
Ar jūsų pneumatinėse valdymo sistemose pasitaiko laiko nenuoseklumų, netikėtų sekos gedimų ar pavojingų blokavimo apėjimų? Šios dažniausiai pasitaikančios problemos dažnai kyla dėl netinkamai parinktų loginių komponentų, todėl gamyba tampa neefektyvi, kyla saugos incidentų ir didėja techninės priežiūros išlaidos. Pasirinkus tinkamus pneumatinės logikos komponentus galima iš karto išspręsti šias kritines problemas.
Ideali pneumatinė loginė sistema turi užtikrinti patikimą nuoseklų veikimą, tikslų laiko valdymą ir saugius blokavimo mechanizmus. Norint tinkamai parinkti komponentus, reikia išmanyti nuosekliųjų diagramų standartus, laiko vėlinimo patvirtinimo metodikas ir kelių signalų blokavimo bandymų procedūras, kad būtų užtikrintas sistemos vientisumas ir veikimas.
Neseniai konsultavausi su pakuočių įrangos gamintoju, kuris patyrė pertraukiamų sekos gedimų savo dėžučių surinkimo įrenginyje, dėl kurių prarado 7% produkcijos. Įdiegus tinkamai nurodytus pneumatinės logikos komponentus su patvirtintu laiku ir blokuotėmis, gedimų skaičius sumažėjo žemiau 0,5%, o tai leido sutaupyti daugiau nei $180 000 prarastos produkcijos per metus. Leiskite pasidalyti tuo, ką išmokau apie tobulų pneumatinės logikos komponentų parinkimą jūsų taikymui.
Turinys
- Kaip kurti standartus atitinkančias pneumatines nuosekliąsias diagramas
- Laiko vėlinimo modulio tikslumo patvirtinimo metodai tiksliam valdymui
- Kelių signalų blokavimo mechanizmo bandymas, siekiant užtikrinti saugų veikimą
Kaip kurti standartus atitinkančias pneumatines nuosekliąsias diagramas
Sekvencinės diagramos yra pneumatinių loginių sistemų projektavimo pagrindas, nes jose standartizuotai atvaizduojamas sistemos veikimas, užtikrinantis aiškumą ir nuoseklumą.
Pneumatinės nuosekliosios diagramos vizualizuoja laiko ryšius tarp sistemos įvykių, naudodamos standartizuotus simbolius ir formatavimo konvencijas, apibrėžtas ISO 1219-21 ir ANSI/JIC standartus. Tinkamai sudarytos schemos leidžia tiksliai parinkti komponentus, palengvina trikčių šalinimą ir yra svarbūs sistemos techninės priežiūros ir modifikavimo dokumentai.
Sekvencinių diagramų standartų supratimas
Pneumatinių nuosekliųjų diagramų kūrimą reglamentuoja keli tarptautiniai standartai:
Standartinis | Focus | Pagrindiniai elementai | Paraiška |
---|---|---|---|
ISO 1219-2 | Skysčių galios sistemos | Simbolių standartai, diagramų išdėstymas | Tarptautinis standartas |
ANSI/JIC | Pramonės valdymo sistemos | Amerikos simbolių konvencijos | JAV gamyba |
IEC 60848 | GRAFCET/SFC | Žingsninio perėjimo metodika | Sudėtingos sekos |
VDI 3260 | Pneumatinė logika | Specializuoti loginiai simboliai | Vokietijos / Europos sistemos |
Nuosekliosios diagramos tipai ir programos
Pneumatinių loginių sistemų projektavime naudojami skirtingi diagramų tipai:
Išstūmimo žingsnių diagrama
Labiausiai paplitęs pneumatinės sekos atvaizdavimo formatas:
Struktūra
- Vertikalioji ašis: Sistemos komponentai (cilindrai, vožtuvai)
- Horizontalioji ašis: Žingsniai arba laiko progresija
- Judėjimo linijos: Komponentų įjungimas/išjungimasPagrindinės savybės
- Aiškus komponentų judėjimo vizualizavimas
- Žingsnis po žingsnio
- Vienu metu atliekamų veiksmų nustatymas
- Skirtumas tarp ištiesimo ir įtraukimo judesiųGeriausios programos
- Kelių cilindrų sekos
- esamų sistemų trikčių šalinimas
- Operatorių mokymo medžiaga
Signalo žingsnių diagrama
Daugiausia dėmesio skiriama valdymo signalams, o ne fiziniams judesiams:
Struktūra
- Vertikalioji ašis: Signalų šaltiniai (galiniai jungikliai, jutikliai)
- Horizontalioji ašis: Žingsniai arba laiko progresija
- Signalinės linijos: Įjungimo/išjungimo būsenos pokyčiaiPagrindinės savybės
- Dėmesys valdymo logikai
- Aiškūs signalų laiko ryšiai
- Signalų sutapimų nustatymas
- Blokavimo sąlygų vizualizavimasGeriausios programos
