Udhëheqje Kompjuterike III

P J E

K O S

*

SH .M .

Q

S

.

-

#

H .

"

I

8

R V

S

M

H

E

T

T

A

T

O R

P

E S

I "

I M

-

8

"

S G U S

S

H K U P

SHMQSH "8 SHTATORI" - SHKUP

UDHËHEQJE (DREJTIMI) KOMPJUTERIKE viti i III

Fitim Axhami

SHKUP

2016

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE

viti i III

HYRJE

Libra “UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE” është për nxënësit e vitit të tretë të profilit teknik për udhëheqje kompjuterike. Në këtë literaturë mësohet teknologjia e makinerisë prodhuese nga aspekti tjetër modern i kësaj fushe. Lënda e studimit janë teknologjitë më të reja prodhuese, siq janë: udhëheqja kompjuterike, robotika, sistemet prodhuese fleksibile, kontrolerët logjik programqabil, etj. Në këtë libër është munduar që materia maksimalisht të afrohet deri te nxënësit në mënyrë të thjeshtë dhe kuptueshëm. Libri është rezultat i punës shumëvjeqare të autorit në fushën e teknologjive të reja, si në aspektin teorik, ashtu edhe në atë praktik. Në literaturë janë implementuar njohuritë e përcjelljes kontinuale të trendeve moderne në makinerinë prodhuese moderne: udhëheqja automatike, CNC teknologjitë, CAD/CAM teknologjitë. Gjithashtu, në të janë të përpunuar edhe teknologjitë më moderne nga fusha e robotikës. Gjatë zgjedhjes së materialit është llogaritur edhe përgatitja e kabineteve me pajisje, si dhe për standarde të caktuara, me qëllim që ky libër të jetë aplikativ në mësimin real. Përmbajtjet e prezentuara në libër do ti ndihmojnë nxënësit që të kuptojnë principin e udhëheqjes automatike në makinerinë prodhuese, strukturën dhe përdorimin e sitemeve prodhuese kompjuterike dhe do të mundësojnë kyçjen relativisht të lehtë dhe të shpejtë në problematikën globale të automatizimit në prodhimin modern.

1


viti i III

HYRJE

Libra “UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE” është për nxënësit e vitit të tretë të profilit teknik për udhëheqje kompjuterike. Në këtë literaturë mësohet teknologjia e makinerisë prodhuese nga aspekti tjetër modern i kësaj fushe. Lënda e studimit janë teknologjitë më të reja prodhuese, siq janë: udhëheqja kompjuterike, robotika, sistemet prodhuese fleksibile, kontrolerët logjik programqabil, etj. Në këtë libër është munduar që materia maksimalisht të afrohet deri te nxënësit në mënyrë të thjeshtë dhe kuptueshëm. Libri është rezultat i punës shumëvjeqare të autorit në fushën e teknologjive të reja, si në aspektin teorik, ashtu edhe në atë praktik. Në literaturë janë implementuar njohuritë e përcjelljes kontinuale të trendeve moderne në makinerinë prodhuese moderne: udhëheqja automatike, CNC teknologjitë, CAD/CAM teknologjitë. Gjithashtu, në të janë të përpunuar edhe teknologjitë më moderne nga fusha e robotikës. Gjatë zgjedhjes së materialit është llogaritur edhe përgatitja e kabineteve me pajisje, si dhe për standarde të caktuara, me qëllim që ky libër të jetë aplikativ në mësimin real. Përmbajtjet e prezentuara në libër do ti ndihmojnë nxënësit që të kuptojnë principin e udhëheqjes automatike në makinerinë prodhuese, strukturën dhe përdorimin e sitemeve prodhuese kompjuterike dhe do të mundësojnë kyçjen relativisht të lehtë dhe të shpejtë në problematikën globale të automatizimit në prodhimin modern.

1


viti i III

DREJTIMI

OBJEKTIVAT Nxënësi të: Njeh mekanizimin mekanizimin dhe automatizimin. Definon udhëheqjen. Krahason drejtimin me lidhje kthyese dhe pa lidhje kthyese. Sqaron SUA pa lidhje kthyese dhe SUA me lidhje kthyese. Numëron madhësitë relevante te makinat metalprerëse. Njeh përdorimin e kompjuterëve në industri. Analizon sistemet teknologjike. Sqaron automatizimin e proceseve teknologjike. Numëron sistemet për përpunim.

1. HYRJE

Në gjysmën e dytë të shekullit njëzet, është bërë përparim I madh në gjetjen dhe zhvillimin e shumë teknikave dhe teknologjive të cilët ndikojnë në prodhimin industrial. Mes tyre vend më të rëndësishëm zën zhvillimi i mikroprocesorëve dhe kompjuterët. Kësaj duhet ti shtohet zhvillimi i makinave vegla të reja, robotët, metodat e përpunimit jokonvencional etj. Pa dallim lidhjen e këtyre teknikave dhe teknologjive, mund të thuhet se ndikim më të madh në ndryshimin dhe zhvillimin e prodhimit industrial ka zhvillimi i kompjuterëve. Kompjuterët dhe informatika, në masë të madhe ndikojnë në automatizimin e proceseve, metodave dhe aktiviteteve që praktikohen në prodhimin industrial. Kompjuterët dhe informatika mundësuan futjen e automatizimit në të gjitha segmentet e sistemit industrial dhe zhvillimit të hovshëm të tyre. Sot jemi dëshmitarë të zhvillimit të shpejtë të shkencës dhe teknikës. Ky zhvillim kontribuon dhe sugjeron ndryshime madhore në fushën e prodhimit industrial. Zhvillimi I shpejtë i kompjuterëve dhe sistemeve komunikuese mundëson rritje të konsiderueshme të rrjedhjes së informatave, ndërsa automatizimi i lartë mundëson ashtu që njeriu vetëm të vëzhgon procesin. Një nga segmentet themelore të zhvillimit të teknologjisë moderne është automatizimi.

2


viti i III

2. MEKANIZIMI DHE AUTOMATIZIMI

Njeriu gjithmonë ka tentuar që me sa më pak mund të punon. Prandaj ai gjithnjë ka përsosur, projektuar dhe ka zhvilluar mjete të reja për punë. Duke shfrytëzuar pajisje dhe mekanizma të ndryshme, njeriu punën e vet e ka bërë më të lehtë, e me atë është liruar nga puna fizike. Zëvendësimi i pjesërishëm ose i plotë i punës fizike të njeriut me përdorimin e makinave, mekanizmave, aparateve dhe pajisjeve quhet mekanizim. Mekanizimi mundëson rritje të produktivitetit në të gjitha fushat e prodhimit dhe në mënyrë kualitative e ndryshon mënyrën dhe kushtet e jetës të njeriut. Njeriu me zhvillimin e mjeteve të mekanizuara, paralelisht ka zhvilluar edhe sistemet për drejtim të mekanizmave dhe makinave. Me këtë, njeriu ka automatizuar makinat dhe proceset. Automatizimin, njeriu nga realizuesi i punëve e ka shndëru në organizator dhe kontrollor i proceseve të punës. Me procesin e automatizimit respektivisht makinën e automatizuar, njeriu nuk ka nevojë që të drejton drejtëpërdrejtë. Njeriu si organizatorë i punës së makinës i jep operacione të caktuara (program sipas të cilës makina do të punon) e cila në mënyrë të pamvarur i realizon. Me automatizim nënkuptohen ata masa që mundësojnë ndonjë proces të realizohet në mënyrë të pamvarur pa pjesmarrjen e njeriut. Mekanizimi është parakusht i pashmangshëm për automatizimin,siç është shfrytëzimi i energjisë natyrale parakusht për mekanizimin. Nëse automatizohen lëvizje të caktuara të veglës, ose pjesës punuese, ose drejtohet me shërbimin e një makine të caktuar bëhet fjalë për automatizimin e makinës. Nëse automatizohet i tërë procesi teknologjik, plotësim me material dhe transporti deri te kontrolli dhe montimi bëhet fjalë për proces të automatizuar. Shkalla ose niveli i automatizimt paraqet raportin e numrit të funksioneve të automatizuara në raport me numrin e përgjithshëm të funksioneve të sistemit për përpunim ose procesit teknologjik. Sipas shkallës së automatizimit mund të bëhet ndarja e vrazhdë e sistemeve të automatizuara: 3

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE 1. 2. 3.

viti i III

themelore – realizimin e informatave të dhëna mesatare – bartja dhe realizimi i informatave të dhëna të larta – krijimi, bartja dhe realizimi i informatave të dhëna

Në grupën e parë bëjnë pjesë: automatet mekanike, makinat që janë të drejtuara me kontakt (drejtimi me ndihmën e kufizuesve) makinat me sistemin drejtues me kopjim. Përfaqësuesit karakteristik të makinave me nivel të mesëm të automatizimit të NC makinave, të cilët përveç realizimit edhe e bartin informatën. CNC makinat – me drejtim të pjesërishëm ose të plotë me ndihmën e llogaritësit (kompjuterit), paraqet makinë me nivel të lartë të automatizimit.

3. SISTEMI

Sipas një definimi sistemi paraqet “Shumën e njësive të lidhura mes veti që gjinden në një rreth të përcaktuar”. Makineria prodhuese përmban më shumë sisteme të ndryshme të cilat mund të definohen si: −

sistem i punës,

−

sistem prodhues

−

sistem teknologjik dhe

−

sistem për përpunim.

Llojet e sistemeve

4


viti i III

1. Sistemi i punës është sistemi më i madh i mundshëm ( i cili mund të jetë edhe jashtë sistemit prodhues) në vete përmbanë një ose më shumë sisteme prodhuese. Sistemi prodhues përmban një ose më shumë sisteme teknologjike, ndërsa sistemi teknologjik përmban një ose më shumë sisteme për përpunim. Shembuj për sisteme të punës janë: IBM, SONY, SIEMENS, FANUC etj.

2. Sistemi prodhues është shuma e: nënsistemeve teknike, teknologjike dhe ekonomike funksioni themelor i të cilëve është fitimi i produktit të gatshëm (psh: fabrika, ndërmarrja, reparti etj). Në kuptimin më të gjërë ky sistem i përfshinë: njerëzit, ekonominë, makinat, tregun etj.

3. Sistemi teknologjik është shuma e elementeve ose nënsistemeve ku proceset teknologjike janë të lidhura prej formimit të konceptit të produktit deri te finalizimi dhe kontrolli (prova) i atij produkti. Në përbërje të sistemit teknologjik bëjnë pjesë: −

Projektimi i produktit – punimi i: konceptit të produktit, skemës kinematike,

modulit të produktit, konstruksionit të pjesëve nga produkti, komponentëve të produktit e të ngjashme. −

Projektimi i teknologjisë – zhvillimi i procedurës teknologjike, zgjedhja e

makinave, zgjedhja e veglave, zhvillimi i programit për MDN etj. −

Punimi i produktit – (përpunimi, montimi, prova)

4.

Sistemi për përpunim – përfshin pajisjet e llojllojshme teknologjike, e cila

realizon rreth të gjërë të operacioneve me qëllim që të punohet, montohet edhe provohet produkti, duke filluar prej veglës së dorës deri te sistemet më të ndërlikuara për përpunim. Që të ekziston një sistem teknologjik, duhet që ti plotëson këtë funksione: −

informatat hyrëse

−

drejtimin,

−

procesin e punës

−

informatat dalëse dhe

−

lidhjen kthyese. 5


viti i III

4. SISTEMET TEKNIKE Sistemet teknike paraqesin shumën e elementeve, pjesëve, pajisjeve, organeve,

nënsistemeve të cilët janë të lidhur funksionalisht në një tërësi me qëllim që të realizohet ndonjë qëllim. Gjatë shfrytëzimit të sistemit teknik ndodh shndërrimi dhe shkëmbimi i energjisë, materies dhe informatave. Shembull për sistemin teknik është automobili. Ai është i përbërë nga një numër i madh i pjesëve përbërëse (karoserija, rrotat, hapsira për udhëtarë, motori i repartit, transmisionit, mekanizmi drejtues, mekanizmi për frenim, pajisjet për sinjalizim etj.). Të gjithë këta pjesë fizikisht janë të bashkuar në një tërësi funksionale me qëllim që udhëtarët të barten nga një vend në tjetër. Teknikisht për të kryer punë, automobilit duhet që ti sigurohet energji. Ajo është energji kimike e karburantit e cila transformohet në energji termike me djegie të karburantit në motor dhe transformimi i tij në energji mekanike në vet motorin, e cila transmetohet në rrotat e repartit. Mënyra më e thjeshtë e paraqitjes të sistemeve teknike është nëpërmjet bllok dijagramit.

Sistemet teknike Te të gjithë sistemet teknike ekzistojnë tri lloje të madhësive: • madhësitë hyrëse X, •

madhësitë dalëse Y dhe

•

madhësitë shkatërruese Z.

Te automobilat madhësitë hyrëse janë: rrotullimi i timonit, ndërrimi i shkallës së transmetimit, pozita e komandës për gaz, frenimi e të ngjashme. Madhësitë dalëse te automobili janë kahja dhe shpejtësia e lëvizjes. 6


viti i III

Madhësitë çrregulluese janë: forma e rrugës, jorrafshinat e rrugës, ngarkesa e

automobilit, kushtet klimatike (era, shiu e të ngjashme). Sistemi teknik zakonisht përbëhet nga nënsistemet të cilët me lidhjet dhe veprimet e tyre mes veti mundësojnë që të funksionon.

5. DREJTIMI

Që të realizohet me sukses një proces teknologjik ai duhet të drejtohet (udhëhiqet). Drejtimi paraqet shumën e aktiviteteve me të cilët sigurohet paraprakisht rrjedhë e

caktuar e procesit në kushte të veprimeve shkatërruese. Shembull për drejtimin është drejtimi i automobilit si sistem teknik. Shuma e aktiviteteve gjatë drejtimit të automobilit i përfshinë këta madhësi: rrotullimin e timonit,

ndërrimin e shkallës së transmetimit, ndërrimin e numrit të rrotullimit të motorit, frenimin, etj. Me këtë mund të themi se shuma e aktiviteteve i paraqesin madhësitë hyrëse në sistem. Rrjedhja e paracaktuar e procesit është e definuar nëpërmjet madhësive dalëse të cilët

kanë të bëjnë me madhësitë që definojnë lëvizjen e automobilit, e ato janë: kahja e lëvizjes, shpejtësia, nxitimi etj. Veprimet çrregulluese janë ato madhësi të cilët mund të çrregullojnë drejtimin e

automobilit, e ato janë siq u tregu më lartë: forma e rrugës, situatat në rrugë, jorrafshirat, kushtet klimatike etj. Nëse shikohet shembulli i drejtimit të automobilit do të shohim se madhësitë që ndikojnë në proces (hyrëse, dalëse, çrregulluese) të drejtimit me një sistem teknik janë disa madhësi fizike. Drejtimi si proces sillet në drejtim – mirëmbajtje të këtyre madhësive fizike në vlerat e dhëna. Madhësitë fizike në procesin e drejtimit quhen edhe si varijabla të procesit. Madhësitë fizike gjegjësisht varijablat mund të jenë analoge ose diskrete. Analo ge janë ata madhësi fizike të cilët me kohë janë të pandërprera – kontinuale. Në

shembullin e drejtimit të automobilit ajo do të ishte shpejtësia e lëvizjes. Diskrete janë ato madhësi fizike të cilët me kohë janë të ndërprera – diskontinuale. Te

automobili ajo është shkalla e transmetimit (1, 2, 3, 4, 5, R). Që të mund të drejtohet me sistemet teknike është e nevojshme që të dihet sjellja e tij respektivisht të dihen vetitë e tij statike dhe dinamike. Për shembull: vozitësi gjatë trajnimit 7


viti i III

mëson se si reagon automobili kur i ipet gaz, si mbahet drejtimi i lëvizjes me ndihmën e timonit e të ngjashme. Në atë mënyrë vozitësi mëson algoritmin e funksionimit të automobilit dhe në atë mënyrë duhet të drejtohet me automobilin (algoritmi i drejtimit-udhëheqjes). Çdo gabim gjatë drejtimit shkakton devijim të varijablave nga kufijt e lejuar që do të thotë çrregullim i algoritmit. Në përgjithësi, drejtimi me sistemet teknike gjatë së cilës madhësitë fizike-varijablat nuk devijojnë nga kufijtë e lejuar dhe sistemi gjatë drejtimit sillet normalisht dhe përcaktohet me shumën e rregullave dhe varësitë matematikore që quhet algoritëm i funksionimit të sistemit. Zakonisht gabimet gjatë drejtimit ndodhin për shkak të madhësive çrregulluese ose për shkak të madhësive hyrëse joadekuate në sistemin teknik që shkakton sjellje jonormale të sistemit. Drejtimi mund të jetë: −

pa lidhje kthyese ose

−

me lidhje kthyese

Drejtimi manual pa lidhje kthyese

Drejtimi manual me lidhje kthyese

Drejtimi automatik pa lidhje kthyese

Drejtimi automatik me lidhje kthyese 8


viti i III

X – madhësitë hyrëse në proces Y – madhësitë dalëse në proces Në rastin e drejtimit pa lidhje kthyese me procesin e drejtimit për vendosjen e madhësive hyrëse X, të nevojshme për rrjedhjen e procesit, derisa madhësitë dalëse Y, nuk përcjellen dhe nuk ndikojnë mbi procesin e drejtimit. Gjatë drejtimit me lidhje kthyese përcillen madhësitë dalëse Y, respektivisht rezultatet e procesit. Madhësitë dalëse krahasohen me madhësitë hyrëse X dhe në rast të devijimit në raport me madhësitë hyrëse bëhet korigjimi i madhësive hyrëse. Drejtimi mund të jetë automatik ose manual .

Llojet e drejtimit-udhëheqjes

Nëse gjatë drejtimit me lidhje kthyese, ipet një madhësi hyrëse e cila gjatë procesit duhet të mbahet konstante atëhere bëhet fjalë për llojin e drejtimit (udhëheqjes) – me rregullim . Numri më i madh i stabilimenteve nuk mud të paramendohet pa rregullim.

Rregullimi automatik është karakteristike për proceset energjetike të cilët kanë rrjedhje kontinuale (rregullimi i temperaturës, rregullimi i rrjedhjes, rregullimi i presionit etj.). Nëse gjatë drejtimit me lidhje kthyese, ipen më shumë madhësi hyrëse të cilët gjatë procesit janë të ndryshueshëm, atëhere bëhet fjalë për drejtim-udhëheqje të programuar . Shembull për drejtim-udhëheqje të programuar është makina me drejtim numerik (CNC) ku 9


viti i III

me ndihmën e programit ipet numër i madh i madhësive gjeometrike (gjatësitë e hapave) dhe madhësive teknologjike (numri i rrotullimeve, zhvendosjet etj.) të cilët gjatë procesit ndryshohen. Ky lloj i drejtimit-udhëheqjes është karakteristike për proceset diskontinuale ku ka numër të madh të lëvizjeve (përpunimi i metaleve).

6. SISTEMET PËR DREJTIM (UDHËHEQJE) AUTOMATIK DHE RREGULLIM SISTEMET PËR RREGULLIM AUTOMATIK (SRRA)

Sistemet për drejtim te të cilët madhësia hyrëse X është konstante dhe e njëjta duhet të mbahet konstante në intervale të gjata kohore quhet sistem për rregullim automatik (SRRA). Shembull për rregullim automatik nga jeta e përditshme janë: bojleri, frigoriferi,

kazani me avull, sistemet për ftohje te automobilat e të ngjashme. Sistemet për rregullim mund të jenë: −

manuale (biodinamike) ose

−

automatike.

Zakonisht përdoren sistemet për rregullim automatik të cilat janë me lidhje kthyese respektivisht paraqesin sisteme të mbyllura. Principet themelore të funksionimit të sistemeve për rregullim mund të sqarohen nëpërmjet shembullit të rregullimit të presionit të kazanit me avull i cili nxehet me ndihmën e karburantit-mazut. Nëpërmjet valvolës përcjellëse rregullohet sasia e karburantit nga djegia e të cilit varet temperatura dhe presioni i avullit në kazan. Manometri e matë presionin e avullit në kazan. Nëse sillet sasi më e vogël e karburantit, bie presioni i avullit dhe anasjelltas nëse sillet sasi më e madhe e karburantit, temperatura rritet, e me atë edhe presioni i avullit. Nëse konsumi i avullit nuk është e mjaftueshme, presioni i avullit mund të rritet e që do të shkaktonte eksplodim të kazanit. Do të thotë se sjellja e karburantit duhet që me kujdesë të rritet ose zvoglohet ashtu që presioni në kazan të jetë konstant pa marrë parasysh konsumin e avullit. Gjegjësisht mund të thuhet se presioni në kazan duhet të rregullohet. Nëse është njeriu që duhet të përcjell presionin e avullit nëpërmjet manometrit, me dorë e rritë ose e zvoglon 10


viti i III

sasinë e karburantit nëpërmjet valvolës atëhere bëhet fjalë për rregullim manual (biodinamik) të presionit të avullit.

Mbajtja e presionit konstant në kazan mund të realizohet edhe me sistemin për rregullim automatik (SRRA). Në këtë rast në vend të manometrit vendoset shndërruesi

matës – SHM ose dhënës i cili jep informata për madhësinë e presionit të avullit në kazan. Ajo informatë në formën e sinjalit elektrik dërgohet në njësinë drejtuese (dirigjuese) – NjD , në të cilën bëhet krahasimi i madhësisë së dhënë të presionit me atë të maturën (fituarën) në kazan. Nëse paraqitet dallim të këtyre madhësive ajo quhet gabim. Në bazë të madhësisë të këtij gabimi, NjD dërgon sinjal dirigjues deri te motori i repartit të valvolës sjellëse M. Nëse me gabimin vërtetohet se presioni në kazan është më i madh nga e lejuara atëhere motori i repartit e ndalon valvolën sjellëse me qka zvoglohet sasia e karburantit, e me atë zvoglohet edhe presioni në kazan. Zvogëlimi i sasisë së karburantit bëhet derisa NjD nuk e vërteton se më nuk ka gabim respektivisht kur presioni në kazan barazohet me vlerën e dhënë të definuar si madhësi e dhënë hyrëse në NjD. Në shembullin e përshkruar është paraqitur rregullimi i presionit me lidhje kthyese. Respektivisht ekziston lidhje kthyese nga madhësia dalëse (presioni në kazan) vlera e të cilit përcillet në mënyrë kontinuale nga ana e NjD dhe rregullohet gjegjësisht mbahet konstante në intervale të gjata kohore.

11


viti i III

7. SISTEMET PËR DREJTIM (UDHËHEQJE) AUTOMATIK (SDA)

Për dallim nga sistemet për rregullim automatik (SRRA) ku madhësia dalëse e udhëhequr është një dhe mbahet konstant, te sistemet me drejtim automatik (SDA) madhësitë dalëse janë më shumë dhe janë të ndryshëm gjatë rrjedhjes së procesit. Gjithashtu për dallim nga rregullimi te SDA në drejtimet me proceset, njeriu është plotësisht i zëvendësuar me sistemet drejtuese të veqanta automatike. Varësisht nga mënyra e formimit të madhësisë drejtuese u, ekzistojnë sisteme për drejtim automatik 12


viti i III

pa lidhje kthyese (sistemet e hapura) dhe −

me lidhje kthyese (sistemet e mbyllura) Në vizatimin e radhës është paraqitur bllok dijagrami i SDA pa lidhje kthyese.

X – madhësitë hyrëse Y – madhësitë dalëse u – madhësia drejtuese (udhëheqëse) SD – sistemet drejtuese (udhëheqëse) OD – objekt i drejtimit (udhëheqjes) Te SDA madhësia drejtuese u pa lidhje kthyese formohet dhe mvaret vetëm nga madhësitë hyrëse X, që do të thotë u = f(x). Madhësitë dalëse nuk përcillen dhe nuk ndikojnë në formimin e madhësisë drejtuese u , e me atë nuk ndikojnë në objektin e drejtimit gjegjësisht në procesin e punës. Nëse madhësia drejtuese u formohet si dallim i madhësive të dhëna hyrëse X dhe madhësive të vërteta dalëse Y, respektivisht u = f(x - y) , atëhere SDA është me lidhje kthyese respektivisht i mbyllur. Dallimi mes madhësive hyrëse dhe dalëse ε = (x - y), quhet gabim. Në vizatimin e radhës është paraqitur bllok dijagrami i SDA me lidhje kthyese.

