На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Пневмоавтоматика

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 26.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 14. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


  Таллиннский политехникум
Отделение энергетики и автоматики 
 
 
 
 

Пневмоавтоматика
Реферат по автоматическому управлению 
 
 
 
 
 

Ученик: Павел  Куусик
Учитель: Ильмар Илиных 

Таллинн, 2011
СОДЕРЖАНИЕ
    Введение…………....……………………………………………………………………….…….3
    Достоинства и недостатки пневмоавтоматики………………………………………................4
      Достоинства…………………………………………………………………………………..4
      Недостатки……………………………………………………………………………………5
    Критерии выбора, характеристики и классификации…………………………...……………..6
      Критерии выбора источника энергии для исполнительной части системы……………...6
      Критерии выбора источника энергии для управляющей части системы………………...7
      Критерии проектирования пневматической системы управления………………………..7
      Структура пневматической системы и последовательность сигнала…………………….8
      Группировка элементов пневматической системы по подсистемам……………………..9
    Варианты продукции пневмоавтоматики………………………………………………………9
      Программируемый логический контроллер SMC PneuAlpha 2…………………………..9
      Пневмоостров Festo MPA-L………………………………………………………………..10
        Преимущества……………………………………………………………………...10
        Технические данные……………………………………………………………….11
    Стандарты….…………………………………………………………………………………….11
      Стандарт DIN ISO…………………………………………………………………………...11
      Эстонские стандарты EVS………………………………………………………………….12
    Сравнение с другими направлениями………………………………………………….………12
    5.1 Сравнение источников энергии систем управления……………………………………...12
    Фирмы пневмоавтоматики……………………………………………………………………...14
      Festo………………………………………………………………………………………….14
      6.2.1 Варианты продукции…………………………………………………………………15
      SMC………………………………………………………………………………………….15
      6.2.1 Варианты продукции…………………………………………………………………17
    Приложение: Схемы………………………………………………………………….…………18
      Клапан быстрого выхлопа………………………………………………………………….18
      Управление по давлению…………………………………………………………………..19
      Клапан выдержки времени…………………………………………………………………20
    Источники……………………………………………………………………………………….23

 
ВВЕДЕНИЕ

Пневматические  устройства давно играют важную роль в механизации производства. В  последнее время они также  широко используются при решении  задач автоматизации.
Пневматические  устройства в системах автоматики выполняют  следующие функции:
•    получение  информации о состоянии системы  с помощью входных элементов (датчиков);
•    обработка  информации с помощью логико-вычислительных элементов (процессоров);
•    управление исполнительными устройствами с  помощью распределительных элементов (усилителей мощности);
•    совершение полезной работы с помощью исполнительных устройств (двигателей).
Для управления состоянием и рабочими процессами машин  и установок необходимы системы  со сложными логическими связями, которые  обеспечиваются благодаря взаимодействию датчиков, процессоров, исполнительных устройств и рабочих механизмов с пневматическими или частично пневматическими устройствами.
Технический прогресс в области создания материалов, способов конструирования и производства также способствовал улучшению  качества и увеличению разнообразия пневматических устройств, что послужило  основой для расширения области  их применения как средств автоматизации.
Для реализации прямолинейного движения часто используются пневмоцилиндры, т.к. они характеризуются  низкой стоимостью, легкостью монтажа, простотой и прочностью конструкции, а также широким диапазоном основных параметров. 
 
 
 
 

 
1. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ

 
1.1 Достоинства

Отличительные особенности и преимущества систем пневмоавтоматики представлены в таблице:
Доступность воздуха Воздух имеется  практически везде в неограниченном количестве
Транспортабельность воздуха Воздух может  легко транспортироваться по трубам на большие расстояния
Способность к аккумулированию
Сжатый воздух может накапливаться в резервуарах  и использоваться по мере необходимости, а резервуары могут легко транспортироваться
Нечувствительность  к температуре Сжатый воздух относительно нечувствителен к колебаниям температуры. Это гарантирует надежную работу пневмосистем даже в экстремальных условиях.
Взрывобезопасность Сжатый воздух практически взрыво- и пожаробезопасен, что не требует дорогостоящей защиты.
Экологическая чистота Сжатый воздух без специально распыленного в нем  масла не загрязняет окружающую среду.
Простота  конструкции Пневмоэлементы просты в производстве и поэтому недороги.
Высокая скорость Сжатый воздух перемещается с большей скоростью. Это позволяет получить высокую скорость движения поршня и малое время переключения.
Нечувствительность  к перегрузкам Пневматические  инструменты и исполнительные устройства не боятся перегрузки и поэтому могут  нагружаться вплоть до полной остановки.
Таблица 1. Достоинства  пневмоавтоматики

