اجزای کلیدی در سیستم های کنترل منطق پنوماتیک توضیح داده شده است

در خطوط تولیدی خودکار، سیستم های پنوماتیک مانند سیستم های عصبی عمل می کنند، و هر حرکتی را به دقت کنترل می کنند.در قلب این سیستم ها، اجزای منطقی وجود دارند که به عنوان مغز تصمیم گیری عمل می کننداز میان این اجزای حیاتی، دو دریچه تخصصی برای اجرای توابع منطقی اساسی برجسته می شوند:دریچه دو فشار و دریچه شاتل.

این قطعه که به عنوان یک دریچه دو فشار یا دریچه AND شناخته می شود، به عنوان سنگ بنای پیاده سازی منطق AND در مدارهای پنوماتیک عمل می کند.اصل اساسی آن بیان می کند که خروجی تنها زمانی رخ می دهد که هر دو پورت ورودی همزمان سیگنال های هوا فشرده را دریافت کنند.

شیر دارای دو پورت ورودی (X و Y) و یک پورت خروجی (Z) است. هوا فشرده باید در هر دو پورت X و Y وجود داشته باشد تا اسپول را حرکت دهد و مسیر را از منبع هوا به Z باز کند.طراحی مبتنی بر مکانیک دقیق اسپول و تعادل فشار است - اسپول، به طور معمول یک شیر کششی، نیاز به فشار متعادل از هر دو ورودی برای غلبه بر مقاومت بهار و امکان جریان خروجی دارد.

برنامه های کاربردی دنیای واقعی باید دو متغیر کلیدی را در نظر بگیرند:

• تفاوت زمان:فعال سازی خروجی بستگی به آخرین سیگنال وارد کننده دارد. طراحان سیستم باید تاخیر انتقال را در نظر بگیرند تا اطمینان حاصل شود که ورود سیگنال هماهنگ است.
• تغییرات فشار:فشار ورودی نامتعادل باعث می شود فشار پایین تر قدرت خروجی را کنترل کند ، زیرا حرکت اسپول به نیروهای متعادل بستگی دارد. فشار ورودی ثابت عملکرد قابل اعتماد را تضمین می کند.

سیستم های ایمنی صنعتی اغلب از دریچه های فشار دوگانه در کاربردهای حیاتی استفاده می کنند. به عنوان مثال، پرش های پرش یا ماشین های قالب بندی تزریقی اغلب نیاز به کار همزمان دو دست دارند.با اتصال دکمه های کنترل جداگانه به هر پورت ورودی، این سیستم تضمین می کند که هر دو دست اپراتور در هنگام فعال کردن ماشین به طور ایمن قرار دارند.

همچنین به عنوان یک شیر انتخاب کننده نامیده می شود، این جزء منطق OR را با انتقال سیگنال ها از هر یک از پورت های ورودی به خروجی اجرا می کند. بر خلاف شیر فشار دوگانه،وقتی هر یک از ورودی ها فشار دریافت می کنند فعال می شود..

این شیر دارای یک شاتل (یا توپ) آزاد در بدن خود است و جریان را بر اساس شرایط ورودی هدایت می کند.شاتل در حالی که مسیر A-C را باز می کند، بندر B را مسدود می کندبرعکس با فعال سازی پورت B اتفاق می افتد. سیگنال های همزمان باعث می شود فشار ورودی بالاتر جهت خروجی را تعیین کند.

دریچه های شاتل از مشکلات عملیاتی در پیکربندی های خاص جلوگیری می کنند. اتصال مستقیم چندین دریچه کنترل جهت به یک دریچه سیلندر ممکن است باعث نشت ناخودآگاه گازهای خروجی شود.شیر شاتل مسیر سیگنال فعال را جدا می کند، حفظ عملکرد مناسب سیلندر.

کنترل چندین موقعیت سیلندر یک کاربرد رایج را نشان می دهد. چندین شیر کنترل، که هرکدام با نقاط تمدید خاص مطابقت دارند، از طریق یک شیر شاتل متصل می شوند.این پیکربندی امکان موقعیت بندی انتخابی در حالی که جلوگیری از درگیری سیگنال را فراهم می کند.

سیستم های پنوماتیک پیشرفته اغلب هر دو نوع دریچه را برای ایجاد منطق کنترل پیچیده ترکیب می کنند.قفل های ایمنی با استفاده از دریچه های دو فشار می توانند در کنار سیستم های کنترل موقعیت با استفاده از دریچه های شاتل کار کنند، نشان می دهد که چگونه این اجزای اساسی راه حل های اتوماسیون پیچیده را در صورت یکپارچه سازی مناسب امکان پذیر می کنند.

به عنوان عناصر پایه ای منطق پنوماتیک، این دریچه ها در صورت مشخص شدن صحیح، طراحی سیستم قابل اعتماد را امکان پذیر می کنند. عملکرد AND دریچه دو فشار، عملکرد مشروط را فراهم می کند،در حالی که قابلیت OR دریچه شاتل ارائه می دهد مسیریابی سیگنال انعطاف پذیرتسلط بر هر دو جزء برای طراحی و نگهداری سیستم پنوماتیک موثر ضروری است.

در پیشرفت های آینده ممکن است این قطعات سنتی از طریق ادغام با سنسورها و کنترل کننده های قابل برنامه ریزی تکامل یابند.به طور بالقوه سیستم های کنترل سازگاری را فعال می کند که به طور خودکار عملکرد شیر را بر اساس فشار و بازخورد موقعیت در زمان واقعی تنظیم می کند.چنین پیشرفت هایی به امید گسترش قابلیت های کنترل پنوماتیک در اتوماسیون صنعتی است.