13


viti i III

Lidhja kthyese është ajo që mundëson të përcillen madhësitë dalëse Y të krahasohen me ato hyrëse X dhe në bazë të atij krahasimi gjegjësisht gabimit të detektuar

ε

= (x - y), të

formohen madhësitë drejtuese u që në mënyrë të rregullt do të drejtojnë me objektin e drejtimit gjegjësisht me procesin.

8. ELEMENTET E SISTEMEVE TË UDHËHEQJES AUTOMATIKE

Komponentët kryesorë të SUA janë: 

objekti i udhëheqjes – procesi

kontroleri që udhëheq me procesin. Në kohën e sotme si element drejtues



(udhëheqës) – si kontroler përdoret kompjuteri.

Në esencë, të shikuar si tërësi, SUA paraqesin sisteme të ndërlikuara të përbëra nga komponentët mekanik, qarqet elektrike, qarqet elektromekanike, hidraulike, pneumatike, qarqet elektropneumatike dhe elektrohidraulike. Në bllok skemat funksionale, elementet e SUA paraqiten me katror këndrejt – blloqe me madhësi hyrëse dhe dalëse.

Elementet në SUA mund të jenë pasiv dhe aktiv. Te elementet pasive madhësia dalëse (sinjali) Y është më i vogël nga madhësia hyrëse (sinjali) X. Shembull për element pasiv janë rezistuesit elektrik. Elementet aktive për dallim nga ato pasive kanë burim plotësues të energjisë dhe prandaj te këta madhësia dalëse Y mund të jetë më e madhe nga madhësia 14


viti i III

hyrëse X. Shembull për element aktiv janë përforcuesit e sinjaleve. Sipas funksioneve të cilët c ilët i realizojnë në SUA ekzistojnë këta lloje të elementeve: e lementeve:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

shndëruesit e matjes diskriminatorët përforcuesit organet realizuese organet punuese elementet ndërprerëse.

Udhëheqja në SUA zakonisht realizohet me sinjale elektrike të cilët janë më të përshtatshëm për drejtim të proceseve. Kjo do të thotë se edhe disa madhësi joelektrike duhet të shndërrohen në elektrike. Shndëruesit e matjes janë elemente të cilët madhësinë e drejtuar e shndërojnë në sinjal elektrik të përshtatshëm për shfrytëzim të mëtutjeshëm në SUA. Nëngrup i veqant të shndëruesve matës janë senzorët. Në SUA zakonisht madhësia dalëse e ndonjë elementi është e dobët që të mund të vepron në elementin e radhës në sistem. Prandaj madhësitë e tilla (sinjalet) duhet të përforcohen. Përforcuesit janë elemente aktive të cilët me përdorimin e burimit ndihmës të energjisë mundësojnë përforcim të madhësisë dalëse (sinjalit). Diskriminatorët janë elemente të cilët bëjnë krahasimin e madhësive hyrëse X, me madhësitë dalëse Y, të cilët janë rezultat i drejtimit-udhëheqjes. Dallimi i madhësisë dalëse dhe hyrëse të cilën e detekton diskriminatori quhet gabim

ε

Takohen edhe me emrin = (x - y) . Takohen

komparatorë ose detektorë të gabimit .

Në SUA organet realizuese janë të paraqitura me sistemin e repartit gjegjësisht motorët të cilët i lëvizin organet punuese. Organet realizuese respektivisht motorët mund të jenë elektrike, e lektrike, hidraulike, pneumatike dhe të kombinuara. Organet realizuese rea lizuese janë të njohura edhe me emrin aktuatorë. Organet Organet pu nuese te një SUA janë të paraqitura me elementet lëvizëse të sistemit me

të cilat realizohet procesi. Te një makinë metalprerëse të udhëhequr me kompjuter (CNC) ato janë bartësit e veglës, tavolinat e punës etj. Lidhja mes organeve realizuese (motorëve) dhe organeve punuese quhet xhunto (lidhëse). Ajo nuk mund të jetë në mënyrë direkte por për këtë duhet të ketë ndërmjetësues. 15


viti i III

Zakonisht si ndërmjetësues përdoren lidhëse, reduktorë, sisteme të boshtve të vidhëzuar me dado etj. Elementet ndërprerëse përdoren për ndërprerje dhe lidhje të qarqeve elektrike. Për

atë qëllim shfrytëzohen: ndërprerësit, tasterët, relejët etj.

9. SISTEMET PËR UDHËHEQJE AUTOMATIKE (SUA) TE MAKINAT METALPRERËSE (MMP)

Kur te MMP, shumica e funksioneve janë të automatizuar me aplikimin e SUA dhe kur sistemi udhëheqës

–

S.U.

respektivisht

njësia

udhëheqëse - Nj.U., në realitet është kompjuteri, fitohet e ashtuquajtura makina e drejtuar me kompjuter

gjegjësisht

CNC

(computer

numeracaly numeracaly co ntrolled) makina.

Te këta makina përdoret SUA me drejtim programor . Gjatë drejtimit programor, madhësitë

hyrëse janë në numër më të madh dhe sakt të definuar ndryshohen me kohën. Te CNC sistemet moderne, madhësitë hyrëse ipen në formë të programit e cila memorizohet në kompjutetin drejtues të makinës. Programi përmban të gjitha instruksionet në formë të komandave, urdhrave dhe kodeve me të cilat definohen madhësitë hyrëse dhe ndryshimi i tyre me kohën. Makina përcjell instruksionet nga kompjuteri drejtues dhe realizon procesin e përpunimit.

10. KL ASIFIKIMI I MADHËSIVE NË SUA TE MAKINA MAK INAT T METAL METALPRERËSE PRERËSE

Te sistemet për udhëheqje programore te makinat metalprerëse, dallojmë këta madhësi: 16




viti i III

Madhësi hyrëse: gjatësia e hapit, numri i rrotullimeve, zhvendosjet, thellësitë e

prerjes, kyçja dhe shkyçja e sistemit për ftohje, ndërrimi i veglës dhe funksionet tjera ndihmëse. 

Madhësitë dalëse: dimensionet, forma, saktësia dhe kualiteti i përpunimit të pjesës

punuese. Ndonjëherë si madhësi dalëse mirren edhe karakteristikat e caktuara të shtresës sipërfaqësore të materialit të pjesës punuese siç është ngurtësia, struktura, etj. 

Madhësitë çrregulluese: zgjërimi, deformimet mekanike dhe termike, vibrimet dhe

karakteristikat tjera që shkaktojnë ndryshime (devijime, deformime).

11.SUA PA LIDHJE KTHYESE

Sistemet

pa

lidhje

kthyese

karakterizohen me atë që programi i dhënë i punës realizohet sipas ciklit të punës të përcaktuar më herët dhe procesit të përpunimit që rrjedh në mënyrë të pamvarur nga ndikimet e jashtme. Në këtë grupë të makinave bëjnë pjesë automatet dhe gjysëmautomatet të udhëhequra me bregore, te të cilët i tërë 17


viti i III

procesi rrjedh mvarësisht nga forma e bregut dhe në mënyrë të pamvarur nga gjendja e veglës, makinës dhe madhësive tjera çrregulluese. Nuk është prezent asnjë lidhje kthyese automatike me të cilën do të përcillej kualiteti i punës së realizuar dhe do të bëhej korigjimi i punës së makinës. Njeriu është ai i cili duhet me kohë ta vërenë dhe ti mënjanon të metat në punë, ta vëzhgon procesin dhe ta rregullon makinën.

12. SDA PA LIDHJE KTHYESE – BLLOK SKEMA DETALE

Te SDA gjithmon është prezent ndonjë bartës i programit, i cili përmban programin e dhënë. Programi futet në pajisjen për pranim dhe përpunim në përbërje të njësisë udhëheqëse ku lexohet, analizohet dhe shndërrohet në sinjale të koduara të përshtatshme për drejtim me procesin. Pastaj sinjalet drejtohen kah organet realizuese (motorët ngasës të makinës) të cilët i përcjellin lëvizje organeve punuese të makinës (bartësit e veglave, tavolinave të punës etj.). Lëvizjet e organeve punuese paraqesin madhësi drejtuese me të 18


viti i III

cilat veprohet në pjesën punuese, respektivisht realizohet procesi i përpunimit. Bartësi I programit dhe pajisja për pranim dhe përpunim të programit gjindet në përbërje të njësisë udhëheqëse të makinës. Shembull për drejtim pa lidhje kthyese:

Drejtim pa lidhje kthyese te frezi numerik

13. SUA ME LIDHJE KTHYESE TË BRENDSHME

19


viti i III

Te SUA pa lidhje kthyese kemi paraqitje me të ashtuquajturën lidhje e brendshme kthyese. Kjo lidhje është e kushtëzuar nga konstruksioni i makinës, e jo nga rrjedhja e procesit. Te ky SUA lidhja kthyese fitohet nga sistemi matës i cili regjistron lëvizjet e organeve punuese. Kjo informatë kthehet në pajisjen për pranim dhe

përpunim

krahasues

ku

gjindet

(diskriminatori),

elementi ku

-

bëhet

krahasimi i madhësive të dhëna me ato të kthyera (fituara). Mirëpo procesi edhe më tutje rrjedh sipas programit të dhënë më parë me çka këto makina bëjnë pjesë në grupin e makinave me SUA pa lidhje kthyese. Shembull i drejtimit me lidhje kthyese të brendshme

Makinat me proces të punës me lidhje kthyese karakterizohen me lidhje kthyese, me të cilën mundësohet përcjellja e rrjedhjes së procesit që të fitohen rezultatet e dëshiruara. Për shkak të numrit të madh të madhësive çrregulluese, vështirë është të gjindet sistem i drejtimit i cili do të reagonte në të gjitha ndryshimet me qëllim që të mundësohet rrjedhje ideale e procesit.

20


viti i III

Sistemi më i mirë i drejtimit është ai adaptiv. Te makinat me sistem adaptiv të udhëheqjes, udhëheqja karakterizohet me përshtatjen (adaptimin) e programit për punë të makinës me kushtet e rrjedhjes së procesit. Programi i dhënë për përpunim nuk i merr parasysh të gjitha çrregullimet, por në të kemi supozimet për kushte ideale të rrjedhjes së procesit. Me drejtimin adaptiv mundësohet që të përcillen të gjitha madhësitë ndikuese, me qëllim që të analizohen dhe mbi bazë të asaj analize të bëhet korigjimi i programit të punës së makinës.

21


viti i III

Shembull për SDA te torno me drejtim numerik

Dukuritë komplekse që ndodhin gjatë punës së makinës me drejtim adaptiv dhe procesit të përpunimit, vështirë përshkruhet me modele matematikore, të cilat janë të nevojshme për drejtim adaptiv. Mirëpo principet e drejtimit adaptiv gjithnjë e më shumë janë aktuale, sepse afrohen sistemit kibernetik të drejtimit, me karakteristika të organizmave të gjalla. 14. DREJTIMI ANALOG DHE DIXHITAL

Sistemi analog i drejtimit automatik është sistem i tillë te i cili madhësitë – varijablat janë të pandërprera gjatë kohës. Këta sisteme nuk posedojnë kompjuter por drejtimi realizohet me ndihmën e përforcuesve elektronik, pajisjeve mekanike hidraulike dhe pneumatike. Te këta sisteme për çdo madhësi në strukturën e drejtimit ekziston lidhje e veçantë kthyese me kontroler analog. Që do të thotë nëse për drejtim të ndonjë procesi janë të nevojshme 100 madhësi, SDA duhet të ketë 100 lidhje kthyese. 22


Sinjali analog

viti i III

Sinjali digjital

Në SDA-të e reja, kontrolerët analog janë të zëvendësuar me kompjuter. Drejtimi ku përdoret kompjuter quhet dixhital. Madhësitë përpunohen në kodin binar të përbërë vetëm prej dy numrave 0 dhe 1. te drejtimi dixhital madhësitë- varijablat janë diskrete respektivisht drejtimi realizohet në intervale kohore diskrete. Drejtimi dixhital kompjuterik në raport me atë analog është shumë më e mirë sepse të gjitha lidhjet kthyese realizohen nëpërmjet një kompjuteri. Kompjuteri nëpërmjet lidhjeve kthyese i mbledh informatat për madhësitë dalëse të procesit dhe mbi bazë të algoritmit të drejtimit formon sinjale drejtuese të cilët drejtojnë me aktuatorët (elementet e repartit). Në shikim të sigurisë të drejtimit kompjuterik, ana negative është ajo se nëse dështon vetëm një komponentë e kompjuterit drejtues, rrjedhja e procesit është e rrezikuar. Te sistemet moderne në raste të tilla kyçen sistemet e sigurisë të cilët mundësojnë vazhdimin e procesit por me varijabla rezerv të caktuar më herët si zëvendësim për madhësitë reale. Zhvillimi i kompjuterëve ka sjellë deri te ajo që udhëheqja të jetë më e lirë në teknikën dixhitale. Përdoren elemente drejtuese me një ose dy mikroprocesor të cilët zëvendësojnë kontrolerin analog. Gjithashtu mikroprocesorët mundësojnë përdorimin e teknikave moderne të udhëheqjes me çka rriten performancat e sistemit për drejtim automatik.

15. REALIZIMI DIXHITAL I DREJTIMIT NË SDA ME NDIHMËN E KOMPJUTERIT

Në bllok skemën në vijim është paraqitur realizimi dixhital i drejtimit me ndihmën e kompjuterit. Kompjuteri në bazë të programit të dhënë, algoritmin e drejtimit dhe informatave të fituara nga madhësitë dalëse prej senzorëve formojnë sinjale drejtuese të cilët barten kah 23


viti i III

elementet realizuese – aktuatorët që i vënë në lëvizje elementet punuese. Me lëvizjen e elementeve punuese realizohet procesi. Elementet realizuese dhe punuese me një emër quhen elemente drejtu ese. Të dhënat që përpunohen në kompjuter duhet të jenë formë të numrave – dixhitale (kodi binar 0 dhe 1). Nëse për matje të madhësive dalëse përdoren senzor dixhital, të dhënat prej multiplekserit dalës drejtëpërdrejtë hyjnë në kompjuter. Nëse përdoren senzor analog, informatat nga senzorët para se të vendosen në kompjuter duhet nga forma analoge të konvertohen në dixhitale (diskrete). Ky konverzim realizohet në ndërprerës elektronik të quajtur A/D konvertor. Pas përpunimit të informatave në kompjuter që janë në formë dixhitale të njëjtat sipas nevojës duhet të konvertohen në formë analoge (sinjale elektrike analoge). Ky konverzim realizohet në ndërprerës elektronik të quajtur D/A konvertor. Te CNC sistemet moderne për lëvizje ndihmëse përdoren motorët me hap diskret e që drejtohen në mënyrë dixhitale. Te sistemet e këtilla nuk është i nevojshëm D/A konvertori për drejtim me motorët.

Multiplekseri dhe demultiplekseri janë ndërprerës elektronik të cilët mundësojnë këmbim dhe transmetim të sinjaleve mes kompjuterit nga njëra anë dhe senzorëve dhe elementeve drejtuese nga ana tjetër. Më saktësisht multiplekseri siguron për një hyrje nga kompjuteri në multiplekser në dalje të multiplekserit të ketë më shumë dalje për distribuim të 24


viti i III

sinjaleve deri te elementet drejtuese. E kundërta e kësaj demultiplekseri ka më shumë hyrje prej senzorëve, ndërsa ka vetëm një dalje kah kompjuteri ku përpunohen informatat. 16. ELEMENTET LOGJIKE

Aplikimi i drejtimit kompjuterik me makinat zakonisht kërkon realizim të operacioneve logjike, të cilët te sistemi me drejtim manual i kryen njeriu. Nga këtu del nevoje për montim të elementeve logjike në qarqet drejtuese të sistemeve automatike. Lidhjet logjike në qarqet drejtuese mund të jenë të tipit EDHE, OSE, JO. Këta lidhje logjike themelore i lidhin kushtet për raste të caktuar me vetë ata, duke formuar funksione logjike.

Në qarkun e parë duhet të kyçen të dy ndërprerësit K1 dhe K2 që të shëndritë drita C. do të thotë se është prezente lidhja logjike EDHE. Në qarkun e dytë është dhënë lidhja logjike OSE, ku që të shëndrit drita C duhet të kyçet një nga ndërprerësit K1 ose K2. Në rastin e tretë është paraqitur qark me lidhje logjike JO. Që të shëndrit drita C duhet 25


viti i III

që të jetë i kyçur ndërprerësi K1 (psh: drita e frigoriferit, drita në mbrendësi të autompobilit etj). Si përgjigje nga shembujt e mëparshëm gjithmonë paraqiten rastet “shëndrit drita” PO dhe “nuk shëndrit drita” JO. Për shkak të llogaritjes binare është pranuar që veprimet të shkruhen në dy gjendje, atëhere për përgjigjen PO përdoret numri 1, ndërsa për përgjigjen JO përdoret numri 0. paraqitjet tabelare për tri rastet e mëparshme quhen tabela të vërtetësisë dhe në rastet konkrete paraqiten në këtë mënyrë:

Në këtë princip punojnë krahasuesit e impulseve te MVDN të cilët i krahasojnë impulsat e fituar nga senzorët me ato që janë të dhëna në program sipas të cilës punon makina. Gjithashtu në këtë mënyrë kontrollohet se a janë plotësuar kushtet e caktuara për realizim të procesit. Psh: a është e mbyllur dery mbrojtëse e hapsirës punuese, nëse nofullat nga koka shtrënguese janë të mbyllura etj. 17. LL OJET E DREJTIMIT AUTOMATIK

Drejtimiautomatik me sistemet prodhuese realizohet me ndihmën e SDA – sistemet për drejtim automatik mbi bazë të programit për drejtim të përgatitur më herët. Do të thotë se baza e drejtimit automatik është drejtimi i programuar. Programi projektohet mbi bazë të proceseve të nevojshme teknologjike që drejtohet. Programi vendoset në të ashtuquajturën bartës të programit. Varësisht nga sistemet e drejtimit automatik që përdoren, ekzistojnë: 

sisteme automatike me bartës jonumerik të programit dhe 26

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE 

viti i III

sisteme automatike me bartës numerik të programit. Nëse te sistemet automatike me bartës jon umerik të prog ramit si bartës të programit

përdoren: kufizuesit, kopjuesit dhe bregoret atëherë bëhet fjalë për drejtim të programit me bartës mekanik. Sistemet e këtilla përdoren në prodhimin me seri të mëdha dhe masovik.

Përveç drejtimit me elemente mekanike, varësisht nga lloji i bartësit jonumerik të programit, në automatikën klasike tradicionale, drejtimi mund të jetë edhe: pneumatik,



hidraulik,



elektrik,



elektrohidraulik/elektropneumatik.



27


viti i III

Në drejtimin pneumatik/hidraulik si elemente drejtuese në qarqet drejtuese përdoren komponentët pneumatik/hidraulik që definojnë ecurinë e procesit. Elementet e tilla janë shpërndarësit, valvolat etj. Në drejtimin elektrik si elemente drejtuese që definojnë ecurinë e procesit përdoren komponentët elektrik: ndërprerësit, butonët, relejët, senzorët etj. Drejtimi

elektohidraulik/pneumatik

i

bashkon

komponentët

elektrik

dhe

hidrauliko/pneumatik në sistemet për drejtim me proceset.

28


viti i III

Drejtimi me bartës jonumerik të programit është karakteristike për automatikën klasike tradicionale. Këtu karakteristike është se për drejtimin nuk përdoret kompjuter për se drejtimi me proceset realizohet me konfigurim të instalimeve me komponentë të caktuar (mekanike, elektrike, pneumatike, hidraulike, të kombinuar) dhe lidhja direkte e tyre me tela në mënyrë i cili është definuar nga ecuria e procesit teknologjik që drejtohet. Lloji i konfigurimit e definon ecurinë e procesit. Te sistemet klasike nëse paraqitet nevoja për ndryshim të ecurisë së procesit, duhet ndryshim i konfigurimit të komponentëve në sistemin e dretimit që bëhet me lidhje të re me tela të pajisjes drejtuese (lidhja-wiring) që është proces i gjatë dhe kompleks. Te sistemet automatike me bartës n umerik të programit si element kryesor drejtues përdoret kompjuteri . Kjo e zyvendëson lidhjen me tela të pajisjes drejtuese që përdoret te sistemet klasike drejtuese. Nëse paraqitet nevoja për ndryshim të rrjedhjes së procesit kjo bëhet me ndryshim të programit në kompjuter (lidhje e butë-softwiring) që është proces shumë i lirë dhe i shpejtë. 29


viti i III

18. DREJTIMI KOMPJUTERIK

Siç kemi thënë më herët thelbi i drejtimit kompjuterik është drejtimi i programuar. Më konkretisht te sistemet kompjuterike automatike përdoret e ashtuquajtura drejtimi numerik i programuar . Baza e drejtimit numerik është kodi binar i përbërë prej numrave 0

dhe 1.

Në

drejtimin kompjuterik me kod binar drejtohen proceset dhe prandaj quhen kod

makinerik, ndërsa programi i përbërë nga kodi binar quhet gjuhë makinerike. Ky kod (gjuhë)

është shumë praktik për përdorim në sistemet e automatizuara sepse te këta janë dy gjendje të cilët definojnë drejtimin, e ato janë: 

ekziston sinjal – gjendja 1



nuk ekziston sinjal – gjendja 0. Ana negative e kodit binar është ajo që për shkak të përdorimit të vetëm dy numrave (0

dhe 1)

formohen informata për drejtim që janë shumë të gjata, dhe njëkohësisht e

angazhojnë shumë memorien e programit. Prandaj në teknikën dixhitale moderne përdoren edhe kode të tjera. Zakonisht ato janë kodi oktal dhe heksadecimal. Kodi oktal përdor tetë numra prej 0 deri 7, derisa kodi heksadecimal përdor 16 numra dhe shkronja, 10 numra prej 0 deri 9 si dhe gjashtë shkronjat A, B, C, D, E dhe F. Me përdorim të këtyre dy kodeve formohen informata shumë më të shkurta. Transferi (bartja) e informatave është i shpejtë dhe më pak angazhohet memoria e programit. Por kodi oktal dhe heksadecimal prap duhet të transformohet në kodin binar që është bazë e drejtimit kompjuterik. Që të drejtohet ndonjë proces kompjuterik, duhet që njeriu-programeri të përpilon programin që në vete përmban urdhëra, kode dhe instruksione me ndihmën e të cilëve definohet ecuria e procesit. Zakonisht programet shkruhen në gjuhë të caktuar programorë që përmbajnë kode programore, instruksione dhe urdhëra që janë në formë të numrave, shkronjave dhe shenjave. Këta gjuhë programuese janë të lehta dhe të kuptueshme për njeriun por jo edhe për makinat që drejtohen. Makinat e kuptojnë gjuhën makinerike të përbërë nga kodi binar (0 dhe 1). kompjuteri si element drejtues është ai që bënë shndërrimin e programit që e ka shru njeru-programeri në kodin binar (gjuhën makinerike) të kuptueshëm për makinën. Mënyrën e këtillë që e realizon kompjuteri quhet kodim (dekodim) i informatave.

30


viti i III

19. CNC DHE PLC DREJTIMI

Sot në fushën e drejtimit kompjuterik përdoren dy teknologji themelore, e ato janë: 1.

CNC ( Computer Numerical Control) dhe

2.

PLC (Programmabile L ogical Control).

Këta dy teknologji janë shumë të ngjashme por prap kanë karakteristikat nga të cilët dallohen njëra prej tjetrës. Teknologjia CNC dhe PLC në sistemet për drejtim automatik mund të përdoren veç e veç ose së bashku. Si bazë e këtyre dy teknologjive është përdorimi i kompjuterit (kontrollorit) në drejtimin me proceset teknologjike.

