Die Funktionsweise der Pneumatik verstehen

Zentrale Bauteile in der Pneumatik sind Ventile. Es gibt verschiedene Arten von Pneumatikventilen, die in der Automatisierung unterschiedliche Funktionen erfüllen. Dazu gehören Wegeventile. Sie öffnen und schliessen Durchflusswege und steuern so den Strom der Druckluft. Trägt ein Wegeventil die Kennzeichnung 3/2, hat es 3 Anschlüsse und ermöglicht 2 Schaltstellungen. Man unterscheidet bistabile Wegeventile, die 2 stabile Stellungen einnehmen können, und monostabile, die automatisch wieder in ihre Ausgangsposition zurückgehen. Nach der Art des Verschlusses lassen sich Wegeventile in Schieber- und Sitzventile einteilen. Schieberventile verschliessen den Durchflussweg mit einem Kolben, Sitzventile mit Tellern oder Kugeln. 

Sperrventile sind eine weitere Variante der Pneumatikventile. Diese können einen Durchflussweg versperren oder freigeben, indem die Druckluft ein Sperrelement verschiebt. Man unterscheidet Wechsel- und Zweidruckventile. Ein Wechselventil öffnet, wenn Druckluft an einem von zwei Eingängen anliegt. Bei einem Zweidruckventil muss sie dafür auf beide Eingänge wirken.

Weiterhin gibt es Druckventile, die den Durchfluss vom Druck abhängig steuern. Eine Variante davon ist das Druckbegrenzungsventil. Dieses öffnet, wenn ein voreingestellter Druck überschritten wird, um Luft abzuleiten und somit den Druck zu verringern. Das dient dem Schutz der Anlage. Ein Druckregelventil ermöglicht den Durchfluss erst, wenn ein Mindestdruck vorhanden ist.

Auch Stromventile kommen in der Pneumatik zum Einsatz. Diese regulieren die Durchflussmenge der Druckluft, zum Beispiel durch eine Verengung der Leitung. Es gibt hier ebenfalls verschiedene Varianten wie Drosselventile oder Blendenventile. Ein Stromregelventil hat hingegen die Aufgabe, die Durchflussmenge auch bei Druckschwankungen konstant zu halten.

Als Element der Signalverarbeitung kommt in elektropneumatischen Systemen neben Relais und Schütz auch die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) infrage. Diese kann zahlreiche Ein- und Ausgangssignale miteinander verknüpfen und ermöglicht deshalb komplexere Funktionen. Sie besteht aus einer Zentralbaugruppe inklusive Prozessor, Eingängen und Ausgängen. Die Eingänge empfangen die Signale und die Ausgänge steuern im Fall einer elektropneumatischen Anlage die EP-Wandler an. 

Die Steuerung erfolgt durch ein Softwareprogramm. Mithilfe von aufsteckbaren Erweiterungen, den Shields, lässt sich die Anzahl der Ein- und Ausgänge noch vergrössern. SPS eignen sich gut für die Kombination mit Ventilinseln. Diese fassen mehrere Ventile auf kleinem Raum zusammen, die mittels Bussystem mit der SPS und den Arbeitselementen verbunden werden.

Es gibt auch Steuerungen, die auf den Technologien der Open-Source-Anwendungen Raspberry Pi oder Arduino beruhen. Diese können Sie ebenfalls für elektropneumatische Steuerungen verwenden. Mit SPS-Systemen und entsprechenden Shields eröffnen sich Unternehmen vielfältige Möglichkeiten zur Steuerung und Automatisierung pneumatischer Prozesse. Die Pneumatik bleibt dabei als grundlegende Komponente für präzise und zuverlässige Abläufe unerlässlich.