Bakalářská práce. Vytvoření vzorových úloh elektropneumatických obvodů ovládání

Transkript

1 Bakalářská práce Vytvoření vzorových úloh elektropneumatických obvodů ovládání vypracoval: Michal Blíženec vedoucí práce: Ing. Stanislav Věchet, Ph.D. obor: Aplikovaná informatika a řízení 2006

2 Strana 4

3 Strana 5 ANOTACE Bakalářská práce se zabývá úvodem a jednoduchým vysvětlením problematiky pneumatických a elektropneumatických obvodů ovládání. Dále vytvořením návodů pro několik základních vzorových úloh a popsáním využití programovatelných automatů pro složitější úlohy. ANOTATION This Bachelor Essay s objective is to introduce and, in a simple way, explain the issue concerning pneumatic and electro-pneumatic control circuits. It further shows a design several fundamental sample tasks and describes how the programmable automatic controllers can be used to solve more complex tasks.

4 Strana 6

5 Strana 7 PODĚKOVÁNÍ Touto cestou bych chtěl poděkovat vedoucímu bakalářské práce Ing. Stanislavu Věchetovi, Ph.D. za věcné připomínky při vypracování této bakalářské práce.

6 Strana 8

7 Strana 9 Obsah: Zadání závěrečné práce. 3 Anotace 5 Poděkování Úvod Pneumatika Vlastnosti pneumatických zařízení Zásady kreslení pneumatických schémat Zobrazování prvků Označování prvků Elektropneumatika Elektrotechnika Zásady kreslení elektroschémat Sloupcové kreslení liniových elektroschémat Řádkové kreslení liniových elektroschémat 19 4 Ovládání a regulace Definice ovládání Definice regulace Ovládání Rozdělení ovládání Rozdělení ovládání podle tvaru získané informace Rozdělení ovládání podle způsobu zpracování signálu Rozdělení ovládání podle pracovního média 25 5 Pneumatické a elektropneumatické prvky Pneumotory Značky pro elektrotechnická schémata Rozvaděče Rozdělení ovládání rozvaděčů Elektromagnetické relé Programovatelné automaty Od relé k PLC Proč právě PLC Charakteristické vlastnosti programovatelných automatů 38 7 Návrh laboratorních úloh Ovládání jednočinného a dvojčinného pneumotoru Oboustranné impulsní ovládání Samočinná reverzace dvojčinného pístu Samočinný návrat pístu Ovládání dvojčinného pneumotoru s předepsaným časovým průběhem Ovládání dvojčinného pneumotoru s předepsaným časovým průběhem Přípravek na lepení 47 Závěr.. 49 Seznam použité literatury 51

8 Strana 10

9 Strana 11 1 ÚVOD V této bakalářské práci se budu zabývat jednoduchým vysvětlením problematiky pneumatických a elektropneumatických obvodů ovládání a vytvořením několika vzorových úloh pro studenty nižších ročníků. Dále pak porovnáním programovatelných automatů s reléovou logikou. Právě programovací automaty neboli PLC dnes slouží jako náhrada za pevnou reléovou logiku. Hlavním účelem této práce je vytvoření základních vzorových úloh pro laboratorní cvičení. Jedná se o sestavení návodů formou protokolu na řešení různých laboratorních úloh. Bude se jednat o několik jednoduchých úloh, na které se bude moci pomocí výuky navázat. Úlohy budou řešeny na výukových panelech FESTO a Norgen Martonair. Tyto výukové panely byly zvoleny proto, protože jsou součástí laboratoří a studenti si budou mít možnost vyzkoušet své teoretické poznatky v praxi při práci s pneumatickými a elektropneumatickými prvky. V současnosti je neodmyslitelnou součástí jakéhokoliv průmyslového odvětví ovládací technika. Proto rozvoj výrobních sil je nyní charakterizovaný snahou o dokonalou automatizaci výrobních procesů. Žádný technický směr se bez ovládání, řízení a regulace nemůže rozvíjet a úspěšně prosperovat. Proto je snaha osvobozovat člověka od namáhavé a monotónní práce, neboť v automatizaci jsou zatím značné rezervy ke zvyšování produktivity a efektivity činnosti v jednotlivých odvětvích. Automatizační technika prošla v poslední době bouřlivým vývojem, jak z pohledu součástkové základny a prostředků, tak z pohledu poznání, aplikované teorie a metodiky aplikací. Radikálně se změnily i technické prostředky pro vývoj a tvorbu aplikací. Osobní počítače a systémy pro automatické navrhování a projektování jsou dnes zcela běžné ve většině oborů. Dnes není automatizace něčím unikátním, co je výsadou drahého komfortu rozsáhlých výrobních linek a náročných technologických procesů. Kvalitní a inteligentní řízení je dostupné i pro obyčejné stroje, pomocné mechanismy a technologická zařízení ve všech oborech. S inteligentní automatizační technikou se běžně setkáváme v nevýrobní automatizaci, zejména v malé energetice a v technice budov, kde přináší značné úspory. Obtížně bychom hledali obor, kde není automatizační technika využívána. Na úvod bude důležité, abych seznámil a vysvětlil hlavní zákonitosti této problematiky, které jsou základními kameny pro další pochopení složitějších problémů. Po stručném seznámení s pneumatickými a elektropneumatickými prvky a vytvořením několika základních vzorových úloh, které budou základními prvky pro další nástavbovou činnost, si dále vysvětlíme výhody a hlavní důvody přechodu v automatizační technice na programovatelné automaty.