31


viti i III

CNC teknologjia zakonisht përdoret për drejtim të lëvizjeve të automatizuara sipas më

shumë akseve te makinat vegla (makinat metalprerëse, makinat për përpunim të drurit etj). Prandaj programimi te këta sisteme bëhet me programimin e lëvizjeve të organeve punuese të makinës sipas akseve (X, Y, Z) si dhe programimin e funksioneve makinerike dhe teknologjike të sistemit (numri i rrotullimeve, zhvendosja, ndërrimi i veglës, ftohja, etj). Algoritmet në CNC sistemin drejtues janë strikt të definuar në raport me karakteristikat konstruktive të makinave dhe mundësive teknologjike. CNC teknologjia më së shumti përdoret për drejtim kompjuterik të makinave vegla (CNC torno, CNC frez, CNC presa, CNC shpuese, CNC retifikuese, CNC qendra për përpunim etj). Këta makina të drejtuara me kompjuter përdoren në industrinë e drurit dhe metalpërpunimit. PLC teknolog jia për dallim nga CNC teknologjia ka përdorim më të gjërë për drejtim

kompjuterik me proceset. Kjo teknologji mund të përdoret për automatizim të të gjitha proceseve. Do të thotë nuk është i kufizuar vetëm në një pjesë të proceseve industriale siç është CNC teknologjia. Kontroleri logjik programabil në raport me programimin është më fleksibil dhe jep mundësi që të krijohen aplikacione të ndryshme për automatizim të proceseve të ndryshme duke filluar nga makineria prodhuese, energjetika etj. Edhe pse PLC teknologjia ka përdorim më të gjërë në raport me CNC teknologjinë, mund të thuhet se në raport me strukturën e sistemit për drejtim automatik, CNC teknologjia është më komplekse. Më thjeshtë e thënë CNC teknologjia është e plotësuar me PLC teknologjinë respektivisht PLC teknologjia është e proektuar dhe plotësuar për drejtim me makinat vegla. Te sistemet prodhuese fleksibile moderne më shumë përdoren CNC makinat që punojnë në mënyrë të sinkronizuar dhe e realizojnë procesin prodhues. Përcillen-vëzhgohen nga një sistem i fuqishëm kompjuterik. Shumë shpesh te këta sisteme komplekse si element shtues të drejtimit përdoren elementet logjike programabile – PLC. Kombinim i këtillë CNC/PLC te sistemet komplekse është shumë i suksesshëm me përdorim të PLC lirohet CNC sistemi i drejtimit që mundësojnë mundësi plotësuese të drejtimit.

32


viti i III

Ekzistojnë dy mënyra për lidhje të këtyre dy teknologjive. Mënyra e parë është PLC të gjindet mes CNC-së dhe makinës, ndërsa mënyra e dytë është kur PLC është i integruar në vetë CNC-në. Te sistemet moderne janë prezent të dy mënyrat e lidhjes të PLC me CNC.

33


viti i III

Sistemet CNC/PLC moderne përmbajnë shumë funksione të reja operative siç janë: bllokimi i një ose më shumë akseve të lëvizjes gjatë testimit të programit, zgjedhjen e akseve ndihmëse plotësuese, përpunimi i gabimeve, puna në koordinata polare, translatim dhe rrotullim i sistemit koordinativ, interpolim helikoid, kompenzim i gabimeve për shkak të hargjimeve të veglës, konverzim i CAD datotekave etj.

34


viti i III

Këta dy teknologji detalisht do të mësohen në vazhdim të materialit.

20. DREJTIMI ELEKTRIK NË SISTEMET AUTOMATIKE KLASIKE

Siç tham më herët drejtimi te operacionet industriale realizohet me ndërprerje dhe bashkim të qarqeve elektrike. Në automatikë, drejtimi elektrik mund të jetë primare (e pastër elektrike) ose në kombinim me tjetër lloj të drejtimit (elektropneumatik, elektrohidraulik etj). Në vizatim është paraqitur qark më i thjeshtë elektrik i cili përmban këta elemente themelore: 1.

burimin e energjisë elektrike

2.

përquesit

3.

harxhues

4.

elementin ndërprerës (kontaktin, ndërprerësin, butonin) Në automatikë, qarqet elektrike rrallë herë

paraqiten në formë të mbyllur. Në skemat e relejëve që do të mësohen në vazhdim, qarqet elektrike paraqiten në formë të hapur dhe zakonisht në mënyrë vertkale. 35


viti i III

Në sistemet elektrike për drejtim automatik një nga elementet më të rëndësishme është sistemi ndërprerës. Sistemi ndërprerës ka rolin e mbylljes dhe hapjes të qarkut elektrik nën veprimin e sinjaleve të SDA. Radhitja dhe mënyra e mbylljes dhe hapjes të sistemit respektivisht veprimin e tij në SDA është i definuar me radhitjen e procesit teknologjik i cili është i automatizuar dhe drejtohet. Si elemente ndërprerëse në drejtimin elektrik përdoren:

- ndërprerësit, - tasterët, - senzorët, - butonët, - relejët, - ndërprerësit kufizues. Të gjitha këta elemente në SDA me një emër quhen kontakte. Në automatikë te sistemet për drejtim automatik dallojmë dy lloje të qarqeve elektrike:

1. qarqe elektrike drejtuese dhe 2. qarqe elektrike punuese. Thjeshtë thënë, qarqet drejtuese formojnë sinjale drejtuese me të cilat drejtohen qarqet punuese. Në qarqet elektrike drejtuese lidhen dhe furnizohen elementet drejtuese, komanduese, matëse dhe sinjalizuese. Në këta elemente bëjnë pjesë: tasterët, ndërprerësit, senzorët, rregullatorët, dhënësit dhe pajisje tjera drejtuese. Qarqet drejtuese për shkak të rolit të tyre primar të drejtimit me proceset, punojnë me tension të ulët elektrik që zakonisht është 24V. Qarqet elektrike punuese në SDA, formojnë rrathë të rrymës të elementeve

realizuese në procese. Elementet realizuese që furnizohen me këto rrath të rrymës, zakonisht janë elektromotorët dhe elektromagnetët. Siç e dijmë elementet realizuese janë në lidhje me elementet punuese dhe i lëvizin me çka realizohet procesi i punës. 36


viti i III

Qarqet elektrike punuese bartin fuqi elektrike shumë më të mëdha në krahasim me qarqet drejtuese. Prandaj qarqet elektrike punuese punojnë në tension elektrik më të lartë (220V dhe më shumë). Qarqet drejtuese me 24V formojnë sinjale drejtuese që udhëheqin me qarkun punues me 220V. Sipas rregullit të dy qarqet mes veti duhet të ndahen në mënyrë galvanike respektivisht të jenë të izoluar. Në këtë mënyrë pengohet dëmtimi i pajisjes në qarkun drejtues nga tensioni më i lartë elektrik të qarkut punues. Parashtrohet pyetja si qarku drejtues me tension të ulët elektrik lidhen dhe udhëheqin me qarqet punuese që punojnë me tension të lartë elektrik? Kjo bëhet me elemente të veçanta ndërprerëse të quajtur relej dhe kontaktorë. Në drejtimin elektrik, pajisjet me të cilët formohen sinjalet drejtuese dhe udhëhiqet me qarkun punues respektivisht procesi quhen pajisje hyrëse në SDA. Pajisjet e tilla janë: tasterët, ndërprerësit, senzorët etj. Pajisjet hyrëse bëjnë pjesë në qarqet drejtuese. Pajisjet që i realizojnë instruksionet që ipen me pajisjet hyrëse quhen pajisje (realizuese) dalëse – aktuatorë. Pajisjet e tilla zakonisht janë elektromotorët dhe

elektromagnetët. Pajisjet dalëse bëjnë pjesë në qarqet punuese. 21. ELEMENTET NDËRPRERËSE

Siç kemi cek më herët, te drejtimi analog madhësitë – varijablat janë të pandërprera për gjatë kohës dhe ndryshohen në vlera të mundshme. Madhësia e vlerave është e kufizuar me vlerën makisimale dhe minimale të madhësive dhe me definim të shumë mesogjendjeve të madhësive. Te drejtimi diskret – dixhital, udhëheqja realizohet me madhësitë që janë binare respektivisht kanë dy vlera të mundshme: 1 dhe 0. Këta vlera interpretohen si: 

ON – e kyçur, OFF – e shkyçur;



T – e vërtetë, F – e gabueshme;



lënda është prezent, lënda nuk është prezent;



tension i lartë elektrik, tension i ulët elektrik etj. Te drejtimi diskret sinjali dalës në cilin do moment është i përcaktuar nga vlera e sinjalit

hyrës (0 dhe 1). vlera e sinjalit hyrës 0 ose 1, paraqet kusht logjik që inicon proces punues. 37


viti i III

Kontroleri me sinjalet dalëse drejton ndërprerësit, motorët, valvolat dhe pajisjet tjera. Drejtimi sekuencional është grup i veçantë i drejtimit diskret. Kontroleri (kompjuteri)

udhëheq me raste që ndodhin në proces me aksione të caktuara drejtuese. Kalimi nga njëri në tjetrin aksion drejtues është parakohe i kushtëzuar me plotësimin e disa kërkesave. Për koordinim të operacioneve të ndryshme në proces gjatë drejtimit skuencional përdoren orët (tajmerët) dhe numëruesit (kaunterët). Pajisjet diskrete në SDA mund të ndahen në dy grupe: 1. pajisje hyrëse me veprim diskret – elemente ndërprerëse që përcjellin sinjale në kontroler (kompjuter) dhe 2. pajisje dalëse – organe realizuese (aktuatorët) që drejtohen nga kontroleri (kompjuteri). Në elemente ndërprerëse bëjnë pjesë: tasterët, ndërprerësit, senzorët etj. Elementet ndërprerëse me një emër të përbashkët quhen kontakte. 22. KONTAKTET

Kontaktet janë elemente që shërbejnë për mbyllje dhe ndërprerje të rrathëve elektrik. Me zhvendosje lineare të kontaktit mundësohet mbyllje të qarkut elektrik me çka mundësohet impuls elektrik në formë të sinjalit drejtues të bartet deri te organi realizues për lëvizje direkte të tij. Kontaktet përbëhen prej tri elementeve: 1.

pjesa e repartit,

2.

pjesa realizuese dhe

3.

pjesa e kontaktit. Pjesa e repartit është pjesë e kontaktit që prodhon forcë mekanike për zhvendosje të

pjesës realizuese. Sipas mënyrës në të cilën prodhohet forca mekanike ekzistojnë këta lloje të kontakteve: 

manuale – aktivizohen nga ana e operatorit me ndihmën e dorës,



të fundme – aktivizohen me presion mekanik nga pjesa e lëvizshme e ndonjë makine

punuese ose ndonjë organ realizues të sistemit për drejtim automatik, 

elektromagnetike – aktivizohen me ndihmën e elektromagnetit dhe



elektromotorike – aktivizohen me ndihmën e elektromotorëve specijal. 38


viti i III

Pjesa realizuese është pjesë e kontaktit në të cilën montohen kontaktet lëvizëse. Me

zhvendosjen e tij zhvendosen edhe kontaktet lëvizëse. Konstruksioni i kësaj pjese varet nga lloji i repartit, pjesa realizuese duhet të ketë inercion sa më të vogël dhe për një kohë më të shkurtë të kalon nga pozita neutrale në aktive dhe anasjelltas. Gjatë ndarjes së kontakteve nëpër të cilët kalon rrymë, te ta paraqitet tension i cili për shkak të distancës së vogël mes tyre shkakton hark elektrik (shkëndi), sasi e madhe e nxehtësisë dhe dëmtim të kontakteve. Pjesa e kontaktit mund të jetë me kontakte të rrafshta ose të rrumbullakta (të pikës).

Kontaktet e rrumbullakta përdoren për fuqi (intenzitet) të vogla dhe të mesme, deri sa ato të rrafshta për fuqi (intenzitet) të mëdha.

Sipas funksionit kontaktet mund të jenë: normalisht të hapur (NO – Normally Open), normalisht të mbyllur (NC – Normally Closed) dhe kontakte një mbi një.

Te kontaktet normalisht të hapur me aktivizimin e tyre (mbyllje) nëpërmjet qarkut elektrik startohet (niset) ndonjë pajisje. Te kontaktet normalisht të mbyllur me aktivizimin e tyre (hapje) nëpërmjet qarkut elektrik ndërpritet puna e ndonjë pajisjeje. Në princip NC kontaktet përdoren në qarqet elektrike për mbrojtje respektivisht kanë rolin e kontakteve EMERGENCY STOP. STOP. 39


viti i III

Kontakti një mbi një, është më i ndërlikuar se kontaktet e mëparshme. Me aktivizimin e këtij kontakti, kontakti i mesëm zhvendoset me çka shkyçet njëri qark elektrik, e njëkohësisht kyçet qarku tjetër elektrik.

23. KONTAKTET MANUAL E (TË DORËS)

Format konstruktive të kontakteve manuale më së shumti varen nga mënyra e drejtimit me ta. Më të përhapura janë dy mënyra të operimit e ato janë: 1.

rrotullimi i sustës për një kënd të caktuar dhe

2.

shtypja me gisht të sustës sustës së kontaktit. Që të zvogëlohet shkëndija gjatë kyçjes dhe shkyçjes të kontakteve manuale,

konstruksioni i mekanizmit të repartit të kontakteve realizohet me ndihmën e sustave (federëve) dhe brylorët e boshtit. Kontaktet manuale ndahen në dy grupe më të mëdha: 1.

ndërprerës dhe

2.

tasterë. Në princip ndërprerësit manual janë elemente me veprim të përhershëm. Rrethi

elektrik është në mënyrë të vazhdueshme i mbyllur ose i ndërprerë për periudhën kohore të definuar mes dy shtypjeve ose mbylljeve të ndërprerësit. Shembull për këtë lloj të ndërprerësit është ndërprerësi për kyçje të dritës. Ndërprerësit manual mund të jenë si: 

normal të hapur (NO – Normally Open)



normal të mbyllur (NC – Normally Closed) dhe



një mbi një. Simbolet skematike me të cilat paraqiten ndërprerësit manual janë:

40


viti i III

Mënyra e funksionimit të ndërprerësve manual në qarqet elektrike janë paraqitur nëpërmjet këtyre vizatimeve:

Në gjendje normale NO ndërprerësi është i hapur që në sistemet e drejtimit paraqet logjikën 0. Gjatë kësaj qarku elektrik është i ndërprerë ku pajisja (harxhuesi) Y, nuk punon respektivisht nuk është në funksion (logjika (logjika 0). Me aktivizim manual të ndërprerësit (logjika 1) qarku elektrik mbyllet ku pajisja (harxhuesi) Y, është në funksion dhe punon (logjika 1). NO ndërprerësit zakonisht përdoren për kyçje (START) të pajisjeve në sistemet për drejtim 41


viti i III

automatik. Në gjendje normale NC ndërprerësi është i mbyllur që në sistemet e drejtimit gjithashtu paraqet logjikën 0. Ku qarkut elektrik është i mbyllur gjatë së cilës pajisja (harxhuesi) Y, punon respektivisht është në funksion (logjika 1). Me aktivizim manual të ndërprerësit (logjika 1) qarku ndërpritet gjatë së cilës pajisja (harxhuesi) Y, nuk punon dhe nuk është në funksion (logjika 0). NC ndërprerësit zakonisht përdoren për shkyçje (STOP) të pajisjeve në sistemet për drejtim automatik.

Ndërprerësi me mbivendosje ka rolin e palosjes (bashkimit) të punës së dy qarqeve

elektrike. Në njërën pozitë mbivendosja e mbyll qarkun e parë elektrik deri sa qarku i dytë elektrik është ndërprerë. Harxhuesi Y1 është në funksion dhe punon deri sa Y2 nuk është në funksion. Ma ndërimmin e pozitës të palosjes (mbivendosjes) realizohet situata e kundërt. Qarku i parë ndërpritet, pajisja Y1 shkyçet (STOP) drei sa në të njëjtën kohë mbyllet qarku i 42


viti i III

dytë dhe pajisja Y2 kyçet (START). (START). Ndërprerësit manuel të tipit taster (buton) me elemente të veprimit të her pas hershme respektivisht qarku elektrik është i mbyllur ose i ndërprerë për aq kohë sa është i shtypur tasteri me dorë. Shembull për taster është zilja në shtëpitë e banimit, tastet e kompjuterëve në tastierë etj. Butonët (tasterët) njëjtë si edhe ndërprerësit mund të jenë si: 

nurmalisht të hapur (NO – Normally Open)



normalisht të mbylur (NC – Normally Closed) dhe



buton (tasterë) – një mbi një (palosje, mbivendosje). mbivendosje). Skemat simbolike me të cilat paraqiten tasterët janë:

Mënyra e funksionimit të tasterëve është shumë e ngjashme me punën e ndërprerësve. Dallimi është vetëm në mënyrën e aktivizimit dhe veprimit gjatë kohës. Nga këta arsye i skemave funksionale të butonëve (tasterëve) është i njëjtë si te ndërprerësit.

24. NDËRPRERËSIT KUFIZUES (TË FUNDME) Ndërprerësit kufizues janë elemente elektromekanike të cilët nën veprimin forcës

mekanike me intenzitet të ulët, mbyllen një ose më shumë kontakte elektrike. Quhen edhe si ndërprerës të fundme, dhe për shkak të dimensioneve të vogla dhe intenzitetit të vogël të

forcës që i aktivizon quhen edhe mikrondërprerës. Në automatikë, ndërprerësit kufizues kryesisht përdoren si kontakte kufizuese. Vendosen ashtu që ndonjë pjesë lëvizëse e makinës ose mekanizmit udhëhiqet me lëvizjen e tij, automatikisht aktivizohet ose deaktivizohet. Për shembull kontaktet e ndërprerësit kufizues 43


viti i III

e shkyçin ngasësin e bartësit të veglës te CNC makinat kur do të del nga hapsira punuese e makinës. Gjithashtu nëse dera mbrojtëse e CNC makinës nuk është e mbyllur, e me këtë nuk aktivizohet ndërprerësi kufizues, nuk ka kushte për startim të makinës. Ndërprerësit kufizues përdoren edhe te pajisjet alarmuese për mbrojtje nga hyrja e padëshiruar në hapsirë. Në vizatim është paraqitur konstruksioni i ndërprerësit kufizues vetëkthyes. Forca mekanike F vepron në levën e ndërprerësit dhe e shty te poshtë. Kjo zhvendosje bartet nëpërmjet levës elastike dhe sustës të kontaktit të sipërm i cili nën veprimin e forcës bashkohet me kontaktin e poshtëm. Pas ndërprerjes së veprimit të forcës leva elastike dhe susta kthehen në gjendje të barazpeshuar dhe kontaktet happen.

Kontaktet në ndërprerësin kufizues, mund të kenë forma të ndryshme: taster, levë e gjatë, të rrumbullakët etj. Ndërprerësit kufizues nuk e lëshojnë ujin, vajin, pluhurin respektivisht janë hermetikisht të mbyllur. Kyçja e kontakteve realizohet me saktësi prej ± 2mm, shpeshtësia e kyçjes mund të arrin vlerën prej 100 – 300 cikleve në minut, ndërsa kohëzgjatja është e kufizuar në 106 – 107 kyçje. Për shkak të rrezikut nga dëmtimet mekanike të ndërprerësve të fundme të njëjtat gjithnjë e më shumë po zëvendësohen me ndërprerësit e afërsisë pa kontakt. Ndërprerësit kufizues mekanik zakonisht përdoren për kufizim të lëvizjeve të pjesëve lëvizëse te makinat dhe sistemet. Për shkak të kontakteve mekanike me lëndët këta ndërprerës nuk rekomandohen për frekuenca të mëdha të kyçjes dhe shkyçjes (vjen deri te harxhimi i elementeve lëvizëse nga ndërprerësi dhe shkëndi te kontaktet). Në parim ndërprerësit kufizues bëjnë pjesë në senzor binar të prekjes , që inicojnë dy gjendje të mundshme të varijablave (0 dhe 1). kjo gjendje mund të jetë prezent ose joprezent e pjesës punuese në vend të caktuar, e fundme ose pozitë tjetër e pjesës lëvizëse të makinës 44


viti i III

dhe kushte tjera të ngjashme binare. Në robotikë senzorët e prekjes, zakonisht përdoren si senzor për kapje, që vendosen në anën e brendshme të kapseve të robotit. Në këtë mënyrë roboti “din” nëse e ka kapë pjesën (lëndën). Gjithashtu me ndihmën e senzorëve të prekjes makinat matëse kompjuterike i përcaktojnë dimensionet e pjesës punuese. Në kohën më të re senzorët e prekjes më nuk janë binare dhe kanë mundësi të masin intenzitetin e forcës në prekje.

Senzor binar në prekje

CNC makina matëse

Makina matëse me DN

45


viti i III

26. RELEJËT

Relei (reley – transmetim) paraqet element të aktuatorit i cili nën veprimin e sinjaleve dirigjuese nga qarku dirigjues bën aktivizimin ose deaktivizimin e pajisjeve në qarkun punues. Gjegjësisht relejët janë elemente që i lidhin qarqet dirigjuese dhe punuese në sistemet për dirigjim automatik. Sipas madhësisë fizike që i nxitë relejët mund të jenë: elektrike,



optike,



termike,



akustike,



kimike,

 

pneumatike dhe

mekanike.



Prej relejëve elektrik përdorim më të gjërë kanë: relei elektromagnetik dhe relei kohorë. Shembull për përdorim të relejëve elektrik është kur komandohet nga distanca ndalimi ose nisja e elektromotorit.

Kyçja e zakonshme e elektromotorit realizohet me rele

ndërmjetësues, ndërsa për startim përdoret tasteri. Nëse do të përdorej rele, kyçja dhe shkyçja e elektromotorit do të bëhej me ndërprerës të dorës i cili do të ishte shumë i madh dhe i shtrenjtë, gjithashtu do të përdoren edhe kabllo energjetik shumë të shtrenjta. 27. RELEI ELEKTROMAGNETIK

Relei elektromagnetik paraqet pajisje elektromekanike. Në rele sinjali elektrik dirigjues me tension prej 24V, të fituar nga pajisja hyrëse (senzori, tasteri, ndërprerësi) nga qarku dirigjues shndërrohet në lëvizje mekanike të spirancës së elektromagnetit. Me lëvizje të spirancës në të cilën janë të montuar kontaktet e daljes nga elektromagneti fitohet gjithashtu sinjal elektrik me tension por me tension të lartë (220V). Ky sinjal elektrik i hap ose i mbyll kontaktet e releit që janë pjesë të qarqeve punuese në të cilën janë të lidhur pajisjet dalëse (elektromotorët) që dirigjohen, e punojnë në tension të lartë elektrik.

46


viti i III

Relejët kanë karakteristika të caktuar që kushtëzojnë përdorimin e tyre. Ato karakteristika janë: Fuqia e aktivizimit – Pa është parametër me të cilën vlerësohet ndjeshmëria e releit.

Kjo është fuqia që duhet ta harxhon qarkun elektrik që të aktivizon relein dhe mundëson zhvendosje të spirancës. Sipas madhësisë të fuqisë së aktivizimit, relejët mund të jenë: 

relej të ndjeshëm (Pa < 1 W),



relej me fuqi mesatare (Pa ≤ 10 W).

Fuqia e dirigji mit – Pa, është fuqi elektrike me të cilën relei i kyç ose i shkyç kontaktet

e veta. Sipas kësaj fuqie ekzistojnë rele me: 

fuqi të vogël (Pk < 25 W),



fuqi të mesme (25 W < Pk < 100 W) dhe



fuqi të madhe (100 W < Pk < 1 kW). Për dirigjim me pajisjet nga qarqet punuese që punojnë me fuqi shumë të mëdha (mbi

1kW) përdorin relej me kontakte të tepër të dimensionuar. Reletë e këtillë quhen kontaktorë. Koha e aktivizimit – ta , është interval kohor që kalon nga momenti i veprimit në

sinjalin dirigjues të nxitur (nga qarku dirigjues) deri te momenti kur do të bëhet bartja e kontakteve të releit. Në sistemet komplekse dirigjuese ku përdoren shumë relej për dirigjim të shumë pajisjeve dalëse, koha e aktivizimit është veti shumë e rëndësishme për punë të shpejtë të tërë sistemit. E kundërta te disa raste të dirigjimit, është e nevojshme vonesa e transferimit të kontakteve të releit (relejët kohorë). Sipas vlerës së ta, relejët mund të jenë: 

shumë të shpejtë, relejë joinert (ta < 1ms),



relej të shpejtë (1 ms < ta < 50 ms),



relej normal (50 ms < ta < 150 ms),



relej të ngadalshëm (1 ms < ta < 1 s) dhe



relej kohorë (ta >1 s). Koha e lëshimit – tot , është interval kohor nga momenti i ndalimit të veprimit të sinjalit 47


viti i III

nxitës deri te kthimi i kontakteve të releit në pozitën fillestare.

