Złącza sygnałowe IQSPPL M5 – G1/2″ – zastosowanie

Wstęp

Siłowniki pneumatyczne są bardzo często wykorzystywane jako elementy napędowe w układach automatycznego sterowania. Układy takie zwykle są złożone z wielu siłowników, które wykonują określony przez projektanta cykl pracy. W takim przypadku wykonanie kolejnego kroku w cyklu jest inicjowane przez dojście siłownika do położenia krańcowego. istnieje zatem konieczność sygnalizowania, że położenie krańcowe zostało osiągnięte (czyli że siłownik pneumatyczny wykonał pełen skok).

Istnieje kilka metod wykrywania położenia krańcowego siłownika. Najbardziej popularne z nich to:

• dla układów sterowanych z zastosowaniem np. sterowników PLC – sygnalizacja za pomocą kontaktronowych lub elektronicznych czujników położenia tłoka (zamontowanych bezpośrednio na siłowniku) lub sygnalizacja położenia krańcowego za pomocą np. czujników indukcyjnych, pojemnościowych, fotokomórek itp. (zwykle w zastosowaniu pośrednim, zamontowanych na elementach mechanicznych lub mechanizmach napędzanych przez siłownik),
• dla układów pneumatycznych działających bez elektroniki – sygnalizacja mechaniczna z zastosowaniem mechanicznych zaworów krańcowych (tzw. krańcówek).

Trzecim sposobem, będącym tematem mojego artykułu, jest uzyskanie informacji (sygnału pneumatycznego) o dojściu siłownika do położenia krańcowego na drodze czysto pneumatycznej z użyciem pneumatycznych złączy sygnałowych typu IQSPPL. Te specyficzne elementy zostaną zaprezentowane w moim artykule.

Co będziesz wiedział po lekturze poradnika?

W jakich sytuacjach stosuje się pneumatyczne złącza sygnałowe serii IQSPPL?

Pneumatyczne złącza sygnałowe serii IQSPPL z gwintami M5 do G ½ znajdują zastosowanie w przypadku gdy:

• nie można zastosować standardowych elektrycznych lub elektronicznych czujników położenia tłoka (kontaktrony i czujniki elektroniczne) np. z powodu braku zasilania elektrycznego lub specjalnych wymogów ATEX dotyczących np. stref wybuchowych
• stosowanie siłowników pneumatycznych nie posiadających magnesu w tłoku
• brak możliwości zastosowania krańcówek mechanicznych (brak miejsca, silne zapylenie powodujące uszkodzenia krańcówek, środowisko o dużej wilgotności itp.

Czym są pneumatyczne złącza sygnałowe serii IQSPPL?

Pneumatyczne złącza sygnałowe serii IQSPPL to tzw. złącza funkcyjne, które oprócz pełnienia roli zwykłej złączki do zasilania siłownika pneumatycznego posiadają dodatkową funkcję sygnalizacji jego położenia (położeń) krańcowych.

Jak działają pneumatyczne złącza sygnałowe serii IQSPPL?

Na wstępie chciałem podkreślić, że złącza sygnałowe stosowane są tylko do wykrycia krańcowego położenia siłownika, gdyż zadziałanie w innym miejscu jego skoku jest bardzo utrudnione.

Złącza sygnałowe posiadają wbudowany zawór sterowany tłokiem, który podaje sygnał pneumatyczny S kiedy ciśnienie w komorze opróżnianej siłownika zbliża się do ciśnienia atmosferycznego (komora jest odpowietrzona). Zasilanie sprężonym powietrzem złącza (podobnie jak w krańcówce mechanicznej) podawane jest do przyłącza P z zewnątrz, lecz zalecam podłączenie zasilania z przewodu zasilającego zawór sterujący siłownikiem. Rysunek poniżej ilustruje działanie złącza sygnałowego podczas opróżniania komory (ciśnienie w komorze wyższe od atmosferycznego, brak sygnału wyjściowego S ze złącza).

Gdy ciśnienie w komorze opróżnianej spadnie do ciśnienia atmosferycznego (siłownik znajduje się w położeniu krańcowym), następuje przełączenie zaworu i podanie sygnału sterującego S (ciśnienie zasilania P pojawia się na wyjściu S). Stan taki pokazano na poniższym rysunku.

Jak podłącza się złącza sygnałowe IQSPPL?

Złącza sygnałowe wkręca się bezpośrednio w gwint przyłączeniowy w siłowniku pneumatycznym (gwintem zewnętrznym), do gwintu wewnętrznego należy wkręcić złączkę skręcaną lub wtykową. Złącza sygnałowe posiadają złączki wtykowe do przewodu Ø4 w przyłączu zasilania P i sygnałowym S.

Przykładowy schemat podłączenia złącza sygnałowego w układzie sterowania siłownikiem przedstawiam poniżej.

Uwagi dotyczące stosowania złącz sygnałowych

• Czas przełączenia w złączu sygnałowym wynosi ok. 3 ms.
• Złącza sygnałowe nadają się do stosowania w dowolnych siłownikach z gwintami przyłączeniowymi o rozmiarze od M5 do G1/2″ (zakres średnic tłoka od D8 do D100).
• Zawory dławiąco-zwrotne do sterowania prędkością ruchu siłownika można wkręcić bezpośrednio w gwint wewnętrzny złącza sygnałowego.
• Złącza sygnałowe mogą w wielu przypadkach zastępować krańcówki elektryczne lub mechaniczne.
• Należy zwrócić uwagę, że sygnał S jest inicjowany poprzez spadek ciśnienia w komorze siłownika i może pojawić się także w sytuacjach awaryjnych (czyli kiedy nastąpi niekontrolowane odpowietrzenie komory siłownika wynikające np. z przerwania przewodu lub zatrzymania ruchu siłownika w dowolnym miejscu skoku).
• W przypadku wysokich wymogów bezpieczeństwa należy stosować elektroniczne czujniki położenia tłoka.

Podsumowanie

Złącza sygnałowe stanowią alternatywę dla czujników położenia tłoka lub do krańcówek mechanicznych. Mogą pracować w układach opartych wyłącznie o pneumatykę bez konieczności stosowania zasilania elektrycznego. Nadają się do pracy w strefach zagrożonych wybuchem.  W przypadku pomocy w doborze tych elementów zapraszam do kontaktu z naszym Biurem Obsługi Klienta