23.04.2012 

Sprawozdanie 

Cykl 2 temat 1: 

„Badanie sekwencyjnego układu sterowania siłownikami 

pneumatycznymi” 

 

 

 

Grupa C5 

Grupa ćwiczeniowa C2 

Drzewiecki Dominik 

Gembicki Jacek 

Celiński Patryk 

Słabik Ewa 

Warda Paulina 

Kozak Marta 

Walczak Justyna 

 

 

 

Cel ćwiczenia 

Celem ćwiczenia była realizacja zamkniętego układu sekwencyjnego sterowania 
siłownikami pneumatycznymi dwustronnego działania w różnych procesach 
technologicznych. Rozważano 3 układy z krótkimi sekwencjami ruchów siłowników 
(np. jednoczesne wysuwanie i wsuwanie obu siłowników, lub wysuwanie i chowanie 
naprzemienne), i 1 układ o dłuższej sekwencji ruchów służącej do kapslowania 
butelek na linii produkcyjnej.  

Programy sterujące pisano w kompilatorze programu Turbo Pascal. 

 

Schemat układu sterowania sekwencyjnego siłownikami pneumatycznymi 

         

 

Obiektami regulacji są tu siłowniki. Regulatorami są zawory połączone z siłownikami, 
sterownikiem jest specjalny program. Sygnałem wejściowym będzie ciśnienie 
wylotowe na zaworze, y to sygnał regulowany czyli sygnał cyfrowy wysyłany przez 
kontaktronowe czujniki obecności tłoka. Yo to sygnał odniesienia (wartość zadana 
wielkości regulowanej), który porównywany jest z wielkością przetwarzania Ym . Od 
regulatora do nastawnika biegnie sygnał regulacyjny, mówiący jakie trzeba jeszcze 
przyłożyć ciśnienie, aby siłownik dotarł do wyznaczonego punktu. Od nastawnika 
biegnie sygnał nastawczy, bezpośrednio oddziałujący na obiekt. 

 

 

Ćwiczenie  1 

Pierwszy program „dotykanie” realizował naprzemienne wsuwanie i wysuwanie się 
siłowników. Najpierw wysuwał się górny siłownik, zatrzymywał po określonej 
długości, potem cofał się i tą samą czynność wykonywał drugi siłownik, przy czym 
drugi siłownik zaczynał wysuwanie wtedy, gdy pierwszy cofał się do pozycji 
początkowej. Program nie pracował w pętli więc nie był dość efektywny, po każdym 
cyklu pracy trzeba było wczytywać go od nowa. Program zmodyfikowano tak, aby 
siłowniki wysuwały się na tą samą odległość – w tym celu przy komendzie  delay 
zmieniano numer, który kodował wysunięcie siłownika. Numer ten to czas w ms i dla 
górnego siłownika wynosił 1630, a dla dolnego 1100. Różnica w wartościach wynika z 
tego, iż górny zawór ma podczas wypychania powietrza poruszającego tłokiem  
większą pracę do wykonania. Spowodowane to jest m.in. smarowaniem, tarciem, 
lepkością smaru, zużyciem materiału siłownika. 

 

Algorytm działania: 

1.  Otwórz lewy górny zawór (siłownik górny rozpoczyna wysuwanie) 
2.  Czekaj 1630 ms (siłownik dotyka powierzchni)   
3.  Otwórz prawy górny zawór (siłownik górny cofa się) 
4.  Otwórz lewy dolny zawór (siłownik dolny wysuwa się)  
5.  Czekaj 1100 ms (siłownik dolny dotyka powierzchni)  
6.  Otwórz dolny prawy zawór (siłownik dolny cofa się) 
7.  Koniec 

Ćwiczenie 2

 

Drugi program „pętla” realizował  czynności takie jak w programie „dotykanie”, ale został 
zapętlony tak, aby siłowniki realizowały ciągły ruch posuwisto-zwrotny. Podczas pracy 
zaobserwowano fakt, iż siłowniki łatwiej wysuwały się niż cofały (rozpoczęcie cofania 
zajmowało więcej czasu niż rozpoczęcie wysuwania). Wynika to z faktu, iż łatwiej wypychać 
siłownik, gdyż przy cofaniu otwiera się prawy elektrozawór i tłoczysko zasłania część 
powierzchni , na którą działa ciśnienie. 

