Đề Cương Ôn Tập Môn Hệ Thống Tự Động Thủy Khí

Đề cương ôn tập môn hệ thống tự động thủy khí Đề Cương Ôn Tập Môn Hệ Thống Tự Động Thủy Khí I Lý thuyết Câu 1 So sánh ưu và nhược điểm của khí nén và thủy lực? Ứng dụng của hệ thống điều khiển thủy khí? Cẩu 2 Nêu nguyên lý hoạt động của các loại máy nén khí dạng pittông, cánh gạt, trục vít? So sánh ưu nhược điểm các loại máy nén khí trên? Câu 3 Nêu nguyên lý hoạt động các loại bơm bánh răng, cánh gạt, pittông? Trong các loại bơm trên bơm nào điều chỉnh được lưu lượng? Câu 4 Nêu cấu trúc của hệ t.

Đề Cương Ơn Tập Mơn Hệ Thống Tự Động Thủy Khí I Lý thuyết Câu 1: So sánh ưu nhược điểm khí nén thủy lực? Ứng dụng hệ thống điều khiển thủy khí? Cẩu 2: Nêu nguyên lý hoạt động loại máy nén khí dạng pittơng, cánh gạt, trục vít? So sánh ưu nhược điểm loại máy nén khí trên? Câu 3: Nêu nguyên lý hoạt động loại bơm bánh răng, cánh gạt, pittông? Trong loại bơm bơm điều chỉnh lưu lượng? Câu 4: Nêu cấu trúc hệ thống thủy khí? Phân tích thành phần hệ thống? Câu 5: Phân biệt đặc điểm, chức loại van áp suất ( Van an toàn, van tràn, van điều chỉnh áp suất)? Câu6: Phân tích ưu điểm động thủy khí? Câu7: Lý thuyết đại số boole? Nêu chức năng, kí hiệu phần tử logic thủy khí? Câu 8: Lấy ví dụ phân tích phương pháp điều khiển ( tùy động theo hành trình, theo thời gian, theo vận tốc )? Câu9: Nêu đặc điểm loại cảm biến tiệm cận (Điện dung, điện cảm, quang) ? Câu 10: Nguyên lý hoạt động van điện từ? Ưu điểm hệ thống điện khí nén so với hệ thống khí nén? Câu 11: Nguyên lý cấu tạo, cách lắp đặt, ưu nhược điểm phương pháp lắp đặt ổn tốc? cho ví dụ trường hợp cụ thể? Câu 12: Trình bày kí hiệu điện, logic, thủy khí, bảng chân lý, sơ đồ trạng thái phần tử xử lý tín hiệu? Câu 13: Phân tích nguyên tắc để thiết kế hệ thống điều khiển thủy khí Cho ví dụ phân tích Câu 14: Khi lựa chọn van điện từ cho hệ thống thủy khí cần ý gì? Tại phải dùng van điện từ có phụ trợ? Câu 15: Van tiết lưu có loại tiết diện khác dạng gi? Trình bày Sự phụ thuộc tải trọng, áp suất, lưu lượng sử dụng van tiết lưu Câu 16: Nêu ý nghĩa biểu đồ trạng thái? Phương pháp thiết kế biểu đồ trạng thái cho hệ thống điều khiển thủy khí? Cho ví dụ minh họa? Câu 17: Nêu ý nghĩa lưu đồ tiến trình? Phương pháp thiết kế lưu đồ tiến trình cho hệ thống điều khiển thủy khí? Cho ví dụ minh họa? Câu 18: Trình bày mạch điều khiển thủy khí với rơle điện thời gian tác động muộn? Câu 19: Trình bày sơ đồ mạch điện thủy khí AND, OR, NOT với xylanh tác động kép? Câu 20: Trình bày đường đặc tính bơm thủy lực? Sự khác biệt đường đặc tính bơm mịn làm việc q thời gian cho phép bơm thời gian hoạt động tốt nào? Cho ví dụ? Câu 21: Trình bày cấu tạo, cách lắp đặt, đặc điểm phương pháp lắp đặt ổn tốc? II Bài tập Bài tập Một thiết bị ép sử dụng để lắp ráp chi tiết điều khiển nút ấn Nếu áp suất