Giáo trình hệ thống truyền động thủy khí - Phần 2: Hệ thống khí nén - Chương 8 pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (175.72 KB, 14 trang )
Chơng 8: hệ thống điều khiển khí nén và điện
khí nén
8.1. hệ thống điều khiển khí nén
8.1.1. Biểu đồ trạng thái
+/ Biểu đồ trạng thái biểu diễn trạng thái các phần tử trong mạch, mối liên giữa các
phần tử và trình tự chuyển mạch của các 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 các bớc thực hiện hoặc thời gian hành
trình. Hành trình làm việc đợc chia thành các bớc, sự thay đổi trạng thái trong các
bớc đợc biểu diễn bằng đờng đậm, sự liên kết các tín hiệu đợc biểu diễn bằng
đờng nét mảnh và chiều tác động biểu diễn bằng mũi tên.
+/ Xilanh đi ra ký hiệu dấu (+), lùi về ký hiệu (-).
+/ Các phần tử điều khiển ký hiệu vị trí 0 và vị trí 1 (hoặc a, b).
+/ Một số ký hiệu biểu diễn biểu đồ trạng thái:
p
Phần tử tín hiệu
tác động bằng cơ
Phần tử á
p
suất
t
Liên kết OR
Phần tử thời
g
ian
Liện kết AND
Tín hiệu rẽ nhánh
8.1.2. Các phơng pháp điều khiển
Bao gồm các phơng pháp sau
+/ Điều khiển bằng tay: điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp
+/ Điều khiển theo thời gian
+/ Điều khiển theo hành trình
+/ Điều khiển theo tầng
+/ Điều khiển theo nhịp.
a. Điều khiển bằng tay
+/ Điều khiển trực tiếp
108
-
+
1.0
1.2
P
0
1
A
R
P
0
1
1.1
X
R
A
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
+/ §iÒu khiÓn gi¸n tiÕp
Tr¹ng th¸i
Ký hiÖu Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6
1.0
Xilanh mét
chiÒu
(+)
(-)
1.2
Van ®¶o
chiÒu 3/2
1
0
1.1 Nót Ên 3/2
1
0
A
R
P
0
1
A
R
P
0
1
1.0
+
-
P
0
1
R
A
1.2
Y
1.1
1.3
X
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
109
b. Điều khiển theo thời gian
Biểu đồ trạng thái
Trạng thái
Ký hiệu Tên gọi Vị trí
1 2 3 4 5 6
1.0
Xilanh một
chiều
(+)
(-)
1.3
Van đảo
chiều 3/2
1
0
1.2 Nút ấn 3/2
1
0
1.1 Nút ấn 3/2
1
0
Trạng thái
Ký hiệu Tên gọi Vị trí
1 2 3 4 5 6
1.0
Xilanh hai
chiều
(+)
(-)
1.3
Van đảo
chiều 5/2
1
0
1.2
Phần tử thời
gian
1
0
1.1 Nút ấn 3/2
1
0
A
R
P
0
1
X
A
R
P
0
1
1.0
+
-
P
0
1.3
Y
R
S
A
B
1
1.2
t
X
1.1
110
Điều khiển theo thời gian có chu kỳ tự động
1.0
Biểu đồ trạng thái
Trạng thái
Ký hiệu Tên gọi
Vị
trí
1 2 3 4 5 6 7
1.0
Xilanh hai
chiều
(+)
(-)
1.4
Van đảo
chiều 5/2
1
0
1.3
Phần tử
thời gian
1
0
1.2
Phần tử
thời gian
1
0
1.1 Nút ấn 3/2
1
0
P
0
X
1.4
Y
R
S
A
B
1
A
R
P
0
1
X
1.3
A
R
P
0
1
X
1.2
A
R
P
0
1
1.1
111
c. Điều khiển theo hành trình
Biểu đồ trạng thái
Trạng thái
Ký hiệu Tên gọi
Vị
trí
1 2 3 4 5 6 7
1.0
Xilanh hai
chiều
(+)
(-)
1.4
Van đảo
chiều 5/2
1
0
1.3
Công tắc hành
trình 3/2
1
0
1.2
Công tắc hành
trình 3/2
1
0
1.1 Nút ấn 3/2
1
0
A
R
P
0
1
1.2
1.0
P
0
X
1.4
Y
R
S
A
B
1
A
R
P
0
1
1.3
A
R
P
0
1
1.1
1.2 1.3
112
d. §iÒu khiÓn theo tÇng
+/ M¹ch ®iÒu khiÓn 2 tÇng
e
1
, e
2
lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo
a
1
, a
2
lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ra
Khi tÇng I cã khÝ nÐn, th× tÇng II sÏ kh«ng cã khÝ
II
I
e
2
e
1
a
2
a
1
TÇn
g
nÐn vµ ng−îc l¹i.
+/ M¹ch ®iÒu khiÓn 3 tÇng
e
1
, e
2
, e
3
lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo
a
1
, a
2
, a
3
lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ra
Khi tÇng I cã khÝ th× tÇng II vµ III kh«ng
cã khÝ, nghÜa lµ khi 1 tÇng cã khÝ th× 2 tÇng cßn l¹i
TÇn
g
a
1
a
2
e
1
e
4
I
II
III
a
3
e
2
IV
e
3
a
4
TÇn
g
a
1
a
2
e
1
e
3
I
II
e
2
a
3
III
kh«ng cã khÝ.
