Pytania pomocnicze - ELM.04

Przepływające medium wprawia turbinę w ruch obrotowy. Czujnik zlicza obroty lub impulsy, a elektronika przelicza je na natężenie przepływu.

Charakterystyczny jest wirnik z łopatkami umieszczony w osi przepływu oraz czujnik obrotów zamontowany przy korpusie przepływomierza.

Na rysunku widać element wirujący napędzany przepływem gazu oraz czujnik obrotów. To typowa budowa przepływomierza turbinowego.

Przepływomierz turbinowy mierzy przepływ na podstawie prędkości obrotowej wirnika. Różnicowo-ciśnieniowy wykorzystuje spadek ciśnienia na elemencie dławiącym, np. kryzie lub zwężce.

Czujnik wykrywa ruch łopatek turbiny i generuje sygnał impulsowy. Częstotliwość impulsów jest proporcjonalna do przepływu.

Kryza jest nieruchomą przeszkodą powodującą spadek ciśnienia. Na rysunku pokazano wirujący element z czujnikiem obrotów, czyli turbinę.

Dla regulatora PID stosuje się wzory z tabeli: KP = 0,60·Kkr, TI = 0,50·Tosc, TD = 0,12·Tosc. Następnie podstawia się wyznaczone doświadczalnie Kkr i Tosc.

KP = 0,60·3,5 = 2,1. TI = 0,50·12,5 ms = 6,25 ms. TD = 0,12·12,5 ms = 1,5 ms.

Korekcji wymaga tylko TI, ponieważ obecne TI = 0,2 ms, a z tabeli powinno wynosić 6,25 ms. Parametry KP = 2,1 i TD = 1,5 ms są zgodne z obliczeniami.

Kkr to takie wzmocnienie regulatora, przy którym układ regulacji znajduje się na granicy stabilności i zaczyna wykonywać niegasnące oscylacje.

Tosc to czas trwania jednego pełnego cyklu oscylacji układu przy wzmocnieniu krytycznym. Na jego podstawie wyznacza się czasy TI i TD.

Parametry TI i TD są czasami, dlatego muszą być porównywane w tych samych jednostkach, np. w milisekundach. Błąd jednostek może prowadzić do wskazania niewłaściwego członu do korekty.

Człon całkujący eliminuje uchyb ustalony, czyli długotrwałą różnicę między wartością zadaną a regulowaną. Jego działanie zależy od parametru TI.

Podczas wysuwania tłoczyska opróżniana jest komora po stronie tłoczyska. Powietrze z tej komory musi odpłynąć przez zawór rozdzielający do atmosfery.

Zawór 1V3 znajduje się na drodze odpływu powietrza z komory po stronie tłoczyska podczas wysuwu. Mniejszy przepływ oznacza wolniejsze opróżnianie komory, więc tłoczysko wysuwa się dłużej.

Zawór dławiąco-zwrotny ogranicza przepływ w jednym kierunku, a w przeciwnym umożliwia swobodny przepływ przez zawór zwrotny. Dzięki temu można regulować prędkość ruchu siłownika tylko w wybranym kierunku.

Dławienie na wylocie ogranicza powietrze opuszczające siłownik, a dławienie na dopływie ogranicza powietrze zasilające komorę. W pneumatyce dławienie na wylocie zwykle daje stabilniejszy ruch siłownika.

Zwiększenie przepływu zmniejsza opór przepływu powietrza, więc siłownik porusza się szybciej. Czas wysuwu lub wsuwu ulega wtedy skróceniu.

Zawór 5/2 przełącza doprowadzenie sprężonego powietrza raz do jednej, raz do drugiej komory siłownika. Jednocześnie druga komora jest połączona z odpowietrzeniem.

Zasięg nominalny mnoży się przez współczynnik korekcji danego materiału. Dla czujnika 15 mm i mosiądzu o współczynniku 0,4 zasięg wynosi 6 mm.

Różne metale inaczej oddziałują z polem elektromagnetycznym czujnika. Stal miękka daje zwykle silniejszą reakcję niż mosiądz, dlatego zasięg dla mosiądzu jest mniejszy.

Oznacza, że rzeczywisty zasięg czujnika dla danego materiału wynosi 40% zasięgu podanego dla stali miękkiej.

Czujnik ma zasięg 15 mm dla stali, ale dla mosiądzu tylko 15 mm × 0,4 = 6 mm. Skoro był ustawiony w odległości 12 mm, trzeba zmniejszyć tę odległość do 6 mm, czyli przybliżyć go o 6 mm.

