La combinazione di elettrovalvole, cilindri pneumatici e controllori logici programmabili costituisce un preciso sistema di controllo a circuito chiuso. È costituito da quattro componenti principali che svolgono ruoli distinti e collaborano per completare le attività di automazione.
Controllore logico programmabile: Il cervello del sistema, responsabile dell'emissione di comandi e del giudizio logico.
Elettrovalvola: L'interruttore del sistema, responsabile del controllo degli stati di accensione e spegnimento del circuito dell'aria.
Cilindro pneumatico: Il muscolo del sistema, responsabile dell'esecuzione di azioni meccaniche.
Sensore: L'organo sensoriale del sistema, responsabile del feedback sullo stato dell'azione.
Elemento di azionamento: cilindro pneumatico
Il cilindro pneumatico funge da esecutore finale del sistema, convertendo l'energia dell'aria compressa in energia meccanica del movimento lineare.
Cilindro a doppio effetto: La scelta tradizionale per le applicazioni industriali. È dotato di due porte dell'aria, con corse di estensione e retrazione azionate da aria compressa, che forniscono una forza di uscita stabile e una corsa controllabile.
Cilindro a semplice effetto: Ha una sola porta dell'aria, utilizza l'aria compressa per guidare in una direzione mentre fa affidamento sulla forza della molla per il ritorno. Presenta una struttura semplice ma presenta limitazioni nella forza di uscita e nella corsa.
Tipi speciali: I cilindri senza stelo che risparmiano spazio e i cilindri guidati che resistono alle forze laterali sono progettati per soddisfare requisiti specifici di condizioni di lavoro.
Elemento di controllo: elettrovalvola
L'elettrovalvola funge da ponte di collegamento tra i segnali elettrici e il sistema pneumatico. Riceve i comandi dal controller logico programmabile e modifica la direzione del flusso dell'aria compressa commutando la bobina interna.
Valvola a 5/2 vie: La configurazione standard per il controllo di cilindri a doppio effetto. Dispone di un ingresso di pressione, due porte di uscita del cilindro e due porte di scarico, che consentono il movimento alternativo del cilindro durante gli stati di accensione e spegnimento.
Valvola a 3/2 vie: Tipicamente utilizzato per il controllo di cilindri a semplice effetto, caratterizzato da una struttura semplice con una sola bocca di uscita funzionante.
Meccanismo di feedback: sensori
Per consentire al sistema di determinare se le azioni del cilindro sono complete, è necessario introdurre sensori per il feedback della posizione, formando un controllo ad anello chiuso.
Interruttore magnetico: Il sensore di posizione più comunemente utilizzato. È montato sulla canna del cilindro e quando il pistone si sposta nella posizione designata, l'anello magnetico sul pistone attiva l'interruttore, inviando un segnale di posizione al controller logico programmabile.
Pressostato: Come protezione avanzata, monitora la pressione del circuito dell'aria. Attraverso la doppia conferma di posizione e pressione, garantisce che il cilindro non solo raggiunga la posizione ma fornisca anche la forza di uscita richiesta, prevenendo efficacemente rischi per la sicurezza come il bloccaggio non sicuro del pezzo.
Centro logico: controllore logico programmabile
Il controllore logico programmabile funge da centro di comando dell'intero sistema, con il suo programma interno responsabile dell'elaborazione di tutti i segnali e la logica.
Controllo sequenziale: Il programma determina l'azione successiva in base ai segnali di feedback del sensore. Ad esempio, emetterà un comando di estensione solo dopo aver ricevuto il segnale di posizione retratta.
Protezione con interblocco: Questo è il principio di sicurezza fondamentale della progettazione del programma. Garantisce che i segnali di controllo di estensione e retrazione non vengano mai emessi contemporaneamente, prevenendo così la bruciatura della bobina dell'elettrovalvola o conflitti nel circuito dell'aria e salvaguardando la sicurezza delle apparecchiature e del personale.
