zalety elementów pneumonicznych :
1. Prosta budowa
2. Tanie medium użytkowe
3. Niezawodność
4. Łatwy sposób łączenia
5. Brak zasilania prądowego (nie występują iskry)
6. Odporność na warunki atmosferyczne(wilgoć)
Elementy pneumoniczne znalazły zastosowanie w układach sterujących i układach automatycznej regulacji wszędzie tam gdzie zastosowanie elementów elektronicznych powodowało zwiększenie stopnia skomplikowania układu (dodatkowe napięcia sterujące , inne medium sterujące) czy też wtedy gdy warunki atmosferyczne nie pozwalały na zastosowanie elektroniki ( wilgoć). Najczęściej elementy pneumoniczne dzięki swej prostej budowie i niezawodności i tym samym sygnale sterującym są stosowane wraz z siłownikami pneumatycznymi i innymi elementami wykorzystującymi powietrze jako medium robocze.
yomakaszi