ép đặt trước bị vượt q (ví dụ: chi tiết khơng xác), cần pis-ton phải co vào lý an tồn a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Rulô quấn xe chở dầu điều khiển động thuỷ lực Điều cho phép vịi phun tháo ra, rulơ dừng lại thời gian dài, vòi phun cuộn trở lại Một van 4/3 điện từ sử dụng để thực chức Tốc độ phải điều chỉnh van tiết lưu a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Một xi lanh tác động kép có gắn dao chuyên dùng để cắt cạnh viền bên ngồi chi tiết kẹp ( hình vẽ), tốc độ cắt điều chỉnh Khi ấn nút start xi lanh đến hết hành trình tự quay a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Một xy lanh thuỷ lực tác dụng kép sử dụng để mở đóng cánh cửa lị nung Cánh cửa điều khiển đến vị trí mon muốn Xy lanh hãm thuỷ lực tất vị trí a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Thiết bị uốn tôn với xy lanh tác dụng kép sử dụng để để sản xuất chi tiết tơn hình chữ U Tín hiệu khởi động cho hoạt động đưa đến nút nhấn Sau chi tiết uốn, nút nhấn thứ hai sử dụng để khởi đầu hành trình co xy lanh a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch khí nén đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Boong ke vật liệu trút rỗng từ miệng phễu.Bằng cách nhấn công tắc nút ấn, cửa phễu mở vật liệu boong ke trút Bằng cách nhấn cơng tắc nút ấn khác, cửa phễu lại đóng lại a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch thủy lực đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Phôi đặt vào thiết bị kẹp tay Xy lanh kẹp 1A ấn nút Start Khi phôi bị kẹp, xy lanh 2A dẫn mũi khoan xuống khoan phôi máy lại co Trong thời gian, mắt sắt thổi bằng vịi khí 3Z Sau đó, xy lanh kẹp 1A nhả phơi a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch khí nén đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Sử dụng thiết bị cắt giấy để cắt giấy theo kích thước cần thiết Bằng cách nhấn hai công tắc nút ấn lười dao cắt tờ giấy bị cắt Khi nút ấn thả, dao cắt quay vị trí ban đầu a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch khí nén đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập Các chi tiết thép khơng gỉ có chiều dầy 0,6 mm đặt tay vào trạm nạp vào Sau hệ thống vận hành nút nhấn start, xy lanh đẩy (2A) co vào với tiết lưu khí xả, đó, thời gian, xy lanh kẹp (1A) với tiết lưu khí xả; rây chưa gia cơng đẩy bị kẹp chặt Thời gian chu kỹ t1 = giây đặt cho hai xy lanh Trong thời gian kẹp hiệu chỉnh t2 = giây, đầu cắt lazer chế tạo thép thành lưới dây mịn gia công, xy lanh kẹp co lại khơng có tiết lưu, nó, xy lanh đẩy đẩy rây hồn thành khơng cịn gờ sắc lực đẩy mạnh phía trước a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch khí nén đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập 10 Hai xy lanh tác dụng kép (1A) (2A) ấn gia nhiệt điện để hàn nhựa Chiều dầy nhựa thay đổi khoảng 