KURZUS: Gépipari automatizálás

MODUL: I. modul

8. lecke: Elektropneumatika

| Cél
Az 8. lecke tartalmazza a teljes 4.2. alfejezetet ("Elektropneumatikai alapfogalmak").
A lecke célja elektropneumatika alapvető ismeretinek átadása. A leckében egyszerű elektropneumatikus kapcsolások több fajtája, azok működése, alkalmazása ismertetésre kerül.
Követelmények
A lecke végén a hallgatónak tisztában kell lennie az elektropneumatika alapvető ismeretanyagával. Képesnek kell lennie az elméleti ismeretei alapján egyszerű elektropneumatikus kapcsolások és folyamatok tervezésére, műszakilag megfelelő dokumentálására.
Időszükséglet: 75 perc
Kulcsfogalmak: elektropneumatika, EP, jel, analóg jel, digitális jel, jelfeldolgozó elem, érintkező, induktív érzékelő, kapacitív érzékelő, optikai érzékelők, ultrahangos érzékelők, jelfogó (relé), időrelé, polarizált jelfogó, öntartó jelfogó, pneumatikus-elektromos jelátalakító

| Önellenőrző kérdések
Mi az elektropneumatika általánosan alkalmazott rövidítése?
| IP
| EP
| PE
| PP
Milyen módon zajlik a jelátvitel, illetve a munkavégzés az elektropneumatika esetében?
| jelátvitel pneumatikusan zajlik (ált. 0,1-10 bar); munkavégzés elektromosan zajlik (24 V DC vagy 230 V AC)
| jelátvitel pneumatikusan zajlik (ált. 1-6 bar); munkavégzés elektromosan zajlik (12-24 V DC vagy 230 V AC)
| jelátvitel elektromosan (24 V DC vagy 230 V AC); munkavégzés sűrített levegővel (ált. 4-6 bar) történik
| jelátvitel pneumatikusan zajlik (ált. 4-6 bar); munkavégzés elektromosan zajlik (12-24 V DC vagy 230 V AC)
Az elektropneumatikában milyen jelek használatosak?
| analóg és digitális
| hidraulikus
| termikus
| PTT
Mire alkalmasak az érintkezők?
| jelek továbbítására vagy megszakítására alkalmasak
| jelek generálására alkalmasak
| hőhatás létrehozására alkalmasak
Meddig tartják meg a kapcsolók a kapcsolt helyzetüket?
| PTT
| kapcsolt helyzetüket újabb működtetésig megtartják.
| hőhatás létrehozásáig
Az érzékelőknek milyen két fő csoportja van?
| érintésre működők
| érintés nélküliek
| Reed
| relé
Mik az érintés nélküli érzékelők általános tulajdonságai?
| Rövid élettartamúak, nagyméretűek. Mindegyik típusnál fontos a hőmérséklet és a frekvencia.
| Általában görgős helyzet- vagy végálláskapcsolók. Jellemzőik: nagyobb méret, kopás, működési bizonytalanság, érintkezők beégése előfordul.
| Hosszú élettartamúak, kisméretűek. Mindegyik típusnál fontos az érzékelési tartomány és a terhelhetőség (általában 100-200mA).
Mi a mágneses érzékelők elterjedt alternatív megnevezése?
| Raab-érzékelő
| Reed-érzékelő
| diKuK-érzékelő
Mi a mágneses érzékelők működési elve?
| A dugattyúrúdon vagy a dugattyún rögzített mágnesgyűrű egy védőgázzal töltött üvegcsőben (átmérője 3-5 mm) elhelyezett záró vagy bontó érintkezőt működtet. A kapcsolt állapotot LED jelzi. Ez az érzékelő kis helyigényű, a hengeren mozgatható és rögzíthető. Zavaró mágneses környezetben nem használható.
| Egy tekercsből és kondenzátorból álló LC-rezgőkör nagy frekvenciával változó mágneses mezőt hoz létre, amelyik az érzékelő aktív felületéből kilép. A rezgés amplitúdóját az érzékelési tartományba került fém tárgy csökkenti, ezáltal az oszcillátor feszültsége lecsökken és ennek hatására a trigger (ez ún. küszöbáramkör) jelet ad ki.
| Gyakori a fémfüggöny megnevezés is. A fényforrás (adó) leggyakrabban világító dióda, a vevő fotodióda vagy fototranzisztor. A működtető fény nagyobb távolságoknál és zavaró fényhatások kiküszöbölése miatt infravörös, más esetekben a szemmel is észlelhető vörös.