 
1.2 Недостатки

Для того, чтобы точно определить области применения пневмосистем, необходимо также знать и их недостатки, которые представлены в таблице: 

Подготовка сжатого воздуха
Сжатый воздух должен быть хорошо подготовлен. Иначе  возникает опасность быстрого износа пневмоустройств из-за наличия  в нем
твердых включений  и конденсата воды.
Сжимаемость воздуха
Сжатый воздух не позволяет получить равномерную и постоянную скорость поршня.
Ограничения по усилию
Сжатый воздух является экономически выгодным только до определенных давлений. При обычно применяемом
производственном  давлении 600...700 кПа (6...7 бар) и в зависимо-
сти от хода и скорости поршня эта граница лежит в области
40000...50000 H.
Уровень шума Сброс воздуха  в атмосферу сопровождается сильным  шумом. Эта проблема решена в настоящее время благодаря  применению
звукопоглощающих  материалов и глушителей шума.
Таблица 2. Недостатки пневмоавтоматики

 
2. КРИТЕРИИ ВЫБОРА, ХАРАКТЕРИСТИКИ И КЛАСИФИКАЦИИ

 
2.1 Критерии выбора  источника энергии  для исполнительной  части системы

В качестве источников энергии в исполнительной части  системы используются:
•     электрический ток,
•     жидкость,
•     сжатый воздух,
•    комбинации перечисленных сред.
Критерии выбора и характеристики системы, принимаемые  во внимание при выборе источников энергии исполнительной части системы:
•  развиваемое  усилие,
•     рабочий ход,
•     вид движения (поступательное, поворотное, вращательное)
•     скорость,
•     габариты,
•    долговечность,
•     надежность и безопасность,
•     стоимость энергии,
•     удобство эксплуатации,
•     аккумулируемость.

 
2.2 Критерии выбора  источника энергии  для управляющей  части системы

В качестве источника  энергии в управляющей части  системы используются:
•     механические устройства,
•     электрический ток,
•     жидкость,
•     сжатый воздух.
Критерии выбора и характеристики системы, принимаемые  во внимание при выборе источника энергии для управляющей части системы:
•     надежность работы составных частей,
•     чувствительность к изменениям условий  окружающей среды,
•     простота обслуживания и ремонта,
•     быстродействие элементов,
•     скорость прохождения сигналов,
•     габариты,
•     долговечность,
•     возможность модификации системы,
•     затраты на обучение персонала.

 
2.3 Критерии проектирования  пневматической системы  управления

Пневматические  средства автоматики включают следующие  группы изделий:
•     исполнительные устройства,
•     датчики и входные устройства,
•     логико-вычислительные элементы (процессоры),
•     вспомогательные устройства,
•     модули системы управления.
При проектировании пневматических систем управления должны приниматься во внимание следующие основные требования:
•     надежность,
•     удобство ремонта и обслуживания,
•     стоимость запасных частей,
•     простота монтажа и соединений,
•     соразмерность стоимости по отношению  к предшествующей системе,
•     взаимозаменяемость и адаптируемость,
•     компактность конструкции,
•     экономичность,
•     наличие технической документации.

 
2.4 Структура пневматической системы и последовательность прохождения сигнала


Изображение 1. Структура пневматической системы и последовательность прохождения сигнала
Эти элементы формируют  цепь управления для прохождения  сигнала (информации) от входа системы (со стороны управляющей части) к  ее выходу (к исполнительной части).
Усилитель мощности управляет исполнительным элементом  с помощью сигнала, принимаемого от логико-вычислительного устройства (процессора).