- Sudėtingos loginės sistemos
- Nuo signalo priklausančios sekos
- Blokavimo patikra
Funkcijų diagrama (GRAFCET2/SFC)
Sudėtingų sekų struktūrizuotas metodas:
Struktūra
- Žingsniai (stačiakampiai): Stabilios sistemos būsenos
- Perėjimai (horizontalios linijos): Būklės pasikeitimo sąlygos
- Nukreiptos nuorodos: Srautas tarp etapų
- Veiksmai: Kiekviename etape atliekamos operacijosPagrindinės savybės
- Aiškus būsenų ir perėjimų atskyrimas
- Lygiagrečių sekų palaikymas
- Sąlyginis šakojimosi vaizdavimas
- Hierarchinės struktūros gebėjimasGeriausios programos
- Sudėtingos kelių kelių sekos
- Sąlyginių operacijų sistemos
- Integracija su PLC programavimu
Standartinių simbolių sutartiniai ženklai
Nuoseklus simbolių naudojimas yra labai svarbus diagramos aiškumui:
Pavaros atstovavimas
Komponentas | Simbolių konvencija | Atstovavimas judėjimui | Valstybės nuoroda |
---|---|---|---|
Vieno veikimo cilindras | Viena linija su grįžtamąja spyruokle | Horizontalus poslinkis | Ištiesta / ištraukta padėtis |
Dvigubo veikimo cilindras | Dviguba linija be spyruoklės | Horizontalus poslinkis | Ištiesta / ištraukta padėtis |
Rotacinė pavara | Apskritimas su sukimosi rodykle | Kampinis poslinkis | Pasukama / pradinė padėtis |
Griebtuvai | Lygiagrečios linijos su rodyklėmis | Atidarymo / uždarymo indikacija | Atidaryta / uždaryta būsena |
Signalo elemento atvaizdavimas
Elementas | Simbolis | Atstovavimas valstybei | Prijungimo konvencija |
---|---|---|---|
Ribinis jungiklis | Kvadratas su voleliu | Užpildoma, kai aktyvuojama | Brūkšninė linija iki pavaros |
Slėgio jungiklis | Apskritimas su diafragma | Užpildoma, kai aktyvuojama | Vientisa linija prie slėgio šaltinio |
Laikmatis | Laikrodžio ciferblatas | Radialinis linijos judėjimas | Ryšys su paleistu elementu |
Loginis elementas | Funkcijos simbolis (AND, OR) | Išėjimo būsenos indikacija | Įvesties ir išvesties linijos |
Nuosekliosios diagramos kūrimo procesas
Vadovaukitės šiuo sisteminiu metodu, kad sukurtumėte standartus atitinkančias nuosekliąsias diagramas:
Sistemos analizė
- Nustatykite visas pavaras ir jų judesius
- Apibrėžti sekos reikalavimus
- Nustatyti kontrolės priklausomybes
- Laiko reikalavimų nustatymasKomponentų sąrašas
- Sukurti vertikaliosios ašies komponentų sąrašą
- išdėstyti logine tvarka (paprastai operacijos eiga)
- Įtraukite visas pavaros ir signalinius elementus
- Pridėti laiko/logikos komponentusŽingsnio apibrėžtis
- Apibrėžti atskirus etapus iš eilės
- Nustatyti žingsnio perėjimo sąlygas
- Nustatykite žingsnių trukmę (jei taikoma)
- Nustatyti lygiagrečias operacijasDiagramos konstravimas
- Nubraižykite komponentų judėjimo linijas
- Pridėti signalo įjungimo taškus
- Įtraukite laiko elementus
- Pažymėkite sąsajas ir priklausomybesPatikrinimas ir patvirtinimas
- Loginio nuoseklumo tikrinimas
- Patikrinti pagal sekos reikalavimus
- Patvirtinkite laiko ryšius
- Patvirtinkite blokavimo funkciją
Dažniausiai pasitaikančios nuosekliosios diagramos klaidos
Venkite šių dažnai daromų diagramų kūrimo klaidų:
Loginiai neatitikimai
- Signalų priklausomybės be šaltinių
- Neįmanomi vienalaikiai judesiai
- Trūkstami grąžinimo judesiai
- Neišsamios sekosStandartiniai pažeidimai
- Nenuoseklus simbolių naudojimas
- Nestandartiniai linijų tipai
- Netinkamas komponentų atvaizdavimas
- Neaiškūs žingsnių perėjimaiPraktiniai klausimai
- Nerealūs laiko reikalavimai
- Nepakankamas jutiklio padėties nustatymas
- Neįvertinti mechaniniai apribojimai
- Trūkstami saugos aspektai
Atvejo analizė: Nuosekliosios diagramos optimizavimas
Neseniai dirbau su maisto perdirbimo įrangos gamintoju, kuris susidūrė su pertraukiamais produktų tvarkymo sistemos užstrigimais. Esami dokumentai buvo neišsamūs ir nenuoseklūs, todėl buvo sudėtinga pašalinti trikdžius.
