Gb 101 a VN (Pneumatic Basic)

A-1

Phần A - Khoá học
Hệ thống điều khiển một xy lanh

A-2

Bài tập 1: Thiết bò cấp phôi

A-3

Bài tập 2: Thiết bò phân loại cho chi tiết kim loại dập

A-5

Bài tập 3: Thiết bò tách bưu kiện

A-7

Bài tập 4 : Thiết bò chuyển thẳng đứng cho than bánh

A-9

Bài tập 5: Thiết bò uốn mép tôn

A-11

Bài tập 6: Máy đánh dấu

A-13

Bài tập 7: Thiết bò tách rời chi tiết trục tròn

A-17

Bài tập 8: Thiết bò hàn tấm nhựa thành ống

A-17

Bài tập 9: Thiết bò đổi hướng chi tiết

A-19

Bài tập 10: Thiết bò rung lắc thùng sơn

A-21

Hệ thống điều khiển chuyển động song song

A-23

Bài tập 11: Thiết bò phân chia chi tiết trên ray

A-25

Bài tập 12: Máy hàn chất dẻo

A-27

Bài tập 13: Thiết bò phân loại đá mỏ

A-29

Hệ thống điều khiển hai xy lanh

A-31

Bài tập 14: Thiết bò ép rác

A-33

Bài tập 15: Thiết bò kẹp thân máy ảnh

A-37

Hệ thống điều khiển với van đảo chiều

A-39

Bài tập 16: Thiết bò nạp phôi cho máy cắt laser

A-41

Bài tập 17: Thiết bò bán tự động cho máy mài trong

A-43

Bài tập 18: Máy khoan 4 trục

A-45

Bài tập 19: Máy khoan với thiết bò nạp phôi tự trọng

A-47

Hệ thống điều khiển logic

A-49

Bài tập 20: Bộ đếm khí nén

A-51

TP101 • Festo Didactic


A-2

Hệ thống điều khiển
một xy lanh

Bài tập 1 - 10
Khi điều khiển xy lanh, những hoạt động sau đây của piston và cần piston có thể:
Hành trình đi ra (từ vò trí cuối đến vò trí cuối)
Hành trình co vào (từ vò trí cuối đến vò trí cuối)
Giữ nguyên ở vò trí cuối khi co vào
Giữ nguyên ở vò trí cuối khi đi ra
Chuyển động hoán đổi các vò trí cuối
Chuyển động hoán đổi trong một phần của hành trình
Xy lanh giữ nguyên giữa các vò trí dừng bất kỳ
(ví dụ: vò trí chính giữa)

Sáu hoạt động đầu tiên được đặt vào trong thực hành của chương này. Bộ
thiết bò cho trình độ cơ bản TP 101 bao gồm 19 phần tử khác nhau (van,
xy lanh, áp kế, nút ấn v. v…). Bộ này bao gồm một số phần tử có 2 lần
hoặc ba lần. Trong khoảng 10 bài tập đầu, 18 trong 19 phần tử khác
nhau được sử dụng ít nhất hai lần. (Van cần đẩy con lăn một chiều sẽ
được sử dụng trong bài tập 15.)
1

Thiết bò cấp phôi

2

Thiết bò phân loại cho chi tiết kim loại dập

3

Thiết bò tách bưu kiện

4

Thiết bò chuyển thẳng đứng cho than bánh

5

Thiết bò uốn mép tôn

6

Máy đánh dấu

7

Thiết bò tách rời chi tiết trục tròn

8

Thiết bò trống hàn tôn lá

9

Thiết bò đổi hướng chi tiết

10

Thiết bò rung lắc thùng sơn

Chúng tôi mong rằng các anh sẽ được thiết kế các mạch và lắp ráp hệ
thốâng điều khiển.

