Bu yazımızda tek başına veya daha büyük sistemlerde yapı taşları olarak kullanılabilen yaygın pnömatik devreler anlatılacaktır. Aşağıdaki dört pnömatik devre, hava hazırlama, çift etkili silindirler, sürekli çevrim ve elle kontrol uygulamaları için kullanılabilir. Ayrıca daha büyük devrelerde alt sistemler olabilirler.
Hava Hazırlama
Bir pnömatik cihazda basınçlı hava kullanılmadan önce, bileşenlere zarar vermeyecek şekilde uygun şekilde hazırlanmalıdır. Tek bir kaynaktan gelen basınçlı havayı hazırlayan bir pnömatik cihaz için devre şeması şu şekildedir(aşağıda).
Önce manüel kapatma vanasını veya pnömatik izolasyon/kilitleme vanasını koymak, bakım için sistemin basıncını düşürürken aşağı akış ekipmanını korur. Güvenlik için, operatörler vanayı kapalı konumda kilitleyebilmelidir.
Şemada, filtre (FİLTRE01), partikülleri ve nemi gidermek için kesme vanasının (VALF01) hemen aşağısındadır. Sembolün altındaki üçgen, bu filtrenin manuel, yarı otomatik veya otomatik olabilen bir sıvı tahliyesine sahip olduğunu gösterir. Regülatör (REGÜLATÖR01) filtrenin aşağı akışında olmasına rağmen, ikisi hem filtre hem de regülatör çevresinde kesik çizgili bir kutu ile gösterilen tek bir ünite olabilir. Bu şemada gösterilmemesine rağmen, makinenin çalışmasını ve maksimum basınçlarını not etmek iyi bir uygulamadır. Bu bilgiyi içeren bir etiket genellikle regülatörün yakınında bulunur.
İster yerleşik ister regülatörün basınç portuna vidalanmış olsun, regülatörle birlikte her zaman bir basınç göstergesi (GÖSTERGE01) verilmelidir. Bu şemada gösterilmemesine rağmen, basıncı izlemek için regülatörün hemen aşağısına bir basınç anahtarı takılabilir. Bu anahtarın çıkışı tipik olarak programlanabilir bir mantık denetleyicisine veya başka bir makine denetleyicisine yönlendirilir.
Bir regülatör, regülatör daha düşük bir basınca ayarlandığında çıkış havasını azaltarak veya yukarı akış havası tükendiğinde aşağı akış basıncını kaldırarak bir rahatlama sağlayabilir. Regülatör sembollerinin (REGÜLATÖR01 ve REGÜLATÖR02) sol üst köşelerinde yer alan üçgenler, bunların tahliye tipi olduğunu göstermektedir. Çıkış havası regülatörü (REGÜLATÖR01), bir T bağlantı parçası veya pnömatik dağıtım bloğu aracılığıyla bölünebilen temiz, kuru ve filtrelenmiş hava sağlar.
Bir hat daha sonra yağlanmış hava sağlar ve diğeri yağsız hava sağlar. Yağlanmamış hat, elektrikle çalışan yumuşak başlatma/boşaltma valfini (VALF02) besleyen ikinci bir regülatörü besler. Bu valf tipik olarak, bir acil durdurmaya basıldığında silindirler ve aktüatörler gibi harekete neden olan pnömatik cihazlardan gelen basıncı tahliye ederek bir güvenlik cihazı görevi görür.
Yağlanması gereken pnömatik aletler ve motorlar gibi uygulamalarda, bu yağlamaların bu cihazların tıkanmasını önlemek için hafif yağlamadan oluşması gerekir.
Bunun gibi devrelerin kurulumu, tüm hava hazırlama bileşenlerini ve kontrollerini (aşağıda) içeren bir cihaz kullanılarak basitleştirilebilir. Ayrıca tıkalı bir filtre göstergesi, gösterge LED’leri ile ayarlanabilir basınç anahtarı ve ihtiyaç duyulan akış hızına uyacak şekilde ayarlanan port boyutları içerir.
Çift Etkili Silindir
Aşağıdaki şema, yaygın bir otomasyon uygulamasını göstermektedir: çift etkili bir silindiri (SİLİNDİR01) uzatmak ve geri çekmek için 4 yollu solenoid valf (SOLENOID01) kullanmak. Sembolün her iki yanındaki üçgenler, bunun pilotla etkinleştirilen, tek solenoidli, yay geri dönüşlü bir valf olduğunu gösterir.
Filtrelenmiş hava, genellikle 24 V dc PLC çıkışı tarafından enerji verilen solenoid valfi besler. Bu, valfi harekete geçirir ve havanın B portundan çıkmasını ve silindir çubuğunu ve pistonu sola doğru uzatmak için akış kontrolünden serbestçe akmasını sağlar. Silindirin sol tarafındaki hava, akış kontrolü vasıtasıyla valfin A portuna doğru zorlanır ve ardından R portuna gider ve egzoz sesini azaltmak için bir susturucudan çıkar.