Atlikta analizė atskleidė:
- Nenuoseklūs nuoseklių diagramų formatai dokumentuose
- Trūkstamų signalų priklausomybės kritiniuose perėjimuose
- Neaiškūs laiko reikalavimai tarp judesių
- Nedokumentuotos rankinės intervencijos sekoje
Įgyvendindami išsamų sprendimą:
- Sukurtos standartizuotos poslinkio ir žingsnio diagramos, skirtos operatoriui.
- Parengtos išsamios signalų žingsnių diagramos, skirtos techninei priežiūrai
- Įgyvendintos GRAFCET diagramos sudėtingiems sprendimų taškams
- Standartizuotas simbolių naudojimas visuose dokumentuose
Rezultatai buvo reikšmingi:
- Nustatytos trys anksčiau neaptiktos loginės klaidos
- Atskleista kritinė produkto perkėlimo laiko problema
- Įdiegtos tinkamos blokuotės svarbiausiuose sekos taškuose
- Sumažėjo uogienių incidentų 83%
- Sumažėjo trikčių šalinimo laikas 67%
- Geresnis operatoriaus supratimas apie sistemos veikimą
Laiko vėlinimo modulio tikslumo patvirtinimo metodai tiksliam valdymui
Pneumatiniai laiko vėlinimo moduliai yra svarbūs nuosekliųjų sistemų komponentai, tačiau jų veikimas turi būti patvirtintas, kad būtų užtikrintas patikimas veikimas.
Laiko vėlinimo patvirtinimo metodikomis sistemingai tikrinamas pneumatinių laiko modulių tikslumas, pakartojamumas ir stabilumas įvairiomis darbo sąlygomis. Tinkamas įteisinimas užtikrina, kad laikui svarbios operacijos išlaikytų reikiamą tikslumą visą jų eksploatavimo laiką, užkertant kelią sekos gedimams ir gamybos trikdžiams.
Pneumatinės laiko vėlinimo sistemos pagrindų supratimas
Prieš atliekant patvirtinimą būtina suprasti pneumatinių laiko matavimo prietaisų veikimo principus ir specifikacijas:
Pneumatinių laiko vėlinimo modulių tipai
Atidėjimo tipas | Veikimo principas | Tipinis tikslumas | Reguliavimo diapazonas | Geriausios programos |
---|---|---|---|---|
Angos ir rezervuaro jungtis | Oro srautas per apribojimą | ±10-15% | 0,1-30 sekundžių | Bendroji paskirtis |
Tikslioji diafragma | Kalibruotas apribojimas su kompensacija | ±5-10% | 0,2-60 sekundžių | Pramoninės sekos |
Mechaninis laikmatis | Laikrodžio mechanizmas arba eskapementas | ±2-5% | 0,5-300 sekundžių | Kritinis laikas |
Pneumatinis dašiklis | Kontroliuojamas oro išstūmimas | ±7-12% | 0,1-10 sekundžių | Amortizacija, slopinimas |
Elektroninis-pneumatinis | Elektroninis laikmatis su pneumatine išvestimi | ±1-3% | 0,01-999 sekundės | Tikslūs taikymai |
Kritiniai našumo parametrai
Pagrindinės metrikos, kurias reikia patvirtinti bet kuriam laiko nustatymo moduliui:
Tikslumas
- Nukrypimas nuo nustatyto taško standartinėmis sąlygomis
- Paprastai išreiškiama nustatyto laiko procentine dalimiPakartojamumas
- Nuokrypis tarp viena po kitos atliekamų operacijų
- Labai svarbu, kad seka būtų nuosekli.Temperatūros stabilumas
- Laiko kitimas darbinės temperatūros diapazone
- Dažnai nepastebimas, tačiau reikšmingas realiose programoseJautrumas slėgiui
- Laiko kitimas keičiantis tiekimo slėgiui
- Svarbu sistemoms, kuriose slėgis svyruojaIlgalaikis dreifas
- Laiko pokyčiai per ilgesnį veikimo laiką
- Turi įtakos techninės priežiūros intervalams ir kalibravimo poreikiams
Standartizuotos patvirtinimo metodikos
Yra keletas nusistovėjusių metodų, kaip patvirtinti laiko vėlinimo efektyvumą:
Pagrindinis laiko patvirtinimo metodas (suderinamas su ISO 6358)
Tinka bendram pramoniniam naudojimui:
Bandymų sąranka
- Įdiekite laiko modulį bandymo grandinėje
- Prie įvesties ir išvesties jungiami tikslūs slėgio jutikliai