+/ M¹ch ®iÒu khiÓn 4 tÇng
113
VÝ dô:
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6 7
Xilanh A
(+)
(-)
Xilanh B
(+)
(-)
A
S
1
S
2
P
0
1.2
1
1.1
S
0
0
1
0
1
S
3
0
1
B
P
0
1.3
1
0
1
S
4
0
1
S
1
S
4
S
3
S
1
S
2
S
2
S
4
S
3
114
e. §iÒu khiÓn theo nhÞp
OR
0
Y
n
1.1
O
n
1
0
1
Y
n+1
A
1.2
AND
X
n
P
Z
n
L
P
Z
n+1
L
M¹ch logic cña chuæi ®iÒu khiÓn theo nhÞp
S R
S R
&
1
A
2
S R
2
&
A
3
S R
43
&
X
4
A
4
&
X
3
X
2
A
1
Z
n
Y
n
X
1
Y
n+1
Z
n+1
BiÓu diÔn ®¬n gi¶n chuæi ®iÒu khiÓn theo nhÞp
431 2
L
P
Y
n
L
P
Y
n+1
A
4
A
3
A
2
A
1
X
4
X
3
X
2
X
1
Z
n
Z
n+1
115
VÝ dô:
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6 7
Xilanh A
(+)
(-)
Xilanh B
(+)
(-)
X
1
X
2
X
3
X
4
A
1
A
2
A
3
A
4
Y
n+1
P
Z
n+1
L
Y
n
P
Z
n
L
1 2 3 4
A
S
1
S
2
P
0
1
B
P
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
S
4
S
3
S
1
S
2
S
4
S
3
116
8.2. hệ thống điều khiển điện khí nén
8.2.1. Các phần tử điện
a. Nút ấn thờng mở
b. Nút ấn thờng đóng
c. Tiếp điểm thờng mở
d. Tiếp điểm thờng đóng
e. Rơle
+/ Rơle điều khiển
+/ Rơle thời gian tác động muộn
+/ Rơle thời gian nhả muộn
f. Nam châm điện của van
g. Đèn báo hiệu
SR
SA
117
8.2.2. M¹ch ®iÒu khiÓn khÝ nÐn
a. M¹ch ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm tù duy tr×
+/ M¹ch khÝ nÐn
+/ BiÓu ®å tr¹ng th¸i
-
+
P
0
1.1
R
S
A
B
1
Y
5
BA
1.0
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4
Xilanh
1.0
(+)
(-)
+/ M¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn
(+)
A
1
K
2
Xilanh lïi vÒ
Xilanh ®i tíi
A
2
H
3
(-)
Y
5
K
2
TiÕ
p
®iÓm tù
duy tr×
K
2
S
1
S
2
1 2 3 4
118
b. Mạch điều khiển có rơle thời gian tác động chậm
+/ Mạch khí nén
+/ Biểu đồ trạng thái
-
+
P
0
1.1
R
S
A
B
1
Y
6
AB
S
2
1.0
Trạng thái
Tên gọi Vị trí
1 2 3 4
Xilanh 1.0
(+)
(-)
Van đ/k
5/2
1
0
Ctắc hành
trình S
2
1
0
Rơle thời
gian K
2
1
0
t
+/ Mạch điện điều khiển
Y
6
K
4
A
1
K
2
S
2
H
3
A
2
Xilanh đi tới
Xilanh lùi về
K
2
S
4
K
4
A
2
A
1
H
5
K
4
(+)
(-)
1 2 3 4 5 6
119
c. M¹ch ®iÒu khiÓn theo nhÞp cã 2 xilanh khÝ nÐn
S
1
S
2
Y
1
Y
2
S
3
S
4
Xilanh
A
+
B
+
B
-
A
-
KT
C«ng t¾c hµnh tr×nh
S
5
S
2
S
4
S
3
S
1
Nam ch©m ®iÖn
Y
1
Y
2
0 0
M¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn
K
1
S
5
(-)
(+)
Y
1
S
2
K
2
SET quy tr×nh
trë vÒ vÞ trÝ
ban ®Çu
K
3
K
2
Y
2
K
5
K
4
K
3
K
2
SE
T
K
4
K
1
S
1
K
4
K
4
K
3
S
3
S
4
K
1
K
5
S
1
120
Tài liệu tham khảo
[1]. Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - Nguyễn Ngọc Phơng, Huỳnh Nguyễn
Hoàng, nhà XBGD, 2000.
[2]. Truyền động dầu ép trong máy cắt kim loại - Nguyễn Ngọc Cẩn, ĐHBK HN,
1974.
[3]. Điều khiển bằng khí nén trong tự động hóa kỹ nghệ - Nguyễn Thành Trí biên
dịch, nhà xuất bản Đà Nẵng.
[4]. Hệ thống điều khiển tự động thủy lực - Trần Xuân Tùy, nhà XBKH và KT, HN
2002.
[5]. Hệ thống điều khiển bằng khí nén - Nguyễn Ngọc Phơng, nhà XBGD, 1999.
[6]. Herbert E.Merritt, Hydraulic control systems, Printed in USA, 1967.
[7]. Claude Ducos. Oléo - 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
