Category Archives: HiPSkou – 3.razred

Namenjeno učenicima 3. razreda Tehničar mehatronike – predmet Hidraulički i pneumatski sistemi kao objekti upravljanja.

CIKLOGRAMI – PRIMER PRIMENE

Ciklogram predstavlja program rada jednog ili više mehanizama / izvršmih uređaja (na pr. hidraulički i pneumatski cilindri).

Blisko je povezan sa kinematskom šemom mehanizma koji se razmatra.

Ciklogram ćemo pokazati na primeru uređaja za povlačenje folije kod jedne mašine za pakovanje.

Najveći broj mašina radi sa cikličnim ponavljanjem operacija u jednakim ili promenljivim intervalima. Interval ciklusa je vreme za koje se izvrše sve operacije predviđene kod mehanizma. On može biti dat linijski / uglovno ili vremenski. U toku rada mehanizma interval ciklusa može biti konstantan ili promenljiv.

Na primeru mašine za pakovanje keksa (slika) objasnićemo kako se formira tehnološki zahtev i linijski ciklogram.Ova mašina se sastoji od osam modula. Svaki od modula vrši po jednu operaciju, i to su :

  1. Povlačenje plastične folije
  2. Grejanje folije
  3. Izvlačenje posuda
  4. Doziranje materijala koji se pakuje
  5. Zatvaranje posuda
  6. Uzdužno otsecanje paketa
  7. Poprečno otsecanje paketa i
  8. Zbirno pakovanje

Na osnovu ovog tehnološkog i tehničkog zahteva sačinjen je linijski ciklogram prikazan na slici

Ciklogram mašine za pakovanje keksa

Kao što se vidi na njemu su simbolički prikazana kretanja svih elemenata mehanizma – u ovom slučaju to je pneumatski mehanizam. Na prikazanom ciklogramu apscisa je realno vreme i pri crtanju je vođeno računa o brzinama kretanja pojedinih članova pneumatskog mehanizma. Linijski ciklogram se može uraditi i tako da je apscisa ugao pogonskog člana mehanizma. Ordinata linijskog ciklograma predstavlja hod članova pneumatskog mehanizma ili nivo signala davača (krajnji prekidači) upotrebljenih za praćenje kretanja mehanizma.

Ova vrsta ciklograma se najčešće upotrebljava za pneumatske i hidrauličke mehanizme. Obično služi kao podloga za izradu pneumatske i hidrauličke šeme ili pak programa za programabilni logički komtroler (PLC) koji upravlja radom ovakvih mehanizama.

Pogledati i ranije objavljen tekst u kome su teorijske osnove o CIKLOGRAMIMA    ( https://hipko.wordpress.com/2013/02/20/upravljanje-pneumatskim-sistemom/),

 kao i tutorijal za crtanje ciklograma u programu FluidSIM   
( https://youtu.be/XnLfPqlMmqY ).

Advertisements

UPRAVLJANJE PNEUMATSKIM SISTEMOM

 

1. PNEUMATSKI SISTEM

Više elementarnih pneumatskih jedinica čini pneumatski sistem. Tehnološki postupak određuje broj elementarnih pneumatskih jedinica. Svako kretanje se ostvaruje pomoću pneumatskog motora (pravolinijskog ili rotacionog ).

PneumSistemSlika 1. Pneumatski sistem

2. UPRAVLJANJE PNEUMATSKIM SISTEMOM

Na sl.1 prestavljeni pneumatski sistem je ručno upravljeni. Na osnovu tehnološkog postupka radnik memoriše redosled pritiskivanja dugmadi na razvodnim ventilima i na taj način inicira kretanja klipova sa polugom i realizuje predviđena pomeranja. Radnik obavlja više zadataka u toku upravljanja.

Radnik memoriše kompletan program na bazi tehnološkog postupka, vidom detektuje (ustanovljuje) položaj poluge (senzor – oko). Na osnovu logike odlučuje kad treba da interveniše. Intervencija znači, pritisne dugmad na razvodnom ventilu. Nadzor vrši posmatranjem rada sistema.

Izvršenje upravljačkog zadatak je strahovito naporan. Kreativan čovek dugo ne može da izvršava operaciju a da mu se ne popusti koncentracija i ne pogreši.

Ovom se još dodaje raspoloženje i o sposobnosti radnika.

Radnik mora da bude oslobođen od monotonog rada i zamenjen veštačkim upravljačkim sistema.

