Zawory rozdzielające SQ SMC

Seria SMC SQ to nowoczesna generacja kompaktowych zaworów rozdzielających przeznaczonych do automatyki przemysłowej, w której kluczowe znaczenie ma redukcja przestrzeni montażowej, uproszczenie okablowania i zwiększenie przepływu. Występuje w kilku odmianach, m.in. SQ1000 i SQ2000, obejmujących zawory 5/2, 5/3 oraz 2x3/2. Seria została zaprojektowana z myślą o szybkiej reakcji, dużej trwałości i możliwości pracy w modułach z płytami wewnętrznie okablowanymi.

Oznaczenie SQ1*3* odnosi się do zaworów serii SQ1000 przystosowanych do montażu na płytach z wewnętrznym okablowaniem elektrycznym. Symbol „3” wskazuje na typ konstrukcji z interfejsem kolektorowym (plug-in), w którym połączenia elektryczne realizowane są poprzez złącza kontaktowe zintegrowane z płytą bazową. Zawory te są dedykowane do systemów wielosekcyjnych, wymagających zwartej zabudowy i prostego serwisowania.

Seria SQ1*3* obejmuje zawory o konfiguracjach 5/2, 5/3 oraz 2x3/2.

• 5/2 – do sterowania siłownikami dwustronnego działania,
• 5/3 – z pozycją środkową (zamkniętą, otwartą lub z odpowietrzeniem),
• 2x3/2 – do układów podwójnych lub redundancji.

Wszystkie wersje montowane są na płytach wewnętrznie okablowanych, co upraszcza ich instalację.

Podstawowa różnica dotyczy sposobu połączenia elektrycznego.

• SQ1*3* – przeznaczone są do płyt z wewnętrznym okablowaniem (połączenie plug-in).
• SQ1*4* – to zawory indywidualnie okablowane, gdzie każda cewka ma osobne wyprowadzenie przewodowe.

Funkcjonalnie i przepływowo obie wersje są zbliżone, jednak SQ1*4* preferuje się w układach wymagających niezależnego sterowania poszczególnych zaworów.

Konstrukcja płytowa pozwala na montaż wielu zaworów na wspólnej płycie bazowej z kanałami zasilania i odpowietrzenia. Dzięki temu:

• eliminowane są przewody między zaworami,
• skraca się czas montażu i serwisowania,
• zwiększa się szczelność i estetyka instalacji.

Dodatkowo okablowanie wewnętrzne umożliwia centralne podłączenie całego zespołu jednym złączem elektrycznym.

Zawory serii SQ1000 osiągają przepływ do ok. 450 Nl/min przy 0,5 MPa, co czyni je odpowiednimi do małych i średnich siłowników. Współczynnik przepływu Cv wynosi średnio 0,25–0,35 w zależności od typu zaworu. Wysoki stosunek przepływu do gabarytu zapewnia efektywne sterowanie nawet przy ograniczonej przestrzeni montażowej.

Zawory SQ dostępne są z cewkami 12 VDC, 24 VDC oraz 230 VAC. Wersje DC cechują się krótszym czasem reakcji (ok. 12–18 ms), natomiast AC stosowane są w instalacjach o dłuższych odcinkach przewodów. W opcji dostępne są również cewki z obwodem energooszczędnym (power-saving).

Korpus zaworu wykonano z aluminium anodowanego, a elementy ruchome z tworzyw inżynieryjnych o niskim współczynniku tarcia (PBT, PPS). Uszczelnienia wykonane są z FKM lub NBR, co zapewnia trwałość i odporność na zużycie. Cewki elektromagnetyczne zalane są żywicą epoksydową, chroniącą przed drganiami i wilgocią.

Zawory SQ1000 pracują w zakresie ciśnień od 0,15 do 0,7 MPa, przy maksymalnym dopuszczalnym ciśnieniu 1,0 MPa. Dla wersji z funkcją próżniową dopuszczalne ciśnienie sięga -100 kPa, co umożliwia ich zastosowanie w układach podciśnieniowych.

Zawór 5/2 ma dwie pozycje przełączenia – do wysuwu i powrotu siłownika.

Zawór 5/3 posiada dodatkową pozycję środkową, która może być:

• zamknięta (Closed Center) – utrzymuje pozycję siłownika po zaniku sygnału,
• otwarta (Pressure Center) – doprowadza powietrze do obu komór,
• z odpowietrzeniem (Exhaust Center) – odprowadza ciśnienie z obu stron siłownika.