TP101 • Festo Didactic


A-3
Bài tập 1

Khí nén

Môn học

Thiết bò cấp phôi

Tiêu đề

Vận hành xy lanh tác dụng đơn

Mục tiêu đào tạo

Điều khiển trực tiếp xy lanh tác dụng đơn
Sử dụng van đảo chiều 3/2
Áp dụng bộ lọc có van đóng mở và bộ chia nguồn khí
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển ở dạng đơn giản không có đường tín hiệu
Thiết kế và vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển với sự trợ giúp của mô tả bài
tập và phác thảo vò trí
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Lựa chọn các phần tử yêu cầu từ trong bàn thí nghiệm di động
Gài đặt các phần tử đã chọn vào tấm nhôm rãnh Festo Didactic. Nên
đặt các phần tử theo sơ đồ mạch
Đi ống nhựa theo mạch của mình với nguồn khí nén đã ngắt.
Bật nguồn khí nén và tiến hành kiểm tra chức năng
Tiếp tục (xem phần C)
Tháo dỡ hệ thống điều khiển của mình và đặt các phần tử trở lại theo
trật tự vào trong bàn thí nghiệm di động

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-4
Bài tập 1

Mô tả vấân đề

Thiết bò cấp phôi cung cấp các thân van chưa gia công vào trạm máy gia
công.
Khi vận hành nút ấn, cần piston của xy lanh tác dụng đơn (1A) sẽ đi ra.
Sau khi nhả nút ấn, cần piston trở về.

Hình1/1: Phác thảo vò trí

1A

TP101 • Festo Didactic


A-5
Bài tập 2

Khí nén

Môn học

Thiết bò phân loại cho chi tiết kim loại dập

Tiêu đề

Điều khiển trực tiếp xy lanh tác dụng đơn

Mục tiêu đào tạo

Sử dụng van đảo chiều 3/2
Nối ống và hiệu chỉnh van tiết lưu một chiều
Kết nối áp kế
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển dạng đơn giản (không có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Hiệu chỉnh thời gian chuyển động đi ra bằng van tiết lưu một chiều
Ghi chép số liệu đọc được từ áp kế trong bước 1 và 2
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-6
Bài tập 2

Mô tả vấn đề

Thông qua vận hành nút ấn trên van khởi động, chi tiết kim loại đã dập
nằm ở vò trí ngẫu nhiên được phân loại ra và chuyển sang băng chuyền
thứ hai. Chuyển động đi ra của cần piston của xy lanh tác dụng đơn (1A)
hết t = 0,4 giây. Khi nút ấn được nhả ra, cần piston di chuyển đến vò trí
co vào hết. Áp kế được lắp vào trước và sau van tiết lưu một chiều.

Hình 2/1: Phác thảo vò trí

(Nhìn trên xuống)

1A

TP101 • Festo Didactic


A-7
Bài tập 3

Khí nén

Môn học

Thiết bò tách bưu kiện

Tiêu đề

Điều khiển trực tiếp xy lanh tác dụng đơn

Mục tiêu đào tạo

Vận hành van 3/2 nút ấn với lưu lượng khí có ở vò trí thường
Hiện thực rằng van đảo chiều tồn tại trong cả hai vò trí thường đóng
và thường mở.
Hiệu chỉnh van tiết lưu một chiều
Hiểu được chức năng của van xả nhanh
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển dạng đơn giản (không có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất

Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Hiệu chỉnh thời gian hành trình bằng van tiết lưu
Ghi chép số liệu đọc được từ áp kế trong bước 1 và 2
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-8
Bài tập 3

Mô tả vấn đề

Thiết bò tách bưu kiện nạp bưu kiện từ băng chuyền trượt dốc đến thiết
bò chiếu tia X.
Vận hành nút ấn gây nên sự co vào nhanh chóng của xy lanh tác dụng
đơn (1A) cùng với khay đựng bưu kiện gắn trên đó. Sau khi nhả van tác
động ra, cần piston đi ra. Thời gian chuyển động đi ra t = 0,9 giây. p kế
được lắp vào trước và sau van tiết lưu một chiều.