 
2.5 Группировка элементов пневматической системы по подсистемам

•    подсистема энергоснабжения (элементы энергоснабжения),
•    информационная подсистема (датчики),
•    логико-вычислительная подсистема (процессоры),
•    исполнительная подсистема (управляющий распределитель и исполнительное устройство). [1]

 
3. ВАРИАНТЫ ПРОДУКЦИИ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ

 
3.1 Программируемый  логический контроллер SMC PneuAlpha 2

Служит для  многофункционального управления электропневматическими системами и оборудованием.                                                         
    Встроенная клавиатура и жидкокристаллический дисплей для программирования и управления
    Программируемая подсветка дисплея
    Высокое быстродействие
    Широкий набор базовых функций
    Возможность расширения с помощью модулей входов/выходов                                    Изображение 2. SMC PneuAlpha 2
    Выходы с высокой нагрузочной способностью
    Входы счета импульсов до 1 кГц
    8 встроенных аналоговых входов (0 ~ 10 V, 9 бит)
    Аналоговые выходы (0 ~ 10 V / 4 ~ 20 мА, 12 бит)
    Аналоговые входы для термопар (тип К) и термосопротивлений (Pt100)
    Интегрируется в сеть с AS-интерфейсом
    Возможность подключения GSM-модема
    Компактность и малый вес
    Встроенные часы реального времени
    Крепление на стандартную DIN рейку
    Система доступа к программе по паролю
    Сохранность данных в течение 20 дней при отключенном питании
    Допустимая температура эксплуатации до -25°С [2]

 
3.2 Пневмоостров Festo MPA-L

Создан на основе существующих преимуществ. Пневмоостров с отличными характеристиками дополнен более гибкой системой для отдельных распределителей: пошаговая модульность. Это означает, что пневматические характеристики и функциональные возможности МРА-L могут быть идеально адаптированы к любому варианту применения, обеспечивая при этом экономию времени и пространства.
 
                                          Изображение 3. Пневмоостров Festo MPA-L

 
3.2.1 Преимущества

* Отсутствие  ограничений с точки зрения  модульности - как следствие, возможность  адаптации к будущим изменениям  в конструкции машин
* Предназначен для применения в таких областях, как машиностроение, пищевая промышленность, управление непрерывными процессами
* Простота установки:  прочная шпилька для установки  отдельных клапанов или расширения  пневмоострова
* Простая замена  распределителей благодаря использованию  монтажных плит
* Возможность  замены распределителей без отключения  подачи воздуха (опционально)
* Встроенные  ручные регуляторы давления и  простые средства регулировки  скорости приводов
* Каналы подачи  увеличенного размера для одновременного  и надежного переключения нескольких клапанов

 
3.2.2 Технические данные

* До 32 распределителей/соленоидов
* Различные типы  распределителей: 5/2, 5/3/ 3/2, 2/2
* Класс защиты: IP67 [3]

 
4. СТАНДАРТЫ

Проектирование  пневматических систем требует применения единых норм изображения конструкций  и схем. Условные обозначения отражают следующие свойства пневмоэлементов:
•    тип  управления и возврата в исходное положение,
•    число  линий (присоединений) и их обозначения,
•    число  позиций переключения,
•    принцип  действия,
•    упрощенное представление проточной части.

 
4.1 Стандарт DIN ISO

Условные обозначения, которые находят применение в  пневмоавтоматике, выполняются в  соответствии с ДИН ИСО 1219 "Гидравлические и пневматические системы и приборы - обозначение схем" (DIN ISO 1219 "Fluidtechnische Systeme und Geraete - Schaltzeichen"). [1]

 
4.2 Эстонские стандарты  EVS

Эстонские стандарты  EVS основаны на международном стандарте ISO. Краткий список эстонских стандартов:
- EVS-EN ISO 4414:2010 - Пневмоприводы. Общие правила и требования безопасности 
систем и их компонентов. [4]

- EVS-EN 1012-1:1999 и EVS-EN 1012-1:2010  - Компрессоры. [5] [6]

