Cum controlează supapele acționate de aer în sistemele pneumatice?
Lăsaţi un mesaj
În domeniul automatizării industriale, sistemele de control pneumatic sunt utilizate pe scară largă în multe industrii, cum ar fi fabricarea mașinilor, petrochimice, energie electrică, produse farmaceutice și alimente, datorită avantajelor lor de răspuns rapid, structură simplă și costuri reduse de întreținere. În sistemul pneumatic, componenta cheie care transformă cu adevărat „semnale de control” în „acțiuni la fața locului” este supapa de execuție pneumatică situată la sfârșitul sistemului. Acest articol va oferi o analiză aprofundată a principiului de lucru, a compoziției structurale și a mecanismului de acțiune al supapei de actuator pneumatic pentru a vă ajuta să înțelegeți cum realizează controlul fluidului.
Principiul de lucru al valvei de actuator pneumatic
Valva de execuție pneumatică este componenta de control al terminalului din sistemul de control pneumatic. Funcția sa de bază este de a primi semnale pneumatice de la sistemul de control sau de instrucțiuni pneumatice corespunzătoare semnalelor electrice primite prin componente de conversie (cum ar fi valvele solenoide) și utilizarea aerului comprimat ca energie pentru a regla direct starea de debit a mediului fluid în conductă.
Într-un actuator cu acțiune unică, aerul comprimat este introdus într-o cameră de aer, iar tracțiunea generată depășește forța de preîncărcare a arcului intern și rezistența mișcării valvei, conducând tulpina supapei să se deplaseze; Când sursa de aer este tăiată și golită, forța de arc determină actuatorul și supapa să se întoarcă la starea lor inițială.
Într-un actuator cu acțiune dublă, aerul comprimat acționează alternativ pe ambele părți ale pistonului sau membranei, conducând actuatorul să se deschidă și să se apropie, respectiv. Deplasarea liniară generată de actuator poate conduce în mod direct supapele globului, supapele cu diafragmă și alte supape sau poate transforma mișcarea liniară în mișcare rotativă prin rafturi de angrenaj încorporate, furci și alte mecanisme de conversie pentru a conduce supape cu bilă, supape de fluture și alte supape rotative.
Deschiderea supapei și închiderea și reglarea debitului
Scopul final al mișcării mecanice generate de actuatorul pneumatic este de a schimba geometria sau starea de oprire a canalului fluid din interiorul supapei. Arborele de ieșire sau tulpina de supapă a actuatorului este conectată direct la părțile de închidere ale valvei (cum ar fi bila valvei cu bilă, discul valvei fluture, miezul valvei din supapa globului, diafragma valvei diafragmei etc.). Când funcționarea actuatorului, membrul de închidere deplasează sau se rotește în raport cu scaunul supapei.
Pentru controlul comutatorului (on-off), actuatorul îl determină pe membrul de închidere să se deplaseze din poziția închisă care se potrivește complet scaunului supapei în poziția deschisă, care lasă complet canalul de flux al scaunului supapei sau invers, obținând astfel întreruperea sau conducerea fluidului. De exemplu, o supapă cu bilă rotește mingea cu 90 de grade pentru a face ca gaura de trecere să coincidă cu sau perpendiculară pe axa conductei, iar o supapă de fluture rotește placa fluture la 90 de grade pentru a face suprafața plăcii paralelă sau perpendiculară pe direcția lichidului.
Pentru modularea controlului (modularea), actuatorul trebuie să poată rămâne cu exactitate în orice poziție intermediară între deschis și închis. Prin modificarea dimensiunii decalajului de curgere între membrul de închidere și scaunul supapei (cum ar fi înălțimea de ridicare a bobinei de supapă de oprire, unghiul de rotație al valvei cu bilă sau valvei de fluture), suprafața efectivă a fluxului fluidului prin supapă poate fi schimbată continuu, obținând astfel o ajustare fină a fluidului. Caracteristicile de flux ale supapei (cum ar fi liniaritatea, procentul egal, etc.) descriu relația dintre deschiderea valvei și debitul și stau la baza obținerii unei ajustări precise.
Controlează transmiterea și execuția semnalului
Acțiunea valvei de actuator pneumatică nu este spontană, dar necesită instrucțiuni precise ale semnalului de control. În bucla de control al automatizării, semnalul electric trimis de sistemul de control trebuie să fie transmis la supapă de actuator pneumatic prin componenta interfeței.
Pentru controlul comutatorului, supapa de solenoid primește semnalul electric de comutator, controlează comutarea căii de aer comprimat, furnizează direct sau epuizează aerul în camera de aer corespunzătoare a actuatorului și conduce supapa să se deschidă complet sau să se închidă complet. Pentru aplicațiile care necesită o reglare precisă a debitului, poziționatorii de valve sunt adesea furnizate. Pozitorul este un controler cu buclă închisă care primește semnale de control analog, cum ar fi 4-20 MA din sistemul de control. În același timp, detectează poziția reală (deschiderea) supapei printr-o legătură mecanică sau un senzor fără contact și compară această poziție reală cu poziția țintă a semnalului de control. Pe baza abaterii generate de comparație, poziționatorul ajustează cu precizie presiunea gazului sau debitul de ieșire la camera de aer de actuator, determinând valva să se deplaseze până când poziția reală a supapei este în concordanță cu poziția țintă.
În plus, pentru ca sistemul de control să înțeleagă starea adevărată a supapei, un comutator de limită (care oferă feedback -ul semnalului comutatorului al poziției complet deschis/complet închis) sau un emițător de poziție continuă (care asigură un 4-20 feedback de semnal analogic de poziție a supapei) este adesea instalat pe actuator. Împreună, aceste componente formează o cale completă de la comanda de control până la execuția precisă a poziției valvei.