Mi az induktív érzékelők működési elve?
| Gyakori a fémfüggöny megnevezés is. A fényforrás (adó) leggyakrabban világító dióda, a vevő fotodióda vagy fototranzisztor. A működtető fény nagyobb távolságoknál és zavaró fényhatások kiküszöbölése miatt infravörös, más esetekben a szemmel is észlelhető vörös.
| A dugattyúrúdon vagy a dugattyún rögzített mágnesgyűrű egy védőgázzal töltött üvegcsőben (átmérője 3-5 mm) elhelyezett záró vagy bontó érintkezőt működtet. A kapcsolt állapotot LED jelzi. Ez az érzékelő kis helyigényű, a hengeren mozgatható és rögzíthető. Zavaró mágneses környezetben nem használható.
| Csak fémet érzékelnek. Egy tekercsből és kondenzátorból álló LC-rezgőkör nagy frekvenciával változó mágneses mezőt hoz létre, amelyik az érzékelő aktív felületéből kilép. A rezgés amplitúdóját az érzékelési tartományba került fém tárgy csökkenti, ezáltal az oszcillátor feszültsége lecsökken és ennek hatására a trigger (ez ún. küszöbáramkör) jelet ad ki.
Mi a kapacitív érzékelők működési elve?
| Nemfémes anyagokat is érzékel. Egy RC kondenzátor kapacitása az érzékelő aktív zónájába került tárgy hatására megváltozik, ezáltal a trigger jelet ad ki.
| Csak fémet érzékel. Egy tekercsből és kondenzátorból álló LC-rezgőkör nagy frekvenciával változó mágneses mezőt hoz létre, amelyik az érzékelő aktív felületéből kilép. A rezgés amplitúdóját az érzékelési tartományba került fém tárgy csökkenti, ezáltal az oszcillátor feszültsége lecsökken és ennek hatására a trigger (ez ún. küszöbáramkör) jelet ad ki.
| A dugattyúrúdon vagy a dugattyún rögzített mágnesgyűrű egy csőben elhelyezett záró vagy bontó érintkezőt működtet. A kapcsolt állapotot LET jelzi.
Az optikai érzékelők milyen elemeket tartalmaznak?
| pneumatikai és hidraulikai elemeket tartalmaznak
| optikai és elektronikai elemeket tartalmaznak
Az optikai érzékelőknek mik a gyakorlatban elterjedt alternatív megnevezései?
| Gyakori a fénykapu és a fényfüggöny megnevezés.
| Gyakori a Read-kapu megnevezés.
| Gyakori az MOL-függöny megnevezés
A tárgyreflexiós érzékelő mit érzékel?
| egy prizmáról (reflektor) visszavert fényt érzékeli
| egy prizmáról (refraktor) visszavert fényt érzékeli
| a tárgyról visszavert fényt érzékeli
A reflexiós érzékelő mit érzékel?
| egy prizmáról (reflektor) visszavert fényt érzékeli
| a tárgyról visszavert fényt érzékeli
| csak egy adó egységből áll
Hogyan működnek az ultrahangos érzékelők?
| Nagyfrekvenciás rádióhullámok terjedése vagy visszaverődése alapján működik.
| Nagyfrekvenciás hanghullámok terjedése vagy visszaverődése alapján működik.
| Nagy hullámhosszú hanghullámokkal működik.
Milyen alkalmazási célokra alkalmasak az infra-érzékelők?
| Elsődlegesen objektumok alakjának felismerésére is alkalmasak.
| Nagyobb távolságok esetén és pontos pozícionálásra is alkalmasak.
Milyen alkalmazási célokra alkalmasak a kamerák?
| Objektumok alakjának és helyzetének felismerésére is alkalmasak.
| Elsődlegesen nagyobb távolságok esetén és pontos pozícionálásra alkalmasak.
