Пневмосистемы являются неотъемлемой частью множества промышленных процессов. Одним из ключевых компонентов таких систем являются распределители, которые управляют направлением потоков рабочей среды к исполнительным устройствам и выпускают использованный сжатый воздух в атмосферу.

На сегодняшний день наиболее распространенным типом управления пневмораспределителями является электромагнитное. Оно основано на применении электромагнитной катушки, которая размещается на корпусе распределителя. Когда на катушку подается или снимается напряжение, корпус меняет свою позицию.

Существуют распределители прямого действия, где якорь катушки связан с подвижным элементом распределителя. Такие распределители имеют свои преимущества, включая работу на низком или нулевом давлении, быстродействие и другие. Однако у них также есть недостатки. Например, катушки не могут развивать достаточное усилие для переключения больших распределителей или распределителей, работающих на высоком давлении. В связи с этим, чаще используются электромагнитные распределители с пилотом.

В большинстве современных устройств используется встроенный каскад усиления, или пилот. Он представляет собой небольшой нормально закрытый 3/2-распределитель, который переключается катушкой, а давление на выходе пилота переключает основной каскад. Подача сжатого воздуха на пилоты может осуществляться от внутреннего источника или по ответвлению от канала 1. Внешнее питание пилотов обеспечивает работу распределителей в широком диапазоне рабочего давления, включая вакуум.

 

Распределители с пилотным электромагнитным управлением с внутренним (слева) и внешним питанием пилота (в обоих случаях слева показан принцип действия, справа – принятое упрощенное обозначение)

Распределители с электромагнитным управлением имеют ряд преимуществ. У них низкое потребление мощности, меньший нагрев при длительных сигналах и возможность экономии электрического питания при наличии нескольких распределителей в системе. Кроме того, у них также меньше ручное дублирование, так как оно действует на небольшой пилотный клапан, а не на основной.

В промышленной автоматике распределители обозначаются помимо основных каналов также каналами управления. Обозначение каналов основано на первой цифре, которая указывает номер канала, и второй цифре, которая указывает выход. Например, сигналы 14 и 12 означают, что сжатый воздух появится на выходе 4 и 2 соответственно. Распределители с электромагнитным управлением имеют также маркировку, отображающую катушки, светодиоды, ручное дублирование и внешнее питание пилотов.

В зависимости от типа распределителя, количество катушек может варьироваться. Например, распределители с функциями 2/2 и 3/2 чаще всего имеют одну катушку, а 4/2 и 5/2 – одну или две. Распределители с функциями 4/3 и 5/3 всегда обладают двумя катушками.

Также на распределителях обозначаются каналы управления. Обозначение питания пилота располагается ближе к обозначению катушки, а выходу пилота – ближе к квадратику функции. В случаях, когда возможно подключение к выходным каналам пилотов, обозначениями служат 82 и 84.

Использование пилотного управления в распределителях имеет ряд преимуществ, таких как низкое потребление мощности, меньший нагрев и возможность сэкономить электрическое питание. Кроме того, они обладают меньшим ручным дублированием. Обозначение каналов на распределителях позволяет легко определить направление потоков в системе.

Особенности распределителей с прямым и пилотным управлением

Прямое управление	Внутреннее питание пилота	Внешнее питание пилота
Мощная катушка, размерами иногда превосходящая распределитель	Небольшая катушка, (мощность обычно 1…4,5 Вт)
Диапазон давления р1=-0,9… 10 бар	р1=1… 8 бар (типично 3…8)	р1=-0,9… 16 бар при р12(14)=2…10
Почти всегда с одной катушкой и пружинным возвратом	Могут иметь одно- или двустороннее управление, пружинный или пневмовозврат
Менее подвержен воздействию грязной рабочей и окружающей среды	Чем меньше катушка и пилот, тем распределитель чувствительнее к чистоте среды; есть опасность загрязнения из окружающей среды через выхлоп пилотов и дыхательные полости
При монтаже на коллекторе катушки сильно греют друг друга	Монтаж на коллекторе без ограничений
Число подводимых шлангов соответствует функции (2/2, 3/2, 5/2, 5/3)		Требуются дополнительные штуцеры и шланги для подвода питания пилотов