Giáo trình Điều khiển khí nén (Nghề: Điện công nghiệp) - Trường Trung cấp nghề Củ Chi

Giáo trình Điều khiển khí nén được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên hiểu được về hệ thống khí nén, logic điều khiển, phương pháp điều khiển, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén. Mời các bạn cùng tham khảo!

BỘ/UBND HUYỆN CỦ CHI TRƢỜNG TRUNG CẤP NGHỀ CỦ CHI GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày ………tháng năm…… ……… ………………………………… …………, năm …………… TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN đƣợc xây dựng biên soạn sở chƣơng trình khung đào tạo nghề Điện công nghiệp đƣợc Tổng cục dạy nghề Ban hành Trên sở phân tích nghề phân tích cơng việc, đƣợc giảng viên, kỹ thuật viên có kinh nghiệm, trực tiếp sản xuất với chuyên gia tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến , đồng thời, vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ nghề để biên soạn Với phát triển mạnh mẽ lƣợng điện, vai trị sử dụng lƣợng khí nén bị giảm dần Tuy nhiên việc sử dụng lƣợng khí nén đóng vai trị cốt yếu lĩnh vực mà sử dụng lƣơng điện nguy hiểm, sử dụng lƣợng khí nén dụng cụ nhỏ, nhƣng truyền động với vận tốc lớn, sử dụng lƣợng khí nén thiết bị nhƣ búa hơi, dụng cụ dập, tán đinh… Và nhiều dụng cụ khác nhƣ đò gá kẹp chi tiết Sau chiến tranh giới thứ 2, việc ứng dụng lƣợng khí nén kỹ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ Với dụng cụ , thiết bị, phần tử khí nén đƣợc sáng chế đƣợc ứng dụng lĩnh vực khác nhau, kết hợp nguồn lƣợng khí nén với điện – điện tử nhân tố định cho phát triển kỹ thuật điều khiển tƣơng lai Hãng FESTO (Đức) có chƣơng trình pahts triển hệ thống điều khiển khí nén đa dạng, khơng phục vụ cho cơng nghiệp mà cịn phục vụ cho phát triển phƣơng tiện dạy học (Didactic) Lời cảm ơn quan liên quan, đơn vị cá nhân tham gia …………., ngày……tháng……năm……… Biên soạn LÊ MINH NHẨN MỤC LỤC PHẦN I: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN- KHÍ NÉN BÀI 1: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN- KHÍ NÉN Lịch sử phát triển đặc trƣng hệ thống điều khiển khí nén 1.1 Vài nét phát triển 1.2 Những đặc trƣng khí nén 1.3 Ƣu, nhƣợc điểm hệ thống truyền động khí nén 1.3.1 Ƣu điểm: 1.3.2 Nhƣợc điểm: 2.Đơn vị đo hệ thống điều khiển 2.1 Áp suất 2.2 Lực 2.3 Công 2.4 Công suất 2.5 Độ nhớt động BÀI 2: MÁY NÉN KHÍ VÀ THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ NÉN 14 Máy nén khí hệ thống khí nén 15 1.1 Khái quát chung 15 1.2 Máy nén khí 16 1.2.1 Nguyên lý hoạt động phân loại máy nén khí 16 1.2.2 Máy nén khí kiểu pittơng .17 1.2.3 Máy nén khí kiểu cánh gạt 19 1.2.4 Máy nén khí kiểu trục vít 21 1.2.5 Máy nén khí kiểu Root 22 1.2.6 Máy nén khí kiểu ly tâm 23 1.3 Hệ thống khí nén 24 BÀI 3: HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHÂN PHỐI KHÍ NÉN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH 25 Hệ thống thiết bị phân phối khí nén 26 1.1 Yêu cầu 26 1.2 Bình trích chứa khí nén 27 1.3 Mạng đƣờng ống dẫn khí nén 27 Cơ cấu chấp hành 28 2.1 Khái niệm 29 2.2 Xy lanh 29 2.2.1 Xy lanh tác động đơn ( xylanh tác động môt chiều) 29 2.2.2 Xy lanh tác động chiều (xy lanh tác động kép) 30 2.3 Động khí nén 30 2.3.1 Khái niệm chung 30 2.3.2 Động bánh 31 2.3.3 