Nie, ponieważ dla mosiądzu zasięg jest mniejszy i wynosi 6 mm. Odległość 12 mm jest zbyt duża.

Stal miękka jest zwykle materiałem odniesienia, dla którego podaje się zasięg nominalny czujnika. Dla innych materiałów stosuje się współczynniki korekcji.

Należy sprawdzić współczynnik korekcji dla mosiądzu i ponownie ustawić odległość czujnika. Detale mosiężne mogą wymagać znacznie mniejszej odległości od czoła czujnika.

Cewka Y2 nie ma zamkniętego obwodu zasilania, więc nie płynie przez nią prąd. Elektrozawór 5/2 nie przełącza się w położenie odpowiedzialne za wsuwanie siłownika.

Cewka Y1 steruje jednym położeniem elektrozaworu, które powoduje wysuwanie tłoczyska siłownika. Skoro tłoczysko się wysuwa, tor sterowania Y1 jest zasadniczo sprawny.

Cewka Y2 przełącza elektrozawór w przeciwne położenie niż Y1. W tym układzie odpowiada za ruch powrotny, czyli wsuwanie tłoczyska.

Czujnik B1 bierze udział w uruchomieniu etapu wysuwania lub potwierdzeniu położenia początkowego. Ponieważ tłoczysko po naciśnięciu S0 wysuwa się, problem nie dotyczy głównego warunku startu wysuwu.

Czujnik B2 wykrywa osiągnięcie wysuniętego położenia siłownika. Po jego zadziałaniu może zostać uruchomiony przekaźnik czasowy K2, który po zadanym czasie załącza powrót.

Oznacza to, że warunek czasowy został spełniony i układ powinien przejść do kolejnego etapu pracy. Jeśli mimo tego siłownik się nie wsuwa, należy sprawdzić obwód wyjściowy sterujący cewką Y2.

Należy zmierzyć napięcie bezpośrednio między zaciskami A1 i A2 cewki Y2 w chwili, gdy powinna być załączona. Brak napięcia lub brak powrotu do L- wskazuje na przerwę w obwodzie.

Przekaźnik czasowy może poprawnie przełączyć swój styk, ale sygnał musi jeszcze dotrzeć do cewki elektrozaworu i wrócić przez przewód powrotny. Przerwa w obwodzie cewki uniemożliwia wykonanie ruchu.

To liczba cykli załączenia i wyłączenia, które mogą wykonać styki przekaźnika przy określonym obciążeniu. Jest podawana przez producenta w dokumentacji technicznej.

Większy prąd powoduje silniejsze iskrzenie i łuk elektryczny podczas rozłączania obwodu. To przyspiesza zużycie oraz wypalanie styków.

Należy znaleźć zadany prąd na osi poziomej, poprowadzić linię do charakterystyki i odczytać odpowiadającą wartość na osi pionowej. Trzeba zwrócić uwagę, czy oś pionowa ma skalę logarytmiczną.

Oznacza liczbę łączeń równą 200 000. Zapis potęgowy jest często stosowany na wykresach trwałości elementów łączeniowych.

Trwałość mechaniczna dotyczy pracy mechanizmu bez obciążenia elektrycznego styków. Trwałość łączeniowa uwzględnia rzeczywiste przełączanie prądu, dlatego zwykle jest mniejsza.

Różne obciążenia inaczej wpływają na zużycie styków. Obciążenie indukcyjne jest zwykle trudniejsze do rozłączania niż rezystancyjne, ponieważ sprzyja powstawaniu łuku elektrycznego.

Prąd znamionowy styków powinien być większy od prądu obciążenia, najlepiej z odpowiednim zapasem. Należy też sprawdzić kategorię obciążenia i wymaganą trwałość łączeniową.

Brak oleju zwiększa tarcie wewnętrzne elementów silnika. Większe opory powodują spadek sprawności i niższą prędkość obrotową przy tym samym obciążeniu.

Są to parametry pracy przewidziane przez producenta, przede wszystkim właściwe ciśnienie i przepływ sprężonego powietrza. Jeśli są spełnione, przyczyny usterki szuka się raczej w odbiorniku lub elementach obsługowych.

Skoro warunki zasilania są znamionowe, kompresor prawdopodobnie dostarcza powietrze prawidłowo. Wymiana silnika kompresora byłaby nieuzasadniona przed sprawdzeniem prostszych przyczyn, takich jak brak smarowania.