10 Strana 12

11 Strana 13 2 PNEUMATIKA Pojem pneumatika v původním smyslu slova v současnosti již nestačí k popisu a vymezení celé oblasti pracovních činností a ovládání, realizovaných pomocí tlakového vzduchu. Jeho aplikační využití se stalo mnohostranné. S nástupem nové techniky dochází i k rozšíření oblastí použití. Pro jednotlivé dílčí oblasti pneumatiky existuje mnoho názvů, přičemž pod názvem pneumatika se obecně chápe průmyslové využití tlakového vzduchu pro pracovní činnost, přenos a zpracování informace. Jednoznačné vymezení tohoto pojmu je však velmi složité. Přesto uvádíme více-méně nezávazná vymezení, která by měla pomoci částečně odstranit terminologický zmatek. Tato vymezení jsou dána pracovními rozsahy tlaku, přičemž oblast využití stlačeného vzduchu pracuje s tlaky v rozsahu 0,2-0,5 MPa. 2.1 Vlastnosti pneumatických zařízení - Pneumatické prvky jsou poměrně jednoduché a proto i cenově výhodné. Případné poruchy snadno a rychle odstranitelné bez nákladných diagnostických zařízení. - Pneumatická zařízení je možno přetížením i dlouhodobě zastavit, aniž by došlo k jejich poškození. - Činnost pneumatických zařízení není ovlivňována kolísáním teploty. - Dostupnost prakticky všude v neomezeném množství. Rozvody stlačeného vzduchu umožňují jeho snadnou dopravu ke spotřebičům i na velké vzdálenosti. Protože použitý vzduch se nevrací do nádrže, odpadá instalace vratného potrubí. - Stlačený vzduch neobsahuje nečistoty ani škodliviny. Vhodné pro potravinářský průmysl. - Používané pracovní tlaky, síly a rychlosti je možné snadno a plynule měnit v širokém rozsahu hodnot. - Stlačený vzduch umožňuje dosažení vysokých pracovních rychlostí, běžně 1-2 m/s. - V prostorách s nebezpečím výbuchu nebo požáru je možno používat běžná pneumatická zařízení bez nákladných bezpečnostních úprav a opatření. - Stlačený vzduch je možno akumulovat v tlakové nádobě. Takže kompresor nemusí pracovat nepřetržitě. - Provoz pneumatických zařízení je poměrně hlučný. Používáním tlumičů hluku na odvzdušňovacích výstupech prvků je však možno tento nedostatek do značné míry omezit. - Stlačený vzduch nesmí obsahovat nečistoty a vodu, jinak klesá životnost připojených prvků. - Při běžně používaných tlacích a rychlostech nohou pneumatická zařízení hospodárně vyvozovat pracovní sílu maximálně kn. - Stlačený vzduch je poměrně drahá forma energie. Výsledné náklady na provoz pneumatických zařízení jsou ale příznivě ovlivňovány vysokou výkonností pneumatických prvků při nízkých pořizovacích nákladech a minimálních nárocích na údržbu.

12 Strana 14 PNEUMATIKA 2.2 Zásady kreslení pneumatických schémat Grafické vyjádření postupu řešení má odpovídat uspořádání ovládacího řetězce, tok signálu kreslíme zdola nahoru. I napájení má velký význam, je nutné ho ve schématu také zachytit. Prvky potřebné pro napájení jsou umístěny zcela vespod, rozvod energie je kreslen směrem zezdola nahoru. pohon rozváděč řídicí prvek prvek ovládající zasunutí prvky ovládající vysunutí pneumotoru první prvek obvodu napájení Obr.1 Ukázka zásady kreslení schémat. 2.3 Zobrazování prvků Ve schématech se prvky zobrazují ve výchozím postavení ovládání. V případě, že se od této zásady odchylujeme, musí na to být upozorněno. Jsou-li některé prvky ve výchozí poloze ovládání přestaveny (aktivovány), musí být přípoje kresleny v jejich činné poloze, případně je za potřebí toto přestavení ještě symbolicky zdůraznit.

13 PNEUMATIKA Strana Označování prvků prvků: Základním prvkem při kreslení pneumatických schémat je správné označování číslice na prvních místech: skupina 0._ všechny prvky napájení skupiny 1._ ; 2._ ; atd. označení jednotlivých ovládacích řetězců (každému pneumotoru přísluší jedno číslo skupiny) číslice na dalších místech: _.0 pneumotory, např. 1.0, 2.0, atd. _.1 rozváděče příslušných pneumotorů, např. 1.1, 2.1 _.2 ; _.4 (sudá č.) všechny prvky, které ovlivňují vysunutí pístnice, např. 1.2, 1.4 _.3 ; _.5 (lichá č.) všechny prvky, které ovlivňují zasunutí pístnice, např. 1.3, 1.5 _.01 ; _.02 prvky mezi rozváděčem a pohonem, např. škrtící ventily, např. 1.01, 1.02 Značení obecně: Označování vývodů (přípojů): Staré značení ISO pracovní (výstupy): A, B, C 2, 4 napájení, připojení tlaku: P 1 odfuk (odvětrání): R, S, T 3, 5 odvod průsaku: L - ovládací vstupy: Z, X, Y 12, 14, Signál, který maže výstup: Zobrazování vedení Vedení je nutno kreslit pokud možno přímými čarami a bez křížení. Pracovní vedení jsou zobrazována plnými čarami, ovládací čárkovaně. U rozsáhlejších schémat zapojení však bývá jednodušší a přehlednější kreslit všechny čáry plně, případně je rozlišit použitím různých barev.

14 Strana 16

15 Strana 17 3 ELEKTRO-PNEUMATIKA Pracovním médiem je stlačený vzduch nebo-li funkce pneumatiky. Pro ovládání je použit elektrický signál (elektrotechnika). Propojení pneumatiky a elektrotechniky je provedeno přes rozvaděče ovládané elektricky. 3.1 Elektrotechnika Část elektrického obvodu, která je schopná vykonávat některou ze základních elektrických funkcí se nazývá funkční prvek. - značka: kreslené znázornění funkčního prvku, případně vyjádření jeho činností, vlastností a jevů. - označení: písmenové, číslicové nebo smíšené pojmenování funkčních prvků rozlišující je navzájem mezi sebou. Pasivním funkčním prvkem se rozumí prvek, který zprostředkuje přenos energie nebo signálu (např. svorky přístrojů nebo řadových svorkovnic, konektory, zásuvky, vodiče). Aktivním funkčním prvkem se rozumí prvek, který je schopen vnášet do elektrického obvodu změnu (např. vinutí stroje, cívka relé, kontakt stykače, kondenzátor, tranzistor ). 3.2 Zásady kreslení elektroschémat Liniová elektroschémata znázorňující přehledně vzájemné spojení všech funkčních prvků za účelem úplného, jednoznačného a přesného objasnění činnosti daného elektrického obvodu ovládání. Liniová elektroschémata se kreslí pro následující stavy: - elektricky poháněné nebo ovládané zařízení je ve výchozí (základní) poloze a v klidu. - kontakty relé, spínače, atd. jsou ve vypnutých nebo základních polohách. - elektrický obvod bez napětí. Liniová elektroschémata se kreslí rozloženým způsobem. Značky jednotlivých prvků náležející k jediné funkční jednotce se kreslí odděleně tak, aby jejích vzájemné spojení bylo co nejjednodušší a tím nejčitelnější. Prostorové uspořádání a vzájemná příslušnost se zpravidla při kreslení nerespektuje a vyjádří se jiným vhodným způsobem. Liniové elektroschéma se kreslí zpravidla jedinou tloušťkou čáry.

