Pneumatikus vezérléstechnika

Tartalom

1. Bevezetés 9
1.1. A vezérléstechnika az automatizálás egyik ága 9
1.1.1. Az automatizálás történeti áttekintése 9
1.1.2. Az automatizálás fogalma 10
1.1.3. Az automatizálás feltételei 11
1.1.3.1. Az automatizálás műszaki feltételei 12
1.1.3.2. Az automatizálás bevezetésének gazdasági feltételei 12
1.1.4. Az automatizálás helye a tudományok rendszerében 13
1.1.4.1. A (műszaki) irányításelmélet kapcsolata a társtudományokkal 13
1.1.4.1.1. Az irányításelmélet és a kibernetika 13
1.1.4.1.2. Az irányításelmélet és a matematika 14
1.1.4.1.3. Az irányításelmélet és a rendszerelmélet 14
1.1.4.2. Az irányítástechnikai szervek (elemek) kapcsolata a különböző tudományágakkal 15
1.1.4.3. Az irányítástechnika alkalmazása és a társtudományok 15
1.2. A pneumatika helye az automatizálásban 16
1.2.1. Az automatizálás felosztása energiahordozók szerint 16
1.2.2. A pneumatika történeti áttekintése 17
1.2.3. A pneumatikus rendszerek nyomástartományai 18
1.3. A pneumatikus vezérléstechnika 18
2. Irányítástechnikai alapismeretek 19
2.1. Irányítástechnikai alapfogalmak 19
2.1.1. Az irányítástechnika fogalma 19
2.1.2. Az irányítás fogalma 19
2.1.3. Az irányítás részműveletei 20
2.1.4. Hatás, hatáslánc; jel, jelhordozó, jellemző 22
2.1.4.1. A hatás és a hatáslánc fogalma 22
2.1.4.2. A jel, a jelhordozó és a jellemző fogalma 22
2.1.4.3. A jelek felosztása 23
2.2. Az irányítási rendszer részei és ábrázolási módjai 25
2.2.1. Az irányított rendszer, az irányító rendszer és a dinamikus rendszer 25
2.2.2. Az irányítási rendszer szerkezeti részei 25
2.2.3. Az irányítási rendszer ábrázolási módjai 26
2.2.3.1. A szerkezeti vázlat 27
2.2.3.2. A működési vázlat 27
2.2.3.3. A hatásvázlat 27
2.2.3.3.1. A hatásvázlat részei 28
2.2.3.3.2. A hatásvázlat fajtái 28
2.3. Az irányítástechnika felosztása vezérlésre és szabályozásra 29
2.4. Vezérléstechnika 31
2.4.1. A vezérlési vonal 31
2.4.2. A vezérlések fajtái 32
2.4.2.1. A vezérlések felosztása a rendelkezés létrejötte szerint 32
2.4.2.2. A vezérlések felosztása a vezető jel alapján 33
3. A nagynyomású pneumatikus vezérlőkörök építőelemeinek áttekintése 35
3.1. Végrehajtó szervek 36
3.1.1. Egyenesvonalú mozgást megvalósító pneumatikus munkahengerek 38
3.1.1.1. Egyoldali működésű pneumatikus munkahengerek 38
3.1.1.2. Kétoldali működésű pneumatikus munkahengerek 39
3.1.2. Forgó mozgást megvalósító pneumatikus munkahengerek 39
3.1.2.1. A térfogatváltozás elvén működő pneumatikus munkahengerek 39
3.1.2.2. A turbina elvén működő pneumatikus munkahengerek 40
3.2. Vezérlő szervek 40
3.2.1. A szelepek csoportosítása vezérlésük szerint 40
3.2.1.1. Útmeghatározó szelepek 41
3.2.1.1.1. 2-útú szelepek 41
3.2.1.1.2. 3-útú szelepek 42
3.2.1.1.3. 5-útú szelepek 44
3.2.1.1.4. 6-útú szelepek 45
3.2.1.2. Nyomásmeghatározó szelepek 46