3.   PROJEKTOVANJE PNEUMATSKOG UPRAVLJAČKOG SISTEMA

Pre projektovanja se treba opredeliti za koncept upravljanja. Kao što smo videli iz predhodnik primena, u slučaju cikličnog kretanja energetskih izvršnih organa (cilindri) najjednostavnije se ostvaruje prostorno diskretno upravljanje sa potpunom povratnom spregom.

Ovako koncipiran upravljački sistem menja stanje samo u kraljnim položajima klipne poluge. Ti položaji su diskretni i u prostoru i u vremenu. U međupoložajima upravljački sistem uopšte ne može da deluje na fizički sistem. Što znači da ne može da utiče na brzinu, samo na smer kretanja, levo ili desno.

3.1.   CIKLOGRAM

Ciklogram je diagram za grafičku prezentaciju tehnološkog postupka. Na jednoj osi su taktovi dok su na drugoj upravljački signali. Siganali su kreirani sa strane aktiviranih senzora, u položaju 1 ili 0.

Pomoću ciklograma se prikazuje trenutak i smer kreCiklogram1tanja klipnih poluga, nezavisno od vremena.

Primer 1: Ciklogram najprostijeg slučaja kada se jedna klipna poluga (A) ciklično kreće.

Primedba:

Sa krugovima (tačkama) su označeni inicirajući signali. Signali se stvaraju aktiviranjem senzora- ventila sa strane klipne poluge. Ventili su postavljeni u krajnje položaje klipne poluge.

Inicirajući signal označava kraj predhodnog kretanje (ciklus) i početak sledećeg po tehnološkom postupku.Ciklogram2

Inicirajući signal je neophodan za start sledećeg kretanja.

Primer 2: Složeniji slučaj kad imamo dva cilindra A i B, znači dva elementa dva stanja ukupno četri mogućnosti, np. jedan od četri.

ZA KRAJ …

U veliki broj pneumatskih instalacija u upotrebi je više od jednog cilindra.  Kretanja tih cilindara su koordinirana prema potrebnoj sekvenci (redosledu kretanja).

Ciklogram3Ciklogram4

Ciklogram5

Aktiviranjem krajnih prekidača pojedinih cilindara će dati ili prekinuti signal do izvršnih upravljačkih razvodnika za upravljanje kretanjem cilindara.

Krajni prekidači se organizuju na propisnim lokacijama uz pomoć diagrama kretanja (pomeraja) – CIKLIČNI DIJAGRAMI.Ciklogram6

U razvoju upravljačke šeme za instalacije sa više cilindara potrebno je nacrtati diagram kretanja da bi se definisala aktiviranja cilindra ulaznim signalima od krajnih prekidača i senzora.

Diagram kretanja  ciklični dijagrami (ciklogrami) prikazuje status položaja cilindara bilo da su u izvučenom ili uvučenom položaju u određenom koraku.

CRTANJE CIKLOGRAMA U FluidSIM_u

Sa jednog blok časa …

Vežbe iz predmeta „Hidraulički i pneumatski sistemi kao objekti upravljanja“ u Tehničkoj školi Zaječar.

ORGANIZACIJA NASTAVE

Laboratorijske vežbe se održavaju u laboratoriji za mehatroniku.

Vežbe se izvode na računaru sa prikladnim programom za simulaciju i vizualizaciju procesa (FluidSim-P) i na didaktičkoj opremi.

Na vežbama može prisustvovati maksimalno 10 učenika ili trećina odeljenja.

Učenik svaku vežbu radi kroz četiri koraka;

  1. prvo na papiru u radnoj svesci,
  2. zatim na računaru uz simulaciju proverava ispravnost šeme koju je napravio iz zadanog tekstualnog dela ili funkcionalnog dijagrama izvršnih elemenata,
  3. a tek nakon toga istu vežbu spaja na didaktičkoj opremi s pneumatskim  komponentama,
  4. za svaku realizovanu vežbu učenik piše detaljan izveštaj (crtež šeme, opis procesa upravljanja / šeme, specifikacija komponenti i odgovore na postavljena pitanja).

Vežbe su prilagođene pneumatskoj opremi koja se nalazi u laboratoriji.

TOK ČASA

… jedna slika govori vise od 1000 reči, više slika i filmovi govore …

CAM00166_1

CAM00167CAM00178CAM00179CAM00174

Provera ispravnosti šeme je završena, sledi realizacija na didaktičkoj opremi sa realnim pneumatskim komponentama.

CAM00170CAM00180

CAM00169 CAM00172