16 Strana 18 ELEKTROPNEUMATIKA Značky funkčních prvků se kreslí dle německé normy DIN Při kreslení se dodržuje velikost značek, rozměry značek lze zvětšit jen tehdy, je-li třeba graficky zdůraznit zvláštní význam určitého prvku. Popisem liniových elektrotechnických schémat se rozumí zapisování rozměru, popisování funkčních částí a jejich pořadových čísel, vyplňování popisového pole, psaní poznámek důležitých pro výrobu a montáž apod. Všechny tyto údaje musejí být snadno a jednoznačně čitelné a nesmějí narušit přehlednost výkresu. Na popis liniových elektrotechnických schémat se musí používat technické písmo předepsané ČSN až V liniových elektrotechnických schématech se mohou uvádět různé druhy údajů, které mají podobu textu. Textové údaje se v závislosti na obsahu a určení mohou umístit takto: - vedle značky - uvnitř značky - vedle čar spojů - v přerušení čáry spoje - u konců čar spojů - na volném místě ve schématu Obsah, podoba a účel psaní textových údajů jsou určeny daným typem schématu. Spoje v liniových schématech se kreslí výhradně kolmými (vodorovnými a svislými) čarami. Čáry spojů se sklonem pod jiným úhlem jsou přípustny ve výjimečných, odůvodněných případech a musí být co nejkratší. V souvislosti s touto výjimkou tzn. zajistí-li se tím zvýraznění speciálních okruhů, je dovoleno pootočit i značku o násobek úhlu 45. Spoje se kreslí přímočaře, bez zbytečného křižování ohybů a odbočování. Vzdálenost mezi jednotlivými vzájemně spojenými značkami musí být vždy přiměřená, aby nedostatečnými vzdálenostmi neutrpěla přehlednost, čitelnost ani úplnost schématu Sloupcové kreslení liniových elektroschémat Sloupcové kreslení liniových schémat rozložené kreslení, při kterém se značky funkčních prvků a spojů sestavují tak, aby vzniklé obvody vytvářely svislé sloupce vedle sebe a jsou umístněny mezi čarami znázorňujícími napájecí soustavu z nichž odbočují kolmo.

17 ELEKTROPNEUMATIKA Strana 19 Obr. 2 Ukázka sloupcového kreslení liniových elektroschémat Řádkové kreslení liniových elektroschémat Řádkové kreslení liniových schémat rozložené kreslení, při kterém se značky funkčních prvků a spojů sestavují tak, aby vzniklé obvody vytvářely rovnoběžné řádky vedle sebe nebo pod sebou a jsou umístněny mezi čarami znázorňujícími napájecí soustavu z nichž odbočují kolmo. Obr. 3 Ukázka řádkového kreslení liniových elektroschémat.

18 Strana 20

19 Strana 21 4 OVLÁDÁNÍ A REGULACE Základním a hlavním rozdílem mezi ovládáním a regulací systému je, že ovládání je řízení systému bez zpětné kontroly měřením, kdežto regulace je pochod, při kterém je regulovaná veličina průběžně srovnávána s jinou veličinou, podle které je upravována na požadovanou hodnotu. 4.1 Definice ovládání Definice ovládání podle DIN : Ovládání je proces, při kterém jedna nebo více veličin jako vstupní veličiny působí podle zvláštních zákonitostí systému na jiné veličiny veličiny výstupní. Charakteristické pro ovládání je přenos působení přes jednotlivé přenosové členy v otevřeném obvodu, tj. bez zpětné vazby. Definice ovládání podle ČSN : Ovládání je řízení bez zpětné kontroly měřením, sloužící k ovlivňování velkých energií malými. Systém se zobrazuje obdélníkem blokem. Vstupující veličiny se označují písmenem u, vystupující veličiny, které zasahují do ovládaného toku energie nebo hmoty, značíme y. Všeobecně platí: y = f (u) 4.2 Definice regulace Definice regulace podle DIN : Regulace je pochod, při kterém je regulovaná veličina průběžně srovnávána s jinou veličinou (řídicí veličinou w = žádaná hodnota), podle níž je upravována na požadovanou hodnotu. Výsledný průběh této činnosti je realizován v uzavřené smyčce nebo-li v regulačním obvodu. Definice regulace podle ČSN : Regulace je udržování hodnoty regulované veličiny podle daných podmínek zjištěných měřením. Automatická nebo-li samočinná regulace je automatické udržování hodnot regulované veličiny podle daných podmínek zjištěných měřením. (Je to pochod, který probíhá v uzavřeném regulačním obvodu bez zásahu člověka). Ruční regulace probíhá v zařízení, kde spojovacím článkem mezi měřicím členem a regulačním orgánem je člověk.

20 Strana 22 OVLÁDÁNÍ A REGULACE 4.3 Ovládání Obr. 4 Blokové schéma ovládání. 4.4 Rozdělení ovládání Rozdělení ovládání podle tvaru získané informace Binární ovládání Binární nebo-li dvouhodnotové ovládání zpracovává binární vstupní signály převážně pomocí spínacích, časových a paměťových členů na binární výstupní signály. Jedná se o základní typy logických automatů. Analogové ovládání Jedná se o zpracování vstupních signálů v systému na ovládací signál v analogovém tvaru. Zpracování signálu je důsledkem spojitého účinku funkčních členů. Zpracování signálu je uskutečněno převážně prky se spojitým signálem.

21 OVLÁDÁNÍ A REGULACE Strana 23 Digitální ovládání Uvnitř zpracovaný signál na ovládaní představuje zpracování informace v číslicovém tvaru. Zpracování signálu je realizováno členy, které pracují s digitálními signály (např. čítače, registry, paměti). Zobrazovány bývají v binárním kódu. Obr. 5 Rozdělení ovládání podle tvaru získané informace Rozdělení ovládání podle způsobu zpracování signálu Rozdělení se zakládá na tom, jakým způsobem je ovládací signál přiváděn a jak je zpracován. Obr. 6 Rozdělení ovládání podle způsobu zpracování signálu.

22 Strana 24 OVLÁDÁNÍ A REGULACE Asynchronní ovládání Ovládání pracující bez taktovacího signálu. Změny signálu jsou vyvolány pouze změnou vstupních signálů. Synchronní ovládání Jedná se o ovládání,u něhož vstupní signál je zpracován synchronně v rytmu nosného hodinového signálu. Kombinační ovládání Ovládání, u něhož stavy výstupních signálů, závisí na logických stavů vstupních signálů ve smyslu pravidel Boolovy kombinační algebry. (Výstupy funkci vstupů). Příklad: X1, X5 negované vstupní signály X2, X3, X4 vstupní signály Y výstupní signál logického součtu signálů Obr. 7 Ukázka kombinačního ovládání pomocí logických členů. Sekvenční ovládání Ovládání s podmíněným krokovým průběhem. Další sepnutí je určeno následujícím krokem programu a podmíněno splněním podmínek pro tento krok. - ovládání podmíněné změnou stavu stroje - ovládání v taktovacím sledu časově závislém