28. KONSTRUKSIONI DHE MËNYRA E PUNËS TË RELEIT ELEKTROMAGNETIK ME NO KONTAKTE

Në vizatimin e mëposhtëm është paraqitur rele elektromagnetik. Elektromagneti me bërthamë është përforcuar në jarem të ndërtuar nga dinamo – llamarina. Kur nëpër mbështjellës të elektromagnetit nuk kalon rrymë, spiranca është në pozitën neutrale dhe kontaktet janë normalisht të hapur. Kur nëpër mbështjellës të elektromagnetit kalon rrymë elektrike nga qarku dirigjues, bërthama magnetizohet dhe me forcë elektromagnetike e tërheqë spirancën elektrike e cila kontaktin e poshtëm e zhvendos te poshtë. Kontaktet mbyllen dhe në kyçësit dalës fitohet sinjal me të cilën dirigjohet ndonjë pajisje në qarkun punues. Pas ndërprerjes së rrymës elektrike, ndalon veprimi i forcës tërheqëse të bërthamës, susta e kthen spirancën në pozitën neutrale dhe kontaktet happen. Për shkak të dukurisë së magnetizmit të vonuar mundet të tërhiqet spiranca edhe pas veprimit të sinjalit elektrik dirigjues. Që të mos ndodh kjo, në sipërfaqen e poshtme të spirancës vendoset një pllakë e hollë nga materiali dijamagnetik (metal që nuk magnetizohet), bakër ose mesing.

48


viti i III

Përveç këtij relei të përshkruar elektromagnetik me kontakte normal të hapur, ekzistojnë edhe relej me kontakte normal të mbyllur. Te këta sinjali nxitës dirigjues i hap kontaktet e relejit. Simbolet për rele të thjeshtë elektromagnetik janë:

Simbolet e kontakteve të releit te relei i thjeshtë elektromagnetik janë:

Relei i thjeshtë elektromagnetik reagon pa dallim të kahjes së rrymës elektrike. Shumë shpesh në dirigjimin automatik paraqitet nevoja e dirigjimit të elementeve realizuese me kahje të caktuar të rrymës elektrike. Në raste të këtilla përdoren të ashtuquajturat rele të polarizuar .

Relejët janë të përshtatshëm për dirigjim me sinjalet diskrete. Kanë konstruksion të thjeshtë, janë të pandjeshme në çrregullime elektrike normale dhe janë të sigurt në punë edhe gjatë varijacioneve të mëdha të tensionit. Mangësitë e relejit elektromagnetik janë: dimensionet dhe pesha relativisht të mëdha, shpejtësi të vogla, të ndjeshëm në temperatura dhe dridhje, afatgjatësi të kufizuar përshkak të harxhimit dhe djegies së kontakteve.

49

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE Qarku dirigjues

viti i III Qarku punues

S – ndërprerës, К – në qarkun dirigjues – rele, К – në qarkun punues – NO kontakt të releit К,

Y – pajisje realizuese (pajisje dalëse). Relei i thjeshtë elektromagnetik si pajisje sipas konstruksionit më së shpeshti në vete ka më shumë kontakte që mund të jenë normal të hapur – NO dhe normal të mbyllur – NC. Në skemën e mëposhtme është paraqitur përdorimi i më shumë kontakteve në një rele, më konkretisht dy normal të hapur – NO dhe një normal i mbyllur – NC. 50

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE Qarku udhëheqës

viti i III Qarqet punuese

51


viti i III

29. RELE I POLARIZUAR

Shumë shpesh në sistemet për dirigjim automatik paraqitet nevojë, elementet realizuese të dallojnë kahjen e rrymës. Për shembull elektromotori me rrymë njëkahore ka një kahje të rrotullimit nën veprimin e rrymës elektrike njëkahëshe me plus dhe minus të definuar në qarkun elektrik për atë kahje të rrotullimit të elektromotorit. Që të ndryshohet kahja e rrotullimit të elektromotorit duhet që të ndryshohet polariteti i rrymës së njëkahshme gjegjësisht plusi të bëhet minus dhe anasjelltas. Për shkak të këtyre nevojave përdoren relej të polarizuarqë në princip kanë kontakte të tipit një mbi një. Relei i polarizuar sipas konstruksionit dallohet nga relei elektromagnetik neutral. Mbështjellësi i vendosur në bërthamën e elektromagnetit është i ndarë në dy pjesë të mbështjella në të kundërt. Në të mesmen gjindet magnet i përhershëm (permanent) me spirancë në të cilën është fiksuar kontakti i mesëm nga butoni - kontakti. Për dallim nga relei neutral, te e cila spiranca ka dy pozita, te relei i polarizuar realizohen tri pozita, në mes është pozita neutrale e spirancës, ndërsa me tërheqjen e spirancës nga magneti në të majtë dhe të djathtë realizohen dy pozitat tjerame çka kryhet funksioni i mbivendosjes të qarqeve elektrike punuese. Kur nga qarku drejtues nuk vjen sinjal dirigjues, spiranca është në pozitën neutrale (në mes) dhe kontakti i mesëm i butonit është i hapur. Gjatë veprimit të tensionit drejtues njëkahorë me polaritet të dhënë, spiranca zhvendoset në njërën anë, psh. në të majtë me çka kyçet çifti i majtë i kontakteve të butonit (elektromotori rrotullohet në njërën kahje). Me ndryshimin e polaritetit të tensionit drejtues njëkahorë (plusi bëhet minus, ndërsa minusi plus), spiranca zhvendoset në të djathtë me çka mbyllet çifti i djathtë i kontakteve të butonit (elektromotori rrotullohet në kahje të kundërt). Simboli me të cilën paraqitet relei i polarizuar në skemat e relejëve është si në vijim:

52


viti i III

30. RELE ELEKTROMAGNETIK I RRYMËS ALTERNATIVE

Dy relejët e mëhershëm punojnë me rrymë të njëkahëshme. Në praktikë shumë më thjeshtë është për sinjalet dirigjuese të përdoret rrymë alternative sepse edhe vetë burimi në rrjetën elektrike të qytetit është alternative. Prandaj shumë shpesh përdoren rele me rrymë elektrike alternative. Relejët e rrymës alternative në raport me relejët e rrymës së njëkahëshme

në

mënyrë

konstruktive shumë pak dallohen. Dukuritë

e

padëshirueshme

te

relejët me rrymë alternative janë vibrimet e bërthamës. Këto vibrime mund të shkaktojnë djegie të kontakteve të releit dhe ndërprerje të qarkut drejtues prandaj për mënjanimin e tyre janë të nevojshëm masa të veçanta. Simboli me të cilën paraqitet relei me rrymë alternative në skemat e relejëve është si në vijim:

53


viti i III

31. RELEJËT KOHOR

Shpesh është e nevojshme që të kalon një kohë e caktuar nga paraqitja e tensionit (sinjalit) drejtues deri te momenti kur relei do ti hap ose ti mbyll kontaktet e veta. Kjo vonesë e relejëve ndonjëherë duhet të jetë më shumë minuta, ekzistojnë raste kur vonesa ështëmë shumë se 1 orë. Në raste të këtilla përdoren relejët kohor . Relejët kohor paraqesin elemente ndërprerëse të

cilët në tensionin nxitës drejtues reagojnë me vonesë kohore. Ekzistojnë dy tipe të relejëve kohor: •

rele kohor me vonesë gjatë kyçjes dhe

•

rele kohor gjatë shkyçjes së releit.

Relejët kohor janë janë elemente komplekse te të cilët ekzistojnë dy nëntërësi: 1. element kohor që shkakton vonesë dhe 2. element realizues i cili zakonisht është rele elektromagnetik. Simbolet me të cilat paraqiten relejët kohor në skemat e relejëve janë si në vijim:

54


viti i III

Simbolet e kontakteve të relejëve kohor janë:

Për vonesa të shkurta kohore, vonesa kohore e releit realizohet sipas rrugës elektrike respektivisht me rregullim të madhësisë së rezistencës të rezistorit elektrik rregullohet edhe koha e vonesës. Për vonesa të gjata kohore prej 1 ore e më shumë, vonesa kohore në rele bëhet sipas rrugës mekanike me mekanizëm që është shumë i ngjashëm me mekanizmin e orës.

Rele kohor për vonesa të gjata kohore

Rele kohor i programuar. Sot gati të gjithë reletë kohorë janë të programuar. Me

zhvillim të teknologjisë dixhitale respektivisht të kontrolerëve logjik programabil - PLC, në mënyrë shumë të thjeshtë janë fituar relejët dixhital koh or . Shembull për përdorim të releit kohor me vonesë gjatë kyçjes.

55

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE Qarku drejtues

viti i III Qarku punu es

Gjendja e shk yçur

56


viti i III

Gjendja e kyçu r pas 1,5 sekondave (Y1 i kyçur, 3.5 sek. deri te kyçja e Y2)

57


viti i III

Gjendja e fund me e kyçur

Qarku drejtues: S – ndërprerës (SWITCH) - ( START, STOP), K1- rele i thjeshtë elektromagnetik, K2 – rele kohor me vonesë gjatë startit. Qarku punues K1 – kontakt i releit nga relei K1, K2 - kontakt i rel eit nga relei К2, Y1 dhe Y2 – harxhues. 58


viti i III

Me shtypje të ndërprerësit S në qarkun drejtues furnizohen me rrymë të dy relejët, K1 dhe K2. Relei i thjeshtë momentalisht reagon dhe bën kyçjen (mbivendosjen) e kontaktit të releit të qarkut punues K1 gjatë së cilës harxhuesi Y1 menjëherë aktivizohet. Relei kohor është me vonesë prej 5 sekondave gjatë startit. D.m.th. edhe pse relei është nën tension nuk e kyç menjëherë kontaktin e releit K2 të qarkut punues por këtë e bën me vonesë prej 5 sekondave. Pas 5 sekondave kyçet edhe harxhuesi i dytë Y2. Me shtypje të sërishme të ndërprerësit S të dy harxhuesit njëkohësisht shkyçen.

32. KONTAKTORËT Kontaktorët janë elemente që punojnë në të njëjtin princip si edhe relei

elektromagnetik, por janë të konstruktuar për intenzitet më të madh të rrymës elektrike dhe tensione më të larta. Kontaktorët kanë sistem të fuqishëm të kontakteve kryesore të relejëve të cilët janë të me dimensione të mëdha dhe mund ti përballojnë rrymat e mëdha elektrike dhe tensionet e larta në qarqet punuese. Kanë mundësi për kyçje edhe deri në 1500 herë në orë. Kontaktorët zakonisht përdoren për drejtim të qarqeve elektrike punuese të reparteve elektromotorike. Kontaktorët për veq kontakteve kryesore posedojnë bllok kontakte plotësuese për lidhje të qarqeve ndihmëse (për sinjalizim, për vetëbllokim).

33. SKEMAT E RELEJËVE Skemat e relejëve janë vizatime në të cilët paraqiten lidhjet elektrike mes qarqeve

drejtuese dhe punuese. Në skemat e relejëve në mënyrë detale nëpërmjet simboleve dhe lidhjeve paraqiten lidhjet mes kontakteve dhe mbështjellësve të relejëve si dhe elementet e ndërprerësve tjerë në qarqet drejtuese dhe punuese. Skemat e relejëve e paraqesin logjikën e drejtimit me proceset respektivisht varësit shkak-arsye të elementeve në qarqet drejtuese dhe punuese. Prandaj, skemat e relejëve quhen edhe skema të veprimit . 59


viti i III

Lidhjet e elementeve në skemat e relejëve mund të jenë serike, paralele dhe të kombinuar. Çdo skemë e relejit fillon nga njëri pol i tensionit dirigjues (drejtues) dhe përfundon në polin tjetër (faya - zero, (+) - (-), faza1 - faza2).

Në sistemet për dirigjim automatik shumë rrallë për startim të ndonjë pajisje përdoret ndërprerës. Zakonisht përdoret taster respektivisht e ashtuquajtur taster me vetë përmbajtje. Në skemat e mëposhtme është paraqitur mënyra e punës të qarkut drejtues me taster me vetëpërmbajtje:

60


viti i III

P – taster (PUSHBUTON) – START, K – rele i theshtë elektromagnetik, K – kontakt i releit të releit K. Tasteri është element i ndërprerësit i cili pas shtypjes kthehet në pozitën fillestare. Tareti që të ketë funksionin e ndërprerësit është e nevojshme që në qark të lidhet rele kontaktet e të cilit me shtypje të tasterit të mbesin edhe më tutje të aktivizuar. Me shtypje të tasterit P, relei elektromagnetik K furnizohet me rrymë elektrike me çka 61


viti i III

nxitet (mbyllet) NO kontakti i releit - K. Ky kontakt i releit mbetet i mbyllur edhe pse tasteri P është kthy në pozitën fillestare të hapur. Kjo mundësohet me lidhje paralele të kontaktit të releit K me tasterin për startim P. në këtë mënyrë mundësohet urë (BY-PASS) i tasterit për startim, furnizim kontinual i releit dhe vetëpërmbajtje të kontakteve të tij. Dmth. tasteri P shërben vetëm për nxitje fillestare të kontaktit të releit i cili mbetet i mbyllur dhe mundëson furnizim kontinual i qarkut drejtues. Kjo është skemë standarde që përdoret për startim të pajisjeve në sistemet për dirigjim automatik. Te dirigjimi sekuencional ecuria e procesit ndodh me plotësimin e disa kushteve që të mund të kyçen ose shkyçen organet realizuese në qarqet punuese. Psh., te një CNC makinëtorno janë të nevojshme më së paku tri kushte për startim të motorit kryesor që vë në lëvizje boshtin punues kryesorë në të cilën gjindet koka shtrënguese ku është e përforcuar pjesa punuese që përpunohet. Tre kushtet janë: 1. nofullat e shtrënguara në kokën shtrënguese, 2. dera siguruese e mbyllur dhe 3. START tasteri i aktivizuar nga njësia dirigjuese. Këta kushte quhen kontakte kushtëzuese dhe të njëjtat në qarqet drejtuese janë të lidhur në mënyrë serike (logjika e dirigjimit EDHE). Për detektim të nofullave të shtrënguar dhe dera siguruese e mbyllur zakonisht përdoren mikro ndërprerës të fundëm. Skema principiele e releit për startim të motorit kryesor të CNC makinës është si në vijim:

62


Qarku drejtues

viti i III

Qarku punu es

S1 – mikrondërprerës për nofullat e kokës shtrënguese, S2 – mikrondërprerës për derën siguruese, P1 – tasteri për start, P2 – stop tasteri sigurues, K1 – rele për vetëpërmbajtje të startit, K2 – rele (kontaktor) për punë të elektromotorit, Y – elektromotor (harxhues). 63


viti i III

64


viti i III

Mikrondërprerësit S1 dhe S2 janë në gjendje të mbyllur që do të thotë se pjesa punuese është e shtrënguar në kokën shtrënguese dhe se dera siguruese është e mbyllur. Më shtypje të tasterit për start P1 me rrymë furnizohen relei K1 dhe relei (kontaktori) K2. Me relein K1 mundësohet furnizim kontinual me rrymë elektrike qarku drejtues nëpërmjet vetëpërmbajtjes të kontaktit të releit K1. Kontakti i releit K1 është i lidhur paralelisht me start tasterin P1 me çka mundësohet urëzim (by-pass) dhe furnizim kontinual i qarkut drejtues. Me kontaktorin K2 nëpërmjet kontaktit të tij punues që mbyllet kyçet motori ngasës kryesor Y. Nëse për ndonjë arsye, gjatë punës së CNC makinës vjen deri te hapja e nofullave të kokës shtrënguese ose hapja e derës siguruese, ndërprerësit S1 dhe S2 hapen me çka ndërpritet furnizimi me rrymë elektrike në qarkun drejtues që do të shkaktonte shkyçje të qarkut punues, e me këtë edhe shkyqje të motorit kryesorë ngasës. Gjithashtu do të ndodh nëse operatori i makinës pëe shkak të ndonjë havarie e shtyp stop tasterin sigurues. Skemat e paraqitur të relejëve janë principiele që do të thotë se në kushte reale janë më komplekse. 65


viti i III

34. SENZORËT

Për punë të drejtë të qarqeve drejtuese të sistemeve moderne për dirigjim automatik paraqitet nevoja e përdorimit të llojeve të ndryshme të senzorëve. Senzorët janë pajisje hyrëse në qarqet drejtuese dhe përdoren për regjistrim (detektim) të pjesëve punuese,

përcjellje të mekanizmit në lëvizje, kontrollit të presionit, temperaturës, nivelit të lëngut etj. Senzorët ndahen në dy grupe më të mëdha: •

Senzor analog dhe

•

Senzor dixhital.

Senzorët dixhital janë pajisje diskrete që detektojnë vetëm dy gjendje: ka pjesë

punuese - nuk ka pjesë punuese, ka lëvizje-nuk ka lëvizje, kyçur-shkyqur etj. Detektimet e këtilla i përgjigjen kodit binar respektivisht logjikës 1 dhe logjikës 0. Nga këndështrimi funksional mund të thuhet se senzorët dixhital në qarqet drejtuese kanë funksionin e kontakteve. Për dallim nga senzorët dixhital, senzorët analog regjistrojnë dy gjendje të fundme dhe teoritikisht mesogjendje të pafundme. Shembull për senzor analog janë senzorët e temperaturave, presionit, nivelit të lëngut etj. Senzorët dixhital ndahen në dy grupe më të mëdha: •

Me kontakte dhe

•

Pa kontakte (të afërsisë).

Senzorët me kontakte që ndryshe quhen edhe mekanike, regjistrojnë lëvizje dhe

prezencë të pjesës punuese me ndihmën e kontaktit fizik (prekje) me lëndën lëvizjen e të cilit e regjistrojmë. Në këtë mënyrë shkaktohet kyçje ose shkyçje të qarkut drejtues. Senzorët kufizues mekanik paraqesin ndërprerës kufizues mekanik respektivisht mikrondërprerës. Senzorët kufizues mekanik zakonisht përdoren si ndërprerës kufizues me

të cilat kufizohen gjatësitë e lëvizjeve të pjesëve lëvizëse të makinave dhe sistemeve. Për shkak të kontaktit mekanik të senzorit me lëndët, këta senzor nuk rekomandohen për frekuencë të madhe të kyçjes shkyçjes sepse vjen deri te harxhimi i pjesës lëvizëse të senzorit dhe shkëndi e kontakteve.

66


viti i III

Senzori (ndërprerësi) kufizues mekanik zakonisht bëhet me kontakte të lëvizshme dhe të palëvizshme. Njëra nga paraqitjet është me dy kontakte të lëvizshme dhe dy të palëvizshme. Me aktivizim të pjesës së lëvizshme të senzorit (ndërprerësit) kufizues mekanik, kontaktet lëvizëse kalojnë nga njëra në pozitën tjetër respektivisht kalojnë nga njëra kah kontaktet tjera të palëvizshme. Në këtë mënyrë senzori mekanik e realizon funksionin e ndërprerësit kufizues mekanik ku normalisht kontakti normal i hapur mbyllet, ndërsa kontakti normal i mbyllur hapet. Pjesët lëvizëse të senzorit kufizues mekanik mund të jenë të paraqitur në mënyra të ndryshme (formë të pullës, roler etj). 35. SENZORËT E AFËRSISË PA KONTAKT Senzorët pa kontakt janë të njohur edhe si senzor të afërsisë. Ato janë senzor binar

që detektojnë praninë e ndonjë objekti në një zonë të caktuar në afërsi të saj. Sinjali dalës i senzorëve të afërsisë ndyshon me ndryshimin e distancës së objektit që detektohet në vlera të caktuara, prandaj këta senzor quhen edhe senzor të relejëve, respektivisht ndërprerës . Distanca e kufirit që senzori e detekton objektin dhe jep sinjal varion nga disa milimetra deri në 1 metër e më shumë. Distanca e mbivendosjes Sn është fushëveprimi i senzorit të afërsisë me të cilën

shënohet largësia gjatë së cilës ndryshohet sinjali dalës varësisht nga distanca e objektit të detektuar. Distanca e mbivendosjes varet nga parametrat teknologjike dhe konstruktive, 67


viti i III

ndikimi i temperaturës, jostabiliteti i tensionit të furnizimit etj. Zakonisht ka mospërputhje mes distancës së mbivendosjes kur objekti i detektuar afrohet dhe distancës së mbivendosjes kur objekti i detektuar largohet nga senzori. Kjo mospërputhje quhet karakteristika statike e senzorit. Dalja e senzorit të afërsisë është i lidhur me qarkun përkatës elektronik që është ashtu i projektuar që të nxjerrë në pah karakterin binar të senzorit. Nëse dalja e qarkut është i mbyllur (NC), i përgjigjet logjikës 0, nëse është i hapur (NO), i përgjigjet logjikës 1. Ekzistojnë senzor të afërsisë më komplekse që kanë tre kyçës, që mundëson, varësisht nga kushtet konkrete të përdoret NC ose NO kontakti në dalje të senzorit.

Sipas konstruksionit dhe qëllimit senzorët pa kontakt ndahen në: 1. Induktive, 2. Kapacitative, 3. Optike, 4. Elektromagnetike, 5. Me ultrazë etj. Simbolet me të cilat senzorët paraqiten në skemat e relejëve janë si në vijim:



Simbol i thjeshtë për senzor



Senzor kapacitativ 68




viti i III

Senzor induktiv



senzor optik



Senzor elektromagnetik

36. SENZORËT INDUKTIV TË AFËRSISË

Senzorët e afërsisë pa kontakt janë senzor elektronik që veprojnë pa prekje, respektivisht pa kontakt mekanik. Senzorët induktiv reagojnë vetëm në metal respektivisht pjesë të metalta në distancë të caktuar prej senzorit. Distanca që senzori detekton pjesët e metalta varet nga tipi i senzorit dhe lloji i metalit që detektohet dhe është prej 1 - 25 mm. Senzorët induktiv pa kontakt detektojnë praninë e pjesëve metalike në bazë të ndyshimit të induktitvitetit L. Me afrimin e pjesës metalike, induktiviteti i bobinës që gjindet në trupin e senzorit rritet, ndërsa me largimin e pjesës nga bobina induktiviteti bie.

69


viti i III

Senzori induktiv i afërsisë është ndërprerës elektronik që e përbëjnë këta komponentë: 1. oscilator, 2. demodullator (ndreqës), 3. një mbi një ndërpreës dhe 4. përforcues. Oscilatori gjeneron fushë elektromagnetike me frekuencë të lartë që del nga sipërfaqja aktive e senzorit në drejtim të aksit të senzorit. Mbi sipërfaqen aktive krijohet zonë e ndjeshme ku gjindet fusha aktive elektromagnetike. Kur pjesa metalike do të hyn në këtë fushë në sipërfaqen e tij induktohen rryma shakullinë dhe vjen deri te çrregullimi i fushës elektromagnetike të senzorit. Ndryshimi i fushës elektromagnetike shkakton ndërprerje të oscilimeve të oscilatorit ku qarku i rrymës në senzor ndërpritet. Kur pjesa metalike do të del nga fusha, oscilatori përsëri fillon të oscilon gjatë së cilës qarku i rrymës në senzor lidhet. Demodullatori (ndreqësi) është element në senzor i cili ndryshimin e oscilimeve në oscilator e shndërron në sinjal elektrik njëkahësh. Ky sinjal elektrik bartet në ndërprerësin një mbi një ku definohet lloji i kontaktit nëpër të cilën kalon sinjali dalës (normal i hapur NO ose normal i 70


viti i III

mbyllur NC). Në fund sinjali përforcohet në përforcues që të fitohet sinjal dalës kualitativ nga senzori. Varësisht nga funksioni dalës i senzorit induktiv i njëjti mund të jetë i paraqitur me kontakt normal të hapur ose normal të mbyllur. 1. Kontakt no rmal i hapur

Kur para sipërfaqes aktive të senzorit nuk ka metal, nuk dërgohet sinjal nga senzori, e kur para sipërfaqes aktive të senzorit ka pjesë metalike dërgohet sinjal nga senzori. 2. Kontakt normal i mb yllur

Kur para sipërfaqes aktive të senzorit nuk ka metal, dërgohet sinjal nga senzori, ndërsa kur para sipërfaqes aktive të senzorit ka pjesë metalike nuk dërgohet sinjal nga senzori. 3. Senzor me kontakt normal të hapur dhe normal të mbyllur

Ka funksionin e mbivendosjes (një mbi një). Në dalje të senzorit mund të përdoren të dy gjendjet. Mënyra e lidhjes e senzorit induktiv të afërsisë në qarkun elektrik në sistemet për dirigjim automatik është si më poshtë:

71


viti i III

Senzorët induktiv kanë formë cilindrike ose prizmatike. Shtëpiza është e ndërtuar nga çeliku që nuk ndryshket ose prej polimereve. Shpesh në shtëpizën ose konektorin e senzorit vendosen LED dioda si indikim i gjendjes ON/OFF dhe furnizimit korrekt të senzorit. Përparësitë e senzorit induktiv janë: •

veprojnë pa prekje mekanike (nuk ka harxhim).