Pilot valfler, büyük bir valf makarasını verimli bir şekilde hareket ettirmek için yalnızca az miktarda havaya ihtiyaç duyar. Bununla birlikte valfler, makarayı hareket ettirmek için tipik olarak yaklaşık 20 psi olmak üzere minimum bir çalışma basıncı gerektirir. Sol taraftaki bir yay, normal kapalı veya bekleme durumunu korumak için valf makarasını sağa doğru iter. Valf kapalıyken, hava A portundan dışarı akar ve ayarlanabilir akış kontrolünden silindirin sol tarafına (SİLİNDİR01) serbestçe akar ve geri çekilmesini sağlar.
Silindir geri çekilirken, sağ taraftaki hava ayarlanabilir bir akış kontrol cihazından çıkar. Cihazın çek valfi kapanırken, akış bölümündeki hava, silindirin geri çekilmesini kısacak şekilde ayarlanabilir. Akış kontrollü hava daha sonra valfin B portundan geçer ve bir susturucu vasıtasıyla S portundan çıkar.
Sürekli Döngü Silindiri
Pnömatik bileşenler, harici kontroller olmadan otomatik olarak çevrim yapmak için birleştirilebilir (aşağıdaki şemaya bakın). Üç valf (VALF05, VALF07 ve VALF08) tarafından kontrol edilen basınçlı havayı gösterir. Silindir (SİLİNDİR03) geri çekilirken solenoide (SİLİNDİR06) enerji verildiğinde, sistem silindiri uzatmak ve geri çekmek için döngüye başlar.
VALF08 ve SOLENOID06’dan akan besleme havası, yön kontrol valfine (VALF05) pilot hava sağlar. Bu valf aracılığıyla sağlanan hava, yukarıdaki devredeki çift etkili silindire benzer bir şekilde silindirin uzamasını ve geri çekilmesini (döngü) sağlar. Döngü hızını kontrol etmek için akış kontrol valfleri, silindirden gelen hava akışını ayarlar.
Silindir uzadıkça 3 yollu, 2 konumlu yay geri dönüşlü valfi (VALF07) çalıştırırarak VALF5’e pilot havası sağlar. Pilot hava, valf makarasının konumunu değiştirerek silindirin yönünü değiştirir ve onu geri çeker. Silindir geri çekilmiş durumdayken, VALF08 çalıştırılır, VALF05’in diğer tarafına pilot hava besler ve silindiri ters yönde ve uzatır. Döngü, solenoidin enerjisi kesilene kadar tekrar eder, bu da silindir geri çekildiğinde döngüyü sona erdirir.
4 yollu, hava kumandalı, yön kontrol valfi (VALF05) ve iki adet 3 yollu makaralı tahrikli valf (VALF07 ve VALF08), bu devrenin temel pnömatik mantık bileşenleridir. Elektrikli solenoidlerin aksine, 4 yollu valfin makara konumunu kontrol etmek için hava kullanırlar ve mekanik kollu limit anahtarları gibi yapılandırılmışlardır. Valfler, silindir üzerindeki kamlar veya bayraklar tarafından çalıştırılır ve etkinleştirilmediğinde valfler normal konumlarına yaylı olarak geri döner.
Çift Elle Kontrol
Bir pres uygulaması için iki elli güvenlik kontrol sistemi devresi (aşağıdaki şema), 3 yollu valfler olarak yapılandırılmış iki pnömatik düğme (VALF01 ve VALF02) içerir. Pilot havasını 4 yollu bir valfe (VALF03) beslerler. Pilot havasını bu valfe yönlendirmek için her iki düğmeye de aynı anda basılmalıdır; burada valf makarasını değiştirir ve çift etkili pres silindirini (SİLİNDİR01) uzatır. Düğmelerden biri bırakıldığında, 4 yollu valfin yay geri dönüş işlevi, makarayı normal konumuna geri getirerek pres silindirini geri çekmek için hava sağlar.
Güvenlik için, her döngüden sonra her iki düğmenin de serbest bırakıldığından ve yön valfine pilot hava beslemeden önce her iki düğmeye aynı anda basıldığından emin olmak gerekir. Baskı silindiri, yalnızca bir düğme bırakıldığında geri çekilir, ancak tek bir düğmeye basmak, diğeri kapalı konumda bağlanırsa veya sıkıştırılırsa, onu uzatabilir.
Önceki devrede olduğu gibi, 1 yollu bir akış kontrol valfi, çıkan havayı kısarak silindirin hareket hızını kontrol eder. Bu devrede sadece uzatma hızı kontrol edilir. İkinci bir valf eklemek, geri çekme hızını kontrol edebilir. Acil durdurma veya boşta kalan hava sızıntıları mevcut tüm havayı tüketirse hızlı çevrim olasılığını ortadan kaldırmak için, bunun yerine silindire hava akışı kontrol edilebilir.
Silindirin uzatma basıncını (kuvvetini) kontrol etmek için bir basınç regülatörü veya minimum pres basıncı karşılandığında bir PLC’ye sinyal göndermek için bir basınç anahtarı gibi başka yükseltmeler de bu devreye eklenebilir.
Burada açıklanan ve gösterilen iki elli devrenin temel bir işlevsel örnek olduğuna ve bir makine güvenlik tasarımını gösterme amacına sahip olmadığına dikkat edin. Güvenlikle ilgili tüm ekipman tasarımlarında olduğu gibi, bu tür sistemlerin tasarımcıları OSHA, ISO ve diğer kuruluşlar tarafından yayınlanan geçerli gereksinimleri gözden geçirmeli ve bunlara uymalıdır.