23 OVLÁDÁNÍ A REGULACE Strana Rozdělení ovládání podle pracovního média Kriteria Pneumatika Hydraulika Elektro Síla určená velikostí a směrem Pohyb rotační nebo naklápěcí Silové omezení nejnižším tlakem a průměrem válce pneumotoru (= kp) v klidovém stavu žádná spotřeba energie a značný kroutící moment Motory na stlačený vzduch (cca 500 tis./min),vysoké provozní náklady,horší účinnost,kyvný pohyb přes ozubenou tyč a pastorek Velké síly při vysokém tlaku a kroutícím momentu v klidovém stavu, nároky na spotřebu energie Hydraulické motory a natáčecí válce s malými otáčkami vůči pneumatickým, lepší účinnost Horší účinnost,nelze jistit proti přetížení,velká spotřeba energie při chodu na prázdno,malé síly, malý kroutící moment v klidovém stavu Lepší účinnost u rotačních pohonů, omezení otáček Regulovatelnost Akumulace energie a její přenos Jednoduchá regulace síly změnou tlaku (tlakový regulátor) a rychlosti změnou množství (škrtící ventil,rychlý odvzdušňovací ventil) ve spodní rychlostní oblasti Velká množství bez velkého příkonu možná,snadno přenosná ve vedení (cca 100m) a v tlakových nádobách Dobře regulovatelná síla i rychlost přesně ovladatelná i v pomalém chodu Akumulace omezená s pomocným médiem plynem nebo pomocí tlačných pružin,přenos do 100m Omezená možnost za současně vysokého příkonu Akumulace obtížná a nákladná,zpravidla pro malá množství (aku, baterie) jednoduchý přenos přes vodiče na velké vzdálenosti Spotřeba energie Vliv prostředí V porovnání k elektrotechnice vysoká: 1m 3 tlakového vzduchu 600kPa Není náročná na teplotu okolí a její výkyvy;nehrozí nebezpečí exploze;u vzduchu vyšší vlhkost, vysoké rychlosti proudění,za nízkých teplot okolí nebezpečí námrazy V porovnání k elektro vysoká Citlivost na výkyvy teploty,při netěsnostech znečištění a nebezpečí požáru Nízká spotřeba energie Necitlivost na změny teplot;v nebezpečném prostředí instalovat ochranná zařízení proti požáru a explozi je nezbytné Obsluha Snadná bez nároků na znalosti,montáž i provoz systému jednoduchá a bezpečná Obtížnější než u pneumatiky,vysoké tlaky,prosakování a odvod oleje při zpětném chodu nezbytné Nutné odborné znalosti,méně bezpečné,při špatném zapojení častá porucha přístrojů i řídícího systému Všeobecně Bloky jsou přetížitelné,rušivé odfuky jsou nepříjemné,nutná instalace tlumičů U vyšších tlaků rušení od čerpadla, bloky jsou přetížitelné Nevhodná přetížitelnost,pouze při možnosti zvýšeného příkonu lze přetížit,rušení stykačů a solenoidů

24 Strana 26 OVLÁDÁNÍ A REGULACE Kritéria pro výběr pracovního média: - síla - spolehlivost - dráha - regulovatelnost - rychlost - druh pohybu (lineární, rotační atd. ) - stavební rozměry - ovladatelnost - rychlost - akumulace - citlivost - spotřeba energie

25 Strana 27 5 PNEUMATICKÉ A ELEKTRO-PNEUMATICKÉ PRVKY Značky a jejich popis funkce pro pneumatická a elektrotechnická schémata, pneumatické a elektropneumatické prvky jsou normovány a přesně definovány. 5.1 Pneumotory Značky pro pneumatická schémata výběr podle ČSN jednočinný s vracením vnější silou jednočinný s vratnou pružinou dvojčinný s jednostrannou pístnicí dvojčinný s průběžnou písnicí Obr. 8 Ukázka schematických značek pneumotorů Obr. 9 Řez jednočinným pneumotorem

26 Strana 28 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Obr. 10 Ukázka dvojčinného pneumotoru z výukové stavebnice Festo. Obr. 11 Ukázka jednočinného pneumotoru ze stavebnice Norgen Martonair. Obr. 12 Ukázka dvojčinného pneumotoru ze stavebnice Norgen Martonair.

27 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Strana Značky pro elektrotechnická schémata Výběr z normy DIN : Zapínací (spojovací) kontakt Vypínací (rozpojovací) kontakt Přepínací kontakt Tlačítkem ovládaný zapínací kontakt Reverzačním tlačítkem ovládaný zapínací kontakt Koncovým tlačítkem ovládaný zapínací kontakt Kontakt relé zpožděný při zapnutí Kontakt relé zpožděný při vypnutí Relé Relé se zpožděním při zapínání Relé se zpožděním při vypínání Cívka elektromagnetu Obr. 13 Značky pro elektrotechnická schémata.

28 Strana 30 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY 5.3 Rozvaděče Rozvaděč je pneumatické zařízení, které má za úkol pomocí řídících vstupů, na které je přivedený stlačený vzduch, přepínat funkční polohy rozvaděče podle požadované funkce. Přestože je každý rozvaděč označen dvěma čísly a písmeny, není složité je rozlišit. Vysvětlení funkce rozvaděče: například rozvaděč 3/2-3 přívody cesty (cesty) - 2 funkční polohy - tj. tj. třícestný dvoupolohový rozvaděč První číslo udává počet portů, druhé číslo identifikuje počet pozic cívky (počet stavů rozváděče). Písmena NO znamenají v nulovém stavu otevřený (normally open; NO - normálně otevřený), NZ - v nulovém stavu uzavřený (normally closed; NC - normálně zavřený). Do počtu vnější přívodů se zahrnují ty vstupy/výstupy stlačeného vzduchu, které jsou činností rozvaděče ovládány. Nezahrnují se mezi ně ty přívody tlaku, které slouží pro ovládání rozvaděče nebo-li řídící vstupy. Rozváděč je možné aktivovat pomocí ovládání. 2/2 rozvaděč v nulové poloze (klidovém stavu) uzavřený 2/2 rozvaděč v nulové poloze (klidovém stavu) otevřený Obr. 14 Ukázka rozvaděčů 2/2 Rozvaděč 3/2 v nulové poloze uzavřený Rozvaděč 3/3 v nulové poloze uzavřený Rozvaděč 4/2 Rozvaděč 4/3 v nulové poloze uzavřený

29 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Strana Rozdělení ovládání rozvaděčů Mechanicky tlačítkem, čepem pružinou kladičkou (čep nebo páka s kladičkou) kladkou na páce se zpětným chodem naprázdno Obr. 15 Koncový spínač ovládaný kladičkou ze stavebnice Norgen Martonair. Manuálně všeobecné označení tlačítkem pákou pedálem