Dobór wersji zależy od wymogów bezpieczeństwa i charakteru procesu.

„2x3/2” oznacza, że w jednym korpusie znajdują się dwa niezależne zawory 3/2, sterowane oddzielnie. Pozwala to zaoszczędzić miejsce w aplikacjach wymagających sterowania dwoma odbiornikami. Taki układ często stosowany jest w systemach podwójnego działania, w sekwencjach logicznych lub przy redundancji.

Zawory SQ1000 stosowane są w:

• kompaktowych układach automatyki,
• systemach pick&place,
• robotach przemysłowych,
• maszynach montażowych i testowych,
• układach transportu pneumatycznego małych elementów.

Ich niewielkie rozmiary i szybkie przełączanie czynią je idealnymi dla aplikacji wymagających precyzji.

Zawory SQ1*4* zapewniają pełną niezależność elektryczną każdej sekcji. Dzięki temu możliwe jest:

• dowolne rozmieszczenie zaworów w obrębie maszyny,
• łatwe testowanie poszczególnych elementów,
• prosta modernizacja lub wymiana bez wpływu na inne zawory.

Tego typu konfiguracje są często stosowane w systemach o rozproszonej architekturze sterowania.

Montaż odbywa się przez wpięcie zaworu w gniazdo płyty kolektorowej. Styk elektryczny i pneumatyczny realizowany jest automatycznie po osadzeniu zaworu. Mechanizm zatrzaskowy lub śrubowy utrzymuje moduł w stabilnym położeniu. Taki sposób instalacji eliminuje błędy montażowe i skraca czas serwisu.

SMC oferuje płyty jedno- i wielosekcyjne, z kanałami wspólnymi (zasilanie, wydech) oraz z możliwością podłączenia przewodów od góry lub z boku. Płyty te mogą być wyposażone w wewnętrzne przewodniki elektryczne, co umożliwia podłączenie całego zespołu przez jedno złącze wielopinowe.

W wersjach z wewnętrznym okablowaniem (SQ1*3*, SQ2*3*) styki elektryczne zaworów łączą się automatycznie z przewodnikami w płycie bazowej. W efekcie wszystkie zawory w zespole zasilane są wspólną magistralą elektryczną, a sterowanie odbywa się przez jedno złącze. To rozwiązanie minimalizuje liczbę kabli i ryzyko błędów połączeniowych.

Zawory SQ są bardziej kompaktowe, mają uproszczoną konstrukcję i oferują szybszy montaż. Seria ta została zaprojektowana z myślą o redukcji masy i kosztów instalacji. W porównaniu z serią VQC zapewnia mniejszy gabaryt przy zbliżonych parametrach przepływu dla małych aplikacji.

Zawory SQ mogą pracować w zakresie temperatur od -10°C do +50°C, bez kondensacji. Wersje z uszczelnieniami specjalnymi i cewkami odpornymi termicznie dopuszczają temperatury do +60°C. Należy unikać ekspozycji na promieniowanie cieplne i wibracje.

Zawory wymagają minimalnej konserwacji. Należy jedynie:

• utrzymywać czystość medium roboczego (filtr 5 µm),
• kontrolować stan uszczelnień i kanałów wydechowych,
• okresowo sprawdzać napięcie zasilania cewek.

Przy prawidłowym użytkowaniu żywotność zaworów przekracza 50 mln cykli.

Zawory przystosowane są do pracy ze sprężonym powietrzem – suchym lub lekko smarowanym. Dopuszcza się stosowanie powietrza z mikrosmarowaniem, jednak należy zachować ciągłość smarowania. Niedopuszczalne są media zawierające oleje silikonowe lub zanieczyszczenia.

Seria SQ2000 jest rozwinięciem serii SQ1000 i przeznaczona do aplikacji o większym przepływie. Ma większy przekrój kanałów, wyższy współczynnik Cv (ok. 0,5–0,7), co pozwala na zasilanie średnich siłowników. Konstrukcyjnie zawory SQ2000 są nieco większe, ale zachowują identyczną zasadę działania i układ złączy elektrycznych oraz pneumatycznych. Oferują także bardziej rozbudowane płyty bazowe i dodatkowe moduły zasilające.

SQ2*3* to zawory serii SQ2000 przystosowane do montażu na płytach z wewnętrznym okablowaniem. Cyfra „2” oznacza serię przepływową (2000), a „3” – wariant płytowy plug-in. Zawory te mogą być konfigurowane w wersjach 5/2, 5/3 oraz 2x3/2 i wykorzystywane w systemach średniego przepływu powietrza.

