ELEKTROZAWORY PNEUMATYCZNE - co dobrze jest wiedzieć?
Nie wiem jak Wam, ale do pewnego czasu etap doboru elektrozaworów był czymś, czego bardzo nie lubiłem robić. Głównie ze względu, że niekoniecznie byłem z nimi "zaprzyjaźniony". Tak naprawdę dopiero kiedy projektuję maszyny i linie w obszarze automatyzacji produkcji, ten temat stał się na tyle ważny, że postanowiłem usystematyzować sobie tę wiedzę.
Myślę, że niejeden konstruktor też zderza się z tym zagadnieniem, dlatego postanowiłem zorganizować mini kompendium wiedzy - takiej najbardziej przydatnej na co dzień.
1. Elektrozawory - przede wszystkim co to i po co?
Jak sama nazwa wskazuje, jest to zawór sterowany przy pomocy sygnału elektrycznego - czyli w dużym uproszczeniu, nie wiemy jeszcze o rodzajach elektrozaworów, podajemy sygnał, zawór się otwiera. Na rysunku poniżej możecie zobaczyć jak to wygląda.
Po co je stosować? Ano maszyna, żeby działała tak jak chcemy, MUSI BYĆ STEROWANA, a do tego konieczne są właśnie elektrozawory - to swego rodzaju łącznik między sterownikiem PLC a np. siłownikami w maszynie.
2. Jakie wyróżniamy elektrozawory?
Skoro już wiemy czym te graty są i dlaczego jednak są niezbędne w maszynie, zajmijmy się ich rodzajami.
Pierwszy podział, i jego pod-podział 😉, to zawory MONOSTABILNE i BISTABILNE.
Monostabilne to takie, które mają jedną stabilną pozycję. Po ludzku - podajemy sygnał, zawór się otwiera. Sygnał zanika, zawór wraca do pierwotnej pozycji - na przykład dzięki sprężynie, która po zaniku sygnału przesunie tłoczek. Tutaj warto zaznaczyć, że elektrozawory monostabilne mogą być w wykonaniu normalnie otwartym (NO) lub normalnie zamkniętym (NC).
Bistabilne to takie, gdzie obie pozycje zaworu wymagają sygnału. Ma dwie stabilne pozycje. Tutaj bez większej filozofii - po prostu przełączamy między lewą i prawą stroną.
A co z NO i NC? Jest to dość proste. Tak naprawdę opisuje to położenie sprężyny w zaworze, bo to definiuje charakter jego pracy - w normalnym położeniu, takim bez sygnału.
- NO - jeśli nie mamy sygnału, zawór będzie otwarty, podpięty siłownik będzie "pod ciśnieniem".
- NC - jeśli nie mamy sygnału, zawór będzie zamknięty, podpięty siłownik będzie "bez ciśnienia".
Kolejny podział wynika z ilości portów w obudowie danego elektrozaworu, a co za tym idzie jego konkretnej funkcjonalności i zastosowania. Do każdego typu dołączyłem zdjęcie z opisem - nie wiem jak do Was, ale do mnie pismo obrazkowe nadal przemawia najbardziej.
Elektrozawór 3/2
➡️ Elektrozawór 3/2 - 3 przyłącza / 2 pozycje - zasada działania.
Elektrozawór 5/2
➡️ Elektrozawór 5/2 - 5 przyłączy / 2 pozycje - zasada działania.
Elektrozawór 5/3
➡️ Elektrozawór 5/3 - 5 przyłączy / 3 pozycje. Warto zaznaczyć, że występują trzy rodzaje położenia środkowego: zamknięty, otwarty, odpowietrzony - zasada działania.
