Chơng 8: hệ thống điều khiển khí nén điện khÝ nÐn 8.1 hƯ thèng ®iỊu khiĨn khÝ nÐn 8.1.1 Biểu đồ trạng thái +/ Biểu đồ trạng thái biểu diễn trạng thái phần tử mạch, mối liên phần tử trình tự chuyển mạch phần tử +/ Trục tọa độ thẳng đứng biểu diễn trạng thái (hành trình chuyển động, áp suất, góc quay, ), trục tọa độ nằm ngang biểu diễn bớc thực thời gian hành trình Hành trình làm việc đợc chia thành bớc, thay đổi trạng thái bớc đợc biểu diễn đờng đậm, liên kết tín hiệu đợc biểu diễn đờng nét mảnh chiều tác động biểu diễn mũi tên +/ Xilanh ký hiệu dấu (+), lùi ký hiệu (-) +/ Các phần tử điều khiển ký hiệu vị trí vị trí “1” (hc “a”, “b”) +/ Mét sè ký hiƯu biĨu diễn biểu đồ trạng thái: p Phần tử áp suất t Phần tử thời gian Phần tử tín hiệu tác động Liên kết OR Liện kết AND Tín hiệu rẽ nhánh 8.1.2 Các phơng pháp điều khiển Bao gồm phơng pháp sau +/ Điều khiển tay: điều khiển trực tiếp điều khiển gián tiếp +/ §iỊu khiĨn theo thêi gian +/ §iỊu khiĨn theo hµnh trình +/ Điều khiển theo tầng +/ Điều khiển theo nhịp a Điều khiển tay +/ Điều khiển trực tiÕp 108 1.0 + - A 1.2 X P A 1.1 R P R BiĨu ®å trạng thái Ký hiệu Tên gọi Vị trí Xilanh chiều Van đảo chiều 3/2 1.0 1.2 1.1 Trạng th¸i (+) (-) 1 Nút ấn 3/2 +/ Điều khiển gián tiếp 1.0 + - A 1.3 X P A 1.1 P Y R 1.2 A P R Biểu đồ trạng thái 109 R Ký hiệu Tên gọi Vị trí Xilanh chiều Van đảo chiều 3/2 1.0 1.3 1.2 Nót Ên 3/2 1.1 Nót Ên 3/2 Trạng thái (+) (-) 1 b §iỊu khiĨn theo thêi gian 1.0 + - 1.3 X A B Y 1.2 S A 1.1 P A PR X 0 P R Biểu đồ trạng thái Ký hiệu 1.0 1.3 1.2 1.1 Tên gọi Xilanh hai chiều Van đảo chiều 5/2 Phần tử thời gian Nót Ên 3/2 VÞ trÝ (+) (-) 1 110 Trạng thái t R §iỊu khiĨn theo thêi gian cã chu kú tù ®éng 1.0 1.4 X 1.2 S P B Y A X A 1.3 PR A X R P A 1.1 0 P R Biểu đồ trạng thái Ký hiệu 1.0 1.4 1.3 1.2 1.1 Tªn gäi Xilanh hai chiỊu Van đảo chiều 5/2 Phần tử thời gian Phần tử thời gian Nót Ên 3/2 VÞ trÝ (+) (-) 1 1 111 Tr¹ng thái R c Điều khiển theo hành trình 1.0 1.4 X A Y PR 1.3 B S A 1.2 P 1.2 A 1.3 P R R A 1.1 P R Biểu đồ trạng thái Ký hiệu 1.0 1.4 1.3 1.2 1.1 Tªn gäi Xilanh hai chiỊu Van đảo chiều 5/2 Côngtắchành trình3/2 Côngtắchành trình3/2 Nút ấn 3/2 VÞ trÝ (+) (-) 1 1 112 Trạng thái d Điều khiển theo tầng +/ Mạch điều khiển tầng I e1, e2 tín hiệu điều khiển vào Tầng II a1, a2 tín hiệu điều khiển Khi tầng I có khí nén, tầng II khí e1 nén ngợc lại +/ Mạch điều khiển tầng I e1, e2, e3 tín hiệu điều khiển vào a1, a2, a3 tín hiệu điều khiển Tầng II III Khi tầng I có khí tầng II III khí, nghĩa tầng có khí tầng lại khí a1 a2 e2 a1 a2 a3 e2 e1 e3 +/ Mạch điều khiển tÇng I II TÇng III IV a1 a2 a3 a4 e2 e3 e1 113 e4 VÝ dô: A S1 B S2 S3 1.2 1.3 1 0 P P S3 S2 S0 1.1 S4 0 S1 Biểu đồ trạng thái Tên gọi Xilanh A Xilanh B Vị trí (+) (-) (+) (-) Trạng thái S2 S1 S4 S3 114 S4 e §iỊu khiĨn theo nhÞp A Yn+1 1.2 AND 1.1 Yn On OR P Zn L P Zn+1 L Xn Mạch logic chuổi