Hình3/1 : Phác thảo vò trí
(Nhìn bên cạnh))

1A

TP101 • Festo Didactic

A-9
Bài tập 4

Khí nén

Môn học

Thiết bò chuyển thẳng đứng cho than bánh

Tiêu đề

Điều khiển trực tiếp xy lanh tác dụng kép

Mục tiêu đào tạo

Vận hành van 5/2 với lò xo hồi và công tác xoay chọn
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển dạng đơn giản (không có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Hiệu chỉnh thời gian chuyển động đi ra bằng van tiết lưu một chiều
Ghi chép số liệu đọc được từ áp kế trong bước 1 và 2
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề

A-10
Bài tập 4

Mô tả vấn đề

Với sự trợ giúp của điểm chuyển dòch thẳng đứng, những bánh than mềm
(than non) sẽ được chuyển đến băng chuyền cao hơn hay thấp hơn tuỳ
theo sự lựa chọn.
Nơi đến của băng trượt có khớp xoay (lên cao hơn hoặc thấp hơn) được
quyết đònh bởi van có công tắc xoay chọn. Chuyển động lên phía trên
của xy lanh tác dụng kép (1A) đến được vò trí trong t1 = 3 giây; chuyển
động xuống phía dưới trong t1 = 2,5 giây. Áp suất của cả 2 phía piston
được biểu thò. Ở vò trí ban đầu, xy lanh chiếm vò trí co vào hết.

Hình 4/1: Phác thảo vò trí

1A

TP101 • Festo Didactic


A-11
Bài tập 5

Khí nén

Môn học

Thiết bò uốn mép tấm tôn

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép

Mục tiêu đào tạo

Vận hành van 5/2 điều khiển đơn với lò xo hồi
Ứng dụng van song áp (cổng VÀ)
Nhận biết rằng phần tử điều khiển cuối cùng có thể chi phối thông
qua nối logic VÀ
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển dạng đơn giản (không có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-12
Bài tập 5

Mô tả vấn đề

Vận hành hai van đồng nhất bằng nút ấn làm cho dụng cụ tạo dáng của
thiết bò uốn mép tôn chuyển động mạnh xuống dưới và uốn phía rìa mép
của tấm tôn phẳng có mặt cắt ngang 40 x 5 mm.
Nếu cả hai - hoặc chỉ một - nút ấn được nhả ra, xy lanh tác dụng kép
(1A) từ từ trở về vò trí ban đầu. Áp suất xy lanh được chỉ thò.

Hình 5/1: Phác thảo vò trí
(Nhìn từ bên cạnh)

1A

TP101 • Festo Didactic


A-13
Bài tập 6

Khí nén

Môn học

Máy đánh dấu

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép

Mục tiêu đào tạo

Vận hành van 5/2 điều khiển kép

Ứng dụng van con thoi (logic OR)
Hiểu được rằng dẫn động có thể chi phối thông qua logic OR cũng tốt
như nối logic VÀ
Ứng dụng van cần đẩy con lăn 3/2
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển dạng đơn giản (không có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-14
Bài tập 6

Mô tả vấn đề

Những thanh đo kiểm tra khoảng 3 hoặc 5 mét được đánh dấu đỏ với
khoảng chia độ cách đều 200 mm. Có thể chọn một trong hai nút ấn để
khởi động chuyển động đi ra của thanh đo qua xy lanh (1A) mà đường
khí xả của nó được tiết lưu. Hành trình chạy không cũng được tiến hành
bằng nút ấn, chỉ thực hiện được khi xy lanh tác dụng kép (1A) đã đạt
được vò trí đi ra cuối cùng.

Hình 6/1: Phác thảo vò trí

(Nhìn từ phía trước)

1A

TP101 • Festo Didactic


A-15
Bài tập 7

Khí nén

Môn học

Thiết bò tách rời chi tiết trục tròn

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép bằng van hai trạng thái (có
nhớ)

Mục tiêu đào tạo

Ứng dụng van 5/2 hai trạng thái điều khiển khí nén có nút điều khiển
bằng tay.
Sử dụng van rơle thời gian thường đóng
Thiết kế và xây dựng hệ thống điều khiển với chuyển động tiến lùi
liên tục (chu kỳ liên tục)
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển (có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống

So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Hiệu chỉnh thời gian hành trình bằng van tiết lưu một chiều
Hiệu chỉnh van rơle thời gian
Kiểm tra thời gian chu kỳ
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-16
Bài tập 7

Mô tả vấn đề

Xy lanh tác dụng kép (1A) đưa chốt tròn của xy lanh đến thiết bò đo. Các
chốt được tách ra bởi chuyển động đi ra và co vào liên tục. Chuyển động
dao động có thể khởi động bằng van có công tắc xoay chọn, thiết lập
thời gian chu kỳ t4 = 2.0 giây.