➡️ Elektrozawór 2x3/2 - to tak naprawdę 2 zawory 3/2 "sklejone" w jednym plasterku i pełniące funkcję zaworu 5/2.
| Elektrozawór | Przyłącza | Pozycje | Uwagi | Zastosowanie |
|---|---|---|---|---|
| 3/2 | 3 | 2 | W artykule pokazany jako zawór 3/2, monostabilny, NC | Najczęściej przy siłownikach czy chwytakach jednostronnego działania; po utracie ciśnienia elementy wrócą na pozycję definiowaną położeniem sprężyny powrotnej |
| 5/2 | 5 | 2 | Może być realizowany także jako 2x3/2, czyli dwa zawory 3/2 sklejone w jednym plasterku i pełniące funkcję zaworu 5/2 | Najczęściej do sterowania siłownikami dwustronnego działania; przy dużych siłownikach po utracie i/lub ponownym odzyskaniu zasilania może nastąpić niekontrolowany, niebezpieczny ruch |
| 5/3 | 5 | 3 | Występują trzy rodzaje położenia środkowego: zamknięty, otwarty, odpowietrzony | Z położeniem środkowym zamkniętym, gdy po utracie zasilania w układzie nie chcemy, żeby na przykład chwytak coś wypuścił; podobnie jak 5/2 do sterowania siłownikiem lub chwytakiem pneumatycznym dwustronnego działania |
3. Zastosowanie
Jeśli chodzi gdzie jaki zawór użyć - to trochę temat rzeka. Jednak da się wyróżnić pewne standardy.
Elektrozawory 3/2 NC stosujemy najczęściej przy siłownikach czy chwytakach jednostronnego działania. Musimy mieć świadomość, że po utracie ciśnienia w układzie elementy wrócą na swoją pozycję, definiowaną położeniem sprężyny powrotnej.
Elektrozawory 5/2 bistabilne stosujemy najczęściej do sterowania siłownikami dwustronnego działania. Jednak uwaga, przy dużych siłownikach, po utracie i/lub ponownym odzyskaniu zasilania może nastąpić niekontrolowany, niebezpieczny ruch. Jeśli istnieje ryzyko uderzenia człowieka - lepiej użyć np. 2x3/2.
Elektrozawór 5/3 z położeniem środkowym zamkniętym - jeśli po utracie zasilania w układzie nie chcemy, żeby na przykład chwytak coś wypuścił. Podobnie jak 5/2 można użyć go do sterowania siłownikiem, chwytakiem pneumatycznym dwustronnego działania.
4. Oznaczenia i logika
Wszystko fajnie, ale zostaje jeszcze jedna rzecz - SYMBOLE. Kto nie miał z nimi problemu na starcie, niech pierwszy rzuci kamieniem...
Jednak znalazłem kiedyś świetną animację, która moim zdaniem wyraża więcej niż 1000 słów. Jak czytać symbole elektrozaworów? Proszę Państwa, zapraszam na animację - jak czytać symbol zaworu 5/2! 🎥
Tak jak widzicie, trzeba użyć trochę wyobraźni, ale jak już załapiecie na jednym przykładzie, to potem "pójdzie". Generalnie strzałki w kolejnych bloczkach symbolu pokazują przepływ powietrza w danej pozycji.
Podsumowanie
Mam nadzieję, że tym tekstem chociaż w pewnym stopniu rozjaśniłem Wam, jak zabrać się za temat elektrozaworów. Nie jest to łatwe, ale moim zdaniem dla dobrego konstruktora - niezbędne. 💡⚡
Najczęstsze pytania
Do czego służy elektrozawór pneumatyczny w maszynie?
Elektrozawór jest zaworem sterowanym sygnałem elektrycznym. W maszynie działa jako łącznik między sterownikiem PLC a elementami wykonawczymi, na przykład siłownikami.
Czym różni się elektrozawór monostabilny od bistabilnego?
Elektrozawór monostabilny ma jedną stabilną pozycję i po zaniku sygnału wraca do pozycji pierwotnej, na przykład dzięki sprężynie. Bistabilny ma dwie stabilne pozycje i przełącza się między stronami po podaniu sygnału.
Co oznacza NO i NC w elektrozaworach?
NO oznacza, że bez sygnału zawór jest otwarty i podpięty siłownik jest pod ciśnieniem. NC oznacza, że bez sygnału zawór jest zamknięty i siłownik jest bez ciśnienia.
Kiedy stosować elektrozawór 5/3 z położeniem środkowym zamkniętym?
Można go użyć wtedy, gdy po utracie zasilania w układzie nie chcemy, żeby na przykład chwytak coś wypuścił. Podobnie jak 5/2 może sterować siłownikiem albo chwytakiem dwustronnego działania.