- Naudokite didelės spartos duomenų rinkimo sistemą (ne mažiau kaip 100 Hz)
- Tikslus tiekimo slėgio reguliavimas
- Aplinkos temperatūros kontrolė iki 23°C ±2°CBandymo procedūra
- Nustatykite uždelsimą iki tikslinės vertės
- Naudokite standartinį darbinį slėgį (paprastai 6 bar)
- Paleidimo laiko modulis
- Įrašykite slėgio profilius įėjime ir išėjime
- Apibrėžti laiko tašką ties 50% slėgio padidėjimo tašku
- Pakartokite mažiausiai 10 ciklų
- Bandymas esant mažiausiam, tipiniam ir didžiausiam uždelsimo nustatymuiAnalizės rodikliai
- Apskaičiuokite vidutinį uždelsimo laiką
- Nustatykite standartinį nuokrypį
- Apskaičiuokite tikslumą (nuokrypį nuo nustatyto taško)
- Nustatyti pakartojamumą (didžiausią variaciją)
Išsamus patvirtinimo protokolas
Svarbiausioms programoms, kurioms reikia išsamių duomenų apie veikimą:
Standartinės būklės atskaitos taškas
- Atlikite pagrindinį patvirtinimą etaloninėmis sąlygomis
- Nustatyti bazinius veiklos rodiklius
- Ne mažiau kaip 30 ciklų statistiniam pagrįstumui užtikrintiJautrumo slėgiui bandymas
- Bandymas esant -15%, nominaliam ir +15% tiekimo slėgiui
- Apskaičiuokite slėgio koeficientą (% pokytis vienam barui)
- Nustatykite mažiausią slėgį patikimam veikimui užtikrintiJautrumo temperatūrai bandymas
- Bandymas esant minimaliai, nominaliai ir maksimaliai darbinei temperatūrai
- Leiskite visiškai stabilizuotis termiškai (mažiausiai 2 valandas)
- Apskaičiuokite temperatūros koeficientą (% pokytis per °C)Ilgalaikio stabilumo bandymai
- Nepertraukiamai veikia daugiau kaip 10 000 ciklų
- Mėginių ėmimo laikas reguliariais intervalais
- Apskaičiuokite dreifo greitį ir numatomą kalibravimo intervaląApkrovos jautrumo testavimas
- Bandymas su skirtingais tolesnio srauto tūriais
- Bandymas su skirtingais prijungtais komponentais
- Nustatykite didžiausią patikimą apkrovą
Reikalavimai patvirtinimo įrangai
Tinkamam patvirtinimui reikia tinkamos bandymų įrangos:
Pagrindinės įrangos specifikacijos
Įranga | Minimali specifikacija | Rekomenduojama specifikacija | Tikslas |
---|---|---|---|
Slėgio jutikliai | 0,5% tikslumas, 100 Hz mėginių ėmimas | 0,1% tikslumas, 1 kHz mėginių ėmimas | Matuokite slėgio profilius |
Duomenų gavimas | 12 bitų skiriamoji geba, 100 Hz | 16 bitų skiriamoji geba, 1 kHz | Įrašyti laiko duomenis |
Laikmatis / skaitiklis | 0,01 s skiriamoji geba | 0,001 s skiriamoji geba | Etaloninis matavimas |
Slėgio reguliavimas | ±0,1 baro stabilumas | ±0,05 baro stabilumas | Kontrolinio bandymo sąlygos |
Temperatūros valdymas | ±2 °C stabilumas | ±1°C stabilumas | Aplinkos kontrolė |
Srauto matavimas | 2% tikslumas | 1% tikslumas | Patikrinkite srauto charakteristikas |
Patvirtinimo duomenų analizė ir aiškinimas
Norint gauti reikšmingų rezultatų, labai svarbu tinkamai išanalizuoti patvirtinimo duomenis:
Statistinė analizė
- Apskaičiuokite vidurkį, medianą ir standartinį nuokrypį
- Nustatyti Cpk3 ir procesų pajėgumai
- Nustatyti nukrypimus ir ypatingas priežastis
- Taikyti kontrolės diagramų metodikasKoreliacinė analizė
- Laiko svyravimus susieti su aplinkos veiksniais
- Nustatyti svarbius įtaką darančius kintamuosius
- Kompensavimo strategijų kūrimasGedimo režimo analizė
- Nustatyti sąlygas, dėl kurių atsiranda laiko gedimų
- Nustatyti veiklos ribas
- Nustatyti saugos ribas
Atvejo analizė: Laiko vėlavimo patvirtinimo įgyvendinimas
Neseniai dirbau su farmacijos įrangos gamintoju, kurio buteliukų užpildymo sistemoje buvo pastebėtas nenuoseklus veikimo laikas, todėl užpildymo tūris svyravo.