•

veprim shumë i shpejtë,

•

konsum i ulët,

•

rrezistent ndaj kemikaleve, pluhurit, vibrimeve dhe ujit,

•

afatgjatësi të pakufishme,

•

masë dhe dimensione të vogla,

•

besueshmëri dhe precizitet të madh etj.

Senzorët induktiv të afërsisë paraqiten në versione dhe forma të ndryshme varësisht nga vendet e përdorimit. Përdoren si elemente për drejtim me pajisjet transportuese, drejtim me sisteme të caktuara te makinat vegla me drejtim automatik, dirigjim me linjat automatike prodhuese etj. Gjithashtu janë të përshtatshëm si tërësi kufizues dhe si senzor për matje të numrit të rrotullimeve.

72


viti i III

37. SENZORËT KAPACITATIV TË AFËRSISË Senzori

kapacitativ

i

afërsisë

është

ndërprerës i cili si element primar dhe themelor ka kondenzatorin. Me hyrjen e objektit në domenin e detektimit ndryshohet kapacitativiteti i kondenzatorit. Senzorët kapacitativ të afërsisë janë senzor elektronik të cilët sikurse ato induktiv veprojnë pa prekje, respektivisht pa kontakt mekanik. Senzorët kapacitativ për dallim nga ato induktiv, reagojnë në çfardo lloj të materialit respektivisht edhe në pjesë jometalike edhe metalike në distancë të caktuar nga senzori. Distanca në të cilën detekton pjesë senzori, varet nga lloji i senzorit dhe lloji i materialit që detektohet dhe është prej 1 - 60 mm. Kur të detektohet objekt nga materiali jopërçues (qelqi, druri, plastika, etj.) ndryshimi në zonën aktive të senzorit është e vogël edhe distanca e mbivendosjes do të jetë e vogël prej 20 - 30 mm. Kur si objekt punues detektohet metal, deri te ndryshimi i kapacitativitetit të kondenzatorit në senzor vjen në distanca më të mëdha në raport me rastin e mëparshëm, dhe distanca e mbivendosjes është deri 40 mm. Te objekti punues metalik me bazament distanca e mbivendosjes është dy herë më e madhe në raport me rastin e mëparshëm dhe është prej 50 - 60 mm. Senzori kapacitativ i afërsisë është ndërprerës elektronik dhe e përbëjnë këta komponente: 1. kondenzatori, 2. oscilatori, 3. ndreqësi, 4. përforcues bistabil dhe 5. shkallë dalëse.

73


viti i III

Ndryshimi i kapacitetit të kondenzatorit 1 realizohet me ndryshimin e pozitës së objektit (trupi - diaelektrik) që futet ose është në zonën aktive të senzorit. Nëse nuk ka trup në fushën aktive të senzorit, kapaciteti i senzorit është i vogël gjatë së cilës ocilatori nuk oscilon. Nëse në fushën aktive të senzorit futet trup-objekt (diaelektrik), kapaciviteti rritet gjatë së cilës oscilatori fillon të oscilon. Gjatë kësaj në oscilator paraqitet tension i ndryshuar (alternativ) i cili bartet në ndreqësin ku transformohet në sinjal njëkahësh i cili përforcohet me përforcues. Në fund sinjali elektrik i përforcuar sillet në shkallën dalëse ku ndryshohet ON/OFF gjendja e sinjalit që më tutje distribuohet në sistemin për dirigjim automatik. Varësisht nga funksioni dalës i senzorit kapacitativ i njëjti mund të jetë si NO - kontakt normal i hapur ose NC - kontakt normal i mbyllur. Gjithashtu mund të ketë paraqitjen e ndërprerësit një mbi një (NO/NC - kontakt).

Përparësitë e senzorit kapacitativ janë: 

veprojnë pa prekje mekanike (nuk ka harxhim),



shumë shpejtë veprojnë,



konsum i vogël,



rezistent ndaj kemikaleve, pluhurit, vibrimeve dhe ujit,



afatgjatësi e pakufizuar,



peshë dhe dimensione të vogla,



besueshmëri dhe precizitet të madh etj. 74


viti i III

Senzorët kapacitativ përdoren në këto fusha: •

sisteme transportuese,

•

makina për paketim,

•

makinat e tekstilit,

•

makinat për dru,

•

instalimet për larje të automjeteve,

•

makinat vegla,

•

robotët industrial,

•

teknikën automatike dhe kontrolluese etj.

Në rastet me materialet poroze respektivisht materiale me veti dialektrike të dobta (materiale të sfungjerit, stiroporit etj) sanzorët kapacitativ nuk janë të përdorshëm. Në kësi raste më efektiv janë senzorët optik. Mënyra e lidhjes të senzorit induktiv të afërsisë në qarkun e rrymës elektrike për dirigjim automatik është si në vijim:

Shtëpiza e senzorit kapacitativ të afërsisë është gati identike me shtëpizën e senzorit induktiv të afërsisë.

75


viti i III

38. SENZORI OPTIK

Senzorët optik janë senzor të afërsisë pa kontakt të cilët ndryshe quhen edhe ndërprerës fotoelektronik. Përbëhen prej çiftit optik (optocoupler) respektivisht: 1. burimi i dritës (emiter optik) dhe 2. fotodetektor (pranuesi-marrësi optik). Senzorët optik të afërsisë mund ti regjistrojnë lëndët në dy mënyra. Mënyra e parë është kur lënda që detektohet do ta ndërpret flusin e dritës në rrugën nga burimi kah marrësi. Mënyra e dytë e detektimit është kur flusi i dritës nga burimi do të refuzohet nga lënda që detektohet ku flusi i reflektuar - refuzuar orientohet kah marrësi. Në të dy rastet me detektimin e lëndëve shkaktohet ndryshim i sinjalit dalës të senzorit. Senzorët optik përdoren për detektim të lëndëve metalike dhe metalike të mëdha dhe të vogla sepse të njëjtat kanë shkallë të madhe të besueshmërisë në punë. Si burim i dritës përdoren LED diodat, e në disa raste edhe dioda laserike - LD. Si marrës respektivisht fotodetektorë zakonisht përdoren fotodioda, fotorezistues dhe fototranzistor. Më shpesh përdoren kombinim i LED dhe fototranzistor, gjatë së cilës objekti detektohet me ndërprerje ose reflektim të flusit optik. Për LED rruga prej transmetuesit deri te pranuesi është disa metra derisa për diodë laserike mund të arrin edhe deri disa dhjetra metra. Distanca e mbivendosjes në të cilën detektohen lëndët me senzor optik të afërsisë është në distancë të madhe:

1. distanca të vogla (0 - 1) mm, 2. distanca mesatare (0 – 200) mm, 3. distanca të mëdha (0 – 4) m dhe më shumë. Transmetuesi optik dhe marrësi optik punojnë në mënyrë të harmonizuar në zonë të caktuar të spektrit optik me gjatësi vale: 

Zona e dritës së dukshme λ = (0,38 – 0,76) μm,



Drita infra të kuqe në valë të shkurta λ = (0,76 – 3) μm dhe 76


viti i III

Drita infra të kuqe në valë të mesme λ = (3 – 8) μm.

Ekzistojnë këta lloje të senzorëve optik të afërsisë: 1. Senzori op tik difuz

Te ky lloj i senzorit transmetuesi (emiteri) dhe marrësi janë të instaluar në një sipërfaqe të përbashkët të trupit të senzorit. Emiteri dërgon rreze (flus) drite, që pjesërisht refuzohet nga sipërfaqja e reflektuar e objektit në distancë sakt të përcaktuar që përcaktohet varësisht nga intenziteti i flusit të dritës, koeficienti i reflektimit të materialit nga i cili është bë lënda që detektohet dhe orientimi i lëndës në raport me senzorin optik. Drita e reflektuar nga lënda ka karakter difuziv dhe prandaj ky lloj i senzorit quhet senzor optik d ifuz. 2. Senzori op tik me rreze të ndërprerë

Te ky lloj i senzorit transmetuesi (emiteri) dhe marrësi janë të instaluar në dy trupa të veçanta dhe janë të vendosur njëri kundrejt tjetrit. Objektet detektohen kur të hyjnë në hapsirën mes transmetuesit dhe marrësit me çka ndërpritet flusi i dritës dhe nuk arrinë deri te marrësi. Kjo mënyrë e detektimit është i përshtatshëm për objekte të cilët dobët e reflektojnë dritën.

77


viti i III

3. Senzor optik retroreflektues

Te ky lloj i senzorit transmetuesi (emiteri) dhe marrësi, mund të gjinden në dy shtëpiza të veçanta njëra krah tjetra ose siç është paraqitur në figurë transmetuesi dhe marrësi (pranuesi) mund të jenë në një shtëpizë (trup) të përbashkët. Në distancë të caktuar prej senzorit optik është e vendosur sipërfaqja reflektuese - reflektori. Zakonisht si reflektor përdoret pasqyre. Kur para senzorit nuk ka objekt (lëndë) flusi i dritës që emitohet nga transmetuesi kthehet (refuzohet) nga reflektori në pranues (marrës). Kur para senzorit ka objekt flusi optik ndërpritet dhe nuk mundet të kthehet në pranues (marrës) me çka detektohet prezenca e objektit. Gjithashtu kjo mënyrë përdoret për detektim të objekteve me sipërfeqe të dobët të reflektimit. 4. Senzori op tik d ifuz me fiber kabllo op tik

Ky senzor mundëson që senzori të jetë i larguar nga vendi i detektimit. Drita përcillet nëpërmjet fiber kabllos optike. Kokat senzorike janë shumë të vogla dhe mundësojnë detektim të objekteve shumë të vogla në vende të paarritshme. Fiber senzori optik mund të jetë i konstruktuar edhe si difuz edhe si senzor optik me rreze (flus të dritës) të ndërprerë. Mbledhja e pluhurit, vajit ose avullit të ujit në mikroleqe të senzorit optik paraqet 78


viti i III

problem gjatë punës së tyre sepse ngulfatet flusi i dritës. Në këtë rast marrësi (pranuesi) nuk detekton dritë ose detekton me intenzitet të vogël të pamjaftueshëm për punë të drejtë të senzorit. Siç thamë më herët çiftet optike mund të vendosen në një shtëpizë (trup) të përbashkët ose në dy shtëpiza të veçanta të punuar nga plastika. Senzori optik si element ndërprerës kanë mundësi të mëdha për detektim si për shembull: detektimi i shiritave transportues, detektim i skajeve të metalit, detektim të vrimave, detektim të telave të prerë (ndërprerë), kontrolli i prerjes dhe gdhendjes, detektim i rrumbullakimeve të vogla, detektim të objekteve në shiritat transportues etj. Mënyra e lidhjes të senzorit optik të afërsisë në qarkun elektrik në sistemet për dirigjim automatik është si në vijim:

Senzorët optik të afërsisë mund të jenë si: 1. Kontakte normal të hapur, 2. Kontakte normal të mbyllur dhe 3. Një mbi një (dy mundësi në një).

79


viti i III

Senzorët elektromagnetik

Senzori elektromagnetik detekton objekte të cilët në vete kanë të montuar magnet. Principi i punës në dhe te ky senzor është pa kontakt. Fusha magnetike e magnetit i cili duhet të jetë i ndërtuar në lëndën që detektohet kalon në shpejtësi të menjëhershme të senzorit dhe shkakton mbyllje të kontaktit të lëvizshëm në senzor. Në këtë mënyrë realizohet funksioni dalës i senzorit respektivisht dërgohet sinjal dalës në sistemin për dirigjim automatik. Senzorët elektromagnetik përdoren në vendet ku nuk janë të nevojshme kushte të veçanta dhe saktësi e lartë. Mënyra e lidhjes të senzorit elektromagnetik të afërsisë në qarkun elektrik në sistemet për dirigjim automatik është i njëjtë si në rastet e mëhershme:

80


viti i III

Shembull për përdorim të senzorit elektromagnetik është përdorimi i kufizimit të hapit të pistonit në cilindër. Në piston është i montuar magnet. Me dy senzor elektromagnetik të vendosur në anën e jashtme të cilindrit definohen pozitat e fundme të pistonit në cilindër (pozita e fundme e brendshme dhe pozita e fundme e jashtme).

81


viti i III

39. SKEMAT E RELEJËVE NË SDA ME SENZOR 1. Skema e relejit me senzor opti k për aktivi zim të harxhuesit

82


viti i III

83


viti i III

2. Skema e relejit me senzor opt ik dhe rele numërues për aktivizim të harxhuesi t

84


viti i III

85


viti i III

86


viti i III

87


viti i III

88


viti i III

89


viti i III

90


viti i III

40. ELEMENTET REALIZUESE NË SDA ME DIRIGJIM ELEKTRIK Elementet realizuese ose pajisjet dalëse në sistemet për dirigjim automatik, janë të

njohur edhe me emrin aktuator . Ato janë elemente të fundme, finale në sistemet për dirigjim automatik dhe bëjnë pjesë në qarqet punuese në SDA. Roli i aktuatorëve është që ti realizojnë instruksionet dirigjuese që vijnë nga qarqet drejtuese dhe me forcë mekanike ti shndërrojnë më ndonjë lëvizje. Nëse elementet lëvizëse - aktuatorët, në proces kryhen lëvizje ndihmëse atëherë elementet e tilla quhen servo pajisje (fjalë franqeze service, që do të thotë ndihmë, shërbim). Shembuj për lëvizje të tilla janë: lëvizja e mbyllësit të sjellësit të avullit të ujit të llopatave të turbinës me avull, lëvizja e bartësit të veglës ose tavolinës punuese te makinat vegla etj. Në përgjithësi aktuatorët përbëhen nga dy elemente: 1. Përforcues dhe 2. Organ realizues.

Përforcuesit e përforcojnë dhe e konvertojnë sinjalin dirigjues nga qarku drejtues në

një formë tjetër por duke ruajtur rëndësinë dirigjuese. Organet realizuese janë pjesë të aktuatorëve që drejtëpërdrejtë veprojnë në procesin

e punës duke vënë në lëvizje elementin e radhës, e ato janë organet punuese. Në organin realizues sinjali drejtues shndërrohet në forma të ndryshme të energjisë (rryma elektrike në nxehtësi, rryma elektrike në lëvizje etj.), prandaj organet realizuese janë të njohur edhe me emrin shndërrues. Organe realizues më të njohura janë elektromotorët. Aktuatorët mund të jenë si kontinual dhe diskret . Varësisht nga energjia që përdorin, aktuatorët mund të jenë si: 

pajisje elektrike (relej, kontaktorë, elektromagnet, elektromotor), 91


pajise hidraulike dhe



pajisje pneumatike.

viti i III

41. ORGANET REALIZUESE ELEKTRIKE

Organet realizuese elektrike që përdoren më shumë në SDA janë: elektromotorët,

 

elektromagnetët (solenoidët) dhe



relejët – kontaktorët. Varësisht nga algoritmi i dirigjimit, në SDA përdoren organë realizuese elektrike me

veprim kontinual dhe diskret. Elekromotorët janë organe realizuese me veprim kontinual derisa elektromagnetët dhe relejët janë pajisje me veprim diskret .

42. ELEKTROMOTORËT

Motorët elektrik si organe realizuese janë elemente finale të fundme të aktuatorëve. Elektromotorët energjinë elektrike e shndërrojnë në lëvizje mekanike rotacionale. Ata në sistemet për dirigjim automatik duhet të plotësojnë shumë kërkesa strikte: fuqia e elektromotorit duhet ta tejkalon fuqinë e nevojshme për vënie në lëvizje të



organeve punuese në të gjitha regjimet e punës (nevoja për rezervë të fuqisë), 

si elemente më të fuqishme në SDA duhet të kenë shpejtësi të madhe të reaksionit,



dirigjimi me madhësi dalëse duhet të jetë sa më e thjeshtë dhe më ekonomike,



numri i rrotullimeve të ndryshohet në gamë më të gjërë,



mundësia për ndryshim të kahjes së rrotullimit,



përafërsisht varësi lineare mes numrit të rrotullimit dhe momentit rrotullues. Elektromotorët mund të jenë si:



elektromotor me rrymë njëkahore,



elektromotor me rrymë alternative dhe



elektromotor me hap si grupë e repartit e veçantë. 92


viti i III

Elektromotorët si organe realizuese më detalisht do të mësohen në lëndën zgjedhore të Udhëheqjes kompjuterike. 43. ELEKTROMAGNET - SOLENOID

Mbështjellësi i bërthamës feromagnetike është organ realizues elektromagnetik që përdoret për hapje dhe mbyllje të valvolave, kontaktet elektrike dhe pajisjet tjera mekanike. Principi i punës të solenoidit është paraqitur në figurën e mëposhtme.

Solenoidi është i lidhur në furnizuesin elektrik nëpërmjet ndërprerësit. Kur ndërprerësi do të mbyllet, nëpër mbështjellës rrjedh rrymë që prodhon fushë magnetike, e që pjesa më e madhe është e koncentruar në mbështjellës. Forcat e fushës magnetike e tërhjekin bërthamën kah qendra e mbështjellësit. Kur ndërprerësi do të hapet, rryma ndërpritet, ndërsa susta që është e përforcuar në bërthamë e tërhjek bërthamën jasht mbështjellësit. Problemi potencial në punën e solenoidit është në rrezikun e ndërprerjes së papritur të furnizimit me rrymë, gjatë së cilës susta e tërhjek bërthamën nga mbështjellësi, që mund të shkakton dëme në rrjedhjen e procesit. Elektromagneti si organ realizues të sistemeve automatike shumë rrallë përdoret si tërësi konstruktive e pavarur. Elektromagneti zakonisht është pjesë përbërëse e ndonjë organi tjetër realizues dhe forma e tij konstruktive varet nga forma konstruktive e organit realizues në të cilën është i montuar. Elektromagnetët zakonisht përdoren për hapje dhe mbyllje automatike të valvolave dhe 93


viti i III

shpërndarësve të ndryshëm për ndërrim të rrjedhjes së fluideve. Prandaj valvolat që janë të dirigjuar nga elektromagneti quhen valvola elektromagnetike. Në vizatimet e mëposhtme është paraqitur formë më e thjeshtë konstruktive e elektromagnetit me veprim të njëanshëm.

Pjesa lëvizëse 4 (koni) shtrihet në hapjen nën presion të sustës 5. Me kyçje të tensionit të mbështjellësit 1 kemi rrymë, që krijon fluks magnetik në brendësi të bobinës. Fluksi magnetik bën magnetizimin e spirancës 3 që është i ndërtuar nga hekuri i butë. Në këtë mënyrë krijohet forcë elektromagnetike që e zhvendos spirancën, e me këtë edhe mbyllësin e valvolës 4. Me shkyçje të tensionit ndërpritet rryma dhe forca elektromagnetike, dhe susta 5 e kthen spirancën respektivisht mbyllësin në pozitën në të cilën valvola është e mbyllur. Në shtëpizën e elektromagnetit janë të vendosur dy ndërprerës kufizues 6 që shërbejnë për sinjalizim të gjendjes së magnetit. Ndërprerësi i epërm aktivizohet kur valvola është e hapur, ndërsa i poshtmi kur valvola është e mbyllur. Valvola elektromagnetike me veprim të dyanshëm është tërësi e dy elektromagnetave, ku njëri bën hapjen, ndërsa tjetri mbylljen e valvolës. Elektromagneti i parë e zhvendos 94


viti i III

pistonin e shpërndarësit të një pozitë të fundme, ndërsa elektromagneti tjetër në pozitën tjetër të fundme. Elektromagnetët janë organe realizuese më të thjeshta dhe janë më të përshtatshëm për dirigjim nga largësia.

44. DREJTIMI HIDRAULIK NË SISTEMET PËR DIRIGJIM AUTOMATIK

Në sistemet hidraulike, forcat dhe lëvizjet barten me ndihmën e lëngjeve. Me mjetet hidraulike është e mundshme bartja e forcave me humbje të vogla dhe precizitet shumë i lartë i drejtimit të lëvizjeve. Drejtimi (dirigjimi) hidraulik aplikohet në sistemet automatike për dirigjim të makinave për të cilat kanë nevojë forca të mëdha dhe moment rrotullues të vënies në lëvizje, e nuk kanë nevojë për shpejtësi të mëdha. Shembuj të përdorimit: 

makinat vegla: lëvizje e tavolinës së punës, bartësit e veglës, sistemet kopjuese te makinat vegla, përforcimi i pjesës punuese, lëvizjet ndihmëse te makinat vegla etj.



Automobilat: frenat, ndërruesit automatik të shpejtësive, ngritja e sipërfaqeve nën kënd (ngritja dhe shkarkimi i ngarkesave nga kamioni, makinat ndërtimore etj),



vinçat dhe ngritësit: për ngritje të ngarkesave të mëdha me shpejtësi të vogël,



presat: lëvizja e shtypësit të presës, gjenerimi i presioneve të mëdha për përpunim etj.,



aviacioni: lëvizja e trapit qëndrues, vënia në lëvizje e sipërfaqeve aerodinamike etj.

95


viti i III

Përparësitë e sistemeve hidraulike në dirigjimin automatik janë: 

bartja e presioneve dhe forcave të mëdha,



rregullim kontinual i shpejtësive (zhvendosjeve),



drejtimi preciz i lëvizjeve,



bartja e forcave në distanca të mëdha me humbje të vogla,



punë e qetë pa vibrime,



mundësia për nisje (start) nën ngarkesa të mëdha etj. Paraqitja skematike e dirigjimit hidraulik është paraqitur në bllok dijagramin si në vijim:

Hidroagregatët janë elemente të repartit (ngasës) në SDA me dirigjim hidraulik.

Zakonisht paraqesin lidhje të elektromotorit dhe pompës hidraulike ose MDB (motorët me djegie të brendshme) dhe pompës hidraulike. EM ose MDB nëpërmjet xhuntove (lidhësve) I vë në lëvizje pompat hidraulike ku energjia mekanike e pompës shndërrohet në shtytëse dhe energji kinetike të lëngut. Shpërndarësit janë të njohur me emrin valvola orientuese. Shërbejnë për drejtim

(udhëheqje) të cilindrave hidraulik dhe motorëve hidraulik. Me ndryshim të pozitave të shpërndarësit kryhet orientimi i rregullt i lëngut në gypësjellësit e caktuar në intervale kohore të sakta me çka mundësohet punë e rregullt e motorëve dhe cilindrave hidraulik të definuar me proceset teknologjike. Valvolat janë elemente hidraulike që shërbejnë për rregullim të presionit dhe rrjedhjes

në SDA hidraulik. Me rregullim të këtillë realizohet dirigjim (udhëheqje) e lëvizjeve të organeve realizuese. Elementet dirigjuese (udhëheqëse) në qarqet hidraulike mund të jenë: hyrëse, dalëse dhe elemente dirigjuese (udhëheqëse) për procesim të sinjalit (valvola me dirigjim-udhëheqje logjike EDHE, OSE). Organet realizuese hidraulike kanë për detyrë energjinë e lëngut të fituar nga sistemi

i drejtimit ta shndërrojnë në punë mekanike. Cilindrat sigurojnë punë mekanike me lëvizje lineare derisa motorët hidraulik sigurojnë punë me lëvizje rrotulluese. Për udhëheqje (dirigjim) të cilindrave të fuqishëm hidraulik dhe motorëve hidraulik në 96


viti i III

SDA përdoren përforcuesit hidraulik . Përforcuesit sinjalin e dobët dirigjues (udhëheqës) e shndërrojnë në fuqi delëse të madhe, të nevojshëm për dirigjim (udhëheqje) me organet realizuese hidraulike. 45. KONCEPTET THEMELORE Hidrostatika

Hidro = ujë = lëng = fluid Statika = qetësi (pa lëvizshme) Hidrostatika = lëngu i palëvizshëm (në qetësi) Kur lëngu është në enë dhe gypësjellës të mbyllur dhe është nën veprimin e forcave të jashtme, forca e presionit bartet njëjtë në cilin do pikë të sistemit. Nëse në pikë të caktuar të sistemit duhet të kryhet punë, atëhere lëngu duhet të rrjedhë nëpër sistem dhe puna e fituar është e njëjtë me prodhimin e forcës në atë pikë dhe distancën e kaluar. Hidrodinamika Hidro = ujë = lëng = fluid Dinamika = lëvizje Hidrodinamika = lëvizja e lëngjeve Në

sistem

të

hapur

të

rezervarit dhe gypësjellësit fitohet shpejtësi e madhe e lëvizjes së fluidit nëse ekziston dallim të madh në lartësi mes nivelit të lëngut në rezervar

dhe

pikës

dalëse

të 97


viti i III

gypësjellësit. Në dalje të gypsjellësit energjia e lëngut mund të shndërrohet në punë mekanike të turbinës hidraulike, e të ngjashme. Konkluzion

A do të jetë sistemi hidrostatik apo hidrodinamik varet nga lloji i energjisë së bartur. Sistemi hidrostatik – energji shtytëse (presionit), sistem hidrodinamik – energji kinetike (e shpejtësisë). Në sistemet e automatizuara uakonisht përdoret energjia shtytëse (e presionit), sepse në themel te këta sisteme është e nevojshme që të bëhet bartja e forcës dhe energjisë shtytëse (të presionit) nga një vend në tjetër.

