BÀI GIẢNG SỐ 6 - PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN - KHÍ NÉN pot

BÀI GIẢNG SỐ 6 SỐ TIẾT : 04
I. TÊN BÀI GIẢNG : CHƯƠNG 6
CAÙC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN - KHÍ NÉN
II. MỤC TIÊU :
- SV hiểu được phương pháp thiế kế mạch Điện - khí nén điều khiển theo nhịp
và theo tầng.
III. ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
- Giáo trình Khí nén - Điện khí nén ĐHCNTPHCM
- Giáo trình Hệ thống điều khiển bằng khí nén - Nguyễn Ngọc Phương
- Máy chiếu projector
IV.NỘI DUNG BÀI GIẢNG.
6.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN - KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN THEO
NHỊP
6.1.1 Nguyên lý điều khiển theo nhịp :
Trong kỹ thuật điều khiển theo nhịp, thì tín hệu sẽ được thực hiện trong nhịp đó, khi nhịp
tiếp theo được thực hiện thì nhịp trước đó phải được xóa và phải có tín hiệu thông báo
gửi tới nhịp tiếp sau.
6.1.2 Các bước thực hiện
B1 : Lập biểu đồ trạng thái, xác định số nhịp.
B2 : Lập bảng điều khiển
B3 : Vẽ sơ đồ :
- Vẽ mạch động lực – Mạch khí nén
- Vẽ mạch điều khiển – Mạch điện

VD: Cho biểu đồ trạng thái. Thiết kế mạch khí nén điều khiển theo nhịp.

B1 : lập biểu đồ trạng thái, xác định các CTHT.
Mạch điều khiển 4 nhịp
B2 : Lập bảng điều khiển.
Nhịp thực hiện 1 2 3 4
Xy lanh A+ B+ B- A-

Nhận tín hiệu START S0 S1 S2
Cuộn dây điều khiển Y1 Y3 Y4 Y2
B3 : Vẽ sơ đồ
+
+
_
_
START
1 2 3 4
A
B
S
0
S
1
S
2
S
3
4 2
5
1
3
Y1 Y2
4 2
5
1
3
Y3 Y4
50%

50%
S0 S1S2
+24V
START
K4
K2
K1
0V
K1
S0
K1
K3
K2
K2 S1
K2
K4
K3
K3 S2
K3
K1
K4
K4
SET
Y1
Y3 Y4 Y2
K1
K2
K3 K4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2

3
10
7 4
5
11
1 6
7
12
3 1
8
13
5

6.1.3. Bài tập :
Thiết kế mạch Điện - khí nén điều khiển theo nhịp :
1.Cho biểu đồ tạng thái :
Xóa nhịp trước :
Chuẩn bị nhịp sau :
+
+
_
_
START
1 2 3 4
A
B
2. Cho biểu đồ tạng thái :
3. Một cơ cấu máy hoạt động như sau:
Một chi tiết cần khoan một lổ khoan và được điều khiển bởi hệ thống điều khiển sau:
Các chi tiết được đặt trong một giá đỡ, nhấn một nút nhấn xy lanh tác động kép A đi

ra đẩy chi tiết vào vò trí gia công đồng thời cũng kẹp chặt chi tiết, sau đó xy lanh tác
động kép B được gắn với đầu khoan đi ra chậm để thực hiện công việc chuyển động
chạy dao; cuối hành trình xy lanh B tự quay về nhanh; sau đó xy lanh A quay về để
tháo kẹp; cuối cùng xy lanh tác động đơn C sẽ đi ra đẩy chi tiết vừa thực hiện xong
vào thùng đặt kế bên và lập tức quay về hoàn tất một chu trình.
4. : một cơ cấu máy hoạt động như sau:
Tấm thép X được uốn các góc 90
0
bằng hệ thống điều khiển sau:
Tấm thép được đưa vào bằng tay, sau khi nhấn nút Start, xy lanh tác động đơn A kẹp
tấm thép, xy lanh B đi ra uốn chi tiết góc 90
0
và lập tức quay trở về, xy lanh C đi ra
uốn tiếp để hoàn tất, cuối cùng lần lượt xy lanh C và A quay trở về, chi tiết đựơc lấy
ra bằng tay.
5. : Một cơ cấu máy hoạt động như sau:
Chi tiết cần khoan 2 lổ giống nhau, được điều khiển bởi hệ thống sau:
Chi tiết được đựng trong giá đở; sau khi nhấn nút Start xy lanh tác động kép A đi ra
đẩy chi tiết vào vò trí gia công, đồng thời chi tiết cũng đựơc kẹp chặt, xy lanh B được
gắn với đầu khoan đi ra để thực hiện chuyển động chạy dao, cuối hành trình tự quay
trở về; sau đó xy lanh C đi ra để di chuyển chi tiết sang vò trí thứ 2; lúc này xy lanh B
lại đi ra đểû khoan lổ thứ 2, cuối hành trình xy lanh B quay về; cuối cùng xy lanh C rồi
xylanh A lần lượt đi vào hoàn tất 1 chu trình.
+
+
_
_
thời gian trễ
1 2 3 4
A