 

 

Algorytm działania: 

1.  Początek pętli 
2.  Otwórz lewy górny zawór (siłownik górny rozpoczyna wysuwanie) 
3.  Czekaj 2000 ms (siłownik górny dotyka powierzchni) 
4.  Otwórz prawy górny zawór (siłownik górny cofa się) 
5.  Otwórz lewy górny zawór (siłownik dolny zaczyna wysuwanie) 
6.  Czekaj 2000 ms (siłownik dolny dotyka powierzchni) 
7.  Otwórz dolny prawy zawór (siłownik dolny cofa się do określonego portu) 
8.  Skocz na początek pętli 

 

 

Ćwiczenie 3 

Program „dolny_czujniki” realizował wysuwanie i cofanie się tylko dolnego czujnika. 
Długość  reguluje się poprzez zmianę numerów (wysuwania w wierszu 4 i cofania w wierszu 
6) oznaczających  porty czujników. Program w czasie działania siłownika będzie cały czas 
testował jego położenie aż do momentu, gdy dotrze do zaznaczonych wcześniej portów. 

 

Algorytm działania: 

1.  Początek pętli 1 
2.  Otwórz dolny lewy zawór (dolny siłownik wysuwa się) 
3.  Początek pętli 2 (pusta pętla) 
4.  Koniec pętli 2 (dolny siłownik wysunie się do portu 16) 
5.  Otwórz dolny prawy zawór (dolny siłownik cofa się) 
6.  Początek pętli 3 (pusta pętla) 
7.  Koniec pętli 3 (dolny siłownik cofnie się do portu 128) 
8.  Ewentualne dodatkowe określenie opóźnienia 500 i 100 ms 
9.  Koniec pętli 1  
10. Skocz na początek pętli 1 

 

 

 

Ćwiczenie 4 

Program ”kapslowanie” służy do kapslownia butelek znajdujących się na linii produkcyjnej. 
Siłownik dolny podsuwa butelkę na stanowisko kapslowania, siłownik górny nakłada i 
zaciska kapsel na szyjce, potem siłownik dolny przesuwa ją dalej na taśmociąg.  

 

 

 

 

Algorytm działania: 

1.  Początek pętli  
2.  Chowaj oba siłowniki 
3.  Czekaj aż wsunie się górny (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 8) 
4.  Czekaj aż wsunie się dolny (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 128) 
5.  Otwórz dolny lewy zawór (wysuwanie dolnego siłownika) 
6.  Czekaj (sprawdzanie położenia  do osiągnięcia portu 64) 
7.  Otwórz górny lewy zawór (wysuwanie górnego siłownika) 
8.  Czekaj (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 2) 
9.  Otwórz górny prawy zawór (cofanie górnego siłownika) 
10.  Czekaj ( sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 4) 
11.  Otwórz dolny lewy zawór (wysuwanie dolnego siłownika) 
12.  Czekaj (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 16) 
13. Otwórz dolny prawy zawór (cofanie dolnego siłownika) 
14. Czekaj (sprawdzenie położenia do osiągnięcia portu 128) 
15.  Skocz na początek pętli (powtórz n razy 5-14) 
16. Chowaj oba siłowniki 
17.  Czekaj aż cofnie się górny (sprawdzanie położenia do osiągnięcia portu 8) 
18.  Czekaj aż cofnie się dolny (sprawdzenie położenia do osiągnięcia portu 128) 
19.  Zamknij elektrozawory 

 

Wnioski 

- Pneumatycznymi elementami i urządzeniami wykonawczymi ( np. siłowniki i zawory) 

możemy sterować bezpośrednio – bez elementów wzmacniających. 

- Urządzenia pneumatyczne sterowane układami sekwencyjnymi mogą być efektywnie 

wykorzystywane w różnych procesach technologicznych, gdyż posiadają lekkość konstrukcji, 
wykazują się dobrą szybkością działania, są mało wrażliwe na trudne warunki pracy 
(wahania temperatury, drgania, wstrząsy, zapylenie). Także plusem jest względnie niewielka 
wrażliwość na parametry czynnika roboczego ( zanieczyszczenie, wilgotność, wahania 
ciśnienia). Programy sterujące są stosunkowo łatwe w obsłudze i dają zwiększenie 
efektywności działania.