Hình 7/1: Phác thảo vò trí

Messfix

1A

TP101 • Festo Didactic


A-17
Bài tập 8

Khí nén

Môn học

Thiết bò hàn tấm nhựa thành ống

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép bằng van hai trạng thái (có
nhớ)

Mục tiêu đào tạo

Vận hành van điều chỉnh áp suất để giới hạn lực piston.
Sử dụng van rơle áp suất
Thiết kế hệ thống điều khiển chu kỳ đơn và chu kỳ liên tục bằng van
có công tắc xoay chọn
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển (có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Hiệu chỉnh van rơle thời gian
Hiệu chỉnh van tiết lưu một chiều

Hiệu chỉnh van điều khiển áp suất và van rơle áp suất
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-18
Bài tập 8

Mô tả vấn đề

Một thanh ray hàn đốt nóng bằng điện được ấn vào trống nguội tròn
bằng xy lanh tác dụng kép (1A) và hàn một tấm nhựa liên tục thành một
đoạn ống. Hành trình đi ra được tác động bởi nút ấn. Lực xy lanh lớn
nhất được đặt ở 4 bar (= 400 kPa) thông qua van điều chỉnh áp suất có
đồng hồ, (điều đó tránh cho thanh ray hàn phá hỏng trống kim loại).
Hành trình trở về không được thực hiện tới khi mà vò trí ra hết đã được
nhận biết và áp suất trong khoang piston đạt được 3 bar (= 300 kPa).
Nguồn khí nén được tiết lưu hạn chế chuyển động của xy lanh. Dòng lưu
lượng phải được hiệu chỉnh để áp suất tăng dần đến p = 3 bar (= 300
kPa) chỉ khi đạt được sau t1 = 3 giây, sau khi xy lanh đạt được vò trí ra
tận cùng (phần rìa của tấm nhựa chồng lên nhau được hàn bằng thanh
hàn gia nhiệt khi áp suất tăng được áp dụng).
Khởi động lại chỉ có thể thực hiện được khi xy lanh đạt được vò trí co vào
hết và thời gian trôi qua t2 = 2 giây. Van đảo chiều 5/2 có công tắc xoay
chọn tác động hệ điều khiển để có thể chuyển sang chu kỳ liên tục.

Hình 8/1 : Phác thảo vò trí

1A

TP101 • Festo Didactic


A-19
Bài tập 9

Khí nén

Môn học

Thiết bò đổi hướng chi tiết

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng đơn

Mục tiêu đào tạo

Điều khiển dòng khí cấp và xả của xy lanh tác dụng đơn
Phát triển và xây dựng mạch tự khoá bằng “trạng thái ngắt trội” (hoặc
“trạng thái đóng trội”)
Làm quen với ghi chú viết tắt chỉ chuyển động của xy lanh
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển (có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng

Hiệu chỉnh van tiết lưu
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-20
Bài tập 9

Mô tả vấn đề

Ghi chú tắt bằng chữ

Những khối kim loại đúc dùng chế tạo van công suất được nạp vào dây
chuyển máy 1 hoặc 2. Tác động nhanh vào nút ấn là nguyên nhân làm
xy lanh tác dụng đơn (1A) đi ra với tiết lưu. Một giây sau khi tác động lên
nút ấn, xy lanh co vào với tiết lưu. Van điều khiển tác dụng đơn với xy
lanh hồi được dùng như phần tử điều khiển cuối cùng. Sự ghi nhớ tín
hiệu được thực hiện thông qua mạch khí nén tự khoá với “ngắt trội”.
1A+

1A–

1A+

Cần piston của xy lanh (1A) đi ra.