Động trục vít .32 2.3.4 Động cánh gạt 32 2.3.5 Động Tuốcbin 32 BÀI 4: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN .34 Khái niệm 34 Các phần tử khí nén 36 2.1 Van đảo chiều 36 2.1.1 Nguyên lí hoạt động .36 2.1.2 Ký hiệu van đảo chiều 36 2.1.3 Tín hiệu tác động 38 2.1.4 Van đảo chiều có vị trí “ khơng” 39 2.1.5 Van đảo chiều khơng có vị trí “ khơng” 44 2.2 Van chặn 46 2.2 Van chặn 46 2.2.1 Van chiều 46 2.2.2 Van logic OR 47 2.2.3 Van lôgic AND 47 2.2.4 Van xả khí nhanh 47 2.3 Van tiết lƣu 48 2.3.1 Van tiết lƣu có tiết diện khơng thay đổi đƣợc 48 2.3.2 Van tiết lƣu có tiết diện điều chỉnh đƣợc .48 2.3.3 Van tiết lƣu chiều điều chỉnh tay 49 2.4 Van áp suất 49 2.4.1 Van an toàn 50 2.4.2 Van tràn 50 2.4.3 Van điều chỉnh áp suất 50 2.4.4.Rơ le áp suất 52 2.5.Van điều chỉnh thời gian 52 2.5.1 Van điều chỉnh thời gian đóng chậm .52 2.5.2 Rơ le thời gian ngắt chậm 53 2.6 Cảm biến tia 53 2.6.1 Cảm biến tia rẽ nhánh 54 2.6.2 Cảm biến tia phản hồi 54 2.6.3 Cảm biến tia qua khe hở 55 Các phần tử điện, điện- khí nén 55 3.1 Các phần tử điện 55 3.1.1 Công tắc 55 3.1.2 Nút ấn .56 3.1.3 Rơle 57 3.1.4.Cảm biến 59 CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Điều khiển khí nén Mã mơ đun: MĐ 16 Thời gian thực môn học: 90 giờ; (Lý thuyết: 10 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập: 78 giờ; Kiểm tra: giờ) I.Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơ đun mô đun sở kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho phần học kỹ thuật chuyên môn Mô đun học sau mơn học: An tồn lao động; Vật liệu điện; Đo lƣờng điện; Mạch điện - Tính chất: Là mơ đun kỹ thuật sở, thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc II Mục tiêu mô đun: -Về kiến thức: + Hiểu đƣợc hệ thống khí nén, logic điều khiển, phƣơng pháp điều khiển, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén -Về kỹ năng: + Hình thành kỹ lập chƣơng trình điều khiển + Đọc đƣợc sơ đồ điều khiển điện - khí nén, thiết lập đƣợc mạch điều khiển điện khí nén -Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính cẩn thận, xác, chủ động, sáng tạo khoa học, nghiêm túc học tập công việc BÀI 1: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN- KHÍ NÉN Lời gới thiệu: Hệ thống điều khiển khí nén đƣợc sử dụng nhiều lĩnh vực khác nhƣ thiết bị phun sơn, loại đồ gá kẹp, chi tiết nhựa, chất dẻo, đƣợc sử dụng lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh mơi trƣờng tốt an tồn cao Ngồi hệ thống điều khiển khí nén đƣợc sử dụng dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra lò hơi, thiết bị mạ, đóng gói bao bì cơng nghiệp hóa chất Mục tiêu: - Trình bày đƣợc khái niệm đặc điểm hệ truyền động khí nén - Phân tích đƣợc đại lƣợng đặc trƣng khí nén ứng dụng chúng công nghiệp - Rèn luyện tính chủ động, nghiêm túc học tập cơng việc Nội dung chƣơng trình: Lịch sử phát triển đặc trƣng hệ thống điều khiển khí nén 1.1 Vài nét phát triển Trong kỷ 19, máy móc thiết bị sử dụng lƣợng khí nén lần lƣợt đƣợc phát minh: thƣ vận chuyển ống khí nén (1835), Phanh khí nén(1880), búa tán đinh khí nén (1861) Trong lĩnh vực xây dựng đƣờng hầm xuyên dãy núi Alpes Thụy sĩ (1857) lần ngƣời ta sử dụng khí nén với cơng suất lớn Vào năm 70 kỷ thứ 19 xuất