30 Strana 32 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Elektricky Obr. 16 Tlačítkový spínač z výukové stavebnice Festo elektromagnetem s jedním vinutím elektromagnetem se dvěma vinutími -působícími souhlasně -působícími proti sobě Tlakově přímé ovládání -stoupnutím tlaku -poklesem tlaku -diferenčním účinkem (rozdílem dvou tlaků) nepřímé ovládání -stoupnutím tlaku v pomocném rozvaděči -poklesem tlaku v pomocném rozvaděči Kombinovaně -elektromagnetem nebo pomocným rozvaděčem -elektromagnetem přes pomocný rozvaděč

31 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Strana Elektromagnetické relé Elektromagnetické relé je součástka, která obsahuje elektromagneticky ovládané vypínače. Bylo vynalezeno v roce 1835 Josefem Henrym. Součástka byla původně využívána jako mechanický zesilovač na telegrafních linkách. Název pochází z přepřahací stanice na kurýrních cestách. Dnes se relé používá v mnoha aplikacích, byť jeho funkci v mnoha případech přebírají obvody založené na polovodičích. Elektromagnetické relé je příkladem využití elektromagnetu v zařízení, které je důležitým funkčním prvkem v soustavách automatizace. Hlavní parametry: napětí, druh proudu, doby průtahu (odpadu), počet zdvihů, odpor vinutí. Relé lze použít hlavně tam, kde zdroj signálu (tlačítko) neodpovídá spínavým výkonem nárokům cívky Y rozvaděče (proudové zatížení kontaktů tlačítka by bylo příliš velké) nebo pracuje s jiným napětím. Pak i tam, kde je důležité blokování a současné spínaní více kontaktů. Popis činnosti: V blízkosti elektromagnetu tvořeného cívkou a jádrem z magneticky měkké oceli je pohyblivá kotva, rovněž z magneticky měkké oceli. Kotva se dotýká pružných kontaktů, k nimž je připojen obvod ovládaného zařízení. Jakmile elektromagnetem začne procházet ovládací proud, jádro cívky se zmagnetuje a přitáhne kotvu relé, čímž se sepnou pružné kontakty. Tím je ovládané zařízení uvedeno do chodu. Přitom k přitažení kotvy postačuje mnohem menší ovládací proud, než je proud, který prochází obvodem ovládaného zařízení. Popis relé: Obr. 17 Ukázka elektromagnetického relé a jeho popisu. 1. cívka 2. jádro z magneticky měkké oceli 3. pohyblivá kotva 4. pružné kontakty 5. místo připojení ovládaného zařízení

32 Strana 34 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Pro označování svorek relé a jejich kontaktů ve schématech platí tyto pravidla: - každé relé je označeno K1, K2, - svorky cívek se označují A1, A2, (A3) - označení svorek kontaktů se skládá až ze tří číslic, kde jednotlivá místa udávají od zadu: 1. číslice - označení funkce kontaktů 2. číslice - označení pořadí kontaktů 3. číslice - označení skupiny (pólu, polohy, patra apod.) kontaktů Funkce kontaktů kontaktových párů se značí takto: - vypínací (rozpojovací) kontakt zapínací (spojovací) kontakt přepínací kontakt..1 2 (4) - speciální kontakty - vypínací zpožděný nebo vypínací nezpožděný (při zpětné funkci zpožděný) zapínací zpožděný nebo zapínací nezpožděný (při zpětné funkci zpožděný) přechodný 9-0 Obr. 18 Zápis kontaktů relé. Výhody a nevýhody relé: - snadné přizpůsobení pro různá provozní napětí - značná teplotní nezávislost. Relé pracují spolehlivě v rozmezí teplot od -40 C až do +80 C. - poměrně značný odpor mezi nesepnutými kontakty - možnost současného spínání více nezávislých obvodů - galvanické oddělení ovládacího a silového obvodu - opotřebení kontaktů přechodovými jevy při spínání - velké rozměry proti tranzistorům - hluk a vznik rušivých signálů při spínání - omezená rychlost spínání v rozsahu 3 17 ms - citlivost kontaktů na znečištění a prach Některé vlastnosti elektromagnetických relé nám zaručují, že relé budou mít uplatnění i nadále, avšak i ony mají své nedostatky.

33 PNEUMATICKÉ A ELEKTROPNEUMATICKÉ PRVKY Strana 35 Obr. 19 Část výukového panelu Festo. Obr. 20 Řez el.relém.

34 Strana 36

35 Strana 37 6 PROGRAMOVATELNÉ AUTOMATY Programovatelné automaty jsou programovatelné řídicí systémy umožňující řízení průmyslových a technologických systémů a procesů, u starších typů a u menších systémů specializované na úlohy převážně logického typu. Jsou známé pod označením PLC (Programmable Logic Controller). Menší typy bývají řešeny jako kompaktní celky, větší se zásadně konstruují jako modulární. V automatizační technice se programovatelné automaty používají zhruba od r Původně byly určeny pro řízení strojů, jako náhrada za pevnou reléovou logiku. Postupně se jejich možnosti rozšiřovaly a dnes se s nimi můžeme setkat v nejrůznějších oborech, kde mnohdy vytlačují dříve používané přístroje. Jsou to nejenom tradiční strojírenské výrobní technologie včetně manipulační a dopravní techniky, ale i energetika (regulace v elektrárnách, v kotelnách v klimatizačních jednotkách i chladících zařízeních). Uplatnění mají programovatelné automaty rovněž i v chemických výrobách, farmacii, v zemědělských výrobnách atd. 6.1 Od relé k PLC Myšlenka přechodu od pevné reléové logiky k programové realizaci v PLC, je v dnešní době čím dál více aktuální. Při realizaci pevnou logikou jsou logické funkce realizovány pevným zapojením logických prvků. V reléové technice to jsou kontakty tlačítek, relé a stykačů, koncových spínačů a dvoupolohových spínačů s kontaktním výstupem pro různé veličiny (např. polohy, teploty, hladiny, tlaku). Ovládány jsou cívky relé a stykačů, elektromagnetické spojky, elektropneumatické a elektrohydraulické převodníky pro ovládání akčních členů a pohonů, spínače elektrických motorů, topných těles, svítidel a jiných elektrických spotřebičů. Při realizaci programovatelným automatem jsou všechny prvky, které mají vstupní charakter připojeny na vstupní svorky PLC. Z výstupních svorek jsou ovládány všechny prvky akčního charakteru, ale i signálky, případně další pomocné proměnné, např. pro aktivaci řádků tlačítek nebo pater přepínačů při multiplexovaném vyhodnocení (šetří se tak počty vstupů). Vztahy mezi vstupními a výstupními svorkami a časové závislosti jsou realizovány uživatelským PLC programem. Relé, stykače a tlačítka jsou v některých případech nenahraditelné a nemá smysl se bránit jejich použití i v případech, kdy je k řízení použit PLC. Z bezpečnostních důvodů, se ale takovéto systémy realizují s bezpečnostními záložními okruhy, např. obvod CENTRAL STOP. Nemá smysl bránit se příležitostnému vytváření logických funkcí prostým propojením kontaktů, obzvláště, pokud tím ušetříme počty vstupů a výstupů PLC a snížíme tak jeho cenu. Rozsáhlejší funkce, se ale kontaktní a reléovou technologií již nerealizují a svěřují se důsledně programu PLC. 6.2 Proč právě PLC Hlavní předností PLC je možnost rychlé realizace systému. Technické vybavení nemusí uživatel vyvíjet. Stačí navrhnout a včas objednat vhodnou sestavu modulů programovatelného automatu (konfiguraci) pro danou aplikaci, vytvořit projekt, napsat a odladit uživatelský program a vše uvést do chodu.