1A–

Cần piston của xy lanh (1A) co vào

Hình 9/1 : Phác thảo vò trí

1A

TP101 • Festo Didactic


A-21
Bài tập 10

Khí nén

Môn học

Thiết bò rung lắc thùng sơn

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép

Mục tiêu đào tạo

Áp dụng van cần đẩy con lăn ở vò trí trung tâm của cần piston
Hiện thực chuyển động đi ra và co vào trong khoảng một phần của
hành trình
Ghi nhận ra rằng tần số dao động có thể tuỳ thuộc vào dải lưu lượng

Xây dựng tín hiệu nhập được tác động bằng dao động với bộ nhớ khí
nén (van khí nén 5/2 hai trạng thái)
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển (có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Hiệu chỉnh tần số dao động thông qua dải lưu lượng khí cấp
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề


A-22
Bài tập 10

Mô tả vấn đề

Sau khi các dung dòch sơn mầu đã được rót vào chung một thùng, nó
được khuấy trong một máy lắc rung.
Khi nút ấn được nhấn, xy lanh hỗ trợ (1A) co vào hoàn toàn và tiến hành
chuyển động tiến lui ở trong dải nửa hành trình phía sau. Sự dao động
được giới hạn đến vò trí co vào hết bằng van cần đẩy con lăn cũng như
van cần đẩy con lăn thứ hai ở vò trí chính giữa. Tần số của dao động
được hiệu chỉnh trong khoảng giới hạn bằng cài đặt van điều áp điều
khiển lượng khí cấp. Đặt áp suất hoạt động p = 4 bar (= 400 kPa).
Trong khoảng thời gian xác đònh, dao động sẽ tắt. Xy lanh tác dụng kép

sẽ đi ra hoàn toàn và tác động lên van cần đẩy con lăn thứ ba. Hãy đặt
thời gian dao động t = 5 giây.

Hình 10/1 : Phác thảo vò trí

1A

TP101 • Festo Didactic


A-23

Bài tập 11 – 13
Trong bài tập 11, 12 và 13, hai hoặc ba xy lanh được điều khiển đồng
thời. Các xy lanh cũng chuyển động đồng bộ hoặc/và chuyển động kéo
đẩy.
Khi xy lanh đi ra và co vào, cần thiết phải thắng được lực ma sát. Các
lực ma sát giới hạn chuyển động xuất hiện ở cả hai nơi giữa piston và xy
lanh và giữa piston và bạc trượt. Do các lực này nói chung không thống
nhất cho các xy lanh, sự đồng bộ của các chi tiết di chuyển chỉ có thể có
trong điều kiện nhất đònh. Vấn đề này được chỉ ra trong bài tập 11. Bài
tập 12 và 13 được dùng để cung cấp sự hiểu thấu bên trong tốt hơn về
vần đề nay.
11 Thiết bò phân chia chi tiết trên ray
Điều khiển hai xy lanh tác dụng kép trong chuyển động kéo đẩy
thông qua phần tử điều khiển cuối cùng.
12 Máy hàn chất dẻo
Điều khiển hai xy lanh tác dụng kép trong chuyển động đồng bộ
thông qua hai van công suất và một phần tử điều khiển cuối cùng.
13 Thiết bò phân loại đá mỏ

Điều khiển hai xy lanh tác dụng kép và một xy lanh tác dụng đơn
bằng 3 phần tử điều khiển cuối cùng và hai van cần đẩy con lăn.

TP101 • Festo Didactic

Hệ thống điều khiển
với chuyển động song
song


A-24

TP101 • Festo Didactic


A-25
Bài tập 11

Khí nén

Môn học

Thiết bò phân chia chi tiết trên ray

Tiêu đề

Điều khiển gián tiếp hai xy lanh tác dụng kép bằng một van điều
khiển cuối cùng

Mục tiêu đào tạo

Thiết kế và lắp ráp mạch có khoá với “tính trội ngắt”
Thành lập mạch dự phòng cho van rơle thời gian
(Ghi nhận những vấn đề xuất hiện khi các xy lanh được nối song song
trong áp suất thấp)
Vẽ sơ đồ bước-dòch chuyển (có đường tín hiệu)
Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống
So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất
Xây dựng mạch
Kiểâm tra chức năng
Cài đặt van rơle thời gian
Cài đặt van tiết lưu một chiều cho thời gian trễ
Tiếp tục
Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

TP101 • Festo Didactic

Vấn đề