Aké sú typy signálov na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov?

Ako dodávateľ priamo pôsobiacich akčných členov som mal tú česť byť svedkom neuveriteľného pokroku v tejto oblasti. Priamo pôsobiace akčné členy sú životne dôležité komponenty v rôznych priemyselných odvetviach, od výroby až po energetiku, a pochopenie rôznych typov signálov, ktoré ich riadia, je kľúčové pre optimálny výkon. V tomto blogu sa ponorím do rôznych typov signálov používaných na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov a ich aplikácií.

Elektrické signály

Analógové signály

Analógové signály sú spojité signály, ktorých veľkosť sa v priebehu času mení. Bežne sa používajú na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov, pretože môžu poskytnúť širokú škálu možností ovládania. Najbežnejšie analógové signály používané v priemyselných aplikáciách sú 4 - 20 mA a 0 - 10 V DC.

Signál 4 - 20 mA je široko používaný v systémoch riadenia procesov. 4 mA predstavuje spodný koniec regulačného rozsahu, ktorý často zodpovedá nule alebo minimálnej hodnote, zatiaľ čo 20 mA predstavuje horný koniec, ktorý zvyčajne zodpovedá maximálnej hodnote. Tento typ signálu je preferovaný, pretože je menej náchylný na elektrický šum v porovnaní s napäťovými signálmi. Napríklad v chemickom spracovateľskom závode možno signál 4 - 20 mA použiť na ovládanie otvoreniaPneumatický pohon uzatváracieho ventiluna základe prietoku kvapaliny.

Signál 0 - 10 V DC je ďalším populárnym analógovým signálom. Je jednoduchšie prepojiť ho s elektronickými zariadeniami a bežne sa používa v aplikáciách, kde sa vyžaduje vysoká presnosť. Napríklad v laboratórnom prostredí možno použiť signál 0 - 10 V DC na ovládanie polohy priamo pôsobiaceho akčného člena v testovacom zariadení, aby sa zabezpečili presné merania.

Digitálne signály

Digitálne signály sú diskrétne signály, ktoré majú iba dva stavy: zapnuté alebo vypnuté. Používajú sa na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov v aplikáciách, kde postačuje jednoduché ovládanie zapnutia/vypnutia. Digitálne signály sú často reprezentované binárnymi hodnotami, ako sú 0 a 1.

Jedným z najbežnejších digitálnych signálov používaných v priemyselnej automatizácii je signál 24 V DC. Používa sa na ovládanie solenoidových ventilov, ktoré sú typom priamo pôsobiaceho pohonu. Keď sa použije signál 24 V DC, elektromagnetický ventil sa otvorí a umožní prietok tekutiny alebo plynu. Po odstránení signálu sa ventil zatvorí. Tento typ ovládania sa bežne používa v pneumatických systémoch, ako napríklad v systéme pneumatického dopravníka, kdeFail Open Pneumatický pohonmožno ovládať digitálnym signálom 24 V DC.

Pneumatické signály

Pneumatické signály využívajú stlačený vzduch na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov. Sú široko používané v odvetviach, kde nemožno použiť elektrické signály z bezpečnostných dôvodov, napríklad vo výbušnom prostredí.

Tlakové signály

Tlakové signály sú najbežnejším typom pneumatických signálov. Tlak stlačeného vzduchu sa používa na riadenie pohybu pohonu. Napríklad pneumatický pohon môže byť navrhnutý tak, aby posúval ventil do určitej polohy na základe tlaku vstupujúceho vzduchu.

V pneumatickom riadiacom systéme sa na nastavenie tlaku stlačeného vzduchu používa regulátor tlaku. Regulovaný tlak sa potom posiela do ovládača, ktorý sa pohybuje v reakcii na zmenu tlaku. Tento typ ovládania sa bežne používa v aplikáciách ako naprPneumatický guľový ventil s horným ručným kolieskom, kde je možné regulovať polohu ventilu nastavením pneumatického tlaku.

