Który z elementów mechatronicznego układu napędowego umożliwia zmianę prędkości wsuwania tłoczyska siłownika 1A1?
A. Sterownik PLC
B. Zawór 1V1
C. Zawór 1V2
D. Zespół OZ1
Elementem umożliwiającym zmianę prędkości wsuwania tłoczyska siłownika 1A1 jest zawór 1V2. Na schemacie jest to zawór dławiąco-zwrotny, czyli taki element pneumatyczny, który pozwala regulować natężenie przepływu powietrza w jednym kierunku, a w drugim kierunku zwykle przepuszcza je swobodnie przez zawór zwrotny. W praktyce prędkość ruchu tłoczyska zależy głównie od przepływu powietrza, w uproszczeniu można to kojarzyć jako v = Q/A, gdzie Q to strumień objętości powietrza, a A to pole czynne tłoka. Jeśli przykręcisz dławienie w 1V2, powietrze wolniej wypływa lub dopływa do komory siłownika, więc tłoczysko wsuwa się wolniej. Jeśli odkręcisz dławik, ruch będzie szybszy. Moim zdaniem to jeden z najbardziej praktycznych elementów na stanowiskach pneumatycznych, bo pozwala szybko ustawić płynny ruch bez zmiany programu PLC. Zgodnie z dobrą praktyką i oznaczeniami stosowanymi w pneumatyce, np. wg zasad podobnych do ISO 1219, zawory sterujące kierunkiem przepływu i zawory regulujące przepływ rozróżnia się właśnie po symbolach. 1V1 decyduje głównie o podaniu lub odpowietrzeniu siłownika, a 1V2 reguluje szybkość ruchu. W przemyśle takie dławienie stosuje się, żeby siłownik nie uderzał gwałtownie w skrajne położenie, nie niszczył mechaniki i żeby cały układ pracował powtarzalnie oraz bezpiecznie.
W tym układzie łatwo pomylić element sterujący ruchem z elementem regulującym prędkość, bo wszystkie części są ze sobą połączone i każda jakoś wpływa na pracę siłownika. Zawór 1V1 jest rozdzielaczem pneumatycznym, najpewniej zaworem 3/2 sterowanym elektromagnesem Y1 i sprężyną powrotną. Jego zadanie polega na przełączaniu drogi przepływu: podaje sprężone powietrze do siłownika albo łączy układ z odpowietrzeniem. On uruchamia ruch, ale nie służy do precyzyjnego ustawiania prędkości wsuwania tłoczyska. To trochę jak włącznik światła: decyduje, czy lampa świeci, ale nie jest ściemniaczem. Sterownik PLC też nie jest właściwą odpowiedzią, mimo że na schemacie steruje wyjściem Q0.1 i cewką Y1. PLC realizuje logikę, czyli reaguje na sygnały z S1, S2, B1 i wystawia sygnały wyjściowe. Sam z siebie nie ogranicza przepływu powietrza w przewodzie pneumatycznym. Oczywiście w bardziej rozbudowanych układach PLC może sterować zaworem proporcjonalnym, ale tutaj takiego elementu nie ma, więc przypisywanie mu regulacji prędkości byłoby nadinterpretacją schematu. Zespół OZ1 to zespół przygotowania powietrza, zwykle filtr, reduktor ciśnienia i manometr, czasem także smarownica. Dba o jakość oraz ciśnienie zasilania, co jest ważne według dobrych praktyk eksploatacyjnych i zasad bezpieczeństwa pneumatyki, np. zbliżonych do ISO 4414. Jednak regulowanie prędkości siłownika przez zmianę ciśnienia zasilania jest mało dokładne i nie jest podstawową metodą. Typowy błąd myślowy polega tu na uznaniu, że skoro ciśnienie wpływa na siłę, to automatycznie jest najlepszą regulacją prędkości. W rzeczywistości do takiego zadania stosuje się regulację przepływu, a za nią odpowiada zawór dławiąco-zwrotny 1V2.