B
Start
6.2 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN - KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN THEO
TẦNG.
Nguyên tắc thiết kế mạch theo tầng là chia các bước thực hiện có cùng chức năng thành
từng tầng riêng biệt, như vậy khi hoạt động thì nguồn cung caapscho hệ đảo tầng chỉ có ở
tầng đang thực hiện các chuyển động, còn các tầng khác thì không có nguồn. phần tử cơ
bản của điều khiển theo tầng là phần tử nhớ- van đảo chiều 4/2 hoặc 5/2. điều khiển theo
tầng là bước hoàn thiện của điều khiển tùy động theo hành trình.
6.2.1. Biểu diễn hệ đảo tầng.
Khi sơ đồ hành trình bước đã được chia ra làm n tầng, thì sẽ có ( n-1 ) phần tử nhớ ( n-1
RELAY TRUNG GIAN )
Ký hiệu e1 là tín hiệu vào tầng 1, T1 là tín hiệu ra tầng 1, tương tự e2 là tín hiệu váo tầng
2, T2 là tín hiệu ra tầng 2……
Ta có mạch
Số tầng n=2

0V
K
STATR-E1
K
E2
K
+24V
K
T 1
T 2
1 2 3 4
2
3

4
Số tầng n = 3

0V
K1
STATR-E1
K1
E3
K1
+24V
K1
T 1
T 2
K2
E2 K2 K2K2
T 1
T 2
T 3
1 2 3
4
5
7
2
3
7 4
6
5
Số tầng n = 4

0V

K1
STATR-E1
K1
E4
K1
+24V
K1
T 1
T 2
K2
E3 K2
K2
K2
T 1
T 2
T 3
E2
K3
K3
K3 K3
T 4
1 2 3
4
5
6 7
10
2
3
10 4
9

5 6
8
7
6.2.2 Các bước thực hiện :
B1. lập biểu đồ trạng thái và chia tầng.
B2. Xác định các tín hệu điều khiển, các công tắc hành trình
B3. Vẽ sơ đồ mạch:
- Mạch động lực Mạch khí nén
- Mạch điều khiển. – Mạch điện
• Lưu ý : - Công tắc hành trình nào nằm giữa danh giới 2 tầng, sẽ là tín hiệu đảo
tầng phía sau.
VD : Cho biểu đồ trạng thái, thiết kế mạch khí nén theo tầng ?
- Lập biểu đồ trạng thái
- Xác định các tín hiệu điều khiển :
+ Start → e1 → xylanh A đi ra ( Y1)
+ S
0
: → xác định vị trí ngoài A
→ điều khiển B đi ra (Y3)
+ S
1
→ e2 → xác định vị trí ngoài B
→ điều khiển B đi vào (Y4)
+ S
2
→ xác định vị trí trong B
→ điều khiển A đi vào (Y2)
+ S
3
→ xác định vị trí trong A → điều khiển C đi ra (Y5)

+ S
4
→ e3 → xác định vị trí ngoài C → điều khiển C đi vào. (Y6)
- Vẽ sơ đồ mạch :

+
+
+
_
_
_
START
A
B
C
1
2
3
4 5 6
S
0
S
1
S
2
S
3
S
4
T1

T2
T3
4 2
5
1
3
Y1 Y2
4 2
5
1
3
Y3 Y4
50%
50%
S0S3 S1S2
0V
K1
STATR-E1
K1
S4
K1
+24V
K1
T 1
T 2
K2
S1 K2
K2
K2
Y1

2
1 3
Y5 Y6
S4
Y3
S0
Y4
S2
Y2 Y5
S3
Y6
A
B
C
1 2 3
4
5
10
2
3
10 4
7
5
6.2.3. Bài tập :
Thiết kế mạch Điện - khí nén điều khiển theo tầng :
1.Cho biểu đồ tạng thái :
+
+
_
_

START
1 2 3 4
A
B
2. Cho biểu đồ tạng thái :
3. Một cơ cấu máy hoạt động như sau:
Một chi tiết cần khoan một lổ khoan và được điều khiển bởi hệ thống điều khiển sau:
Các chi tiết được đặt trong một giá đỡ, nhấn một nút nhấn xy lanh tác động kép A đi
ra đẩy chi tiết vào vò trí gia công đồng thời cũng kẹp chặt chi tiết, sau đó xy lanh tác
động kép B được gắn với đầu khoan đi ra chậm để thực hiện công việc chuyển động
chạy dao; cuối hành trình xy lanh B tự quay về nhanh; sau đó xy lanh A quay về để
tháo kẹp; cuối cùng xy lanh tác động đơn C sẽ đi ra đẩy chi tiết vừa thực hiện xong
vào thùng đặt kế bên và lập tức quay về hoàn tất một chu trình.
4. : một cơ cấu máy hoạt động như sau:
Tấm thép X được uốn các góc 90
0
bằng hệ thống điều khiển sau:
Tấm thép được đưa vào bằng tay, sau khi nhấn nút Start, xy lanh tác động đơn A kẹp
tấm thép, xy lanh B đi ra uốn chi tiết góc 90
0
và lập tức quay trở về, xy lanh C đi ra
uốn tiếp để hoàn tất, cuối cùng lần lượt xy lanh C và A quay trở về, chi tiết đựơc lấy
ra bằng tay.
5. : Một cơ cấu máy hoạt động như sau:
Chi tiết cần khoan 2 lổ giống nhau, được điều khiển bởi hệ thống sau:
Chi tiết được đựng trong giá đở; sau khi nhấn nút Start xy lanh tác động kép A đi ra
đẩy chi tiết vào vò trí gia công, đồng thời chi tiết cũng đựơc kẹp chặt, xy lanh B được
gắn với đầu khoan đi ra để thực hiện chuyển động chạy dao, cuối hành trình tự quay
trở về; sau đó xy lanh C đi ra để di chuyển chi tiết sang vò trí thứ 2; lúc này xy lanh B
lại đi ra đểû khoan lổ thứ 2, cuối hành trình xy lanh B quay về; cuối cùng xy lanh C rồi

xylanh A lần lượt đi vào hoàn tất 1 chu trình.
+
+
_
_
thời gian trễ
1 2 3 4
A
B
Start