Podstawy Automatyki
Wykład 12 - Układy przekaźnikowe
dr inż. Jakub Możaryn
Instytut Automatyki i Robotyki
Warszawa, 2015
Układy przekaźnikowe
Projektowanie układów kombinacyjnych Układy kombinacyjne są realizowane:
w technice stykowo - przekaźnikowej, z elementów logicznych (sieci bramkowe),
z wykorzystaniem układów o średniej skali integracji (z wykorzystaniem bloków funkcyjnych),
z wykorzystaniem techniki komputerowej (np. sterowników programowalnych).
Układy stykowo-przekaźnikowe
Przekaźnik stykowy jest urządzeniem mającym zestyk lub kilka zestyków, których stan (zwarcie lub rozwarcie) zależy od wartości sygnału
wejściowego oddziałującego na przekaźnik.
Układy przekaźnikowe
Stan, w którym na przekaźnik nie działają sygnały zewnętrzne nazywa się stanem normalnym przekaźnika.
Stąd wynikają nazwy zestyków stosowanych w przekaźnikach:
zestyk normalnie otwarty (no), zwany także zestykiem zwiernym, który tworzą dwa styki, w stanie normalnym nie stykające się ze sobą
zestyk normalnie zwarty (nz), zwany także zestykiem
rozwiernym, tworzą dwa styki stykające się w stanie normalnym, zestyk przełączny tworzą trzy styki pełniące rolę zestyków no i nz.
Układy przekaźnikowe
Ze względu na spełnianą funkcję w układzie przekaźnikowym rozróżnia się:
przekaźniki wejściowe, umożliwiające przyjmowanie przez układ sygnałów zewnętrznych; są to przekaźniki sterowane ręcznie (elementy operatorskie), mechanicznie, magnetycznie, przekaźniki temperatury, ciśnienia itp.
przekaźniki pośredniczące, służące do przetwarzania i
wzmacniania sygnałów dostarczanych przez przekaźniki wejściowe, przekaźniki wyjściowe (wykonawcze), zwane także stycznikami, przystosowane pod względem mocy do sterowania elementami wykonawczymi np. silnikami, hamulcami, grzejnikami itp.
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Elementy przełączające - przekaźniki wejściowe
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Działanie przycisku - zestyk przełączny
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Oznaczenia sposobów ręcznego oddziaływania na łączniki
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Łącznik migowy
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Pneumoelektryczny przekaźnik ciśnienia
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Kontaktronowy czujnik położenia tłoka siłownika
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Indukcyjny sensor zbliżeniowy
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Optyczny sensor zbliżeniowy
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Symbole elektronicznych sensorów zbliżeniowych
Czujnik indukcyjny – element automatyki przemysłowej reagujący na zbliżanie do jego powierzchni aktywnej (pola czujnika) metalu.
Czujnik optyczny – element automatyki, reaguje na obiekty przecinające wiązkę światła pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem lub na wiązkę odbitą od obiektu.
Czujnik pojemnościowy – element automatyki przemysłowej reagujący na zbliżanie do jego powierzchni aktywnej (pola czujnika) dowolnego materiału (medium).
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Przekaźnik pośredniczący
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Przekaźnik wykonawczy (stycznik przystosowany do przewodzenia odpowiednio dużych prądów)
Układy przekaźnikowe
Przekaźnikowe realizacje funkcji elementarnych - notacja naukowa i notacja montażowa
Układy przekaźnikowe
Przykłady przekaźnikowej realizacje wybranych funkcji logicznych - notacja naukowa i notacja montażowa
Układy przekaźnikowe
Celowość wykorzystania przekaźników pośredniczących.
Przykład 1: Zrealizować funkcję podaną w tablicy Karnaugha, z wykorzystaniem przekaźników pośredniczących.
y = a · b + a · c + b · c · d = a · (b + c) + b · c · d (1)
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Wariant 1
Rysunek :Wariant 2
y = a · b + a · c + b · c · d = a · (b + c) + b · c · d (2)
dr inż. Jakub Możaryn Podstawy Automatyki
Układy przekaźnikowe
Przekaźniki pośredniczące stosuje się w celu:
uzyskania potrzebnej liczby zestyków, odpowiadających temu samemu sygnałowi wejściowemu,
przetwarzania sygnałów o małej mocy na równoważne, lecz większej mocy,
przekazywania sygnałów pomiędzy obwodami o różnych napięciach lub innych rodzajach prądu (stały - zmienny),
realizacji sprzężeń zwrotnych w przekaźnikowych układach sekwencyjnych
Układy przekaźnikowe
Zaprojektować układ sterowania wentylacją - wariant 2 (przykład 1 z wykładu 1)
Rysunek :Wariant 2
y = x1· x2+ x1· x3+ x2· x3= x1· (x2+ x3) + x2· x3 (3)
Układy przekaźnikowe
y = x1· x2+ x1· x3+ x2· x3= x1· (x2+ x3) + x2· x3 (4)
Układy przekaźnikowe
Układy przekaźnikowe wykorzystywane są jako część sterująca elektropneumatycznych i elektrohydraulicznych układów sterowania.
Oddziałują one na pneumatyczną lub hydrauliczną część wykonawczą za pośrednictwem pneumatycznych lub hydraulicznych zaworów sterowanych elektrycznie.
Rysunek :Monostabilny zawór rozdzielający 3/2 sterowany elektrycznie
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Bistabilny zawór rozdzielający 5/2 sterowany elektrycznie pośrednio (ze wspomaganiem)
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Schemat poglądowy elektropneumatycznego układu sterowania
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Właściwy schemat elektropneumatycznego układu sterowania
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Układ do realizacji oscylacyjnych ruchów tłoka siłownika
Układy przekaźnikowe
Dowolnie złożony układ logiczny można zrealizować wykorzystując szeregowe lub równoległe połączenia zestyków no lub nz. Takie układy przekaźnikowe nazywają się układami szeregowo-równoległymi albo układami klasy Π.
Niekiedy możliwe jest uproszczenie układu klasy Π przez umieszczenie zestyków pomiędzy gałęziami równoległymi. Takie układy przekaźnikowe nazywają się układami mostkowymi albo układami klasy H.
Przykładem układu mostkowego jest tzw. mostek elementarny.
Układy przekaźnikowe
Rysunek :Mostek elementarny i równoważny układ szeregowo - równoległy Funkcja realizowana przez mostek elementarny
y = a · c + b · d + a · e · d + b · e · c (5)
Podstawy Automatyki
Wykład 12 - Układy przekaźnikowe
dr inż. Jakub Możaryn
Instytut Automatyki i Robotyki
Warszawa, 2015