36 Strana 38 PROGRAMOVATELNÉ AUTOMATY Důvodem vzniku PLC byla malá odolnost počítačů v průmyslovém prostředí. Programovatelné automaty jsou odolnější v mnoha oblastech. Vyšší odolnost vůči vibracím - například u počítače by nevydržel pevný disk a také jeho celková konstrukce je stavebnicová a při vibracích se "rozpadá". U automatu disk není a jeho mechanická konstrukce je pevnější. Vyšší odolnost vůči prachu a vlhkosti - do počítače je prach vháněn ventilátorem a zde se usazuje (kvůli rovnoměrnému proudění vzduchu v počítači). V kombinaci s vysokou vlhkostí může způsobit zkrat. U automatů ventilátor není, protože mají podstatně nižší spotřebu a není je tedy nutno chladit. Konstrukce automatu je dělána tak, aby se nedal snadno vyzkratovat. Vyšší odolnost při výkyvech napájení - elektrická síť továrny může kolísat (například při rozběhu nebo zastavení stroje, který odebírá větší množství proudu). Zdrojové jednotky jsou dělány tak, aby vydržely (některé) proudové špičky, záložní baterie je schopna nahradit výpadky proudu. Vyšší odolnost vůči elektromagnetickým polím - u automatu není tolik součástek, které by se dali zmagnetovat a většina výrobců se snaží tyto prvky odstínit. Všechny nevýhody počítačů se dají vylepšit (odpružení disku, vzduchotěsné oddělení od okolního prostředí s vlastním chlazením atd., ale narůstá nám zde cena, která je jedním z hlavních faktorů. I PLC mají své nevýhody. Jednou z hlavních je nižší rychlost (oproti počítačům). Současné automaty například nedokáží pracovat s obrazem. U takovýchto výrob (například osazování desek plošných spojů) musíme postupovat opačně, to znamená přizpůsobovat výrobu počítačům (průmyslovým). U této výroby nemáme problém s vibracemi, ale snažíme se o čisté prostředí bez prachu, počítače mají vlastní elektrický okruh, který je zálohován atd. Kromě vysoké odolnosti hardwarové, mají automaty i vyšší odolnost softwarovou. Software je "ušit na míru" danému automatu a je tak stabilnější než běžné OS u počítačů. Od PLC vyžadujeme vysokou spolehlivost. PLC zajišťují často i funkce ochran, někdy jsou PA navzájem zálohovány. 6.3 Charakteristické vlastnosti PLC Dříve PA jen pro logické řízení, tj. zpracování dvou stavových veličin. Dnešní PA rozšířeny o regulační funkce zpracovávají i signály analogové, eventuálně i číslicové. Jádrem PA je mikropočítač, tj. mikroprocesor + paměť + vstup/výstupní obvody + další viz. obr. 21. Mikroprocesor vykonává veškeré logické a aritmetické operace. Uživatel nemusí znát mikroprocesor ani použitý OS. Chod PA je řízen systémovým SW (který je dodán od výrobce) tak, aby uživatelský SW byl co nejjednodušší. Program je psán ve speciálním jazyku, problémově orientovaném, přizpůsobeným pro daný automat (standardizace teprve začíná). Nezbytným příslušenstvím PA je programovací přístroj. Slouží k editaci (vytváření) programů, k monitorování a ke kontrole chodu PA, k dokumentaci a k manipulaci s programy. Univerzálnost automatu je dosažena volitelným počtem a sortimentem vstupně/výstupních jednotek. Pro náročné a speciální algoritmy jsou specializované jednotky ( inteligentní periferie ), například ovládání krokových motorků, vícenásobné regulátory a další.

37 PROGRAMOVATELNÉ AUTOMATY Strana 39 PA pracuje dle programu v paměti RAM Do RAM se program přenese z paměťového modulu (EEPROM) - po každém zapnutí napájení (není-li baterie) - jen na povel (při baterii) z programovacího přístroje Obr. 21 Blokové schéma vnitřní struktury programovatelného automatu. Některé PLC mají zabudovanou i fuzzy logiku, a tím se rozšíří možnosti jejich použití i do dalších odvětví, např. do diagnostiky a zabezpečovací techniky. Není ale na místě mít falešnou iluzi, že programovaní PLC je snadné a bezproblémové, že úpravy programu lze řešit jen škrtem pera, nebo kliknutím myši (i když to tak mnohdy vypadá, ale jen výjimečně se tak i podaří). Pracnost a rizikovost změn a doplňků v programu záleží především na jeho složitosti, kvalitě a přehlednosti, ale i i na časovém odstupu do jeho vytvoření. V každém případě bývá pracnost a nákladnost změn v programu výrazně nižší, než při tradičním řešení pevnou reléovou logikou.

38 Strana 40

39 Strana 41 7 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH 7.1 Ovládání jednočinného a dvojčinného pneumotoru Zadání: 1. Při stisknutí tlačítka má píst jednočinného pneumotoru vyjíždět a při uvolnění tlačítka se má píst zasunout do základní polohy. Navrhněte a řešte zapojení přímým způsobem ovládání. 2. Navrhněte a realizujte činnost jednočinného pneumotoru podle úkolu 1. Řešte pro nepřímý způsob ovládání. 3. Při stisknutí tlačítka má píst dvojčinného pneumotoru vyjíždět, po uvolnění se má vrátit do výchozí polohy. Řešte pro dvojčinný pneumotor, kde na píst nepůsobí vratná pružina. Řešení úkolu číslo 1. : Teoretický rozbor: Pokud stiskneme tlačítko S1, tak se nám uzavře elektrický obvod a začne procházet cívkou Y1 proud.tím v ní vzniká magnetické pole. Silovým účinkem magnetického pole je jádro vtaženo do cívky a tím dojde k změně polohy rozvaděče do příslušné funkční polohy. Stlačený vzduch prochází nyní z přívodu 1 do výstupu 2 a odtud do jednočinného pneumotoru pod píst. Tlak na píst ho vysune do jeho koncové polohy. Po uvolněním tlačítka dojde k přerušení elektrického obvodu, tím současně zanikne magnetické pole v cívce. Působením vestavěné pružiny se 3/2 rozvaděč vrací do základní funkční polohy, ve které je přívod 1 uzavřen a válec je odvzdušněn přes vystup 3. Působením vratné pružiny v pneumotoru se píst vrátí do výchozí polohy. Schéma zapojení ovládání jednočinného pneumotoru. Navrhnuté řešení pro přímé ovládání jednočinného pneumotoru.