Hydraulické signály

Hydraulické signály používajú kvapalinu, zvyčajne olej, na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov. Sú schopné generovať vysoké sily a bežne sa používajú v náročných aplikáciách.

Signály prietoku a tlaku

V hydraulickom systéme sa na ovládanie pohonu používajú signály prietoku aj tlaku. Prietok hydraulickej kvapaliny určuje rýchlosť pohybu pohonu, zatiaľ čo tlak určuje silu vyvíjanú pohonom.

Na generovanie tlaku a prietoku hydraulickej kvapaliny sa používa hydraulické čerpadlo. Ventily sa potom používajú na ovládanie smeru a množstva prietoku tekutiny do pohonu. Napríklad v stavebnom zariadení možno na zdvíhanie ťažkých bremien použiť hydraulický pohon. Operátor môže ovládať pohyb pohonu nastavením prietoku a tlaku hydraulickej kvapaliny.

Výber správneho typu signálu

Pri výbere správneho typu signálu na ovládanie priamočinného pohonu je potrebné zvážiť niekoľko faktorov.

Požiadavky na aplikáciu

Povaha aplikácie je najdôležitejším faktorom. Ak je potrebná presná kontrola, ako napríklad vo farmaceutickom výrobnom procese, najlepšou voľbou môže byť analógový elektrický signál. Na druhej strane, ak postačuje jednoduché ovládanie zapnutia/vypnutia, môže byť vhodnejší digitálny signál.

Podmienky prostredia

Rozhodujúcu úlohu zohráva aj prostredie, v ktorom bude aktuátor pracovať. Vo výbušnom prostredí sa z bezpečnostných dôvodov uprednostňujú pneumatické signály pred elektrickými. V prostrediach s vysokou teplotou alebo vysokou vlhkosťou môžu byť hydraulické signály spoľahlivejšie ako pneumatické alebo elektrické signály.

Kompatibilita

Typ signálu musí byť kompatibilný s riadiacim systémom a samotným pohonom. Napríklad, ak je existujúci riadiaci systém navrhnutý na výstup signálov 4 - 20 mA, pohon musí byť schopný tieto signály prijať a reagovať na ne.

Záver

Na záver, existuje niekoľko typov signálov dostupných na ovládanie priamo pôsobiacich akčných členov, z ktorých každý má svoje výhody a aplikácie. Elektrické signály, vrátane analógových a digitálnych, ponúkajú presné ovládanie a sú široko používané vo väčšine priemyselných aplikácií. Pneumatické signály sa uprednostňujú vo výbušnom prostredí, zatiaľ čo hydraulické signály sa používajú v náročných aplikáciách.

Ako priamo pôsobiaci dodávateľ akčných členov chápem dôležitosť výberu správneho typu signálu pre vašu konkrétnu aplikáciu. Ponúkame široký sortiment priamo pôsobiacich akčných členov, ktoré možno ovládať rôznymi typmi signálov. Či už potrebujete aPneumatický pohon uzatváracieho ventilu, aFail Open Pneumatický pohon, alebo aPneumatický guľový ventil s horným ručným kolieskom, máme odborné znalosti a produkty, ktoré vyhovujú vašim potrebám.

Ak máte záujem o naše priamo pôsobiace akčné členy alebo potrebujete viac informácií o typoch signálov pre ovládanie servopohonov, neváhajte nás kontaktovať pre podrobnú diskusiu a vyjednanie obstarávania. Tešíme sa na spoluprácu s vami pri hľadaní najlepších riešení pre vaše potreby priemyselnej automatizácie.

Referencie

• "Príručka priemyselnej automatizácie", druhé vydanie, Peter Welter.
• "Návrh a aplikácia pneumatických systémov" od Michaela J. Walsha.
• "Technológia hydraulických systémov" od Roberta L. Sheldona.