1.5 mm mm Đường nối chiều dài Lực cần piston hai xy lanh giới hạn thông qua van điều áp Giá trị đặt p = bar (=400 kPa) Bằng kích hoạt nút ấn, hai xy lanh tác dụng kép tiến song song với đường khí xả tiết lưu Để trợ giúp cho điều chỉnh, áp kế lắp vào xy lanh van tiết lưu Các vị trí cuối xy lanh giữ thời gian Sau hoảng thời gian t = 1.5 giây, hàn trở vị trí ban đầu Hành trình trở thực nút ấn thứ hai a Vẽ biểu đồ trạng thái phần tử hệ thống? b Vẽ lưu đồ tiến trình điều khiển hệ thống? c Thiết kế mạch khí nén đáp ứng yêu cầu đề bài? d Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống? Bài tập 11: Hệ thống thủy lực điều khiển hai xilanh Xilanh A làm nhiệm vụ kẹp chi tiết trình khoan, xilanh B mang đầu khoan xuống với vận tốc điều chỉnh trình khoan Khi khoan xong, xilanh B mang đầu khoan lui Sau xilanh A lui mở hàm kẹp Sau chi tiết tháo Bài tập 12: Cho sơ đồ hệ thống điều khiển thủy khí a Phân tích phần tử sử dụng sơ đồ? b Phân tích hoạt động toàn hệ thống? c Vẽ biểu đồ trạng thái hệ thống? Bài tập 13: Cho sơ đồ hệ thống điều khiển thủy khí a Phân tích phần tử sử dụng sơ đồ? b Phân tích hoạt động toàn hệ thống? c Vẽ biểu đồ trạng thái hệ thống? Bài tập 14: Cho sơ đồ hệ thống điều khiển thủy khí a Phân tích phần tử sử dụng sơ đồ? b Phân tích hoạt động tồn hệ thống? c Vẽ biểu đồ trạng thái hệ thống? Bài tập 15: Cho sơ đồ hệ thống điều khiển thủy khí a Phân tích phần tử sử dụng sơ đồ? b Phân tích hoạt động tồn hệ thống? c Vẽ biểu đồ trạng thái hệ thống? Chương - Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIEN KHÍ NÉN & THỦY Lực a Sơ đồ nguyên ly Piston 1.0 Piston 2.0 b Biêu đồ trang thai Hình 7.15 - Nguyên ly lam viêc Hình 7.16 - Sơ đồ mạch khí nên 7.3.I.3 Lưu đồ tiến trình 7.3.1.3.1 Kí hiếu Lưu đồ tiến trình giải thuật (thuật tốn) cua q trình điều khiển The trình tự hoat động, tín hiệu tác động ánh hưởng đến hệ thong điều khiến Các kí hiệu vá thư tự vi trí mo tá hình 7.9 Chiều tác dung Hợp nhanh Rẽ nhanh Vị trí chuyển tiếp Lênh thao tác bang tay at đầu & kết thúc qua trình Nhập, xuất liêu Ghi chu 11 ĐIỀU KHIEN KHÍ NÉN & THỦY Lực Chương - Thiết kế mạch điều khiển Hình 7.17 - Kí hiêu biểu diễn lữu đồ tiến trình 11 7.3.I.3.2 Thiết kế lưu đồ tiến trình Nguyên tắc hoạt động cua mạch điều khiển hình 7.10 thực sau: 1—71 nri BHI 1S3 I— III II I Hình 7.18 - Ngun lí hoạt động mạch điều khiển Bưởc thực thự nhất: Khi pittong ợ vị trí ban đấu (1S2 =1, 1S3=0) nut nhấn khởi động 1S1 tắc động pittong (1A+) - Bưởc thực thự hai: Khi pittong đến cuoi hanh trình cham cong tac 1S2, pittong sê lui vê (1A-) - Bựởc thực thứ ba: Tai vị trí ban đau pittong cham cong tac 1S2, qua trình điêu khiển kết thuc Qua trình điêu khiển viết sau: - Bước thực hiên thư nhất: 1S1A1S2A1S3= 1A+ ^ 1S3 - Bước thực hiên thư hai: 1S3=1A- ^ 1S2 - Bước thực hiên thư ba: 1S2 = kết