40 Strana 42 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH Řešení úkolu číslo 2. : Teoretický rozbor: V tomto úkolu je použito řešení, kde relé K1 je řízené tlačítkem S1 (nepřímé řízení). Toto řešení většinou použijeme tam, kde zdroj signálu (tj. tlačítko S1) nesouhlasí spínaným výkonem nárokům cívky Y1 rozvaděče (proudové zatížení kontaktů tlačítka by bylo příliš velké) nebo pracuje s rozdílným napětím. Dále ho můžeme použít tam, kde je nutné blokování a současné spínání více kontaktů. Řešení úkolu číslo 3. : Navrhnuté řešení pro nepřímé ovládání jednočinného pneumotoru. Teoretický rozbor: Dvojčinný pneumotor je ovládán rozvaděčem 4/2. Po stisknutí tlačítka S1 se cívka Y1 nabudí protékajícím proudem. Tím v ní vzniká magnetické pole. Dojde k přestavení rozvaděče a píst se vysouvá do vnější koncové polohy. Uvolněním tlačítka dojde k přerušení elektrického obvodu, tím současně zaniká magnetické pole v cívce. Tím se rozvaděč přestaví do základní polohy působením pružiny a píst dvojčinného pneumotoru se vrací zpět. Schéma zapojení ovládání dvojčinného pneumotoru. Navrhnuté řešení pro přímé ovládání dvojčinného pneumotoru.

41 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH Strana Oboustranné impulsní ovládání Zadání: 1. Po stisknutí tlačítka S1 se má píst vysunout do koncové polohy a tam má zůstat i po uvolnění tlačítka. Při stisknutí tlačítka S2 se má píst vrátit do výchozí polohy. Realizujte pro přímé ovládání. 2. Navrhněte a realizujte činnost oboustranného impulsního ovládání podle úkolu číslo 1 pro nepřímý způsob ovládání. Teoretický rozbor: Pokud stiskneme tlačítko S1 a nabudí se cívka Y1 a rozvaděč 3/2 u přímého ovládání nebo 5/2 u nepřímého ovládání se přestaví. Nastaví do funkční polohy, ve které pak zůstane i po uvolnění tlačítka, jelikož na něj nepůsobí žádná vratná síla, protože zvolený rozvaděč nemá definovanou základní polohu. Píst tedy vyjede až do vnější koncové polohy. V této poloze je pak nadále držen tlakem vzduchu dokud nebude stisknuto tlačítko S2. Po stisknutí tlačítka S2 dojde k nabuzení cívky Y2 a tím i k přestavení rozvaděče do jeho druhé funkční polohy. Potom se píst přesune do své vnitřní koncové polohy, ve které je pak držen buď silou vratné pružiny u jednočinných pneumotorů nebo tlakem vzduchu nad pístem u dvojčinných pneumotorů. Řešení úkolu číslo 1. : Schéma zapojení jednočinného pneumotoru s vratnou pružinou. Navrhnuté řešení pro přímé oboustranné impulsní ovládání.

42 Strana 44 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH Řešení úkolu číslo 2. : Schéma zapojení dvojčinného pneumotoru. Navrhnuté řešení pro nepřímé oboustranné impulsní ovládání. 7.3 Samočinná reverzace dvojčinného pístu Zadání: Navrhněte a zapojte samočinnou reverzaci dvojčinného pneumotoru. 1) realizujte pro přímé ovládání 2) realizujte pro nepřímé ovládání Teoretický rozbor: Dvě koncová tlačítka S1 a S2 s mechanickým ovládáním vymezují koncové polohy pístu. Tyto dva spínače vždy dávají při sepnutí impuls, aby se rozvaděč přestavěl tím zapojený píst reversuje. Aby byl obvod uzavřen, musí být spínač S1, který je zapojen do série s vypínačem S3, jehož kontakty musí být sepnuty. Po vypnutí S3 píst ještě dokončí cyklus, ale k jeho novému vysunutí již nedojde. Schéma zapojení samočinné reverzace dvojčinného pneumotoru.

43 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH Strana 45 Řešení úkolu : Navrhnuté řešení pro přímé ovládání samočinné reverzace. Navrhnuté řešení pro nepřímé ovládání samočinné reverzace dvojčinného pneumotoru. 7.4 Samočinný návrat pístu Zadání: Navrhněte a realizujte samočinný návrat pístu s jedním budícím tlačítkem a druhým koncovým tlačítkem. Teoretický rozbor: Po stisknutí tlačítka S1 se nabudí cívka Y1, přestaví se rozvaděč a píst vyjíždí. Po dosažení vnější koncové polohy, vymezené koncovým spínačem S2, dojde k nabuzení cívky Y2 a píst se vrací zpět. Předpokladem správné činnosti ovládacího obvodu je to, že tlačítko S1 je uvolněno dříve, než píst dosáhne polohy vymezené koncovým spínačem S2. Řešení úkolu : Schéma zapojení pro samočinný návrat pístu. Navrhnuté řešení ovládání pro samočinný návrat pístu.