 
5. СРАВНЕНИЕ С ДРУГИМИ НАПРАВЛЕНИЯМИ

 
5.1 Сравнение источников энергии систем управления

Критерии Пневмоавтоматика Гидроавтоматика Электроавтоматика
Сила линейная
Сила  ограничена низким давлением питания  и диаметром поршня; при нагрузке торможения энергия не потребляется.
Большие силы благодаря большому давлению. Малые силы; низкий КПД; отсутствие защиты от перегрузок; высокое потребление энергии  в режиме холостого хода.
Сила вращательная
Полный  вращающий момент в режиме торможения без потребления энергии.
Полный  вращаю щий момент в ре жиме торможения, однако некоторое потребление энергии. Низкий  вращающий момент в режиме тор можения (при полной остановке).
Движение линейное
Простота  изготовления; высокие ускорения; высокая  скорость. Простота  изготовления; хорошая регулируемость. Сложно  и дорого, так как требуются  преобразователи рода движения; при  малых ходах необходимы линейные магниты, а при малых силах - линейные моторы.
Движение вращательное
или поворотное
Пневмомоторы с очень высоким числом оборотов; высокая стоимость  изготовления; низкий КПД; поворотное движение путем преобразования с помощью зубчатой рейки и шестерни.
Гидромоторы и поворотные цилиндры с числом оборотов ниже, чем в пневмоавтоматике; хороший КПД. Лучший  КПД для приводов вращательного  действия, ограниченное число оборотов.
Регулируемость Простая регулируемость силы путем изменения  давления и скорости – расхода  газа; то же самое в области низких скоростей.
Очень хорошая  регулируемость силы и скорости; а  также высокая чувствительность в области малых скоростей. Иногда  возможно при значительных издержках.
Способность к аккумулирова-
нию и транспор-
тировке энергии
Возможно  для любого  количества воздуха; легко транспортируется по трубам (до 1000 м) и  в емкостях.
Аккумулирование возможно с использованием газовой  среды или пружины; транспортируется по трубопроводам (до 100 м).
Аккумулирование затруднено, но возможно с применением  аккумуляторов и батарей; транспортируется просто на большие  расстояния.
Чувствитель- ность к влиянию
окружающей
среды
Нечувствительность  к колебаниям температуры; взрывобезопасность;  опасность замерзания водяных паров  при высокой влажности воздуха, высокой скорости движения и низкой температуре окружающей среды.
Чувствительность  к колебаниям температуры; источник загрязнения и пожаро- опасности при утечках. Нечувствительность  к изменениям температуры; в опасных  условиях  необходимо применение оборудования в пожаро- и взрывобезопасном исполнении.
Стоимость энергии
Высокая по сравнению с электроавтоматикой; 1 м3 сжатого воздуха с давлением 600 кПа (6 бар) стоит от 0,03 до 0,05 DM в зависимости от типа установки и степени использования воздуха. Высокая по сравнению с электроавтоматикой. Наименьшая  стоимость энергии.
Другие  свойства Нечувствительность  к перегрузкам; недопустимый уровень  шума выхлопа, поэтому необходима установка демпфера. Нечувствительность к перегрузкам; повышенный шум насосов при высоком  давлении.
Чувствительность  к перегрузкам; нечувствительность к перегрузкам  достигается только за счет больших  затрат; шум при переключении контакторов и линейных магнитов.
Безопасность работы
элементов
Нечувствительность к влиянию окружающей
среды (пыль, влажность
и т.д.)
Очень чувствительна к влиянию окружающей среды (пыль, влажность,
электрические
помехи, удары  и вибрации); высокая долговечность
Высокая нечув- Ствительность к влиянию окружающей среды; высокая долговечность
при чистом воздухе
Высокая нечувст- Вительность к влиянию окружающей среды; нечувстви-
тельность к степени чистоты воздуха; высокая долговечность
Быстродействие элементов
> 10мс << 1 мс > 5 мс > 1 мс
Скорость передачи
сигнала
Скорость света
Скорость света
10...40 м/с 100...200 м/с
Дальность передачи
сигнала
Практически неограничена
Практически неограничена
Ограничена скоростью
передачи сигнала
Ограничена  ско- ростью передачи
сигнала
Габариты Небольшие Очень небольшие Небольшие Небольшие
Способы обработки
сигнала
Дискретный Дискретный, аналоговый
Дискретный Дискретный, аналоговый
 
Таблица 3. Сравнение с другими направлениями автоматики [1]

 
6. ФИРМЫ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ

 
6.1 Festo

Festo (Фесто) — международная компания (концерн) в статусе независимой семейной фирмы, производитель промышленного оборудования. Основной сферой деятельности компании является пневмоавтоматика.
Основана в 1925 году. Центральный офис расположен в Эсслинген-на-Неккаре, Германия.
Около 13 500 сотрудников  во всем мире. Председатель Совета директоров: д-р Эберхард Файт. [7]

 
6.1.1 Продукция Festo

Festo производит огромное количество устройств и элементов пневмоавтоматики. Вот краткий список устройств:
- Сервопневматические  системы позиционирования
- Пневматические  приводы
- Перемещение  и сборка
- Вакуумная техника
- Распределители
- Датчики
- Пневмоострова
- Компрессоры
- Системы управления  и периферийные устройства
- Глушители
- Ресиверы [8]

 
6.2 SMC

        
Изображение 4. Фирма SMC
Компания SMC начала свою деятельность в 1959 году в Токио. Начав с производства промышленных фильтров, SMC за короткий срок стала мировым лидером в области пневматических технологий.
Высококачественные  пневматические компоненты, выпускаемые SMC, применяются в самых современных  разработках в сфере промышленной автоматизации.  