Atlikta analizė atskleidė:
- Laiko moduliai, veikiantys ±12% tikslumu (specifikacijoje reikalaujama ±5%)
- Didelis jautrumas temperatūrai gamybos pamainų metu
- Pakartojamumo problemos po ilgesnio veikimo
- Slėgio svyravimai, turintys įtakos laiko suderinamumui
Įgyvendinant išsamią patvirtinimo programą:
- Parengtas individualus patvirtinimo protokolas, pagrįstas taikomosios programos reikalavimais
- Išbandyti visi laiko moduliai realiomis darbo sąlygomis
- Charakterizuotos eksploatacinės savybės slėgio ir temperatūros diapazonuose
- Įdiegta statistinė proceso kontrolė laiko patvirtinimui
Rezultatai buvo reikšmingi:
- Nustatyti trys laiko moduliai, kuriuos reikia pakeisti
- Atrasta kritinio slėgio reguliavimo problema
- Įgyvendinta temperatūros kompensavimo strategija
- Sumažintas laiko nuokrypis nuo ±12% iki ±3,5%
- 68% sumažintas užpildymo tūrio kitimas
- Nustatytas 6 mėnesių patvirtinimo intervalas, pagrįstas dreifo analize
Kelių signalų blokavimo mechanizmo bandymas, siekiant užtikrinti saugų veikimą
Blokavimo sistemos yra labai svarbūs pneumatinių loginių sistemų saugos elementai, kuriuos reikia kruopščiai išbandyti, kad būtų užtikrintas tinkamas veikimas bet kokiomis sąlygomis.
Kelių signalų blokavimo bandymų metodikomis sistemingai tikrinama, ar pneumatinės saugos sistemos užkerta kelią pavojingoms operacijoms, kai nesilaikoma apsaugos sąlygų. Visapusiškas bandymas užtikrina, kad blokavimo įtaisai tinkamai veiktų įprastomis, neįprastomis ir gedimo sąlygomis, apsaugodami darbuotojus ir įrangą nuo potencialiai pavojingų situacijų.
Pneumatinio blokavimo pagrindų supratimas
Blokavimui naudojamos loginės signalų kombinacijos, leidžiančios arba neleidžiančios atlikti operacijų:
Pneumatinių blokavimo sistemų tipai
Blokavimo tipas | Veikimo principas | Saugos lygis | Sudėtingumas | Geriausios programos |
---|---|---|---|---|
Vieno signalo | Pagrindinė blokavimo funkcija | Žemas | Paprastas | Nekritinės operacijos |
Dviejų signalų | Dviejų sąlygų patikra | Vidutinis | Vidutinio sunkumo | Standartinės saugos programos |
Balsavimo logika | 2 iš 3 arba panašus atleidimas | Aukštas | Sudėtingas | Svarbiausios saugos funkcijos |
Stebimas blokavimas | Savikontrolės funkcija | Labai aukštas | Labai sudėtinga | Personalo sauga |
Blokavimas pagal laiką | Nuo sekos priklausantis leidžiamojo pobūdžio | Vidutinis | Vidutinio sunkumo | Procesų sekos nustatymas |
Blokavimo įgyvendinimo metodai
Bendrieji pneumatinių blokavimo įtaisų diegimo būdai:
Loginių elementų metodas
- Naudoja AND, OR, NOT funkcijas
- Diskrečiųjų komponentų įgyvendinimas
- Matoma veikimo būsena
- Lengvai modifikuojamasVožtuvų blokavimo metodas
- Mechaninis arba bandomasis vožtuvų blokavimas
- Integruota į vožtuvo konstrukciją
- Paprastai yra tvirtesni
- Mažiau lankstus modifikavimuiMišrių technologijų metodas
- Pneumatinių ir elektrinių / elektroninių elementų derinys
- Dažnai kaip sąsajos naudojami slėgio jungikliai
- Didesnis lankstumas
- Reikalingos įvairių sričių žinios
Išsami blokavimo blokavimo bandymų metodika
Sisteminis blokavimo funkcijų patvirtinimo metodas:
Funkcinio testavimo protokolas
Pagrindinis numatomo veikimo patikrinimas:
Įprasto veikimo bandymas
- Patikrinkite, ar blokavimas leidžia veikti, kai tenkinamos visos sąlygos
- Patvirtinkite tinkamą seką su laiko reikalavimais
- Kelių ciklų testavimas siekiant užtikrinti nuoseklumą
- Patikrinkite, ar tinkamai atstatytas veikimasBlokavimo funkcijos tyrimas
- Atskirai išbandykite kiekvieną blokavimo sąlygą