3.2.1.3. Áramlásmeghatározó szelepek 47
3.2.1.4. Záró szelepek 47
3.2.2. A szelepek csoportosítása működtetésük szerint 48
3.3. Érzékelő szervek 49
3.3.1. Mechanikus érzékelők 49
3.3.2. Szabadsugár fúvókák 49
3.3.2.1. Egyes fúvóka 50
3.3.2.2. Kettős fúvóka 50
3.3.2.3. Ernyőző fúvóka 50
3.3.3. Nyomásesés érzékelők 51
4. Nagynyomású pneumatikus rendszerek alapkapcsolásai és különleges elemei 52
4.1. Hengerek működtetési lehetőségei 52
4.1.1. Egyoldali működésű (rugós) henger vezérlése 52
4.1.2. Kétoldali működésű henger vezérlése 53
4.1.3. Többállású hengerek vezérlése 56
4.2. Sebességszabályozás 57
4.2.1. Egyoldali működésű hengerek sebességszabályozása 58
4.2.2. Kétoldali működésű hengerek sebességszabályozása 59
4.2.2.1. Két (vagy több) kétoldali működésű henger közel egyidejű mozgatása 59
4.2.2.2. Két (vagy több) mechanikusan összekapcsolt kétoldali működésű henger egyidejű vezérlése 60
4.2.2.3. Különböző sebességek megvalósítása a henger lökete mentén 61
4.3. Kétkezes indítások 62
4.4. Késleltetés 64
4.5. Impulzusmegszakítás 68
4.6. Vezérlés nyomáseséssel 71
4.7. Reteszelés 73
4.8. Háromállású szelepek és helyettesítő kapcsolásuk 74
4.8.1. Középen zárt szelep 74
4.8.2. Középen lelevegőzött szelep 76
4.8.3. Középen nyitott szelep 77
4.9. Pneumatikus rezgőkör 78
4.10. Egyéb kapcsolások 78
5. Hidropneumatika 80
5.1. Nyitott olajterű hidropneumatikus rendszer 82
5.2. Zárt olajterű hidropneumatikus rendszer 87
5.3. Párhuzamos és ellentétes mozgások megvalósítása 92
5.4. Kapcsolások egynyomású nyomásnövelőkkel 96
5.5. Kapcsolások kétnyomású nyomásnövelőkkel 100
6. Logikai algebra 104
6.1. Logikai mennyiségek és összefüggések leírása 105
6.2. Logikai alapműveletek 106
6.2.1. Logikai összeadás 106
6.2.1.1. Logikai VAGY művelet 106
6.2.1.2. Logikai KIZÁRÓ VAGY (AVAGY) művelet 108
6.2.2. Logikai szorzás 111
6.2.3. Logikai tagadás 112
6.2.4. Példák 113
6.3. Azonosságok és alkalmazásuk 116
6.3.1. Alapazonosságok 116
6.3.2. Az alapazonosságok alkalmazása 121
6.3.2.1. Azonosságok alkalmazása tisztán algebrai példákban 122
6.3.2.2. Az elemi logikai műveletek és összefüggések szemléltetése a mindennapi életből vett példák segítségével 124
6.4. Logikai függvények 128
6.4.1. Egy változó logikai függvényei 129
6.4.2. Két változó logikai függvényei 130
6.4.3. Kétváltozós logikai függvények tulajdonsági 132
6.4.4. Logikai függvények jelképrendszerei 134
6.4.5. Logikai függvények kapcsolási rendszerei 135
6.5. Szabályos alakok 137
6.5.1. A minterm alak 137
6.5.2. A maxterm alak 140
6.5.3. Összefüggés a minterm és a maxterm alakok között 142
6.6. Logikai függvények módszeres minimalizálása 144
6.6.1. Minterm alakok módszeres minimalizálása 144
6.6.2. Maxterm alakok egyszerűsítése 147
6.6.3. Logikai függvények grafikus egyszerűsítése 148
6.6.3.1. Minterm táblák 148