SMC Corporation неизменно доминирует на японском рынке средств автоматизации, занимая более 55% рынка. 

Производственные  предприятия - 18 заводов - расположены  по всей Японии. Сеть сбыта SMC в Японии состоит из 73 местных подразделений  и более 100 дистрибьюторов
В Центре Исследований и Разработок в Цукубе работают более 1000 конструкторов и инженеров по технической поддержке
В Европе и Америке SMC Corporation входит в тройку ведущих производителей пневматических средств автоматизации. 

На  мировом рынке  пневмоавтоматики SMC занимает более 25%, значительно опережая ближайших конкурентов, ежегодный объем продаж SMC Corporation составляет около 3.5 млрд долларов.
Стабильность  и перспективность компании подтверждает позиция SMC в рейтинге капитализации  предприятий Financial Times – SMC Corporation входит в сотню крупнейших компаний Японии и пятьсот крупнейших предприятий мира. [9]

Изображение 5. Фирма SMC 

 
6.2.1 Продукция SMC

SMC, как и Festo, производит огромное количество устройств и элементов пневмоавтоматики. Вот краткий список устройств:
- Подготовка  сжатого воздуха
- Пневмораспределители
- Клапаны
- Фильтры
- Пневмодроссели
- Обратные клапаны
- Пневматические  цилиндры
- Пневмоприводы
- Контрольно-измерительные  приборы
- Вакуумное оборудование
- Обрудование для смазки и обдува
- Резьбовые соединения  и трубки [10] 
 
 
 
 
 
 

 
7.  ПРИЛОЖЕНИЕ: СХЕМЫ

 
7.1 Клапан быстрого выхлопа


Схема 1. Клапан быстрого выхлопа
В исходном положении  лежащая деталь воздействует на распределитель с роликовым рычагом 1.4. Клапан быстрого выхлопа 1.02 изолирован от атмосферы, штоковая полость цилиндра находится под давлением, шток остается во втянутом положении.
При нажатии  на кнопку 1.2 к обоим входам (X) и (Y) клапана двух давлений 1.6 поступят сигналы. "И"-условие выполняется и сигнал с выхода клапана 1.6 передается на управляющий вход 14(Z) управляющего распределителя 1.1. Распределитель 1.1 переключается, в поршневую полость цилиндра 1.0 поступает воздух под давлением и шток выдвигается. При переключении распределителя 1.1 со входа 1(Р) клапана быстрого выхлопа 1.02 снимается давление. Во время процесса выдвижения штока цилиндра из его штоковой полости вытесняется воздух, который открывает клапан быстрого выхлопа, вытекая через его канал 3(R) прямо в атмосферу. Сопротивление течению вытесняемого воздуха, которое могли бы создать (в схеме без клапана быстрого выхлопа) распределитель 1.1 и трубопроводы, пропадает. Поэтому шток может двигаться быстрее.
Если один из двух распределителей 1.2 или 1.4 освободить от воздействия, то на выходе клапана  двух давлений 1.6 больше не выполняется "И"-условие. Распределитель 1.1 переключается, клапан быстрого выхлопа 1.02 закрывается и шток втягивается.
Скорость движения штока может настраиваться с  помощью винта дросселирующего  элемента дросселя с обратным клапаном.

 
7.2 Управление по давлению


Схема 2. Управление по давлению
В исходном положении  распределители 1.2 и 1.3 выключены, штоковая полость цилиндра находится под давлением и шток втянут. Если это необходимо, то с помощью кнопок вспомогательного ручного управления распределителя 1.1 система может быть установлена в исходное положение.
При воздействии  на кнопку 1.2 подается сигнал в канал  управления 14(Z) управляющего распределителя 1.1. Распределитель 1.1 переключается, в поршневую полость цилиндра подается давление и шток выдвигается. Если кнопку 1.2 отпустить, то положение распределителя с двусторонним пневматическим управлением 1.1 не изменится, так как он обладает свойством памяти.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.