thuc qua trình - Hình 7.19 - Lưu độ tiên trình điêu khiên 7.3.2 Viết phương trình điều khiển hoạt động hệ thong - Dựa vào biểu đổ trạng thái hoạt động theo thời gian cua trình làm việc hệ thông, dựa vào ly thuyết đai sô' Boole va cac phan tử cô chức nang nhờ trang thai ta cô thể việt đườc cac phường trình cac bườc điểu khiển cua qua trình - Ta co thể tối ưu cac phường trình điểu khiển đo tời mưc chứa tham so' biến vao cang để đờn gian mach điểu điểu khiển va giam ton kểm vể sư dung cac phan tư khong can thiết Ví du: Quy trình điểu khiển piston để nển chat cac ba đậu cac khoi banh đườc mo ta hình 7.20 Tai cac vị trí So, S1 va S2 co cac cong tac hanh trình tường ưng x0, X1 va x2 Nut nhấn thức hiên hanh trình ểp la Sp Đau tiển piston chay vời toc đo v đoan hanh trình khong ểp S0S1, va sể chay châm vời v hanh trình ểp S1S2 Gặp S2 piston sể giat lui vể vời van toc lờn v3 va kết thuc chu ky ểp tai S0 (chu y: v3> v1 > v2) Hình 7.20 - Hệ thong ép bã đậu Vời nguyển ly hoat đọng cua quy trình ểp ta xay dựng đườc sờ đo mach đong lực sau: Bươc 0-1 Tai vị trí khời đau cua bưóc - 1, đong thời So bị tac đong va nut Sp đườc nhấn thực hiển bườc -1, tóc la A+ thưc hiển Va no van thực hiển sau ta tha nut nhấn điểu phai nhờ trang thai cua A+ Bươc 1-2trình viết sau: Phường - Tai vị K0 trí 1, tín hiểu S1 tacAđong = [(5, A5o)VK] 5; kểt thuc Xy lanh bườc vanhờ thưctrang hiển bườc 1-2, cung la A+ tóc la0-1 phai thai Cong tac hanh trình vân trình toc v1viết Khinhư thưcsau: hiển 1-2 S1 sể - Phường Nam cham điển thoi tac đong, van thực hiển A+ A+ S0 1Y1 A+ S1 2Y1 A-KT S2 S0 1Y2 2Y2 K1 = [(51 V K1) A 2] A K Bước 2-3 - Khi piston gặp S2 kết thúc bước 1-2 thực bước giật lùi 2-3 (A-) ket thúc So Khi thực bước 2-3 S2 thoi tàc động A- vàn hoạt động, tức phài co nhớ trạng thài cúà no - Phướng trình đước viết sàú: K2 = (52 VK2) A50 7.3.3 Vẽ sơ đồ mạch điều khiển - Màch điếu khiến to hớp càc tàng Tàng to hớp cúà càc phàn tư logic điện theo càc phướng trình điếu khiến đà viết đước trến - Moi phướng trình điếu khiến co xếm mọt tàng Trong đo Kn hàm cúà càc tàng đước gàn cho càc đàú rà cong súất cúà càc vàn điếú khiến +24V 7.3.4 Ví du Mot thành hàn nhiC't điện đước ếp vào mọt tron xồy đước làm màt bàng xy lành khí nến tàc đông kếp (1A) hàn plàstic thành càc ong, hình 7.21 Hành trình dúỗi rà đước kích bàng mọt nút nhấn 1S1 Hành trình dúỗi với àp súất bàr 1S4 đước tàc đong bàt đàú ếp àp súất ếp tàng đến bàr piston giàt vế Gàp 1S3 piston dừng lài, sàú giày ky ếp lài bàt đếú Trong màch sử dụng vàn 5/2/2 coil Xày dựng màch điếú khiến cúà cớ cấú hàn nhiC't điếm Giài: • Biếú đo tràng thài đước mo tà hình 7.22 1111111111111111 1S3 1S4 Xy lánh Cơng tác hánh trình Nám chám điền oP A+ A+ 1S3 1S4 1Y1, 1Y1 2Y1 Ap 1Y2 1S3 A+ t 1Y1, 2Y1 1fl1 ■ Viết phương trình điều khiển Vì hoạt động cua thơng