Pari trung tâm sử dụng lƣợng khí nén với cơng suất lớn 7350KW Khí nén đƣợc vận chuyển tới nơi tiêu thụ đƣờng ống với đƣờng kính 500mm chiều dài km Tại nơi khí nén đƣợc nung nóng lên tới nhiệt độ từ 500C đến 1500C để tăng công suất truyền động động cơ, thiết bị búa hơi… 1.2 Những đặc trƣng khí nén Về số lƣợng:có sẵn khắp nơi nên sử dụng với số lƣợng vơ hạn Về vận chuyển:khí nén vận chuyển dễ dàng đƣờng ống, với khoảng cách định Các đƣờng ống dẫn khơng cần thiết khí nén sau sử dụng đƣợc cho thoát ngồi mơi trƣờng sau thực xong cơng tác Về lƣu trữ:máy nén khí khơng thiết phải sử dụng liên tục.Khí nén đƣợc lƣu trữ bình chứa để cung cấp cần thiết Về nhiệt độ :khí nén thay đổi theo nhiệt độ Về phịng chống cháy nổ:khơng nguy gây cháy khí nén,nên khơng chi phí cho việc phịng cháy.Khơng khí nén thƣờng hoạt động với áp suất khoảng bar nên việc phịng nổ khơng q phức tạp Về tính vệ sinh:khí nén đƣợc sử dụng thiết bị đƣợc lọc bụi bẩn, tạp chất hay nƣớc nên thƣờng , không nguy phần vệ sinh.Tính chất quan trọng ngành công nghiệp đặc biệt nhƣ: thực phẩm ,vải sợi, lâm sản thuộc da Về cấu tạo thiết bị :đơn giản nên rẻ thiết bị tự động khác Về vận tốc: khí nén dịng chảy có lƣu tốc lớn cho phép đạt đƣợc tốc độ cao (vận tốc làm việc xy-lanh thƣờng 1-2 m/s) Về tính điều chỉnh: vận tốc áp lực thiết bị công tác khí nén đƣợc điều chỉnh cách vơ cấp 1.3 Ƣu, nhƣợc điểm hệ thống truyền động khí nén 1.3.1 Ƣu điểm: - Do khả chịu nén( đàn hồi ) lớn khơng khí, nên trích chứa khí nén cách thuận lợi - Có khả truyền tải lƣợng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đƣờng dẫn - Đƣờng dẫn khí nén (thải ra) khơng cần thiết - Chi phí để thiết lập hệ thống truyền động khí nén thấp, hầu nhƣ nhà máy, xí nghiệp hệ thống đƣờng dẫn khí nén có sẵn - Hệ thống bảo vệ áp suất đƣợc đảm bảo 1.3.2 Nhƣợc điểm: - Lực truyền tải trọng thấp - Khi tải trọng hệ thống thay đổi vận tốc truyền thay đổi khả đàn hồi khí nén lớn, khơng thể thực chuyển thẳng quay - Dịng khí nén đƣờng dẫn gây tiếng ồn Đơn vị đo hệ thống điều khiển 2.1 Áp suất Đơn vị áp suất theo hệ đo lƣờng SI Pascal (Pa) Pascal áp suất phân bố bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt 1Newton (N) 1Pa = 1N/m2 1Pa = kgm/s2/m2 = kg/m2 Trong thực tế ngƣời ta dùng đơn vị bội số Pascal Megapascal (MPa) 1Mpa = 1000000 Pa Ngồi cịn sử dụng đơn vị bar: bar = 105 Pa Và đơn vị Kp/cm2 (theo tiêu chuẩn cộng hòa liên bang Đức) Kp/ cm2 = 0.980665 bar = 0.981 bar bar = 1.02 kp/ cm2 Trong thực tế coi: 1bar = 1kp/cm2 = 1at Ngoài số nƣớc Anh, Mỹ sử dụng đơn vị đo áp suất (psi) : 1bar = 15.4 psi 2.2 Lực Đơn vị lực Newton (N) N lực tác động lên đối tƣợng có khối lƣợng 1kg với gia tốc 1m/s2 2.3 Công Đơn vị công Joule (J) 1J công sinh dƣới tác dộng lực 1N để vật dịch chuyển quãng đƣờng 1m 1J = 1N.m 2.4 Công suất Đơn vị công suất Watt (W) 1W công suất thời gian 1giây sinh lƣợng 1J 1W = 1Nm/s 2.5 Độ nhớt động Độ nhớt động khơng có vai trị quan trọng hệ thống điều khiển khí nén Đơn vị độ nhớt động m2/s 1m2/s độ nhớt động chất có độ nhớt động lực 1Pa.s khối lƣợng riêng 1kg/m2 v = /  Trong đó: : Độ nhớt động lực (Pa.s)  : khối lƣợng riêng (kg/m3) v : độ nhớt động (m2/s) Một số định luật sử dụng hệ thống khí nén 3.1 Thành phần