Në sistemin hidraulik të dhënë, në vizatimin e mësipërm, gjendja e palëvizshme është arritur kur raporti i forcave F 1 dhe F 2 me sipërfaqet e pistonave A 1 dhe A 2 është i barabart:

98


viti i III

Që të fitohet zhvendosje respektivisht punë, pistoni i repartit duhet të zhvendoset për distancën S 1 , ndërsa pistoni punues për S 2 . Në sistem të mbyllur, nëse lëngu në pikë të caktuar gjindet nën veprimin e presionit të caktuar, pjesa tjetër e sistemit në cilin do pikë të tërë lëngut, vepron i njëjti presion. Gjatë së cilës forca e presionit vepron normal në muret e enës në të cilën gjindet lëngu. Për shkaqe të sigurisë zakonisht murët e enëve që janë nën presion janë të lakuara (cilindrike, sferike etj.). Bartja (transmetimi) i forcave

Kur forca F 1 që vepron në pistonin 1 me sipërfaqen ballore A 1 , në lëng krijohet presion p 1 . Madhësia e këtij presioni është:

I

njëjti

presion

bartet

në

pistonin më të madh me sipërfaqe A 2 në të cilën vepron forca F 2 :

Nuk ka lëvizje të pistonave kur: Raporti i forcave të pistonëve është në proporcion të drejtë me raportin e sipërfaqeve ballore të pistonëve. 99


viti i III

Bartja (transmetimi ) i lëvizjes

Duke ditur se puna është prodhim mes forcës dhe rrugës së kaluar: W 1 = F 1 · S 1

Puna e pistonit 1

W 2 = F 2 · S 2

Puna e pistonit 2

W 1 = W 2 => F 1 · S 1 = F 2 · S 2 F1

=

F2

S2 S1

Raporti i forcave në pistone është në proporcion të kundërt me raportin e rrugës së kaluar të pistonëve.

Bartja (transmetimi) i pr esionit

Në anën primare të pistonit diferencijal presioni i lëngut p 1 shkakton forcë F 1 që vepron në sipërfaqen e pistonit A1 . Që kjo forcë F 1 të jetë në barazpeshë me forcën që vepron në anën sekundare të pistonit F 2 respektivisht që të ekziston gjendja e palëvizshme duhet që:

100


viti i III

Raporti i presioneve është në propçorcion të kundërt në raportin e sipërfaqeve ballore të pistonëve në të cilët veprojnë presionet.

Principi i punës të pompës pistonale për zhvendosje të ngarkesës Nëse pistoni i nxitur (ndjekur) duhet të bën zhvendosje të gjatë që të zhvendoset ndonjë ngarkesë, pistoni i repartit duhet të bën numër të caktuar të lëvizjeve lart-poshtë.

Me lëvizje të pistonit ngasës lart në cilindër krijohet nënpresion me çka në të rritet vëllimi i lëngut. Sepse presioni atmosferik është më i madh nga ai i cilindrit ngasës, vjen deri te shtytja e lëngut nga rezervari nëpër valvolën e pakthyshme 1 (valvola e pakthyeshme 2 është e mbyllur) në cilindrin ngasës. Me lëvizjen kthyese të pistonit ngasës - te poshtë, nën veprimin e presionit të rritur valvola e pakthyeshme 1 mbyllet, ndërsa lëngu nëpërmjet 101


viti i III

valvolës të pakthyeshme 2 shtytet nëpër gypsjellësin shtytës në cilindrin punues. Gjatë kësaj vjen deri te shtytja e pistonit punues në të djathtë dhe deri te zhvendosja e ngarkesës. Në konstruksionet reale cilindrat dhe valvolat janë të vendosur nën nivelin e lëngut në rezervar me çka lehtësohet transporti i lëngut. Presioni hidrostatik prej 1 bar fitohet me veprimin e forcës prej 10 N në sipërfaqe prej 1 cm2 :

Pompat hidraulike Pompat hidraulike janë pjesë të sistemeve hidraulike dhe të njëjtat sigurojnë rrjedhje të fluidit nëpër sistem. Pompat hidraulike punojnë zakonisht me elektromotor ose motor me djegie të brendshme. Energjia mekanike e fituar nga motori ngasës, hidropompat e shndërrojnë në energji të rrymimit të lëngut.

102


viti i III

Pompa me dhëmbëzor

Lëngu transportohet në hapsirën me dhëmbëve të dhëmbëzorit dhe mbështjellësit (shtëpizës) të pompës prej anës thithëse kah ajo shtytëse. Me rrotullim të dhëmbëzorit ngasës që e vë në lëvizje dhëmbëzorin përndjekës, në trupin e pompës, në anën thithëse krijohet nënpresion, ndërsa nga ana shtytëse krijohet mbipresion. Me ndryshim të kahjes së rrotullimit të dhëmbëzorëve është e mundur të ndryshohet kahja e rrymimit të lëngut. Me këtë lloj të pompave mund të realizohet presion dalës deri 200 bar e më shumë.

Pompa të krahut (me flatra)

Në hapsirën e mbështjellësit të pompës (shtëpizës) dhe rotorit gjinden elementet zhvendosëse radiale të quajtura krahë (flatra). Krahët (flatrat) janë të vendosur në kushineta të rotorit dhe janë të shtypur kah mbështjellësi i pompës me ndihmën e sustave ose me presion të fituar nga lëngu që transportohet. Aksi i rrotorit te kjo pompë mundet të zhvendoset në mënyrë ekscentrike në raport me aksin e trupit të pompës. Në këtë mënyrë rregullohet madhësia e rrjedhjes. Për ekscentritet e = 0, akset e rrotorit dhe trupit të pompës përputhen dhe rrjedhja 103


viti i III

është Q = 0. Për ekscentritet e, ekziston rrjedhje e vogël Q, ndërsa për ekscentritet të madh e, ekziston rrjedhje e madhe Q. Nëse ekscentriciteti i rotorit e në raport me trupin e pompës ndryshon në kahje të kundërt, atëhere për të njëjtën kahje të rrotullimit të rotorit fitohet rrymim i kundërt i fluidit (ana shtytëse bëhet thithëse dhe e kundërta). Pompa aksiale me piston

Kjo pompë përbëhet prej: boshtit ngasës në të cilën janë të vendosur 5, 7 ose 9 pistona. Nga ana e kundërt, pistonat janë të vendosur në trupin bartës në vrima cilindrik përkatës. Boshti ngasës dhe bartësi i pistonave rrotullohen rreth akseve të veta që mbulojnë kënd të caktuar α. Gjatë rrotullimit të këtillë, pistonat në vrimat cilindrik kryejnë lëvizje kthyese drejtëvizore. Gjatësia e lëvizjes x të pistonave në vrimat cilindrik është më e vogël nëse këndi α është më i madh dhe anasjelltas. Me rrotullim të bartësit të pistonave, daljet nga vrimat cilindrik, në mënyrë alternative vendosen për thithje ose shtytje të fluidit kah vrimat fikse të pllakës kontrolluese të cilët janë të lidhur me gypësjellësin thithës dhe shtytës.

Motorët hidraulik 104


viti i III

Pompat hidraulike shfrytëzojnë ngasës-repart (elektromotor ose motor me djegie të brendshme) që të transportojnë fluid-lëng nga një vend në tjetër. Në këtë mënyrë ata transmetojnë energji fluidit-lëngut. Motorët hidraulik për dallim nga pompat fitojnë energji nga fluidi në lëvizje, dhe e

shndërrojnë në energji mekanike. Hidro motorët në mënyrë konstruktive janë të ngjashëm me pompat hidraulike vetëm se lëvizja e energjisë është e kondërt. Simbolet grafike për pompa hidraulike dhe motorët hid raulik

1, 2 - KAHJET E RRYMIMIT

105


viti i III

Pompat dhe motorët hidraulik paraqiten me rreth me një bosht hyrës (pompa) dhe një dalës (motori) si dhe dy gypsjellës të lidhur me ta. Trekëndëshi në simbol e jep kahjen e rrymimit të fluidit. Shigjeta e vendosur pjerrët paraqet se ka të bëjë për pompë ose motor me kapacitet të ndryshueshëm. Pompat hidraulike mund të jenë me elektromotor ose motor me djegie të brendshme. Njësia ngasëse (e repartit) Njësia ngasëse të një sistemi hidraulik përbëhet prej: motorit ngasës, lidhësin (bashkuesin), pompës, rezervarit dhe valvolës siguruese. Pompa (sistemi) hidraulike është e mbrojtur nga presioni i rritur me vendosjen e valvolës siguruese pas pompës. Kjo valvolë hapet kur presioni në gypsjellësin shtytës e tejkalin kufirin maksimal të lejuar.

Valvola siguruese

Përbëhet prej: trupit 1, bulonit 2, sustës 3 dhe mbyllësit konik 4. Valvola është e mbyllur kur forca F1, e shkaktuar nga presioni i fluidit është më e vogël nga forca F2, e shkaktuar nga susta.

106


viti i III

Kur presioni në fluid-lëng do të rritet ku forca F2, do të jetë më e madhe se F1, valvola automatikisht hapet me çka mundësohet rrjedhje e fluidit-lëngut nëpër të nëpër gypsjellësin kthyes në rezervar. Në këtë mënyrë vjen deri te zvoglimi i presionit në gypsjellësin shtytës. Valvola përsëri mbyllet kur F1< F2. Forca e akumuluar në sustë mund të ndryshohet me rrotullim të bulonit me çka rregullohet kufiri i kyçjes dhe shkyçjes së valvolës.

Simbolet grafike për valvolat si guruese

Kanë formën themelore – këndrejtë, të lidhur me gypsjellësin shtytës P dhe gypsjellës kthyes R. Shigjeta në këndrejtë jep kahjen e rrymimit. Nëse ajo është vendosur në mënyrë ekscentrike në raport me gypsjellësin aëhere valvola është e mbyllur. Vizatimi i majt i poshtëm, tregon se valvola është me forcë konstante të pandryshueshme në sustë, derisa simboli i poshtëm në të djathtë tregon se valvola është me forcë të ndryshueshme në sustë (me bulon). Linja e ndërprerë paraqet forcën e presionit nga gypsjellësi shtytës i cili i kundërvihet forcës së sustës.

107


viti i III

Në vizatimin në vijim është dhënë paraqitja grafike e njësisë ngasëse për vegël hidraulike.

Rregullimi i rrjedhjes Shpejtësia e lëvizjes të pistonit punues mvaret nga madhësia e rrjedhjes të lëngut nëpër sistem. Nëse shpejtësia e pistonit si organ realizues duhet të ndryshohet për dërgim konstant të rrjedhjes vëllimore ( Q l / min. ), rregullimi i rrjedhjes realizohet me vendosjen e valvolës rregulluese në gypsjellësin shtytës.

Valvolat për rregullim të rrjedhjes

Janë të mundur dy mundësi të ngushtimit tërthorë te valvolat për rregullim të rrjedhjes: 

me dijafragm,



me gyp të gjatë e të ngushtë i cili ka rolin e ngulfatësit. Fërkimi që ndodh në ngushticën e valvolës shkakton shndrimin e energjisë shtytëse në

nxehtësi dhe rënie të presionit prej p1 deri në p2. 108


viti i III

Dallimi i presioneve shprehet me: Δp = p1 - p2

Përveq

sipërfaqeve

të

prerjeve tërthore të ngushticave (dijafragma

ose

kapilara)

dhe

viskoziteti i lëngut është faktorë dominant I cili ndikon në madhësinë e rrjedhjes dhe rënien e presionit . Sipas rregullave dallimet e vogla të presioneve para dhe pas ngushtimit japin zvoglim më të vogël të rrjedhjes dhe anasjelltas.

Valvola rregulluese për rregullim të rrjedhjes

Te këta valvola me ndryshim të sipërfaqes ngushtuese ndryshon edhe rrjedhja nga pika P deri te pika A. Me rrotullim të bulonit vjen deri te zhvendosja aksiale të “gjilpërës” me çka vjen deri te rritja ose zvoglimi i sipërfaqes rrjedhëse tërthore, e me këtë edhe te rregullimi i rrjedhjes. Ky tip i valvolës zakonisht përdoret për cilindra punues të cilët kanë ngarkesë të përafërt statike.

Valvolë rregulluese me dy kahje

Kjo valvolë e mbanë konstant dallimin e presioneve, e me këtë edhe rrjedh konstante pa dallim të presionit hyrës dhe dalës në valvolë. Valvola ka dy pika ngulfatëse P1 dhe P2. Me ngulfatje të këtillë zvoglohet presioni në dy shkallë p1 ⇒ p ⇒ p2 109


viti i III

Shembull: kur p2 rritet për shkak të ngarkesës së zmadhuar të cilindrit punues, për interval të shkurtë kohor vjen te rritja e menjëhershme të presionit. Gjatë kësaj shpërndarësi në valvolë zhvendoset në të majtë me çka vjen deri te hapja e vrimës D2 (susta e shpërndarësit zgjatet). Si rezultat i hapjes i D2 vjen deri te kthimi i dallimit të shkruar të presioneve Δp, e me këtë dhe kthimi i rrjedhjes së caktuar. Forca e sustës F1 dhe presionit p të pistonit të djathtë të shpërndarësit, mbanë barazpeshën me presionin p1 në anën e majtë të shpërndarësit.

Valvola rregulluese me tri kahje

E rregullon presionin në një shkallë, p1 ⇒ p2 me kthim të tepricës së lëngut nëpërmjet gypit kthyes në atë shtytës. Me këtë arrihet barazpesha e dallimit të presionit hyrës dhe dalës Δp , respektivisht mbahet rrjedhja në vlerë konstante. Cilindrat Cilindrat hidraulik përbëhen nga pistoni, pistoneta dhe cilindri. Përdoren për shndërrimin e energjisë shtypëse të fluidit të komprimuar në punë mekanike. Gjatë kësaj pistoni në cilindër realizon lëvizje drejtvizore kthyese. 110


viti i III

Ekzistojnë dy lloje themelore të cilindrave: 1.

me veprim të njëanshme

2.

me veprim të dyanshëm.

Cilindri me veprim njëanësorë

Te ky cilindër vetëm njëra anë e pistonit është nën veprimin e presionit të lëngut që shkakton veprim të forcës vetëm nga njëra anë. Kur pistoni nën veprimin e kësaj force do të vjen në pozitën e fundme, i njëjti duhet të kthehet në pozitën fillestare nën veprimin e forcës së jashtme nga ana e kundërt e pistonit (me sustë, pesha etj). Me lëvizjen kthyese vjen deri te nxjerrja e lëngut nga cilindri. Forca që fitohet në ballë të pistonit është produkt i presionit të lëngut dhe sipërfaqës ballore të pistonit: F=p·A

[N]

Cilindri me veprim dyanësorë

Sipërfaqet e pistonit A 1 dhe A 3 janë nën veprimin e presionit të lëngut, në mënyrë alternative nga të dy anët e cilindrit. Fluidi punues e lëviz pistonin në të dy kahjet. Te cilindri me një pistonetë për presion të njëjtë të lëngut, rrjedhjet e lëngut nga të dy anët e pistonit do të jenë të ndryshëm. Për lëvizje për para (në të majtë), forca e pistonit F 1 është më e vogël për shkak se presioni vepron në sipërfaqe më 111


viti i III

të madhe A 1 , gjithashtu edhe shpejtësia e lëvizjes të pistonit është më e vogël, sepse për rrjedhje konstante duhet që të shtypet sasi më e madhe e lëngut.

Për

lëvizje prapa (në të djathtë) forca e pistonit F 2 është më e

madhe sepse presioni vepron në sipërfaqe më të vogël A 3 , gjithashtu edhe shpejtësia e lëvizjes më e madhe sepse shtytet sasi më e vogël e lëngut për shkak hapsirës që pistoneta e ka në cilindër. A 3 = A 1 - A2

2

[ mm ]

p F2 =

[N] A3

А 1 – sipërfaqja ballore e pistonit nga ana e përparme (balli i pistonit) А 2 – sipërfaqja e prerjes tërthore të pistonetës А 3 – sipërfaqja e pistonit nga ana e prapme

Në cilindrin me pistoneta në të dy anët e pistonit, forcat dhe shpejtësitë nga të dy anët e pistonit janë të njëjta. Paraqitjet specijale të cilindrave

1. Cilindri diferencijal – përdoret për fitimin e shpejtësive të ndryshme të pistonit në të dy kahjet. 2. Cilindri teleskopik – për gjatësi të vogël të cilindrit sigurohen gjatësi të mëdha të lëvizjes punuese të pistonit. 3. Cilindri me ngulfatës – me sustë ose gomë, sigurohet ngulfatja e goditjeve në pozitat e fundme të pistonit në cilindër gjatë ngarkesave goditëse. 4. Konvertor i presionit – mundëson presion dalës të rritur (zmadhuar).

112


viti i III

Valvolat orientues (kahëzues) - shpërndarësit Te cilindri dyanësor, rrjedhja e lëngut duhet në mënyrë alternative të kahëzohet edhe nga ana e përparme edhe nga ana e pasme të pistonit. Kjo bëhet me valvolë kahëzuese – shpërndarës. Kur shpërndarësi ka pozitën "0", lëngu kthehet në rezervar, në cilindër as nuk vjen as nuk përcillet, ndërsa pistoni është në qetësi. Në pozitën “a”, lëngu vjen nga ana e përparme e pistonit, ndërsa nga ana e pasme largohet. Pistoni lëviz në të djathtë. Në pozitën “b”, të shpërndarësit, sekuenca është e kundërta e “a”.

Valvolat kahëzuese – shpërndarësit zakonisht përdoren te konstruksionet pistonal. Simbolet

me

të

cilat

shënohen

shpërndarësit përmbajnë shenja për numrin e kyçësve, numrin e pozitave të pistonit shpërndarës në valvolë dhe kalimet e lëngut nëpër shpërndarës. Shenjat e shpërndarësve përbëhen nga dy numra prej të cilave e para e tregon 113


viti i III

numrin e hapjeve për kyçje, ndërsa numri i dytë e jep numrin e pozitave të cilët mund ti merr pistoni shpërndarës në valvolën kahëzuese. Shembull: 3/2 valvolë kahëzuese – shpërndarësi 3 kyçës 2 pozita 2/2

valvolë

kahëzuese

–

shpërndarës 2 kyçës: P – linjë e mbyllur A – linjë punuese 2 pozita: a - ka rrjedhje b – ska rrjedhje

3/2 valvolë kahëzuese – shpërndarës 3 kyçës: A dhe B – linja punuese 2 pozita: a – ekziston rrjedhje, P kah B b – ekziston rrjedhje P kah A

114


viti i III

4/2 valvolë kahëzuese – shpërndarës 4 kyçës: A dhe B – linja punuese P – pompa R - rezervar 2 pozita: a – ekziston rrjedhje, P kah A dhe prej B kah R b – ekziston rrjedhje prej P kah B dhe prej A kah R 4 / 3 valvolë kahëzuese - shpërndarës 4 kyçës: А dhe B - linja punuese

P - pompa R – rezervar 3 pozita: 0 - nuk ka rrjedhje, Nga P kthehet në R а - ekziston rrjedhje

nga P kah A dhe nga B kah R b - ekziston rrjedhje nga P kah B dhe nga A kah R Mënyra

e

punës

të

valvolës

kahëzuese

-

shpërndarësit

Këta valvola kanë shpërndarës lëvizës me dy ose më shumë pistona. 115


viti i III

Me zhvendosjen e shpërndarësit pistonat marrin pozita të caktuara gjatë së cilës hapen ose mbyllen kanale-vrima të caktuara, me çka bëhet lëshimi ose ndalimi i fluidit-lëngut. Lëvizja e shpërndarësit në valvolë mund të realizohet: me dorë (manuale), me sustë, me elektromagnet, fluid-lëng nën presion ose me kombinim të tyre. Mbajtësit Gjatë punës së cilindrave, është e mundur që pistoni të jetë nën veprimin e forcës tërheqëse, menjëhetë të lëviz në kahje të veprimit të forcës. Kjo dukuri shkakton ulje të presionit në gypsjellësin shtytës që si efekt shkakton të ashtuquajturën "lundrim" të pistonit.

Që të pengohet kjo dukuri, në gypsjellësin kthyes valvolë shtytëse kufizuese ose valvol për rregullim të rrjedhjes që e zvoglojnë rrjedhjen në gypsjellësin kthyes. Në këtë 116


viti i III

mënyrë pistoni është i shtrënguar në mënyrë "hidraulike" me rrjedhjen e zvogluar të fluidit (kur përdoret valvola për rregullim të rrjedhjes), gjegjësisht me kontra rrjedhje (kur bëhet fjalë për valvolë shtytëse kufizuese). Përdoret te shpueset (trapanot) me repart hidraulik, makina ndërtimore etj.

Vaji hidraulik

Më herët sistemet hidraulike kanë përdorur ujë si fluid. Sot kryesisht përdoren vajra minerale dhe specijale si fluid punues. Vajrat hidraulik fitohen nga nafta e papërpunuar me destilim të tij dhe duke shtuar "shtesa" (aditive) përdoren në sistemet speciale hidraulike. Një nga vetitë kryesore të vajrave është viskoziteti. Viskoziteti i lartë (IE) shkakton rezistenca gjatë rrymimit, humbje të fuqisë dhe lirimin e nxehtësisë. Viskoziteti i ulët shkakton lëvizje më të lehtë të pjesëve lëvizëse të sistemit dhe humbje më të vogla. Përveç zvoglimit të harxhimit, vaji hidraulik i mbron metalet nga korozioni. Nëse gjatë punës vaji nxehet, duhet që në sistem të parashihet ftohja. Gjithashtu ajr i tepërt në vajin hidraulik është i dëmshëm, e bën të butë dhe kompresabil. Me shtesa pengohet shkumimi i vajit që është dukuri e dëmshme.

117


viti i III

Valvola e pakthyeshme Gjatë lëvizjes së pistonit para (në të majtë), vaji rrjedh nëpër 4/3 vaklvolën kahëzuese shpërndarësin dhe kalon nëpër valvolën rregulluese për rrjedhje me ndihmën e të cilit rregullohet rrjedhja dhe arrihet shpejtësia e kërkuar e pistonit. Vaji e plotëson pjesën e pasme të cilindrit, derisa vaji nga pjesa e parme shtytet nëpër valvolën stytëse kufizuese me rrjedhje të ulët duke mundësuar kontra presion të pistonit. Gjatë kthimit prapa (në të djathtë), të dy valvolat (valvola rregulluese dhe valvola shtytëse kufizuese) nuk duhet të jenë në funksioin. Që të mundësohet kjo i shtohen dy linja baj-pas me valvol të pakthyshëm. Këta valvola gjatë lëvizjes së pistonit para (në të majtë) mundësojnë rrjedhje të fluidit-lëngut valvolën rregulluese dhe kufizuese (baj-paset janë të mbyllur), derisa gjatë lëvizjes kthyese të pistonit në të djathtë, valvolat e pakthyeshëm hapen dhe e lëshojnë vajin nëpër ta respektivisht bëhet paj-pas i valvolave rregulluese (ato nuk janë në funksion).