Przepływ zaworów SQ2000 wynosi od 700 do 850 Nl/min przy 0,5 MPa, w zależności od konfiguracji. Współczynnik Cv wynosi 0,5–0,6 dla 5/2 i 5/3, a 0,3–0,4 dla 2x3/2. Takie parametry pozwalają na zasilanie siłowników o średnicach tłoka 32–50 mm.

Tak, ale nie w jednym zespole płytowym. Obie serie mają odrębne płyty bazowe i rozstawy portów, jednak mogą współpracować w tym samym układzie pneumatycznym – np. gdy sekcje o małym przepływie zbudowano na SQ1000, a główne obwody zasilające na SQ2000.

Płyty bazowe SQ2000 posiadają kanały zasilające i wydechowe z możliwością przyłączenia przewodów od boku lub od dołu. Dostępne są wersje z przyłączami gwintowanymi (Rc, NPT, G) oraz z szybkozłączami One-touch. Dzięki modułowej budowie można dołączać dodatkowe segmenty lub zaślepiać nieużywane miejsca płytkami końcowymi.

Czas reakcji zaworów SQ1000 wynosi 12–18 ms, natomiast SQ2000 15–22 ms. Wersje 5/3 z pozycją środkową mogą mieć nieco dłuższy czas przełączania ze względu na większy skok tłoka. Szybka reakcja zaworów SQ umożliwia precyzyjne sterowanie siłownikami w aplikacjach dynamicznych.

Wersje pilotowe wykorzystują ciśnienie z portu zasilania (1) do sterowania ruchem tłoka głównego. Cewka elektromagnetyczna aktywuje mały zawór pilotowy, który kieruje powietrze na odpowiednią stronę tłoka. Pozwala to na redukcję poboru mocy i zwiększenie trwałości zaworu głównego.

Tak. Każdy zawór SQ jest wyposażony w przycisk lub suwak ręcznego sterowania, umożliwiający lokalne uruchomienie zaworu w celach testowych lub serwisowych. Funkcja ta pozwala na sprawdzenie działania siłowników bez konieczności podłączania zasilania.

Zakres temperatur otoczenia wynosi od -10°C do +50°C (bez kondensacji). W przypadku pracy w wyższych temperaturach należy stosować wersje z cewkami wysokotemperaturowymi lub z dodatkowym chłodzeniem. Nie zaleca się pracy poniżej -10°C bez osuszania powietrza, ze względu na możliwość zamarzania kondensatu.

Pozycja środkowa (neutralna) w zaworach 5/3 umożliwia określony stan po zaniku sygnału:

• Closed Center – blokuje przepływ, utrzymując pozycję siłownika,
• Exhaust Center – odpowietrza obie strony, umożliwiając swobodny ruch,
• Pressure Center – doprowadza ciśnienie do obu stron, stabilizując siłownik w środku.

Wybór zależy od wymagań bezpieczeństwa i rodzaju procesu.

Dzięki modułowej budowie i wspólnemu złączu elektrycznemu zawory SQ łatwo integrują się z modułami komunikacyjnymi (np. EX260, EX250). Umożliwia to sterowanie przez sieci przemysłowe, takie jak EtherCAT, DeviceNet czy Profibus-DP, co redukuje liczbę przewodów i upraszcza diagnostykę błędów.

Dla wersji 24 VDC typowy pobór prądu wynosi 0,035–0,05 A. Wersje AC mają wyższy prąd rozruchowy (do 0,08 A). Zawory mogą być wyposażone w diody lub warystory tłumiące przepięcia, chroniące sterownik przed impulsami indukcyjnymi.

Tak. Zawory w wersji z uszczelnieniami próżniowymi mogą pracować przy ciśnieniach do -100 kPa, zarówno w roli sterowników chwytaków, jak i zaworów odcinających w systemach podciśnienia. Wymagane jest wtedy utrzymanie czystości medium i stosowanie filtrów 3 µm.

Zawory należy montować w pozycji poziomej, aby zapewnić prawidłowy odpływ kondensatu. Należy unikać naprężeń mechanicznych przy przyłączach pneumatycznych i zapewnić odpowiednią przestrzeń do demontażu. Przy montażu na płytach kolektorowych zaleca się stosowanie momentu dokręcenia śrub zgodnie z instrukcją producenta (ok. 0,6–1,0 N·m).