- Patikrinimo operacija neleidžiama, kai neįvykdoma kuri nors sąlyga
- Patvirtinkite tinkamą indikaciją ir (arba) grįžtamąjį ryšį
- Bandymo ribinės sąlygos (šiek tiek aukščiau ir žemiau ribinių verčių)Iš naujo nustatyti elgsenos bandymai
- Patikrinkite, ar tinkamai iš naujo nustatomas blokavimo režimas
- Automatinio ir rankinio atstatymo funkcijų bandymas
- Patvirtinkite, kad nenumatytas veikimo atkūrimas neįvyko
- Jei reikia, patikrinkite atminties funkcijas
Gedimų būklės testavimas
Elgesio neįprastomis sąlygomis patikrinimas:
Signalo gedimo testavimas
- Imituoti jutiklių ir jungiklių gedimus
- Bandymas su atjungtomis signalų linijomis
- Patikrinkite saugų elgesį
- Patvirtinkite atitinkamus pavojaus signalus ir (arba) indikatoriusMaitinimo nuostolių testavimas
- Bandymo elgsena praradus slėgį
- Patikrinkite būseną po slėgio atkūrimo
- Patvirtinkite, kad atkūrimo metu nėra netikėtų judesių
- Bandymo dalinio slėgio scenarijaiKomponentų gedimų modeliavimas
- Kritinių komponentų nutekėjimas
- Bandymas su iš dalies veikiančiais vožtuvais
- Imituoti įstrigusius komponentus
- Patikrinti sistemos reakciją į pablogėjusias sąlygas
Veikimo ribų testavimas
Veikimo pagal specifikacijų ribas patikrinimas:
Laiko maržos testavimas
- Bandymas esant mažiausiam ir didžiausiam nurodytam laikui
- Patikrinkite veikimą su greičiausiais įmanomais signalų pokyčiais
- Bandymas su lėčiausiais numatomais signalo pokyčiais
- Patvirtinkite normalaus ir gedimo laiko skirtumąSlėgio ribų bandymas
- Bandymas esant mažiausiam nurodytam slėgiui
- Bandymas esant didžiausiam nurodytam slėgiui
- Patikrinkite, ar veikia esant slėgio svyravimams
- Nustatyti blokavimo funkcijos jautrumą slėgiuiAplinkos sąlygų bandymai
- Bandymas esant ekstremalioms temperatūroms
- Patikrinkite veikimą su vibracija / smūgiu
- Bandymas įvedant taršą
- Patvirtinkite veikimą blogiausiomis aplinkos sąlygomis
Blokavimo bandymo dokumentų reikalavimai
Atliekant blokavimo bandymus labai svarbu tinkamai parengti dokumentus:
Svarbiausi dokumentų elementai
Bandymo specifikacija
- Aiškūs įskaitymo / neįskaitymo kriterijai
- Nuoroda į taikomus standartus
- Reikalingos bandymo sąlygos
- Bandymų įrangos specifikacijosBandymo procedūra
- Žingsnis po žingsnio bandymo instrukcijos
- Pradinės sąlygos ir sąranka
- Reikalingi specialūs matavimai
- Saugos priemonės atliekant bandymusBandymų rezultatai
- Neapdoroti bandymų duomenys
- Analizė ir skaičiavimai
- Patenkinama/nepatenkinama nustatymas
- Anomalijos ir pastebėjimaiPatikrinimo dokumentai
- Bandytojo identifikavimas ir kvalifikacija
- Bandymų įrangos kalibravimo įrašai
- Bandymo sąlygų patikrinimas
- Patvirtinimo parašai
Blokavimo blokavimo bandymų standartai ir taisyklės
Blokavimo bandymų reikalavimus reglamentuoja keli standartai:
Standartas / reglamentas | Focus | Pagrindiniai reikalavimai | Paraiška |
---|---|---|---|
ISO 138494 | Mašinų sauga | Veikimo lygio tikrinimas | Mašinų sauga |
IEC 61508 | Funkcinė sauga | SIL lygio patvirtinimas | Proceso sauga |
OSHA 1910.1475 | Išjungimas ir (arba) ženklinimas | Izoliacijos patikrinimas | Darbuotojų sauga |
LT 983 | Pneumatinė sauga | Specifiniai pneumatiniai reikalavimai | Europos mašinos |
ANSI/PMMI B155.1 | Pakavimo mašinos | Konkretūs pramonės reikalavimai | Pakavimo įranga |
Atvejo analizė: Blokavimo sistemos optimizavimas
Neseniai konsultavau automobilių dalių gamintoją, kuris patyrė saugos incidentą, kai atliekant techninę priežiūrą netikėtai suveikė pneumatinis presas.
