Wykład 12 - Układy przekaźnikowe Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2015
Projektowanie układów kombinacyjnych Układy kombinacyjne są realizowane: w technice stykowo - przekaźnikowej, z elementów logicznych (sieci bramkowe), z wykorzystaniem układów o średniej skali integracji (z wykorzystaniem bloków funkcyjnych), z wykorzystaniem techniki komputerowej (np. sterowników programowalnych). Układy stykowo-przekaźnikowe Przekaźnik stykowy jest urządzeniem mającym zestyk lub kilka zestyków, których stan (zwarcie lub rozwarcie) zależy od wartości sygnału wejściowego oddziałującego na przekaźnik.
Stan, w którym na przekaźnik nie działają sygnały zewnętrzne nazywa się stanem normalnym przekaźnika. Stąd wynikają nazwy zestyków stosowanych w przekaźnikach: zestyk normalnie otwarty (no), zwany także zestykiem zwiernym, który tworzą dwa styki, w stanie normalnym nie stykające się ze sobą zestyk normalnie zwarty (nz), zwany także zestykiem rozwiernym, tworzą dwa styki stykające się w stanie normalnym, zestyk przełączny tworzą trzy styki pełniące rolę zestyków no i nz.
Ze względu na spełnianą funkcję w układzie przekaźnikowym rozróżnia się: przekaźniki wejściowe, umożliwiające przyjmowanie przez układ sygnałów zewnętrznych; są to przekaźniki sterowane ręcznie (elementy operatorskie), mechanicznie, magnetycznie, przekaźniki temperatury, ciśnienia itp. przekaźniki pośredniczące, służące do przetwarzania i wzmacniania sygnałów dostarczanych przez przekaźniki wejściowe, przekaźniki wyjściowe (wykonawcze), zwane także stycznikami, przystosowane pod względem mocy do sterowania elementami wykonawczymi np. silnikami, hamulcami, grzejnikami itp.
Rysunek : Elementy przełączające - przekaźniki wejściowe
Rysunek : Działanie przycisku - zestyk przełączny
Rysunek : Oznaczenia sposobów ręcznego oddziaływania na łączniki
Rysunek : Łącznik migowy
Rysunek : Pneumoelektryczny przekaźnik ciśnienia
Rysunek : Kontaktronowy czujnik położenia tłoka siłownika
Rysunek : Indukcyjny sensor zbliżeniowy
Rysunek : Optyczny sensor zbliżeniowy
Rysunek : Symbole elektronicznych sensorów zbliżeniowych Czujnik indukcyjny element automatyki przemysłowej reagujący na zbliżanie do jego powierzchni aktywnej (pola czujnika) metalu. Czujnik optyczny element automatyki, reaguje na obiekty przecinające wiązkę światła pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem lub na wiązkę odbitą od obiektu. Czujnik pojemnościowy element automatyki przemysłowej reagujący na zbliżanie do jego powierzchni aktywnej (pola czujnika) dowolnego materiału (medium).
Rysunek : Przekaźnik pośredniczący
Układy przekaźnikowe Rysunek : Przekaźnik wykonawczy (stycznik przystosowany do przewodzenia odpowiednio dużych prądów)
Przekaźnikowe realizacje funkcji elementarnych - notacja naukowa i notacja montażowa
Przykłady przekaźnikowej realizacje wybranych funkcji logicznych - notacja naukowa i notacja montażowa
Celowość wykorzystania przekaźników pośredniczących. Przykład 1: Zrealizować funkcję podaną w tablicy Karnaugha, z wykorzystaniem przekaźników pośredniczących. y = a b + a c + b c d = a (b + c) + b c d (1)
Rysunek : Wariant 1 Rysunek : Wariant 2
Przekaźniki pośredniczące stosuje się w celu: uzyskania potrzebnej liczby zestyków, odpowiadających temu samemu sygnałowi wejściowemu, przetwarzania sygnałów o małej mocy na równoważne, lecz większej mocy, przekazywania sygnałów pomiędzy obwodami o różnych napięciach lub innych rodzajach prądu (stały - zmienny), realizacji sprzężeń zwrotnych w przekaźnikowych układach sekwencyjnych
Zaprojektować układ sterowania wentylacją - wariant 2 (przykład 1 z wykładu 1) Rysunek : Wariant 2 y = x 1 x 2 + x 1 x 3 + x 2 x 3 = x 1 (x 2 + x 3 ) + x 2 x 3 (3)
y = x 1 x 2 + x 1 x 3 + x 2 x 3 = x 1 (x 2 + x 3 ) + x 2 x 3 (4)
Układy przekaźnikowe wykorzystywane są jako część sterująca elektropneumatycznych i elektrohydraulicznych układów sterowania. Oddziałują one na pneumatyczną lub hydrauliczną część wykonawczą za pośrednictwem pneumatycznych lub hydraulicznych zaworów sterowanych elektrycznie. Rysunek : Monostabilny zawór rozdzielający 3/2 sterowany elektrycznie
Rysunek : Bistabilny zawór rozdzielający 5/2 sterowany elektrycznie pośrednio (ze wspomaganiem)
Rysunek : Schemat poglądowy elektropneumatycznego układu sterowania
Rysunek : Właściwy schemat elektropneumatycznego układu sterowania
Rysunek : Układ do realizacji oscylacyjnych ruchów tłoka siłownika
Dowolnie złożony układ logiczny można zrealizować wykorzystując szeregowe lub równoległe połączenia zestyków no lub nz. Takie układy przekaźnikowe nazywają się układami szeregowo-równoległymi albo układami klasy Π. Niekiedy możliwe jest uproszczenie układu klasy Π przez umieszczenie zestyków pomiędzy gałęziami równoległymi. Takie układy przekaźnikowe nazywają się układami mostkowymi albo układami klasy H. Przykładem układu mostkowego jest tzw. mostek elementarny.
Rysunek : Mostek elementarny i równoważny układ szeregowo - równoległy Funkcja realizowana przez mostek elementarny y = a c + b d + a e d + b e c (5)
Wykład 12 - Układy przekaźnikowe Instytut Automatyki i Robotyki Warszawa, 2015