điều khiển theo nhịp A1 A2 A3 A4 Zn S R S R S R S R Yn Zn+1 Yn+1 & & & & X1 X2 X3 X4 Biểu diễn đơn giản chuổi điều khiển theo nhịp A1 Yn A2 A3 A4 P Yn+1 P Zn Zn+1 L L X1 X2 X3 115 X4 VÝ dô: A S1 B S2 S3 P P A1 Yn A2 A3 A4 Yn+1 P P Zn Zn+1 L L X1 X2 X3 X4 1 0 1 Biểu đồ trạng thái Tên gọi Xilanh A Xilanh B VÞ trÝ (+) (-) (+) (-) Trạng thái S2 S1 S4 S3 116 S4 8.2 hƯ thèng ®iỊu khiĨn điện khí nén 8.2.1 Các phần tử điện a Nút Ên th−êng më b Nót Ên th−êng ®ãng c TiÕp ®iĨm th−êng më d TiÕp ®iĨm th−êng ®ãng e R¬le +/ Rơle điều khiển +/ Rơle thời gian tác động muộn SA +/ Rơle thời gian nhả muộn SR f Nam châm điện van g Đèn báo hiệu 117 8.2.2 Mạch điều khiển khí nén a Mạch điều khiển có tiếp điểm tự trì +/ Mạch khí nén 1.0 + - A B 1.1 A B Y5 S P R +/ Biểu đồ trạng thái Tên gọi Vị trí Trạng thái (+) Xilanh 1.0 (-) +/ Mạch điện điều khiển (+) S1 Xilanh lïi vỊ S2 Xilanh ®i tíi K K2 Tiếp điểm tự2 trì A1 (-) K2 A2 H3 Y5 118 b Mạch điều khiển có rơle thời gian tác động chậm +/ Mạch khí nén 1.0 + - A S2 B 1.1 A B Y6 S P R +/ Biểu đồ trạng thái Tên gọi Vị trí Trạng thái (+) Xilanh 1.0 (-) Van ®/k 5/2 Ctắc hành trình S2 Rơle thời gian K2 t +/ Mạch điện điều khiển (+) Xilanh lïi vÒ K2 S2 S4 K4 K4 Xilanh ®i tíi A1 (-) K2 A2 H3 A1 K4 A2 H5 119 Y6 c Mạch điều khiển theo nhÞp cã xilanh khÝ nÐn S1 S2 Y1 S3 Y2 Xilanh A+ B+ B- A- KT Công tắc hành trình S5 S2 S4 S3 S1 Nam châm điện Y1 Y2 0 Mạch điện điều khiển (+) S1 S5 K1 S2 K2 S4 S1 K3 S3 SET K1 K4 K4 K2 K3 K4 K5 (-) 120 SET quy trình trở vị trí ban đầu K2 K3 K4 K5 K1 S4 Y1 Y2 Tài liệu tham khảo [1] HƯ thèng ®iỊu khiĨn b»ng thđy lùc - Ngun Ngäc Phơng, Huỳnh Nguyễn Hoàng, nhà XBGD, 2000 [2] Truyền động dầu ép máy cắt kim loại - Nguyễn Ngọc CÈn, §HBK HN, 1974 [3] §iỊu khiĨn b»ng khÝ nÐn tự động hóa kỹ nghệ - Nguyễn Thành Trí biên dịch, nhà xuất Đà Nẵng [4] Hệ thống điều khiển tự động thủy lực - Trần Xuân Tùy, nhà XBKH KT, HN 2002 [5] Hệ thống điều khiển khí nén - Nguyễn Ngọc Phơng, nhà XBGD, 1999 [6] Herbert E.Merritt, Hydraulic control systems, Printed in USA, 1967 [7] Claude Ducos OlÐo - Hydraulique Technique et documentation, Lavoisier, Paris 1988 [8] M.Guillon, Hydraulic servo systems analysis and design, London, Butterworths, 1969 [9] Pneumatics, Basic Level TP 101, Festo Didactic, 1989 121 ... thái d Điều khiển theo tầng +/ Mạch điều khiển tầng I e1, e2 tín hiệu điều khiển vào Tầng II a1, a2 tín hiệu điều khiển Khi tầng I có khí nén, tầng II khí e1 nén ngợc lại +/ Mạch điều khiển tầng... tù động hóa kỹ nghệ - Nguyễn Thành Trí biên dịch, nhà xuất Đà Nẵng [4] Hệ thống điều khiển tự động thủy lực - Trần Xuân Tùy, nhà XBKH KT, HN 2002 [5] Hệ thống điều khiển khí nén - Nguyễn Ngọc... e2, e3 tín hiệu điều khiển vào a1, a2, a3 tín hiệu ®iỊu khiĨn TÇng II III Khi tÇng I cã khí tầng II III khí, nghĩa tầng có khí tầng lại khí a1 a2 e2 a1 a2 a3 e2 e1 e3 +/ Mạch điều khiển tầng I II