Zawór bezpieczeństwa służy do ochrony układu przed nadmiernym ciśnieniem, a nie do poprawiania sprawności silnika. Zmniejszenie nastawy mogłoby dodatkowo ograniczyć dostępne ciśnienie i pogorszyć pracę instalacji.

Warto sprawdzić filtr, reduktor ciśnienia i smarownicę. Zanieczyszczenia, zła nastawa ciśnienia lub brak oleju mogą powodować nieprawidłową pracę odbiorników pneumatycznych.

Należy stosować olej zalecany przez producenta urządzenia lub olej przeznaczony do instalacji pneumatycznych. Użycie niewłaściwego oleju może pogorszyć smarowanie albo uszkodzić elementy układu.

Należy sprawdzić drożność przewodów, filtrów i zaworów, rzeczywisty przepływ powietrza, stan mechaniczny silnika oraz wielkość obciążenia. Możliwe są też zużycie wewnętrzne silnika lub zanieczyszczenia w instalacji.

Służy do trwałego przyłączenia przewodu do zacisku śrubowego. Dzięki oczku przewód jest mocowany mechanicznie przez śrubę.

Praska zapewnia odpowiednią siłę i kształt zacisku. Dzięki temu połączenie jest trwałe, przewodzące i odporne na wysunięcie przewodu.

Szczypce boczne służą głównie do cięcia przewodów. Mogą uszkodzić końcówkę lub przewód i nie zapewniają poprawnego zacisku.

Należy dobrać ją do przekroju żyły przewodu oraz średnicy śruby, do której będzie mocowana. Ważny jest też dopuszczalny prąd i typ izolacji.

Przewód nie powinien wysuwać się z tulei, a zacisk powinien być równy i bez pęknięć. Izolacja nie może być nadmiernie uszkodzona.

Końcówka oczkowa ma otwór do przykręcenia śrubą. Końcówka tulejkowa służy głównie do zakończenia żyły przewodu wkładanej do zacisku.

Służy do dokręcania śrub zacisków określonym momentem. Nie służy jednak do zaciskania końcówek na przewodach.

Do ochrony dodatkowej przed porażeniem prądem elektrycznym najczęściej stosuje się wyłącznik różnicowoprądowy o prądzie różnicowym 30 mA.

Prąd o tej wartości i szybkie zadziałanie RCD ograniczają ryzyko groźnych skutków przepływu prądu przez ciało człowieka. Jest to standardowa wartość stosowana w ochronie dodatkowej.

RCD o większych prądach różnicowych stosuje się głównie jako ochronę przeciwpożarową lub selektywną, a nie jako podstawową ochronę ludzi przed porażeniem.

Nie. RCD jest środkiem ochrony dodatkowej i musi współpracować z prawidłowo wykonaną instalacją ochronną, w tym z przewodem PE.

RCD porównuje prąd wpływający i wypływający z obwodu. Jeśli pojawi się różnica, np. wskutek upływu prądu do obudowy lub przez ciało człowieka, wyłącznik odłącza zasilanie.

Kompresor jest urządzeniem elektrycznym często pracującym w warunkach przemysłowych, gdzie mogą wystąpić uszkodzenia izolacji, wilgoć lub kontakt obsługi z metalową obudową.

Należy odszukać opis wejścia oznaczonego jako Pt100, RTD lub czujnik rezystancyjny. W podanym fragmencie dokumentacji wejście Pt100 2- i 3-przewodowe przypisano do zacisków 1-2-3.

Czujnik termorezystancyjny, np. Pt100, zmienia rezystancję wraz z temperaturą. Czujnik termoelektryczny, czyli termopara TC, wytwarza napięcie zależne od różnicy temperatur.

Układ trójprzewodowy pozwala ograniczyć błąd spowodowany rezystancją przewodów łączących czujnik z regulatorem. Jest dokładniejszy niż układ dwuprzewodowy.

Tabela wskazuje, że zaciski 1-2-3 są przeznaczone dla wejścia Pt100 w układzie 2- i 3-przewodowym. Czujnik termorezystancyjny należy więc podłączyć właśnie do tych zacisków.

Opis listwy zaciskowej informuje, do których numerów zacisków należy podłączyć konkretne sygnały, czujniki, zasilanie lub wyjścia. Pozwala uniknąć błędnego podłączenia urządzenia.

Regulator może wskazywać błędną temperaturę albo sygnalizować uszkodzenie lub brak czujnika. Wejścia Pt100 i TC działają na innych zasadach pomiarowych.