6.6.3.2. Egyszerűsítés minterm táblák segítségével 151
6.6.3.3. Maxterm táblák és felhasználásuk 153
6.6.3.4. Példák tisztán algebrai összefüggések egyszerűsítésére 154
6.6.3.5. Logikai függvények grafikus egyszerűsítésének szemléltetése mindennapi életből vett példa segítségével 157
6.6.4. Redundancia 160
7. Menetrendi (program-) vezérlések 164
7.1. A menetrendi (program-) vezérlések felosztása
7.1.1. Időtervvezérlés 166
7.1.2. Lefutó vezérlés 166
7.2. Lefutó vezérlések tervezése nagynyomású elemekkel 167
7.2.1. A pneumatika tervezési alapfogalmai 167
7.2.2. Tervezési módszerek 172
7.2.2.1. Tolóütemű lánc 174
7.2.2.2. CASCADE-módszer 178
7.2.2.3. Tervezés matematikai modell alkalmazásával 184
7.2.2.3.1. Memória alkalmazása 185
7.2.2.3.2. Memóriák összekapcsolása 192
7.2.2.3.3. Sorbakötés alkalmazása 199
7.2.2.3.4. Számláló kapcsolások 203
7.2.2.3.5. Egyidejű hengermozgások egyenletei 206
7.2.2.3.6. Üzemmód választás 208
7.2.2.3.7. Példák 213
7.2.2.4. Mecman-rendszer 224
8. Normál- és kisnyomású pneumatikus rendszerek építőelemei 236
8.1. Mozgó alkatrészes logikai alapelemek 237
8.1.1. Membrános elemek 238
8.1.2. Egyéb mozgó alkatrészes elemek 245
8.2. Mozgó alkatrész nélküli logikai alapelemek 247
8.2.1. Levegősugarak egymásra hatásán alapuló elemek 248
8.2.2. A levegőáramlások és a fal egymásra hatásán alapuló elemek 252
8.2.2.1. A Coanda effektuson alapuló fluidelemek 252
8.2.2.2. Szárnyprofilú elemek, indukciós elemek 257
8.3. A jelbeadás és jelkiadás elemei normál- és kisnyomású rendszerekben 258
8.3.1. A jelbeadás elemei 258
8.3.2. A jelkiadás elemei 261
9. Logikai függvények megvalósítása pneumatikus elemekkel 264
9.1. A teljes logikai terv 264
9.2. Logikai függvények megvalósítása nagynyomású elemekkel 265
9.2.1. Egy- és kétváltozós logika függvények megvalósítása nagynyomású elemekkel 265
9.2.2. Példa tisztán logikai algebrai feladat nagynyomású realizálására 274
9.2.3. Példa a nagynyomású logikai kapcsolások gyakorlati alkalmazására 275
9.3. Logikai függvények megvalósítása normál- és kisnyomású elemekkel 281
9.3.1. Egy- és kétváltozós alap logikai függvények megvalósítása normál- és kisnyomású elemekkel 281
9.3.1.1. Logikai függvények megvalósítása mozgó alkatrészes elemekkel 283
9.3.1.2. Mozgó alkatrészes logikai kapcsolások aktivizálása és optimalizálása 288
9.3.1.3. Logikai függvények megvalósítása fluidelemekkel 292
9.3.2. Időelemet tartalmazó logikai függvények megvalósítása normál- és kisnyomású elemekkel 296
9.3.2.1. Memóriakapcsolások 297
9.3.2.2. Időkapcsolások 302
9.3.3. Példa tisztán logikai feladat normálnyomású realizálására 307
9.3.4. Gyakorlati példa a normálnyomású logikai kapcsolások ipari alkalmazásár 309
9.3.5. Pneumatikus integrált és moduláramkörök 327
9.3.5.1. Fluid integrált áramkörök 328
9.3.5.2. Moduláramkörök 330

Témakörök