Przyrządy pneumatyczne

Do realizacji funkcji logicznych podanych w tabl. 8-2 można wykorzystywać elementy przełączające:

a) uniwersalne (omówione w rozdziale 2.4.2), których podsta­wowe schematy działania i symboliczne oznaczenia podano na rys. 8-9 i 8-10,

b) specjalne (częściowo omówione w rozdziale 2.4.6); są to elementy realizujące określone funkcje logiczne, jak np. elementy z rys. 8-11, 8-12 i 8-13.

Elementy z rys. 8-11 realizują funkcje: alternatywy y = Xt+x% (rys. 8-lla), koniunkcji y = x_xx₂ (rys. 8-llb) oraz funkcje zakazu y = x₁x₁ (rys. 8-1 lc). Najszersze zastosowanie znalazły elementy z rys. 8-lla i b, ich odmiany konstrukcyjne przedstawiono na rys. 2-94 i 2-95.

Do realizacji bardziej złożonych funkcji, takich jak można np. wykorzystywać elementy specjalne z rys. 8-12 i 8-13. Element z rys. 8-12a będzie realizował funkcję y — z (x₁ + x₂), gdy do jego otworu I zostanie podany sygnał z, a do otworów IV i V sygnały x_t i x₂. W przypadku gdy z — 1, wtedy zrealizowana jest funkcja alternatywy y = Xi+x₂. Element z rys. 8-12b będzie realizował funkcjęy = zx_xx₂, gdy do jego otworów I+-V zostaną podane sygnały jak pokazano na rysunku. W przypadku gdy z=l, otrzymamy realizację funkcji y = x₁x₂ — x_t+x₂ (funkcji Peirce'a). Element z rys. 8-13a ma bardziej uniwersalny charakter, gdyż w zależności od sposobu doprowadzenia sygnałów do jego otworów wejściowych H-V może realizować funkcję y = = z(xi+x₂) albo funkcję y = zx₁x₂.

Element z rys. 8-13a ma dwie ruchome części: tłoczek 1 i krą­żek 2. Jeśli do otworu II zostanie doprowadzony sygnał z = 1, uniesie on tłoczek 1 do góry. Nie pojawi się on jednak na wyjś­ciu Y (otwór IV), gdyż jest ono w tym momencie połączone z atmosferą przez otwór V. Gdy zostanie podany dowolny z sygnałów wejściowych x_t lub x₂ (lub obydwa równocześnie), wtedy tłoczek 1 przesunie się w dół.

Na rysunku 8-13b pokazano sytuację, gdy jest podany sygnał x_t do otworu I. Sprężone powietrze dochodzi do otworu 3 i ciśnie równocześnie na tłoczek 1 i krążek 2. Tłoczek 1 przesuwa się w dół a krążek 2 jest dociskany do otworu 5 (odcięta jest dzięki temu ucieczka sprężonego powietrza przez otwór III). Gdyby zamiast sygnału został podany sygnał x₂ do otworu III, tło­czek 1 także przesunąłby się w dół, natomiast krążek 2 uniósłby się do góry i zamknął otwór 3. Przy położeniu tłoczka 1 jak na rys. 8-13b sygnał z podany do otworu II przedostaje się do wyjś­cia Y (otworu IV), które równocześnie zostało odcięte od spustu powietrza do atmosfery (otworu V).

Gdy do elementu z rys. 8-13a zostaną doprowadzone sygnały w sposób podany na rys. 8-13c (sygnały wejściowe x_t i x₂ w dal­szym ciągu doprowadzane są do otworów I i III, natomiast sygnał z został doprowadzony do otworu V, a otwór II został wykorzystany do spustu powietrza do atmosfery) otrzymuje się realizację funkcji y = zx₁x₂.

Wykorzystując tylko uniwersalne elementy przełączające (za­wory rozdzielające) i elementy specjalne realizujące funkcję al­ternatywy i koniunkcji (elementy z rys. 2-94 i 2-95) można już w stosunkowo prosty sposób zrealizować wszystkie funkcje logiczne zależne od dwóch zmiennych x± i x₂ (tabl. 8-3).

W tabl. 8-3 wyróżniono dwa sposoby realizacji funkcji:

a) za pomocą elementów wejściowych (zaworów rozdzielają­cych przełączanych ręcznie lub mechanicznie),

b) przy użyciu elementów pośredniczących (zaworów rozdzie­lających przełączanych sygnałami pneumatycznymi).

Jako stałe 0 i 1 przyjęto upust do atmosfery oraz źródło za­silania (funkcje y₀ i y₁₅).

W dalszej treści książki omówiono sposoby realizacji funkcji logicznych tylko przy użyciu elementów suwakowych (tłoczko­wych) natomiast do budowy bardziej złożonych układów sterują­cych mogą okazać się ekonomiczniejsze elementy membranowe i strumieniowe [5], [12], [24], gdyż pracując przy niższych ciśnie­niach zasilających mają znacznie mniejsze wymiary.