118


viti i III

Valvola e pakthyeshme mundëson lëvizje të lëngut vetëm në një drejtim, ndërsa e pengojnë lëvizjen e lëngut në kahje të kundërt. Për ndërprerje të rrjedhjes në kahje të kundërt në valvolën e pakthyeshme përdoret mbyllës konik ose sferik. Këta valvola kanë prerje tërthore të njëjtë si edhe gypsjellësit e kyçur bë ta me çka pengohet dukuria e ngulfatjes. Valvolat e pakthyeshëm që janë vertikalisht të vendosur mund të jenë edhe pa sustë. Në këtë rast, nën veprimin e rëndesës së vetë, mbyllësi konik ose sferik i valvolës e kryen funksionin e vetë të ndalimit të rrjedhjes në kahje të kundërt. Te

valvolat

e

pakthyeshëm

të

vendosur horizontalisht përdoret forca e sustës që të mbyllen valvolat. Që të hapen valvolat dhe të mundësohet rrjedhja, forca e presionit në lëng duhet të jetë më e madhe nga forca e sustës.

119


viti i III

1. HYRJE NË PNEUMATIKË

Çdo materie pamvarësisht nga gjendja e tij (e ngurt, e lëngët ose e gaztë) mund të jetë bartës i energjisë. Aftësia e materies së ngurtë është në atë që energjinë e shndërrojnë në lëvizje të pjesëve, duke transmetu me ndihmën e makinave dhe pajisjeve. Materiet e lëngta dhe të gazta në instalimet hidraulike dhe pneumatike energjinë e presionit e shndërrojnë në punë mekanike. Ajri si materie, në sajë të aftësive të mbledhjes dhe zgjerimit ka përdorim të gjërë si transmetues të energjisë. Fusha që mirret me studimin e mënyrës së këtillë të transmetimit të energjisë quhet pneumatika. Aparatet dhe pajisjet pneumatike janë të njohur më herët gati në të gjitha fushat e teknikës. Përdoren si: •

prerës (dalta) pneumatik,

•

presa me repart pneumatik,

•

vegla për mënjanim të vrazhdë të jorrafshinave të pjesëve të farkëtuara,

•

pastrimin e gypave dhe mënjanimin e korozionit nga pjesët e hekurta,

•

makina për formësim,

•

pajisje për ngritje të ngarkesave dhe veglave,

•

pajisje për shtrëngim te makinat vegla,

•

shirita për transport të materialit etj.

Me shembujt e mëhershëm të përdorimit, me aparatet dhe pajisjet pneumatike fitohet lëvizje drejtëvizore të organeve realizuese. Prandaj të gjitha aparatet dhe pajisjet të këtij lloji si organ realizues zakonisht shfrytëzojnë cilindër punues. Ajri nën presion gjithashtu mund të shfrytëzohet edhe te makinat që posedojnë motorë të ajrit si element të repartit. Në këtë rast lëvizja punuese që fitohet është rrethore: •

veglat rotacional,

•

makinat e dorës për polirim, 120

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE •

viti i III

vegla për rrotullim të bulonave etj.

Me zhvillimin e komponentëve pneumatik (cilindrat, valvolët kahëzues - shpërndarësit etj.) dhe kombinimi i tyre, krijohen kushtet për shfrytëzim të instalimeve dhe pajisjeve të ndryshme pneumatike në automatizim. Mirëpo, sot shumë rrallë në automatizim të përdoren vetëm pajisjet dhe instalimet pneumatike. Zakonisht janë të kombinuar me pajisje hidraulike, elektrike dhe elektronike që nuk shkyçen njëra me tjetrën por plotësohen. Varësisht nga vendi i përdorimit duhet ti ipet përparësi njërës ose tjetrës grupë të repartit. Përparësitë e repartit pneumatik në raport me repartet tjera janë: 

mirëmbajtje e thjeshtë,



ndjeshmëri e vogël e mbingarkimit për shkak të elasticitetit të ajrit, për dallim nga pajisjet elektrike të cilët gjatë mbingarkimit zakonisht digjen,



peshë e vogël, pajisjet pneumatike për dallim nga ato elektrike, për qëllim të njëjtë kanë peshë më të vogël (motorët e ajrit janë deri dhjetra herë më të lehta se elektromotorët),



rrezik i vogël nga fatkeqësitë për dallim nga instalimet dhe pajisjet elektrike (në hapsira të lagështa etj.),



në industrinë ushqimore me përdorimin e pneumatikës pengohet ndotja,



mundësia për rregullim fine të shpejtësisë me ndryshim të presionit të ajrit te cilindrat dhe motorët e ajrit.

2. Udhëheqja (dirigjimi) pneumatik

Instalimi pneumatik që realizon ndonjë detyrë të projektuar, respektivisht merr pjesë në udhëheqje (dirigjim) të një procesi të dhënë në parim ka këtë pamje:

121


viti i III

Përkrah komponentëve pneumatik të dhënë në skemën principiele, një instalim pneumatik përmban kyçës si dhe gypsjellës nëpër të cilët rrymon ajri me të cilat lidhen komponentët në instalim. Instalimet pneumatike paraqiten nëpërmjet të ashtuquajturës dijagrame funksionale. Dijagramet funksionale përbëhen nga simbole grafike standarde të komponentëve pneumatik dhe komponentëve tjerë. Janë të lidhur në mënyrë të caktuar me të cilat definohet funksioni i tërë sistemit. Thjeshtë thënë këta dijagrame në mënyrë grafike na tregojnë si duhet të punon instalimi pneumatik.

122


viti i III

Shembull për dukjen e një dijagrami funksional:

Në vazhdim, në mënyrë tabelare do të paraqiten simbolet grafike të komponentëve themelor pneumatik që më shpesh përdoren në instalimet pneumatike: Kompresor

Njësia servisuese (simboli i thjeshtë)

Njësia servisuese (simboli i plotë)

Motor i ajrit

"Dora" gjysëm rrotulluese 123


viti i III

Cilindër me aktivizim të njëanshëm

(SINGLE - ACTING CILINDER) Cilindër me aktivizim të dyanshëm

(DUBLE - ACTING CILINDER) Valvolë njëkahësh për kontroll të rrjedhjes

(ОNЕ - WAY FLOW CONTROL VALVE) 2/2 valvolë, pozita normal e mbyllur 2/2 valvolë, pozita normal e hapur 3/2 valvolë, pozita normal e mbyllur 3/2 valvolë, pozita normal e hapur 5/2 valvolë

(5/2 way valve)

3/2 valvolë me aktivizim manual, normal i hapur

3/2 valvolë me aktivizim manual, normal i mbyllur

3/2 valvolë me aktivizim pneumatik

5/2 valvolë me solenoid të dyfisht për aktivizim

Valvolë e pakthyeshme

124


viti i III

Valvolë shpejtë lëshues

Valvolë e pakthyeshme për drejtimin "OSE"

Valvolë me dy shtypje për drejtimin "EDHE"

2.1

Njësia ngasëse (e repartit)

Njësia ngasëse te instalimi pneumatik përbëhet prej këtyre elementeve:

1. motorit ngasës (elektromotor ose MDB), 2. kompresorit (ngjesh ajrin me presion të caktuar), 3. rezervarit për ajr (akumulon ajrin nën presion të caktuar dhe rregullon punën e kompresorit), 4. njësisë servisuese.

125


viti i III

Gypsjellësit horizontal në instalimet pneumatike vendosen nën pjerrtësi 1 – 2 % që të mund kondenzati sa më mirë të përcillet nga gypsjellësit. Kompresori mund të jetë si: 

me piston ose



kompresor aksial rrjedhës.

Njësia servisuese përbëhet prej: 

pastrues nga grimcat mekanik, kondenzat dhe pika të vajit,



rregullator i presionit me manometër, mban presion konstant në instalim



lubrifikues, pluhur fine e vajit me ajr të komprimuar shërben për lubrifikim të pjesëve të lëvizshme të komponentëve pneumatik

Simboli i thjeshtë grafik për njësinë servisuese ka këtë pamje:

126


viti i III

Simbolet grafike për komponentët e njësisë servisuese dhe simboli grafik detal për të njëjtën e kanë këtë pamje:

Cilindrat

Cilindrat pneumatik përbëhen prej pistonit, pistonetës dhe cilindrit . Përdoren për shndërrimin e energjisë shtytëse të ajrit të komprimuar në punë mekanike. Gjatë kësaj pistoni në cilindër bën lëvizje kthyese drejtvizore. Ekzistojnë dy tipe themelore të cilindrave: 127


viti i III

1. me veprim të njëanshëm dhe 2. me veprim të dyanshëm. Cilindër me veprim të njëanshëm

Te ky cilindër vetëm njëra anë e pistonit është nën veprimin e presionit të ajrit që shkakton veprim të forcës vetëm nga njëra anë. Kur pistoni nën veprimin e kësaj force do të vjen në pozitën e fundme, i njëjti duhet të kthehet në pozitën fillestare nën veprimin e forcës së jashtme nga ana e kundërt e pistonit (me sustë, pesha-tega etj.). Me lëvizjen kthyese vjen deri te nxjerrja e ajrit nga cilindri.

128


viti i III

Cilindri me veprim të dyanshëm

Sipërfaqet e pistonit A1 dhe A3 janë nën veprimin e presionit të ajrit në mënyrë alternative nga të dy anët e cilindrit. Fluidi punues e vë në lëvizje pistonin në të dy kahjet. Te performanca me një pistonetë për të njëjtin presion të ajrit, rrjedhjet e lëngut nga të dy anët e pistonit do të jenë të ndryshëm. Për lëvizje para (në të majtë), forca e pistonit F1 është më e vogël sepse presioni vepron në sipërfaqen më të madhe A1, gjithashtu edhe shpejtësia e lëvizjes të pistonit është më e vogël, sepse për rrjedhje konstante duhet të nxirret sasi më e madhe e ajrit.

Për lëvizje prapa (në të djathtë) forca e pistonit F2 është më e madhe sepse presioni vepron në sipërfaqe më të vogël A3, gjithashtu edhe shpejtësia e lëvizjes është më e madhe sepse nxirret sasi më e vogël e ajrit për shkak të hapsirës që përfshin pistoneta në cilindër.

А1 – Sipë[rfaqja ballore e pistonit nga ana e përparme (balli i pistonit) А2 – Sipërfaqja e prerjes tërthore të pistonetës А3 – Sipërfaqja e pistonit nga ana e prapme

129


viti i III

Në performancën e cilindrit me pistoneta nga të dy anët e pistonit, forcat dhe shpejtësitë nga të dy anët e pistonit janë të barabarta. Performanca e tandem cilindrit me dy pistona është dhënë në vizatimin në vijim. Përdoret për fitimin e forcave të mëdha të pistonetës për dijametër të kufizuar të cilindrit:

Mënyrat më të shpeshta të përaqitjes të cilindrave pneumatik:

130


viti i III

Valvolat kahëzues – shpërndarësit

Valvolat kahëzues – shpërndarësit janë komponentë pneumatik që udhëheqin me organet realizuese (cilindrat). Detyra themelore e shpërndarësit është që ajrin të kahëzojëorientojë, klasifikon në mënyrë kohore dhe sasiore dhe në atë mënyrë të udhëheqë me punën e cilindrave si organe realizuese. Valvolat kahëzuese – shpërndarësit zakonisht përdoren te konstruksionet me piston. Simbolet me të cilat paraqiten shpërndarësit përmbajnë shenja për numrin e kyçësve, numrin e pozitave të pistonit shpërndarës në valvol dhe kalimet e ajrit nëpër shpërndarës. Valvolat kahëzues - shpërndarësit zakonisht përdoren te konstruksionet me piston. Simbolet me të cilat shënohen shpërndarësit përmbajnë shenja për numrin e kyçësve, numrin e pozitave të pistonit shpërndarës në valvol dhe kalimet e ajrit nëpër shpërndarës. Shenjat e shpërndarësve përbëhen prej dy numrave ku e para tregon numrin e vrimave-hapjeve për kyçës, ndërsa numri i dytë jep numrin e pozitave që mund ti merr pistoni shpërndarës në valvolën kahëzuese.

Për shembull: 3 / 2 valvol kahëzuese - shpërndarës 3 kyçës në çdo pozitë 2 pozita Numri i këndrejtëshave të valvolës e jep numrin e pozitave Shigjeta paraqet kahjen e rrymimit të ajrit

Kalim i mbyllur Lëshim në atmosferë 131


viti i III

Djathtas dhe majtas nga katrorët (pozitat) paraqiten mënyrat e aktivizimit të valvolave kahëzuese. Në figurat e mëposhtme janë të paraqitur simbolet grafike të valvolave kahëzuese shpërndarësit që më së shumti përdoren.

ana e majtë: pneumatike ana e djathtë: susta

ana e majtë: pneumatik, elektromagnet ana e djathtë: pneumatik, elektromagnet

ana e majtë: rulë ana e djathtë: pneumatik

ana e majtë: taster ana e djathtë: susta

ana e majtë: pneumatik, elektromagnet ana e djathtë: susta, rula 132


viti i III ana e majtë: elektromagnet ana e djathtë: elektromagnet

Mënyrat e aktivizimit të valvolave kahëzuese - shpërndarësit

133


viti i III

2 / 2 valvolë kahëzuese - shpërndarës

2 kyçës: P - linjë e mbyllur А - linjë punuese 2 pozita а - ka rrjedhje b - nuk ka rrjedhje


3 kyçës: А dhe B - linja punuese

2 pozita: а - ekziston rrjedhje, P kah B b - ekziston rrjedhje, P kah А

Paraqitjet ko nstruktive të 3/2

Me dorë aktivizohet, me sustë kthehet në pozitë të mbyllur (shih simbolin). 134


viti i III

Me dorë aktivizohet, me sustë kthehet në pozitë të mbyllur (shih simbolin).

Mund të aktivizohet në mënyrë mekanike (rulë) dhe pneumatike, me sustë kthehet në pozitë të mbyllur (shih simbolin). 135


viti i III



P - pompa R - rezervar 2 pozita: а- ka rrjedhje, P kah A dhe prej B kah R b - ka rrjedhje prej P kah B dhe prej A kah R


Me dorë aktivizohet, me sustë kthehet në pozitë të mbyllur (shih simbolin).

136


viti i III



P - pompa R - rezervar 3 pozita: 0 - nuk ka rrjedhje, Prej P kthehet në R а - ka rrjedhje prej P kah A dhe prej B kah R b - ka rrjedhje prej P kah B dhe prej A kah R


Me dorë aktivizohet, me dorë kthehet në pozitë të mbyllur (shih simbolin).

137


viti i III


5 kyçës: А, B dhe С - linja punuese P - pompa R - rezervar

2 pozita: а- ka rrjedhje, P kah A dhe prej B kah R b - ka rrjedhje prej P kah B dhe prej A kah R


Me dorë ose me pneumatikë aktivizohen pozitat e shpërndarësit (shih simbolin).

138


viti i III

Me pneumatikë aktivizohen pozitat e shpërndarësit (shih simbolin). Udhëheqja (drejtimi) me cili ndrat Udhëheqja (drejtim i) me cili ndër njëanësor

Është dhënë shembulli i drejtimit (udhëheqjes) të cilindrit njëanësorë me 3/2

valvolës

atmosferës.

kahëzuese Me

veprim

–

të

manual,

shpërndarësi në valvolën kahëzuese, merr pozitën qe ja mundëson rrjedhja e ajrit nga kompresori në cilindër ku pistoni lëviz në të djathtë (figura e djathtë). Puna mekanike e realizuar nëpërmjet pistonetës transmetohet më tutje në proces. Ajri që gjindej pas pistonit nëpërmjet valvolës së pakthyeshme në cilindër nxirret në atmosferë.

139


viti i III

Udhëheqja (drejtimi) i cilindrit dy anësorë

Është

dhënë

shembulli

i

udhëheqjes (drejtimit) të cilindrit dy anësorë me 4/2 valvolë kahëzuese. Ajri që gjindej në anën e majtë para sipërfaqes ballore të pistonit nxiret nëpërmjet

shpërndarësit

në

atmosferë. Në vizatimin e djathtë, me veprim manual të shpërndarësit në valvolën kahëzuese mirret pozita që mundëson ndryshimin e kahjes të rrymimit të ajrit. Respektivisht ajri i komprimuar shtytet nga ana e përparme e pistonit, ndërsa ajri nga ana e pasme e pistonit nëpërmjet valvolës kahëzuese – shpërndarësit nxiret në atmosferë. Pistoni lëviz në të djathtë. Udhëheqja (drejtimi) me cilindrat punues mund të realizohet si: 

udhëheqje (drejtim) direkt dhe



udhëheqje (drejtim) indirekt.

Udhëheqja direkte përdoret me dijametra të vogla dhe udhëheqja (drejtimi) realizohet vetëm me elemente drejtuese të fundme (valvola kahëzuese – shpërndarës) për aktivizimin e të cilëve është e nevojshme forcë relativisht e vogël. Për udhëheqje (drejtim) me cilindrat punues me dijametër të madh për të cilat duhet sasi e madhe e ajrit, nevojiten forca të mëdha për aktivizim të elementeve udhëheqëse (drejtuese) të fundme. Dmth nuk mund të aktivizohen me dorë por aktivizohen me komponentë tjerë pneumatik të quajtura elemente udhëheqëse (drejtuese) fillestare. Këta elemente zakonisht gjithashtu janë valvola kahëzuese – shpërndarës. Udhëheqja (drejtimi) e këtillë quhet udhëheqje (drejtim) indirekt.

140


viti i III

Shënimi i kom ponentëve pneumatik

Në dijagramet funksionale pneumatike, komponentët pneumatik shënohen me shenja standarde: 

cilindri punues A,



valvola V,



elektromagneti (solenoidi) X,



butoni, ndërprerësi S,



stacioni i kompresorit (njësia servisuese) Z

shembuj të shënimit: •

1A1 - cilindri punues,

•

1S1 - buton (ndërprerës) 1 për udhëheqje të cilindrit punues 1,

•

1S2 - buton (ndërprerës) 2 për udhëheqje të cilindrit punues 1,

•

1X1 - elektromagnet 1 për udhëheqje të valvolës 1,

•

1X2 - elektromagnet 2 për udhëheqje të valvolës 1,

•

2V1 - valvola 1 për udhëheqje të cilindrit 2,

•

2V2 - valvola 2 për udhëheqje të cilindrit 2,

•

1Z2 - njësia servisuese 2 për furnizim të cilindrit 1.

141


viti i III

Shembuj të udhëheqjes me qarqe pneumatik e

Valvola kahëzuese – shpërndarësi 3/2, si element udhëheqës i fundëm në mënyrë direkte me dorë aktivizohet gjatë së cilës pistoni lëviz në të djathtë. Pozita fillestare e 142


viti i III

shpërndarësit në valvolën kahëzuese mundësohet me sustë (gjendje e paaktivizuar), pistoni lëviz në të majtë. Cilindri njëanësorë me dijametër të madh dirigjohet me element hyrës udhëheqës dhe me element udhëheqës të fundme. Për të dy elementet udhëheqëse përdoret valvolë kahëzuese – shpërndarës 3/2. Të dy valvolat janë të lidhur me kompresor të veçantë. Aktivizimi: valvola kahëzuese hyrëse aktivizohet me dorë gjatë së cilës lëshon ajr të komprimuar nëpër të kah valvola kahëzuese e fundme. Ajri nën presion vepron në të dhe e aktivizon, që mundëson lëshimin e ajrit nga kompresori tjetër në cilindër. Si rezultat i kësaj pistoni lëviz në të djathtë. Deaktivizimi: me ndërprerjen e veprimit manual të valvolës kahëzuese hyrëse, susta e kthen të njëjtin në pozitën fillestare ku furnizimi i ajrit nga kompresori ndërpritet. Në këtë mënyrë ndërpritet edhe veprimi i forcës shtytëse nga ajri të valvolës kahëzuese të fundme i cili ashtu si i mëpëarshmi nën veprimin e sustës e ndryshon pozitën dhe e ndërpret furnizimin e ajrit nga kompresori i dytë në pjesën e përparme të pistonit, duke mundësuar lëshim të ajrit nga ana e prapme e pistonit.

143


viti i III

Principi i udhëheqjes të cilindrit dyanësorë në këtë mënyrë është i ngjashëm si në rastet e mëhershme. Dallimi është vetëm në aktivizimin e valvolës kahëzuese. Në këtë rast ajo bëhet me elektromagnet. Me kyçjen dhe shkyçjen alternative të tij mundësohet të arrihet pozitë adekuate të shpërndarësit në valvolën kahëzuese dhe distribuim adekuat të ajrit, me çka do të arrihet lëvizje kthyese translatore të pistonit në cilindër. Për kyçje dhe shkyçje të elektromagnetave ekziston qark elektrik (elektronik) drejtues i veçantë që është paraqitur në vizatime. Elektromagnetët mund të jenë të kyçur me taster, ndërprerës, relej, me dorë ose me ndihmën e kontrolerëve logjik programabil (PLC). Regullator i presionit, valvolë siguruese me sustë

Përbëhet prej: trupit 1, bulonit 2, sustës 3 dhe mbyllësit konik 4. Valvola është e mbyllur kur forca F1, e shkaktuar nga presioni i ajrit është më e vogël nga forca F2, e shkaktuar nga susta.

Kur presioni në ajr do të rritet ku forca F2 do të jetë më i madh se F1, valvola automatikisht hapet me çka mundësohet rrjedhje e ajrit nga gypsjellësi në atmosferë. Në këtë mënyrë vjen deri te zvoglimi i presionit në gypsjellësin shtytës. Valvola përsëri mbyllet kur F1 ˂ F2. Forca e akumuluar në sustë mund të ndryshohet me rrotullim të bulonit me çka rregullohet kufiri i kyçjes dhe shkyçjes së valvolës. Rregullator i presionit, valvolë siguruese me membranë elastike

Valvola siguruese te instalimet pneumatike gjindet në përbërje të njësisë servisuese, dhe gjithashtu ka ralin e rregullatorit të presionit, respektivisht e mban presionin në anën shtytëse përafërsisht konstant pamvarësisht nga ndryshimet e presionit të ajrit që vjen nga 144


viti i III

ana primare e kompresorit. Nëse konsumi i ajrit rritet, bie presioni në instalacion me çka membrana elastike deformohet për pjetë (lartë), ku vjen deri te hapja e valvolës. Funksionin mbrojtës kjo valvol – rregullator e bënë në këtë mënyrë: nëse vjen deri te rritja e shpejtë e presionit në gypsjellësin shtytës atëhere forca e presionit e hap pjesën qëndrore të membranës ku ajri nëpër të dhe nëpër hapjet (vrimat) anësore del në atmosferë. Simbolet grafike për valvolat si guruese

Kanë formë themelore - këndëdrejtë, lidhen me gypsjellësin shtytës P dhe vendlëshimin e ajrit në atmosferë R. Shigjeta në këndëdrejtë e jep kahjen e rrymimit. Nëse ajo është e vendosur në mënyrë ekscentrike në raport me gypsjellësin atëherë valvola është e mbyllur. Vizatimi i poshtëm në të majtë, tregon se valvola është me forcë të pandryshueshëm konstante në sustë, deri sa simboli poshtë në të djathtë tregon se valvola është me forcë të ndryshueshëm në sustë (me bulon). Vija e ndërprerë paraqet forcën e presionit nga gypësjellësi shtytës që i kundërshton forcës së sustës.

145


viti i III

Rregullimi i rrjedhjes

Shpejtësia e lëvizjes së pistonit punues varet nga madhësia e rrjedhjes së lëngut nëpër sistem. Nëse shpejtësia e pistonit si organ realizues duhet të ndryshon për dërgim konstant (të vazhdueshëm) të rrjedhjes vëllimore (Ql/min), rregullimi i rrjedhjes bëhet me vendosjen valvolës rregulluese të gypsjellësit shtytës. Valvola për rregullim të rrjedhjes

Janë të mundur dy forma për ngushtim tërthorë te valvolat për rregullim të rrjedhjes: 

me dijafragmë dhe



me gyp të ngushtë e të gjatë që ka rolin e ngulfatësit.