Trwałość zaworów SQ szacuje się na ponad 50 milionów cykli przy prawidłowym smarowaniu i czystości medium. W środowiskach czystych, przy pracy impulsowej, żywotność może przekroczyć nawet 100 milionów cykli.

Objawy to:

• zwiększony czas reakcji,
• nieszczelność (syczenie przy portach),
• nieregularna praca siłownika,
• brak reakcji po załączeniu cewki.

W takich przypadkach zaleca się wymianę uszczelek lub całego modułu.

System modułowy pozwala na:

• centralne zasilanie i odpowietrzanie,
• szybki montaż i rozbudowę,
• ograniczenie przewodów elektrycznych,
• mniejszą objętość martwą w układzie.

Dzięki temu rośnie efektywność energetyczna i uproszczeniu ulega serwis.

Tak, niektóre wersje zaworów SQ wyposażone są w funkcję blokady manualnej, umożliwiającej utrzymanie zaworu w określonej pozycji podczas konserwacji. Funkcja ta zwiększa bezpieczeństwo przy pracach serwisowych na liniach zasilanych.

Sprężone powietrze musi być osuszone i przefiltrowane do poziomu 5 µm. Dopuszczalne jest lekkie smarowanie mgłą olejową, jednak po rozpoczęciu smarowania należy je utrzymywać. Zbyt wilgotne lub zanieczyszczone powietrze powoduje uszkodzenie uszczelek i spadek niezawodności.

Seria SQ wyróżnia się bardziej kompaktową konstrukcją, uproszczoną budową zaworu głównego i niższym zużyciem energii. W porównaniu do serii SY, zawory SQ mają krótszy czas montażu i łatwiejszy dostęp do komponentów. W porównaniu do VQ – są lżejsze i przeznaczone do mniejszych przepływów.

Tak. Płyty bazowe serii SQ można rozbudowywać o dodatkowe sekcje. Wystarczy dodać kolejną płytę pośrednią i zawór, zachowując szczelność poprzez dedykowane uszczelki między modułami. System ten pozwala elastycznie dostosować liczbę zaworów do potrzeb aplikacji.

Zawory wyposażone są w elementy ochronne przed przepięciami (diody, warystory) oraz w diody LED sygnalizujące stan cewki. W systemach z wewnętrznym okablowaniem dodatkowo możliwe jest monitorowanie błędów przez moduły komunikacyjne.

Cewki energooszczędne po aktywacji ograniczają prąd podtrzymania, co zmniejsza zużycie energii elektrycznej nawet o 60%. Dodatkowo mniej się nagrzewają, co zwiększa trwałość zaworu i pozwala na gęstsze zabudowy.

Diagnostyka odbywa się poprzez moduły komunikacyjne, które przesyłają sygnały o stanie zaworów i błędach (brak zasilania, przerwa, zwarcie). Możliwa jest również lokalna diagnostyka dzięki diodom LED i testom manualnym.

Przed demontażem zaworu należy odłączyć zasilanie elektryczne i pneumatyczne, odpowietrzyć układ oraz zablokować dopływ powietrza. W systemach wielosekcyjnych należy zastosować płytki zaślepiające i oznaczenia sekcji odłączonych.

Tak. Zawory testowane są zgodnie z normą JIS C0911, zapewniając odporność na wibracje do 50 m/s² i udary do 150 m/s². Dzięki temu mogą być stosowane w maszynach o dużych przyspieszeniach i robotach przemysłowych.

Najczęstsze błędy to:

• nieprawidłowe wpięcie w płytę,
• odwrotne podłączenie zasilania,
• brak filtracji medium,
• zbyt wysokie napięcie zasilania cewki.

Uniknięcie tych błędów gwarantuje niezawodność układu.

SMC oferuje zawory z różnymi typami portów, napięć, rodzajów cewek (standardowe, energooszczędne), a także z różnymi wariantami pozycji środkowej (dla 5/3). Możliwe jest również zamówienie konfiguracji specjalnych dla określonych interfejsów elektrycznych.

Zawory SQ łączą kompaktową budowę, wysoką przepustowość, łatwy montaż i modułowość. Są kompatybilne z nowoczesnymi systemami sterowania i umożliwiają elastyczną konfigurację układów. Dzięki niezawodności, szybkiemu działaniu i trwałości przekraczającej 50 mln cykli, stanowią jeden z najczęściej wybieranych rozwiązań w aplikacjach przemysłowych SMC.