Atlikta analizė atskleidė:
- Netinkama blokavimo patikros programa
- Vieno taško gedimai kritinėse saugos grandinėse
- Po sistemos modifikacijų nėra oficialaus patvirtinimo
- Nenuosekli testavimo metodika tarp pamainų
Įgyvendindami išsamų sprendimą:
- Parengti standartizuoti blokavimo bandymų protokolai
- Įdiegtas visų saugos grandinių gedimų injekcijos testavimas
- Sukurta išsami bandymų dokumentacija ir įrašai
- Nustatytas reguliarus patvirtinimo grafikas
- Apmokyti techninės priežiūros darbuotojai apie bandymų procedūras
Rezultatai buvo reikšmingi:
- Nustatyti septyni anksčiau neaptikti gedimo būdai
- Atrasta kritinė blokavimo laiko problema
- Įdiegta perteklinė blokavimo sistema, užtikrinanti darbuotojų saugą
- Pašalinti vieno taško gedimai visose saugos grandinėse
- Pasiekta atitiktis ISO 13849 d veiksmingumo lygiui
- Nulis saugos incidentų per 18 mėnesių nuo įdiegimo
Išsami pneumatinės logikos komponentų atrankos strategija
Norėdami parinkti optimalius pneumatinės logikos komponentus bet kokiam taikymui, vadovaukitės šiuo integruotu požiūriu:
Apibrėžti sistemos reikalavimus
- Nustatykite sekos sudėtingumą ir laiko poreikius
- Nustatyti saugai svarbias funkcijas
- Aplinkos darbo sąlygų nustatymas
- Apibrėžti patikimumo ir techninės priežiūros reikalavimusDokumentų sistemos logika
- Kurkite standartus atitinkančias nuosekliąsias diagramas
- Nustatykite visas nuo laiko priklausančias funkcijas
- Sudarykite visų reikiamų blokavimų žemėlapį
- Dokumentuoti signalų ryšiusPasirinkite tinkamus komponentus
- Pasirinkite loginius elementus pagal funkcinius reikalavimus
- Pasirinkite laiko nustatymo modulius pagal tikslumo poreikius
- Nustatyti blokavimo įgyvendinimo būdą
- Atsižvelgti į aplinkos suderinamumąPatvirtinkite sistemos veikimą
- Laiko modulio tikslumo ir stabilumo testavimas
- Patikrinkite blokavimo veikimą visomis sąlygomis
- Patvirtinkite, kad sekos operacija atitinka diagramas
- Dokumentuoti visus patvirtinimo rezultatus
Integruota atrankos matrica
Paraiškų teikimo reikalavimai | Rekomenduojamas loginis tipas | Laiko modulio pasirinkimas | Blokavimo įgyvendinimas |
---|---|---|---|
Paprasta seka, nekritinė | Pagrindinė vožtuvų logika | Standartinis angų rezervuaras | Vieno signalo blokavimas |
Vidutinio sudėtingumo, pramoninis | Specialūs loginiai elementai | Tikslioji diafragma su kompensacija | Dviejų signalų blokavimas |
Sudėtinga seka, kritinis laikas | Specializuoti loginiai moduliai | Elektroninis-pneumatinis hibridas | Balsavimo logika su stebėsena |
Saugai svarbi programa | Perteklinės loginės sistemos | Mechaninis laikmatis su stebėjimo funkcija | Stebimas blokavimas su grįžtamuoju ryšiu |
Atšiauri aplinka, patikimas veikimas | Sandarūs loginiai moduliai | Temperatūros kompensuojamas laikmatis | Mechaniškai sujungtas blokavimas |
Išvada
Norint pasirinkti optimalius pneumatinės logikos komponentus, reikia išmanyti nuosekliųjų diagramų standartus, laiko vėlinimo patvirtinimo metodikas ir blokavimo bandymų procedūras. Taikydami šiuos principus galite pasiekti patikimą sekos veikimą, tikslų laiko valdymą ir saugų blokavimą bet kurioje pneumatinio valdymo programoje.