Fërkimi që ndodh në ngushtimin e valvolës shkakton shndërrimin e energjisë shtytëse në nxehtësi dhe ulje të presionit prej p1 në p2. Dallimi i presioneve shprehet me: Δp = p1 - p2

Përveç sipërfaqeve të prerjeve tërthore të ngushtimeve (dijafragma ose kapilara) edhe viskoziteti i lëngut është faktorë dominant që ndikon në madhësinë e rrjedhjes dhe uljen e presionit. Normalisht dallimet më të vogla të presioneve para dhe pas shtrëngimit (ngushtimit) japin zvoglim më të vogël të rrjedhjes dhe anasjelltas.

146


viti i III

Valvolë rregulluese për rregullim të rrjedhjes në një kahje

Te këta valvola me ndryshim të sipërfaqes së ngushtë (të shtrënguar) ndryshon edhe rrjedhja prej pikës P deri te pika A. Me rrotullim të bulonit vjen deri te zhvendosja aksiale e "gjilpërës" me çka vjen deri te rritja ose zvoglimi sipërfaqes tërthore rrjedhëse, e me këtë edhe rregullimi i rrjedhjes. Ky lloj i valvolës zakonisht përdoret për cilindrat punues të shpejtësisë së lëvizjes së pistonit dhe kryesisht montohen në vetë cilindër.

Valvola e pakthyeshme

Valvola e pakthyeshme mundëson lëvizje të ajrit vetëm në një kahje, kurse e pengon lëvizjen e lëngut në kahje të kundërt. Për të ndaluar rrjedhjen në kahje të kundërt në valvolën e pakthyeshme shfrytëzohet mbyllës konik ose sferik. Këta valvola kanë prerje tërthore të njëjtë si gypsjellësit lidhur me to me çka pengohet dukuria e ngulfatjes. 147


viti i III

Valvolat e pakthyeshme që janë të vendosur vertikalisht mund të jenë edhe pa susta. Në këtë rast, nën veprimin e peshës së vetë, mbyllësi konik ose sferik i valvolës e kryen funksionin e vet të ndalimit të rrjedhjes në kahje të kundërt. Te valvolat e pakthyeshëm të vendosur horizontalisht përdoret forca e sustës që të mbyllen valvolat. Që të hapen valvolat dhe të mundësohet rrjedhja, forca e presionit në lëng duhet të jetë më e madhe se forca e sustës.

Te vizatimet në vijim është paraqitur valvola e pakthyeshme me dy hyrje dhe një dalje të ajrit. Nëse ajri i komprimuar hyn në njërën nga hyrjet, hyrja e kundërt mbyllet dhe ajri rrymon kah dalja. Ky lloj i valvolës i përgjigjet qarkut logjik të tipit OSE. Që do të thotë "ose" ajri nga njëra hyrje "ose" ajri nga hyrja tjetër mundëson rrjedhje kah dalja e valvolës. Asnjëherë nuk mundet njëkohësisht të rrjedh ajr nga të dy hyrjet kah dalja.

148


viti i III

Simboli grafik për shënim të këtij lloji të valvolës:

149


viti i III

Valvolë me dy presio ne

Ka rolin e komponentës pneumatike e cila i proceson sinjalet nga komponentat hyrëse dirigjuese (shpërndarës) dhe i drejton kah komponentët e fundëm dirigjues (shpërndarës) të cilët udhëheqin me cilindrat punues. Ky lloj i valvolës përdoret kryesisht për: udhëheqje logjike në instalimet pneumatike, funksion mbrojtës ose kontrollues në sistem etj. Kjo valvolë përbëhet prej dy hyrjeve dhe një dalje të ajrit. Janë të mundur këto varianta të punës të kësaj valvole: 

nëse në njërën hyrje hyn ajr i komprimuar me presion të caktuar, ndërsa në hyrjen tjetër nuk ka rrymim atëherë vjen deri te mbyllja e plotë e valvolës - nuk ka rrymim kah dalja.



nëse në të dy hyrjet rrymon ajr, por në njërën hyrje rrymon ajr me presion më të vogël, atëherë ka rrymim të ajrit me presion të vogël, deri sa hyrja, nëpër të cilën rrymon ajr me presion më të lartë, mbyllet.



nëse në të dy hyrjet rrymon ajr me presion të njëjtë, arrihet barazpeshë e 150


viti i III

gjendjes dhe ajri nga të dy hyrjet rrymon kah dalja. Në këtë mënyrë është realizu funksioni logjik i udhëheqjes "EDHE" ("edhe" nga njëra "edhe" nga hyrja tjetër ajri drejtohet kah dalja).

Grafikisht, në dijagramet funksionale ky lloj i valvolës paraqitet me:

151


viti i III

Valvolë shpejtlëshues

Ky lloj i valvolës përdoret për rritje të shpejtësisë së pistonit në cilindrin punues. Gjatësia e kohës të hapit kthyes nhga pistoni mund të shkurtohet veçanërisht te cilindri njëanësorë me lëshim të shpejtë të ajrit nga cilindri në atmosferë. Që të zvoglohet rezistenca gjatë rrjedhjes së ajrit kjo valvolë vendoset afër cilindrit (mundet edhe në cilindër) dhe është me dijametër të madh. Në kahjen 1 - 2 ajri lirshëm kalon si dhe nëpër valvolën e pakthyeshme. Dalja 3 është e bllokuar me diskun. Nëse ajri e ndërron kahjen nga hyrja 2 e tutje, disku e bllokon hyrjen 1 gjatë së cilës lirohet dalja 3 dhe ajri nëpër të lëshohet në atmosferë. Dalja 3 ka dijametër të madh që të mund ajri sa më shpejtë të del në atmosferë.

152


viti i III

Grafikisht, në dijagramet fun ksion ale pneumatike kjo valvolë paraqitet me simbolin :

153


viti i III

Rregullimi i rrjedhjes m e valvolë të pakthyeshme me ngulfatje

Kjo valvolë ka rolin edhe të valvolës së pakthyeshme edhe të valvolës për rregullim të rrjedhjes, respektivisht bën rregullimin e rrjedhjes vetëm në një kahje. Në vizatim është paraqitur valvolë e pakthyeshme me ngulfatje për dijametra më të vogla të gypsjellësve. Në gjysmën e epërme të vizatimit valvola është në pozitë të hapur, ndërsa në gjysmën e poshtme valvola është paraqitur në pozitë të mbyllur. Në pozitën e mbyllur lëngu kalon nëpër pikën ngulfatëse me çka bëhet rregullimi i rrjedhjes me gyp rregullues. Në vizatimin e dytë është paraqitur konstruksioni ku valvola e pakthyeshme dhe valvola për rregullim janë të ndara. Simboli për valvolë të pakthyeshme me ngulfatje ka pamjen si në vijim, ngulfatje në një kahje, ndërsa rrjedhje në kahjen e kundërt. Simboli grafik për rregullim të rrjedhjes me ngulfatje me valvolë të pakthyeshme.

154


viti i III

155


viti i III

DIJAGRAMI KL АSIFIKUES ME HAP

156


viti i III

157


viti i III

1. Vendosja endos ja pozic ionale e elementeve Depo për furnizim

158

UDHËHEQJE KOMPJUTERIKE 2.

viti i III

Problemi

Pjesa punuese duhet të tërhiqet nga depo për furnizim me ndihmën e cilindrit pneumatik 1A . Siguria e këtij moduli duhet të rritet në dy masa: I. Operacioni është i padobishëm pëa pjesën punuese. Prandaj pjesa punuese duhet të kontrollohet në depon punuese me ndihmën e senzorit optik B6 . Ky senzor dërgon sinjal - 0, kur ka pjesë në depo. II. Që të mbrohet kontrolli i gabimeve nëse diçka i shtyp S1 dhe S2 në të njëjtën kohë, duhet të kenë mes vete ndalesa. Kjo do të thotë se, nëse S1 ka sinjal atëherë S2 nuk guxon të ketë sinjal. Veprim

1. Cilindri A1 tërhiqet, kur

Sinjali 1.

S1

AND

NOT

S2 janë

të

inicuar AND NOT B6 B6

2. Cilindri A1 futet, kur

S3 AND B4

janë të inicuar

OR S2 AND NOT S1 shtypur.

janë të

3. Vendosja e dijagramit me hap

4.

Dijagrami i qarkut pneumatik 159


Dijagrami i qarkut elektrik

6.

Lista e pozicioneve

7.

Montimi i kontrollit

viti i III

160


viti i III

Programi

JO (NOT) - funksioni Tabela e vërtetësisë

Simboli logjik

Dijagrami s hkallor

Kujdes: Funksioni log jik J O (NOT) - jep në dalje ..........................................................................................................................

Të punohet programi për problemin e dhënë!

Rrjeta 1 ----------------------------------------------------------------------------------

Rrjeta 2 ----------------------------------------------------------------------------------I0.x

Rrjeta 3 ----------------------------------------------------------------------------------

161


viti i III

KOMPJUTERËT (LLOGARITËSIT) DHE PËRDORIMI I TYRE NË INDUSTRI

Kompjuteri (llogaritësi) është pajisje elektronike ose sistem që realizon operacione (të programuar) të definuar në mënyrë eksplicite mbi informatat - të dhënat. Të dhënat informatat mund të jenë kontinuale (analoge) dhe madhësi fizike diskrete. Në sistemet udhëheqëse shfrytëzohen: 1. Llogaritës analog, 2. Llogaritës dixhital dhe 3. Llogaritës hibrid. Prodhimi i automatizuar (fabrikat pa njerëz) edhe pse na duket si një ëndërr e largët, ajo është para nesh, e roli i llogaritësit dixhital është i pazëvendësueshëm. Kur bëhet fjalë për prodhim të automatizuar, detyrimisht përmenden: sistemet kompjuterike CAD, CAM, CAP dhe CAE. CAD (Computer Aided Design) - projektimi me ndihmën e llogaritësit dixhital -

nënkupton punimin e dokumentacionit konstruktiv (vizatime) për produktin e projektuar. Konfigurimi minimal CAD përbëhet prej PC (Personal Computer), llogaritësit dixhital dhe softuer paketës AutoCAD. CAD sistemet e sotëm për projektim të konstruksioneve ma kinerike të bazuar mbi modelimin tredimensional, mundëson punë fleksibile dhe natyrale. CAM (Computer Aided Manufacturing) - prodhim me ndihmën e llogaritësit

(kompjuterit) - nënkupton përdorimin e llogaritësit dixhital në udhëheqjen e NC makinave, manipulim me materialin, veglën, deponimin etj. Këtë detyrë komplekse e plotësojnë kompjuterët dixhital procesorik të fuqishëm me rrjetë të llogaritësve përkatës dixhital. CAD/CAM - janë sisteme kompjuterike të integruara në të cilën ekziston lidhja logjike

e dy sistemeve të mëparshme. Me CAD sistemin përfshihen: modelimi gjeometrik, konstruktimi dhe grafika kompjuterike. CAM sistemi është vazhdimi logjik dhe i shfrytëzon resurset e CAD sistemit për automatizim të mëtutjeshëm të prodhimit të pjesës punuese të projektuar dhe përfshinë: planifikimin e teknologjisë dhe punimin, programimin e makinave numerike, projektimin e veglave, matjen dhe kontrollin, udhëheqjen me prodhimin, transportin etj. CAP (Computer Aided Planing) - planifikimi me ndihmën e llogaritësit dixhital -

nënkupton përdorimin e llogaritësit dixhital për përgatitje të prodhimit. Mundësohet njohja 162


viti i III

automatike e pjesëve punuese, respektivisht të modeleve gjeometrike të produktit para se gjithash në kuptimin teknologjik dhe lidhja e karakteristikave gjeometrike dhe teknologjike me parametrat e sistemit për përpunim. Ky sistem mundëson gjenerim automatik të metodave teknologjike, me të gjitha elementet e nevojshme, varësisht nga kompleksiteti i prodhimit, me llogaritës dixhital të fuqishëm. CAE ( Computer Aided Engeneering) - nënkupton përdorimin e llogaritësit dixhital

për analizë kompjuterike dhe simulim të sjelljes së produktit në kushte eksploatuese. Sistemet CAE përmbajnë vegla softuerike për analizë kompjuterike dhe simulim të karakteristikave fizike të produkteve të ardhshme (karakteristika të tensionit, kinematike dhe termike). Prodhimi i automatizuar është rezultat i kreativitetit të madh të punës në përgatitje. CAD, CAM, CAP dhe CAE janë të lidhur në mënyrë metodologjike dhe funksionale nëpërmjet një baze të përbashkët të të dhënave.

KOMPJUTERËT DIXHITAL

Në këtë pjesë do të sqarohet kompjuteri dixhital si sitem për qëllim të përgjithshëm, struktura e tij (harduer - hardware) dhe logjika e tij (softuer - software). Siç theksuam më herët kompjuteri është sistem i cili përpunon të dhënat (informatat). Kompjuteri dixhital përbëhet prej: 

harduerit - hardware dhe



softuerit - software.

Çka janë të dhënat dhe onformatat që kompjuteri i përpunon? Të dhënat në r astin m ë të përgjith shëm paraqesin fakte, koncepte ose pro cese të përshkruar me mënyrë të formalizuar të përcaktuar më herët. Të dhënat paraqiten me

shenja (simbole) ku janë të kyçur shkronjat e mëdha dhe të vogla të abecedës, numra, shenja nga operacionet matematikore, shenja nga interpunkcioni dhe shenja tjera speciale. Zakonisht te kompjuterët dixhital si shumë e kodeve që i formojnë të dhënat përdoret kodi ASCI e shenjave të shkruar me ISO 7 standardin. I lidhur ngusht me konceptin për të dhënat është koncepti informatë. Informata paraqet të dhënë i cili është modeluar, formatuar, organizuar dhe 163


viti i III

transform uar sipas rregullave të caktuara më herët.

E thënë thjesht informatat janë të dhëna që mund të korigjohen në formë që i përgjigjet sjelljes së objektit të udhëheqjes. Struktura e kompjuterit dixhital - harduerit përbëhet prej 5 tërësive: 1. Njësia hyrëse, 2. Njësia dalëse, 3. Memoria (operative dhe e jashtme), 4. Njësia udhëheqëse (komanduese) dhe 5. Njësia aritmetiko-logjike.

Elementet e numëruar më herët të strukturës së kompjuterit janë të bashkuar në një tërësi me ndihmën e pllakës amë (motherboard). Njësia hyrëse - Nëpërmjet njësisë hyrëse në memorie të kompjuterit futen dy lloje të

të dhënave: •

Të dhëna hyrëse për përpunim dhe

•

Të dhëna programuese.

Të dhënat hyrëse përgatiten dhe futen në memorie të kompjuterit me ndihmën e medimeve të ndryshme: mausit, tabelës grafike, tastierës, diskut magnetik, kompakt diskut, USB-së, etj. Të dhënat e programuara janë udhëzime se në cilën mënyrë dhe cilat të dhëna duhet që kompjuteri ti përpunon. Memoria paraqet njësi e cila shërben për të mbajtur mend të dhënat. Memoria mund të 164


viti i III

jetë operative (kryesore) dhe e jashtme (masovike). Memoria operative është e realizuar pre elementeve memorike bistabile. Ato janë

elemente gjysëmpërçuese që mund të gjinden në një prej dy gjendjeve të ndryshme stabile. Te kompjuterët dixhital ekzistojnë këta lloje të memorieve gjysëmpërçuese: 1. Memoria dinamike. Bëhet fjalë për memorie punuese të kompjuterit. Te kjo

memorie ekziston mundësia për të shkru dhe lexu të dhënat. Shfrytëzohet si memorie operative e kompjuterit. Shënohet si RAM (Random Access Memory) në përkthim do të thotë memorie me qasje të rastësishme. Gjatë shkyçjes nga furrnizimi elektrik të dhënat në këtë memorie fshihen në mënyrë të pakthyeshme. 2. Memoria programabile. Te kjo memorie të dhënat vetëm një herë shkruhen,

ndërsa leximi është i pakufishëm. Shënohet me ROM (Read Only Memory) - memorie vetëm për lexim. Zakonisht në të gjinden të dhënat dhe programet e nevojshme për udhëheqje (drejtim) me kompjuterin - sistem themelor hyrës / dalës (BIOS – Basic Input Output System). Edhe pas ndërprerjes së furnizimit elektrik përmbajtja në këtë memorie mbetet respektivisht nuk fshihet. 3. PROM (Programabile Read only memory). Kjo është memorie vetëm për të

dhëna që mund të programohen. Mundëson shfrytëzuesi një herë e përgjithmonë ti shkruan programet e veta ashtu që ato mund vetëm të lexohen, por jo edhe të fshihen. 4. Memoria programabile që fshihet EPROM (Erasable Programabile Read Only Memory). Kjo është memorie programabile që mund të fshihet dhe ka për qëllim vetëm

për lexim. Përdoret për shkrim të programeve ose të dhënave që nuk ndryshohen. Për shembull renditja dhe paraqitja e shkronjave nga abeceda e monitorit dhe shtypja e tyre. Elementet memorike bistabile të bashkuar në grupe me gjatësi fikse përbëjnë lokacione memorike ose vende memorike. Të shkruarit dhe leximi i të dhënave në memorie bëhet për çdo lokacion si tërësi e pandashme. Përveç të dhënave për përpunim (të dhënat hyrëse) dhe programit (të dhënat që definojnë mënyrën e përpunimit), në memorie gjithashtu mbahen mend rezultatet e ndërmjetëm dhe rezultatet përfundimtare të përpunimit të të dhënave. Gjegjësisht rezultatet nga përpunimi i të dhënave quhen të dhëna dalëse. Të gjitha të dhënat që duhet të mbahen mend për një periudhë të gjatë dërgohen në memorien e jashtme. 165


viti i III

Memoria e jashtme shërben për të mbajtur mend numër të madh të të dhënave por

është shumë më e ngadalshme prej memories operative. Mediume për memorie të këtilla zakonisht janë disqet e ngurta magnetike (HDD – Hard Disk Drive). Njësia aritmetiko - logjike - shërben për realizim të operacioneve mbi të dhënat -

informatat. Realizohen para se gjithash operacionet themelore aritmetike (mbledhja, zbritja, shumëzimi dhe pjestimi) si dhe operacionet logjike (EDHE, OSE, JO, JOSE, etj). Njësia udhëheqëse - ka për detyrë të rregullon dhe kontrollon renditjen e realizimit të

operacioneve në kompjuter, ashtu që e kontrollon aktivitetin e njësive tjera në kompjuter. Veçanërisht i kontrollon këto aktivitete: •

hyrjen e të dhënave,

•

kujtesën dhe qasjen në të dhënat,

•

përpunimi i të dhënave dhe

•

dalja e të dhënave.

Njësia aritmetiko - logjike dhe njësia udhëheqëse mund të shihen si një tërësi e cila quhet njësia qendrore procesorike CPU (Central Processing Unit). Njësia dalëse - shërben për të shkruar ose mbajtur mend rezultatet e fituara pas

përpunimit të të dhënave në formë përkatëse si dhe informata tjera dhe të njëjtat ti shpalosen botës së jashtme. Njësi dalëse janë monitorët, printerët, disqet e ngurta memorike, etj. Disku i ngurt magnetik është medium në të cilën mund të mbahen mend shumë më

shumë informata se sa memoria operative. Për shkak të kësaj ka përdorim të gjërë edhe si njësi dalëse e memories së jashtme. Koha e qasjes së të dhënave të shkruara në disqet e ngurta është në madhësi prej 50 deri 10 mikrosekonda, ndërsa te sistemet e rinj kompjuterik arrin edhe në nanosekonda. Me zhvillimin e furishëm teknologjik të kompjuterëve, kapaciteti i disqeve të ngurta pandërpre rritet, dhe gjithashtu zvoglohet koha e qesjes (leximi dhe regjistrimi i informatave).

166


viti i III

PROGRAMIMI

Kompjuteri dixhital është i konstruktuar ashtu që të mund të realizon numër të caktuar të operacioneve që quhen operacione makinerike. Përkrah operacioneve aritmetike dhe logjike, operacionet tjera që i realizon kompjuteri janë: transmetimi i të dhënave nga procesori qëndror në memorie dhe anasjelltas, leximi i të dhënave nga hyrja, përcjellja e të dhënave në dalje, etj. Realizimi i çdo operacioni e kontrollon njësinë udhëheqëse të kompjuterit. Procesi i kontrollit realizohet në këtë mënyrë: •

të dhënat e nevojshme që duhet të përpunohen thirren nga memoria operative dhe futen në njësinë aritmetiko – logjike;

•

realizohen operacionet mbi të dhënat;

•

rezultatet e fituara mbahen mend në memorien operative.

Puna e kompjuterit bazohet në sistemin numerik binar që përbëhet vetëm prej dy numrave 0 dhe 1. në kuptimin fizik këta dy numra në kompjuter janë të paraqitur me dy impulse të rrymës me dy nivele të tensionit. Vargu i njësheve dhe zerove me të cilat janë të paraqitur të gjitha të dhënat në kompjuter quhet gjuha makinerike e kompjuterit dixhital. Gjuha makinerike përbëhet prej fjalëve makinerike, urdhërave, instruksioneve të cilat kompjuteri dixhital i kupton dhe i realizon Gjuha makinerike e përbërë prej zerove dhe njëshave nuk është i kuptueshëm për njeriun dhe nuk është i mirë për komunikim të njeriut dhe kompjuterit. Problemi tash për tash është zgjidhur ashtu që kompjuteri edhe më tutje e kupton gjuhën makinerike deri sa njeriu shfrytëzon për të gjuhë të ndërmjetëm speciale të kuptueshme të paraqitur nëpërmjet programeve aplikative të specializuara (softuerët). Urdhëri - Me nocionin urdhër nënkuptojmë shprehje që specifikon operacionin, vlerën

ose vendet të operandit mbi të cilën ai operacion duhet të realizohet. Urdhëri makinerik është urdhër që CPU e njeh dhe në mënyrë të drejtëpërdrejtë e realizon. Urdhëri makinerik përbëhet prej më shumë pjesëve: •

kodit të operacionit me të cilën shënohet lloji i operacionit që duhet të kryhet dhe

•

adresës me të cilën specifikohet mënyra se si dhe prej ku duhet të mirren operandet

dhe pas realizimit të operacionit ku të vendosen rezultatet e 167


viti i III

gatshme. Programi kompjuterik , paraqet varg (sekuenca) të urdhërave me të cilat zgjidhet

ndonjë problem. Programi e lajmëron kompjuterin çka duhet të bënë hap pas hapi, duke përfshirë edhe sjelljen e vendimit për rrjedhjen e mëtutjeshme të realizimit të programit. Programimi është metodë që përbëhet prej projektimit (përpilimit), të shkruarit dhe testimin e programit. Kompjuterët e sotëm dixhital punojnë me shumë lloje të programeve për përpunim të tekstit, simulime të proceseve dinamike, gjenerimit të zërit, vizatim, fotografi, përpunim të videove, etj. Siç tham më herët arkitektura e kompjuterit dixhital përbëhet prej softuerit dhe harduerit. Softueri paraqet shumë të programeve të nevojshme për punë të kompjuterit. Kompjuteri është i padobishëm nëse nuk posedon softuer përkatës. Në ditët e sotme softueri është më i shtrejtë nga hardueri dhe ai raport është 90 % nga çmimi i kompjuterit është në softuer , ndërsa 10 % nga çmimi është hardueri. Softueri ndahet në sistemor dhe aplikativ. Softueri aplikativ është përdorues dhe përdoret për zgjedhje të problemeve të veçanta të përdoruesit. Ky softuer zakonisht shkruhet në një nga llojet e gjuhëve programore (C++, Delphi, Visual basic, etj) ashtu që përveç programerit këta programe mund ti krijojnë edhe rrethi më i gjërë i përdoruesve. Softueri sistemor ka për qëllim organizimin e punës të vetë kompjuterit dixhital dhe përdorim përkatës të softuerit aplikativ i cili është i instaluar në kompjuter. Në softuerin sistemor bënë pjesë: •

sistemi operativ,

•

përkthyesit e gjuhëve dhe

•

programe ndihmëse.

Sistemi operativ paraqet shumë të programeve që shërbejnë për punë me procesorin qëndror, njësitë hyrëse dhe dalëse si dhe informatat. Sistemi operativ bën koordinimin mes kompjuterit (harduerit) dhe softuerit aplikativ. Komponentët themelorë të sistemit operativ janë: •

programet për udhëheqje me hyrjen dhe daljen, 168

Udhëheqje Kompjuterike III

Recommend Documents