УНИВЕРСАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПНЕВМОАВТОМАТИКИ (УСЭППА)
- система, состоящая из отдельных конструктивно завершенных пневматических устройств (пневмоэлементов), каждое из которых выполняет строго определенную простейшую (элементарную) операцию. УСЭППА включает элементы, позволяющие реализовать непрерывные (аналоговые), дискретные и непрерывно-дискретные операции.
Для реализации непрерывных операций над сигналами, принимающими любые значения из рабочего диапазона давлений (как правило, от 0 до 1,4 ± 0,2 кгс/см2), используются элементы сравнения (усилители) на два и четыре входа, повторители без смещения, со смещением, с запоминанием сигнала и др., пневмоемкости постоянные и переменные, а также пневмосопротивления (пневмодроссели) нерегулируемые и регулируемые. С их помощью создаются решающие усилители и инерционные звенья (сопротивление — емкость), составляющие основу аналоговой пневматической техники.
Для реализации алгебраических и временных логич. операций с сигналами, принимающими два значения (0 кгс/см2 и давление питания), в системе используются универсальное пневмореле (активный элемент) и сдвоенный обратный клапан (пассивный элемент). На их
основе реализуются элементарные логич. операции (И, ИЛИ, НЕ, ЗАПРЕТ и др.), позволяющие создавать однотактные релейные (дискретные) схемы любой сложности, а также временные операции, которые могут осуществляться с использованием или естественных задержек (инерционных звеньев) или принудительных задержек от внешних пневмосигналов.
1. Набор элементов УСЭППА: 1,2 — двух- и четырехвходовые усилители; 3 — грубый мощный повторитель; 4, 17, 23 — пневмореле (в разных конструктивных исполнениях); 5, 10 — клапаны (разгруженный, неразгруженный); 6 — точный повторитель со сдвигом; 7 — точный повторитель 8, 9 — пневмоемкости (регулируемая и постоянная); 11 — память непрерывного сигнала; 12 — задатчик; 13, 14 — пневмосопротивления (постоянное, регулируемое); 15 — дроссельный сумматор; 16, 22 — сдвоенный обратный клапан (шариковый, с летающим диском); 18 — память дискретного сигнала; 19, 20 — индикаторы (бленкеры); 21 — конечный выключатель; 24, 25, 26 — пневмокнопки; 27 — пневмотумблер.
Такие устройства, как генераторы и импульсаторы пневмосигналов, триггеры со счетным и раздельными входами, строятся не на глухой (замкнутой) камере, тогда как устройства запоминания и задержки дискретных сигналов на время действия внеш. пневмосигнала, а иногда и триггер со счетным входом, строятся с использованием глухой камеры. Все они позволяют создавать любые многотактные релейные схемы.
Для реализации непрерывно-дискретных операций в системе используются пиевмоклапаны, ячейка с запоминанием непрерывного сигнала и линейное пульсирующее сопротивление. Эти элементы приспособлены для работы как с непрерывными, так и дискретными сигналами. Они позволяют существенно расширить возможности построения устройств пневмоавтоматики.
В состав УСЭППА входят также элементы управления (задатчик, кнопки, тумблер, пневмоэлектропреобразователи, электропневмопреобразователи и др.) и элементы сигнализации (бленкеры, пневмолампы, табло и др.). Все элементы УСЭППА имеют стандартные цоколи (рис. 1) и по размерам близки один к другому, что позволяет устанавливать их на спец. монтажных платах. Эти платы собирают из нескольких слоев, на поверхности которых способом печати (фрезеровкой, штамповкой, травлением и пр.) образуются полые каналы (рис. 2). Путем укомплектования плат универсальными элементами УСЭППА строятся пневматические непрерывные и прерывистые регуляторы, действующие по различным, в т. ч. и переменным, законам регулирования, системы автомат, оптимизации, различные релейные схемы пуска, управления и блокировок, системы циклической автоматики, устройства телемеханика с кодированием и декодированием сигналов и др. системы комплексной автоматизации. Различные системы могут содержать до сотен и даже тысяч элементов. Применение в пневмоавтоматике универсальных элементов позволяет дополнять УСЭППА новыми элементами и модернизировать существующие. Это расширяет функциональные возможности системы и способствует улучшению технико-экономических показателей устройств, а именно: сокращает сроки создания и освоения каждого нового прибора или системы, уменьшает стоимость приборов, увеличивает срок службы их, т. к. имеется возможность заменять отказавшие элементы, и пр.
2. Общий вид пневматической системы управления на УСЭППА.
Эффективность УСЭППА ещебольше повышается при серийном изготовлении не только универсальных элементов, но и простых схем из элементов-модулей и типовых секций общепром. назначения. Их также конструктивно оформляют в виде
стандартных изделий, применяемых при общепринятом способе монтажа с помощью соединительных плат (листовом, ярусном и др.). Такие наборы универсальных модулей и секций могут образовывать свою систему агрегатов. Т. о., агрегатный принцип приобретает дальнейшее развитие по сравнению с агрегатной унифицированной системой и способствует получению еще большего эффекта в результате его применения.
В практике пневмоавтоматики в СССР широко применяется система стандартных универсальных приборов, получившая название «Старт», приспособленная преимущественно для построения разветвленных систем стабилизации и оптимизации процессов и менее удобная для построения дискретных систем управления. Такая же агрегатная система может быть построена из универсальных типовых блоков циклической автоматики с использованием и более совершенных элементов (напр., таких, в которых, кроме элементов с упругими и подвижными деталями, применяются струйные и проточные элементы).
Дальнейшее совершенствование пневмоавтоматики идет по двум направлениям: по пути дополнения и модернизации элементов с использованием новых принципов в области создания аппаратуры и по пути создания новой агрегатно-модульной системы средств пневмоавтоматики, построенной на более совершенной элементной базе и допускающей применение унифицированных методов монтажа на всех стадиях агрегатизации.
Лит.: Берендс Т. К. [и др.]. Элементный принцип в пневмоавтоматике. «Приборостроение», 1963, М» 11; Берендс Т. К., Ефремова Т. К., Тагаевская А. А. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М., 1968 [библиогр. с. 302—308].
Т. К. Берендс.