Dažniausiai užduodami klausimai apie pneumatinės logikos komponentų parinkimą
Kaip nustatyti reikiamą pneumatinės sistemos laiko nustatymo tikslumą?
Analizuokite savo proceso reikalavimus, nustatydami laiko atžvilgiu svarbias operacijas ir jų poveikį produkto kokybei ar sistemos veikimui. Bendram medžiagų tvarkymui paprastai pakanka ±10% tikslumo. Sinchronizuotoms operacijoms (pvz., perkėlimo taškų) reikia siekti ±5% tikslumo. Tiksliųjų procesų, turinčių įtakos produkto kokybei (pildymas, dozavimas), atveju reikia ±2-3% tikslumo. Kritiniams taikymams gali reikėti ±1% ar geresnio tikslumo, kuris paprastai pasiekiamas naudojant elektroninius ir pneumatinius hibridinius laikmačius. Prie apskaičiuotų reikalavimų visada pridėkite bent 25% saugos atsargą ir patikrinkite laiką realiomis darbo sąlygomis, o ne tik bandydami stende.
Koks yra patikimiausias kritinių saugos blokatorių diegimo būdas?
Svarbiausiose saugos programose diegiama perteklinė balsavimo logika (2 iš 3) su stebėsena. Jei įmanoma, naudokite mechaniškai susietus vožtuvo elementus, kad būtų išvengta bendro režimo gedimų. Kritinių funkcijų atveju naudokite ir teigiamą, ir neigiamą logiką (tikrinkite signalų buvimą IR nebuvimą). Užtikrinkite, kad sistema pereitų į saugią būseną visais gedimo atvejais, įskaitant maitinimo ir (arba) slėgio praradimą. Įtraukite vizualius indikatorius, rodančius blokavimo būseną, ir reguliariai atlikite funkcinius bandymus intervalais, nustatytais įvertinus riziką. Siekiant didžiausio patikimumo, tose vietose, kur elektros sistemos gali būti pažeistos aplinkos veiksnių, apsvarstykite tik pneumatinius sprendimus.
Kaip dažnai reikėtų atnaujinti pneumatines nuosekliąsias diagramas atliekant sistemos pakeitimus?
Atnaujinkite pneumatines nuosekliąsias diagramas prieš įgyvendindami bet kokius sistemos pakeitimus, o ne po jų. Diagramą laikykite pagrindiniu dokumentu, kuris lemia pakeitimus, o ne pakeitimų įrašu. Įgyvendinę sistemą, patikrinkite faktinį sistemos veikimą pagal atnaujintą schemą ir nedelsdami ištaisykite bet kokius neatitikimus. Atlikdami nedidelius pakeitimus, atnaujinkite paveiktą diagramos dalį ir peržiūrėkite gretimas sekas, kad nustatytumėte jų poveikį. Jei pakeitimai yra esminiai, atlikite visą diagramos peržiūrą ir patvirtinimą. Palaikykite visų diagramų versijų kontrolę ir užtikrinkite, kad visos pasenusios versijos būtų pašalintos iš tarnybinių zonų. Įgyvendinkite oficialų peržiūros procesą, pagal kurį po kiekvieno modifikavimo ciklo reikia pasirašyti dėl diagramos tikslumo.
-
Apžvelgiamas ISO 1219-2 standartas, kuriame nurodytos skysčių galios sistemų grandinių schemų braižymo taisyklės, įskaitant simbolių naudojimą ir išdėstymo taisykles. ↩
-
Paaiškina GRAFCET (nuosekliųjų funkcijų diagramos) - standartizuotos grafinės kalbos, naudojamos nuosekliojo valdymo sistemų, ypač automatikos srityje, elgsenai aprašyti - principus. ↩
-
Pateikiamas išsamus proceso pajėgumo indekso (Cpk) - statistinės priemonės, naudojamos proceso gebėjimui gaminti produkciją pagal kliento specifikacijų ribas įvertinti - apibrėžimas. ↩
-
Aprašomas ISO 13849 standartas, kuriame pateikiami saugos reikalavimai ir gairės dėl su sauga susijusių valdymo sistemų dalių projektavimo ir integravimo principų, įskaitant veikimo lygių (PL) nustatymą. ↩
-
Pateikiama informacija apie OSHA 1910.147 standartą, dar vadinamą "Lockout/Tagout" (LOTO), kuriame išdėstyti reikalavimai, kaip išjungti mašinas ar įrenginius, kad būtų išvengta pavojingos energijos išsiskyrimo aptarnavimo ar techninės priežiūros metu. ↩