Разработка и исследование дискретных систем
Электропневмоавтоматики
Задания и методические указания к лабораторной работе № 2
по дисциплине «Технические средства автоматизации»
для студентов специальности
220301 – Автоматизация технологических процессов и производств
(в машиностроении)
Екатеринбург
Задания и методические указания к лабораторной работе одобрены на заседании кафедры электронного машиностроения ___________ 2012 г., протокол № ____.
Общие сведения о электропневмоавтоматике, лабораторном стенде и правилах выполнения лабораторной работы
Данная лабораторная работа является продолжением работы «Исследование дискретных систем пневмоавтоматики» и выполняется на том же стенде Festo Didactic.
В системах электропневмоавтоматики для управления пневматическими приводными механизмами (цилиндрами) применяются распределители с электромагнитным управлением. Электрический блок управления принимает сигналы от кнопок, переключателей и датчиков, обрабатывает эти сигналы с помощью управляющих элементов (электромагнитных реле, реле времени, счётчиков и т.д.) и выдаёт выходные сигналы на электромагниты распределителей.
На лабораторном стенде все электрические элементы получают электрическое питание от источника с напряжением 24 В постоянного тока. Блок питания и другие электрические модули расположены в монтажной раме в верхней части стенда.
В лабораторной работе используются учебный комплект TP101 (из лабораторной работы по исследованию систем пневмоавтоматики) и учебный комплект TP102. Ниже рассматриваются элементы, входящие в этот комплект.
Элементы учебного комплекта TP-102
Источник электропитания лабораторного стенда
Рис.1.
На передней панели источника питания имеется разъём для сетевого кабеля (для подключение к питающей сети переменного тока 220 В, 50 Гц.), тумблер включения и гнёзда выходного напряжения 24В постоянного тока. Принято, что «минус» источника питания имеет нулевой электрический потенциал. Поэтому гнёзда выходного напряжения обозначены «+24V» и «0V».
На стенде применяются безопасные электрические разъёмы исключающие прикосновение к токоведущим частям при их присоединении и отсоединении.
Все соединения выполняются проводами, со штекерами на обоих концах провода. С обратной стороны каждого штекера имеется гнездо, к которому может быть подключен другой штекер. Таким образом, можно подключить любое количество проводов к одной точке схемы.
Провода имеют красный и синий цвет. Рекомендуется красными проводами соединять участки цепи, идущие к выводу «+24V» источника питания, а синими – к выводу «0V».
Сигнальный блок
Блок закрепляется в монтажной раме и содержит 4 кнопки, 4 лампы (встроенные в кнопки), гнёзда электрических выводов кнопок и ламп и гнёзда для разветвления напряжения питания «24V» и «0V», которые следует соединить с одноимёнными гнёздами блока питания.
Рис.2.
Верхняя кнопка имеет фиксатор, удерживающий её в нажатом состоянии. Для возврата кнопки необходимо повторно нажать на неё. Остальные три кнопки обладают свойством самовозврата (возвращаются в исходное состояние после отпускания под действием пружины).
С каждой кнопкой связаны два электрических контакта, один из которых нормально-разомкнутый, другой – нормально-замкнутый. Нормальное состояние кнопки – ненажатое. При нажатии нормально-разомкнутый контакт замыкается, нормально-замкнутый – размыкается.
Обозначение кнопок и ламп на электрических схемах:
Рис.3.
Блок реле
В блоке реле находится три электромагнитных реле. На гнёзда выведены выводы катушки реле и выводы контактов реле.
Рис.3.
У каждого реле 4 пары контактов; в каждой паре есть нормально разомкнутый и нормально-замкнутый контакт. Контакты переключаются при подаче напряжения на катушку реле и возвращаются в нормальное состояние при отключении питания катушки. Также на панель выедены светодиоды, сигнализирующие о наличии напряжения на катушке.
Обозначение электромагнитного реле на электрических схемах:
Рис.4.
Распределитель с односторонним электрическим управлением
Это 5/2-распределитель, который с одной стороны управляется электромагнитом, а с другой стороны имеет возвратную пружину (рис.5).
Рис.5.
Распределитель имеет два электрических гнезда (выводы катушки электромагнита) и три пневматических гнезда: 1 – питание, 2,4 – рабочие линии. В линиях выпуска 5 и 3 установлены глушители.
Рис.5.
Варианты схем управления с применением 5/2 распределителя с односторонним электрическим управлением:
· Управление цилиндром одностороннего действия (вариант 1).
Рис.6
При выключенном электромагните шток цилиндра втянут. Чтобы удерживать шток в выдвинутом положении необходимо, чтобы на катушку электромагнита было подано напряжение.
· Управление цилиндром одностороннего действия (вариант 2).
Рис.7.
При выключенном электромагните шток цилиндра выдвинут.
· Управление цилиндром двустороннего действия (вариант 1).
Рис.8.
При выключенном электромагните шток цилиндра втянут. Чтобы удерживать шток в выдвинутом положении необходимо, чтобы на катушку электромагнита было подано напряжение.
· Управление цилиндром двустороннего действия (вариант 2).
Рис.9.
При выключенном электромагните шток цилиндра выдвинут. Чтобы удерживать шток во втянутом положении необходимо, чтобы на катушку электромагнита было подано напряжение.