44 Strana 46 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH 7.5 Ovládání dvojčinného pneumotoru s předepsaným časovým průběhem Zadání: Navrhněte a realizujte ovládání dvojčinného pneumotoru s předepsaným časovým průběhem, které má zpoždění při zapínání. Teoretický rozbor: Při stisknutí tlačítka S1 přitáhne relé K1 a sepnou kontakty 13/14. Tím dojde k nabuzení cívky elektromagnetu Y1 a přestaví se rozvaděč. Rozvaděč zůstane v této funkční poloze i po uvolnění tlačítka S1, takže píst dojede do vnější koncové polohy, kde sepne kontakty koncového spínače S2. Cívkou časového relé K2 se zpožděním při zapínání začne protékat elektrický proud. Po uplynutí nastaveného zpoždění (5 sekund) relé K2 přitáhne a sepne svoje kontakty 17/18. Tím dojde k nabuzení cívky elektromagnetu Y2, rozvaděč se přestaví do původní polohy a píst se vrátí zpět do vnitřní koncové polohy. Řešení úkolu : Schéma zapojení dvojčinného pneumotor (zpoždění při zapínání). Navrhnuté řešení pro dvojčinný pneumotor s předepsaným časovým průběhem. 7.6 Ovládání dvojčinného pneumotoru s předepsaným časovým průběhem Zadání: Navrhněte a realizujte ovládání dvojčinného pneumotoru s předepsaným časovým průběhem, které má zpoždění pří vypínání. Teoretický rozbor: Při stisknutí tlačítka S1 přitáhne relé K1 a sepnou se kontakty 13/14. Tím dojde k nabuzení cívky elektromagnetu Y1 a přestaví se rozvaděč. Rozvaděč zůstane v této funkční poloze i po uvolnění tlačítka S1, takže píst dojede do vnější koncové polohy, kde

45 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH Strana 47 rozpojí kontakty koncového spínače S2. Cívkou časového relé K2 se zpožděním při vypínání přestane protékat proud. Po uplynutí nastaveného zpoždění (10 sekund) relé K2 odpadne a rozpínací kontakty 15/16 sepnou. Tím dojde k nabuzení cívky elektromagnetu Y2, rozvaděč se přestaví do původní polohy a píst se vrátí zpět do vnitřní koncové polohy. Řešení úkolu : Schéma zapojení dvojčinného pneumotoru (zpoždění při vypínání). Navrhnuté řešení pro dvojčinný pneumotor s předepsaným časovým průběhem. 7.7 Přípravek na lepení Zadání: Signál pro vysunutí pístu z pneumotoru je dán ručním tlačítkem. Po dosažení vnější koncové polohy musí píst 5 sekund díly tisknout. Potom se vrací zpět do výchozí polohy. Pohyb pístu zpět do výchozí polohy se musí uskutečnit v každém případě, i tehdy, je-li ještě stisknuto ruční tlačítko. Signál k dalšímu zdvihu vznikne až po předchozím odlehčení tlačítka. Obr. 22 Přípravek na lepení.

46 Strana 48 NÁVRH LABORATORNÍCH ÚLOH Teoretický rozbor: Stisknutím tlačítka S1 se uzavře obvod a relé K1 sepne kontakty 13/14 a 23/24. Cívkou elektromagnetu Y1 začne procházet proud a dojde k přestavení rozvaděče, píst pneumotoru 1.0 se vysouvá. Při dosažení koncové polohy tiskne díly i spínací a rozpínací kontakt S2. Dojde k přerušení napájení relé K1 a jeho kontakty odpadnou. A současně je přiveden proud na relé K3, které po 5 sekundovém zpoždění sepne své kontakty 17/18 a 27/28. Nabudí se cívka elektromagnetu Y2 (pokud je stále tisknuto tlačítko, nic se neděje, protože signál Y2 byl na rozvaděč přiveden jako první) a píst se zasouvá. Po uvolnění tlačítka (rozpínací kontakt S1 sepne), začne procházet proud větví relé K2, které po 1 sekundovém zpoždění přeruší napájení relé K3. Jeho kontakty odpadnou a zanikne i signál Y2. Takže při opětovném stisknutí tlačítka S1 se může proces opakovat. Řešení úkolu : Schéma pneumatického zapojení pro přípravek na lepení. Navrhnuté řešení pro elektrické ovládání.

47 Strana 49 8 ZÁVĚR Tato bakalářská práce se zabývala vysvětlením základních pojmů v automatizaci a hlavně v problematice pneumatických a elektropneumatických zařízení. Dále pak vytvořením několika základních úloh od jednoduchých zapojení jednočinného a dvojčinného pneumotoru, které posloužily k snadnému a efektivnímu seznámení s danou problematikou na výukových panelech, až po složitější kombinace, které se vyskytují v jednoduchých průmyslových aplikacích. Hlavním cílem těchto navržených úloh je seznámit žáky nižších ročníků s reléovou logikou a možností, v případě zájmu o tuto problematiku, v dalším průběhu studia na tyto poznatky navázat a rozšířit si je. Navržené úlohy rovněž také slouží k ověření teoretických znalostí, které studenti získají během studia. Při zprovoznění úloh si studenti také mohou ověřit a posoudit činnost jednotlivých pneumatických a elektropneumatických prvků a srovnat s teoretickým výkladem. Dalším přínosem této bakalářské práce i porovnání starší a jednodušší reléové logiky oproti programovatelným automatům. Je zřejmé, že u řídícího systému s pevnou logikou (např.relé) je každá změna zdrojem problémů (mnohdy i nepřekonatelných). Při použití programovatelného automatu stačí mnohdy jen opravit, změnit nebo rozšířit uživatelský program. Po zjištění daných výhod a nevýhod je patrné, že programovací automaty nebo-li PLC jsou nepochybně budoucností automatizační techniky a postupně vytlačí pevnou reléovou logiku z praktického využívání. Když jak již bylo zmíněno výše i pevná logika má v automatizační technice v této době pořád své místo a kombinací s programovatelnými automaty docházíme dobrým ekonomickým řešením pro automatizační linky. Sebekvalitnější stroje a technologické linky nemohou být úspěšné, pokud nebudou automatizovány, nebudou vybaveny kvalitním řízením a inteligencí. Znalost automatizační techniky je strategickou kvalifikací a velkou konkurenční výhodou.

48 Strana 50

49 Strana 51 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1] J.Veselovský; S.Daniš: Elektrotechnické kreslení, 1.vyd., Praha: SNTL - nakladatelství technické literatury, 1988, 244 stran. [2] L.Šmejkal; M. Martinásková: PLC a automatizace: 1.díl-Základní pojmy a úvod do programování, 1.vyd., Praha: BEN technická literatura, 1999, 224 stran. [3] Norgen Martonair: Pneumatické prvky a zařízení, vyd. B5 a B6, IMI Norgen GmbH, 160 stran. [4] Václav Honys: Příručka pro zkoušky elektrotechniků, 2.vyd., Praha: IN-EL nakladatelství, 2001, 143 stran. [5] V.Šilhán, F.Bernat, J.Vaníček: Elektrotechnika II., 1.vyd., Praha: SNTL - nakladatelství technické literatury, 1986, 124 stran. [6] A.Maršík, M. Kubičík: Automatizace: Automatické řízení ve strojírenství, 1.vyd., Praha: SNTL nakladatelství technické literatury, 1983, 131 stran. [7] S.Faturík, L.Krauskopf: Úvod do elektropneumaticky: Učebnice Festo Didactik, 1.vyd., Praha: ČVUT, 1989, 144 stran. [8] - Časopis pro automatizační techniku, oficiální stránky časopisu [9] - Průmyslová automatizace Festo, oficiální stránky výrobce automatizační techniky