đươc thực hiền liền tuc, trạng thái nhấn cua 1S1 (1) đươc trì st q trình K = (1/1V K o) Bước 1-2 K1 = [1/1A1/3) V K1] A P K = K1 A1/4 1Y1 = K1 2Y1 = K2 Bước 2-3 K3 = p V K3) A1/3 1Y2 = K3 Bươc 3-1 Thực chu kỳ sau khoảng thời gian trì hỗn t K =1/3 A t A K0 K1 = (K V K1) Ta cô thể dung luật kết hơp để ựu táng bươc 1-2 vá 3-1 ■ Xáy dựng mách điền điều khiển Cán váo sơ' phương trình trền tá sơ' táng tương ứng Mách đươc thề hiền dươi đáy: +24V 7.4 ĐIỀU KHIÉN BANG LẬP TRÌNH - Trên đây, chung ta sử dụng ly thuyết đại sô' Boole, phần tử nhơ để to hợp thành phửơng trình điêu khiên sử dụng luạt logic đê ửu chung Bửôc môi tiến hành xây dửng mạch điêu khiên to hợp đa toi ửu đửôc - Vôi phửông thửc sê gàp nhiêu kho khàn đoi vơi thong co q trình hoạt động phức tàp, thong đoi hoi phài thày đoi càc thong so' làm việc thửơng xun, kho khàn bào trì, sửà chữà hồc cài tiên, nàng càp đê phu hơp vôi nhu càu Màc khàc phửông thức ton kêm chi phí, khong giàn tính àn tồn, on định làm viêc ràt thàp ành hửông ràt lôn đên hiẹu quà sàn xuất - Đê giài hàn chế cuà phửông thửc ngửôi tà đà sử dung càc bo điêu khiên co khà nàng lập trình thày hoàn toàn cho càc màch điêu khiên tào rà mọt sử linh hồt mêm dêo từ y tửơng đên hoàn thiên màch - Sử dung bo điêu khiên lập trình, chung tà khong càn quàn tàm đên bàn chàt cuà sử noi màch điêu đửôc giài bàng chửơng trình - Chửơng trình co viết dửơi dàng ngon ngữ STL, LADDER, FBD Trong phàn tàc già sử dung ngon ngử đôn giàn LADDER đế mo tà làp trình càc hồt đong c thong 7.4.1 Một sơ' lệnh ban viết chương trình STT Lệnh Tiếp điếm thửơng hơ - thửơng đong Kí hiệu bit Toan hạng I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Loại liệu Bool I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Bool bít Tiếp điếm cành dửơng - cành àm H p 1— -1 N 1— STT Lệnh Nhớ bit - xóa bit Kí hiệu bit -( S ) N Toan hạng Loại dữ' liệu I, Q, M, SM, T, C, V, S, Bóól L bit Gán ngó -( *) bít -( ) Phu định bit Mớ trễ theo thới gian —1 NOT| - I, Q, M, SM, T, C, V, S, Bóól L Txxx Txxx: Cónstant IN: I, Q, Wórd IN TON M, SM, T, C, V, S, L Bóól Tát trễ thễó thới gian Txxx - IN TOF Só sánh = =, < >, =>, , < số’ nguyễn Cóng vá trừ só' nguyễn 10 Nhan vá chia só' nguyễn 11 Đếm lễn I, Q, M, SM, T, C, V, S, Bóól L Txxx: Cónstant IN: I, Q, Wórd Bóól M, SM, T, C, V, S, L IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, AIW, AC, Cónstant, *VD, *LD,*AC ADD-I IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, — EN ENO — AIW, AC, Cónstant, — IN1 OUT *VD, *LD,*AC — — IN2 int SIJBJ MLILJ IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, — EN ENO — AIW, AC, Cónstant, — IN1 OUT *VD, *LD,*AC — — INĨ Int IN1 -1 ==l I- IN DIV_I Cxxx — cu CTLI — R — PV Int PV:VW, IW, QW, MW, Int SMW, LW, AIW, AC, T, C, Cónstant, *VD, *AC, *LD, SW CU,R: póWễr Bóól flów 111 Kí hiếu o