Mik láható az alábbi ábrákon?
| Pneumatikus jelátalakítók
| Infra érzékelők
| Kapacitív érzékelők
| Jelfogók (relék)
Mi a késleltetett meghúzású időrelék működési elve?
| Ha az ún. kimenő jel megjelenik, az érzékelőkön csak az adott időegység leteltével jelenik meg az ún. bemenő jel. A kimenő jel megszűnésével bemenő jel sem lesz
| Ha a működtető jel (az ún. bemenő jel) megjelenik, az érintkezőkön csak a beállított időtartam leteltével jelenik meg jel (az ún. kimenő jel). A bemenő jel megszűnésével kimenő jel sem lesz.
| Késleltetett meghúzású időrelék esetén a bemenő jellel egyidejűleg a kimenő jel megjelenik. Ha a bemenő jel megszűnik, akkora kimenő jel a beállított időtartam leteltével szűnik meg.
Mi a késleltetett elengedésű időrelék működési elve?
| Késleltetett elengedésű időrelék esetében a bemenő jellel egyidejűleg a kimenő jel megjelenik. Ha a bemenő jel megszűnik, a kimenő jel a beállított időtartam leteltével szűnik meg.
| Ha a működtető jel (az ún. bemenő jel) megjelenik, az érintkezőkön csak a beállított időtartam leteltével jelenik meg jel (az ún. kimenő jel). A bemenő jel megszűnésével kimenő jel sem lesz.
| Késleltetett elengedésű időrelék esetében a bemenő jel után a kimenő jel is megjelenik. Ha a bemenő jel megszűnik, a kimenő jel azonnal megszűnik.
Mi a mágneskapcsoló?
| Mágneskapcsoló (ún. Reed-relé) olyan pneumágneses kapcsoló, amelyik nagy vezérlőteljesítménnyel az érintkezőin (záró, nyitó, váltó) keresztül kis teljesítményeket kapcsol pl. hidraulikus motoroknál.
| Pneumatikus jelre (nyomásra) egy kisméretű dugattyú vagy membrán elmozdul, és egy mikrokapcsolót működtet, amelynek záró, bontó vagy váltó érintkezője lehet. A nyomás megszűnésekor a dugattyút vagy membránt egy rugó alaphelyzetébe állítja.
| Mágneskapcsoló (ún. teljesítményrelé) olyan elektromágneses kapcsoló, amelyik kis vezérlőteljesítménnyel az érintkezőin (záró, nyitó, váltó) keresztül nagy teljesítményeket kapcsol pl. villanymotoroknál vagy hűtő/fűtőberendezéseknél.
Mi az öntartó (remanens) jelfogó?
| Öntartó (ún. Bosch-relé) olyan mágneses jelfogó, amelyik nagy vezérlőteljesítménnyel az érintkezőin (záró, nyitó, váltó) keresztül kis teljesítményű jeleket vesz.
| Öntartó (remanens) jelfogó a vezérlőimpulzus megszüntetése vagy áramkimaradás esetén is megtartja kapcsolt helyzetét (ún. mágneses öntartás).
| Öntartó (preventív) jelfogó: a vezérlőimpulzus indításakor és túláram esetén is megtartja kapcsolt helyzetét (ún. preventív tartása, más néven Rohr-effektus miatt).
Mik a pneumatikus-elektromos jelátalakítók?
| PE jelátalakító pneumatikus jelre (nyomásra) egy kisméretű dugattyú vagy membrán elmozdul, és egy mikrokapcsolót működtet, amelynek záró, bontó vagy váltó érintkezője lehet. A nyomás megszűnésekor a dugattyút vagy membránt egy rugó alaphelyzetébe állítja.
| PE jelátalakító hidraulikus jelre (nyomásra) egy nagyméretű dugattyú elmozdul, ami egy mikroszámítógépet működtet, amelynek záró, bontó vagy váltó kapcsolója lehet. A jel megszűnésekor a nagyméretű dugattyút a pneumatikus nyomás az alaphelyzetébe állítja.
| A pneumatikus-elektromos jelátalakító olyan elektromágneses kapcsoló, amelyik kis vezérlőteljesítménnyel az érzékelőin (záró, nyitó, váltó) keresztül nagy teljesítményeket alakít át digitális vagy analóg jelekké.
Öntartó kapcsolások programozásának mely két alapesete lehetséges?
| Domináns "BE" = jeltörlő programrész
| Domináns "KI" = jeltároló/jelbeíró programrész
| Domináns "BE" = jelbeíró programrész
| Domináns "KI" = jeltörlő programrész