hóa học khí nén Ngun tắc hoạt động thiết bị khơng khí khí quyển, đƣợc hút vào nén máy nén khí Sau từ máy nén khí đƣợc đƣa vào hệ thống khí nén.Khơng khí loại khí hỗn hợp, bao gồm thành phần (bảng 1.1): N2 N2 Ar CO2 H2 Ne He Kr X Thể tích % Khối lƣợng % 78.08 20.95 0.93 0.03 0.01 1.8 0.5 0.1 75.51 23.01 1.286 0.04 0.001 1.2 0.07 0.3 40 Bảng 1.1 Các thành phần khơng khí hệ thống khí nén Ngồi thành phần trên, khơng khí cịn có nƣớc, bụi … Chính thành phần gây cho thiết bị khí nén ăn mịn, gỉ Phải có biện pháp hay thiết bị để loại trừ giới hạn thấp thành phần hệ thống.( Trình bày chi tiết tiếp theo) 3.2 Phƣơng trình trạng thái nhiệt động học Giả thiết khí nén hệ thống gần nhƣ lý tƣởng Phƣơng trình trạng thái nhiệt tổng quát khí nén: pabs.V = m.R.T (1-1) Trong đó: pabs : áp suất tuyệt đối (bar) V : thể tích khí nén (m3) m : khối lƣợng (kg) R : số nhiệt (J/ kg.K) T : Nhiệt độ Kelvin (K) a) Định luật Boyle- Mariotte Khi nhiệt độ không thay đổi (T = số), theo phƣơng trình nhiệt tổng qt (1-1) ta có: pabs.V = số (1-2) Nếu gọi: V1(m3) thể tích khí nén thời điểm áp suất p1 V2(m3) thể tích khí nén thời điểm áp suất p2 p1abs (bar) áp suất tuyệt đối khí nén tích V1 p2abs (bar) áp suất tuyệt đối khí nén tích V2 Theo phƣơng trình 1-2 ta có: 10 2.6.1 Cảm biến tia rẽ nhánh a Nguyên lý hoạt động Dịng khí nén đƣợc phát cửa P (áp suất nguồn), khơng có vật cản dịng khí nén thẳng, có vật cản dịng khí nén rẽ nhánh qua cửa X (áp suất rẽ nhánh) (Hình 4.25) b Ký hiệu cảm biến rẽ nhánh A X P Hình 4.25: Cảm biến tia rẽ nhánh Áp suất nguồn P, áp suất rẽ nhánh X, khoảng cách với vật chắn S + Nếu khơng có vật chắn dịng khí nén thẳng (X = 0) + Nếu có vật chắn dịng khí nén rẽ nhánh (X = 1) 2.6.2 Cảm biến tia phản hồi a Nguyên lý hoạt động dịng khí nén P qua khơng có cản, tín hiệu phản hồi X = 0; có vật cản, tìn hiệu X = 1; Đặc điểm cảm biến tia phản hồi vật cản dịch chuyển theo hƣớng dọc trục cảm biến với khoảng cách a theo hƣớng vng góc với trục, khoảng cách s tín hiệu điều khiển nhận giá trị X = Hình 4.26: Cảm biến tia phản hồi 54 b Ký hiệu P A 2.6.3 Cảm biến tia qua khe hở a Nguyên lý hoạt động: Cảm biến tia qua khe hở gồm phận: phận phát phận nhận Thơng thƣờng phận phát nhận có áp suất p khoảng 150mbar Nhƣng so ứng dụng áp suất phận phát thể 4bar áp suất phận nhận đến 0.5bar trục cấu phát cấu nhận phải đƣợc lắp đồng tâm + Khi chƣa có vật cản X = + Khi có vật cản X = b Ký hiệu Các phần tử điện, điện- khí nén 3.1 Các phần tử điện 3.1.1 Cơng tắc Trong kỹ thuật điều khiển, công tắc, nút ấn thuộc phần tử đƣa tín hiệu Có hai loại cơng tắc thơng dụng: cơng tắc đóng – mở cơng tắc chuyển mạch quay 55 Cơng tắc đóng mở Cơng tắc chuyển mạch Hình 4.27: Cơng tắc ký hiệu cơng tắc 3.1.2 Nút ấn - Nút ấn đóng- mở: Khi chƣa tác động chƣa có dịng điện chạy qua (mở), tác động dịng điện qua - Nút ấn chuyển mạch chuyển trạng thái mạch Nút ấn đóng – mở Nút ấn chuyển mạch Hình 4.28: Cấu tạo ký hiệu nút ấn Một số hình ảnh nút ấn Nút ấn đóng mở Nút ấn khẩn cấp 56 3.1.3 Rơle Trong kỹ thuật điều khiển, rơle đƣợc sử dụng nhƣ phần tử xử lý tín hiệu Có nhiều loại rơle khác tùy vào công dụng Nguyên tắc hoạt động rơle từ trƣờng cuộn dây, q trình đóng mở có tƣợng tự cảm a Rơle đóng mạch - Nguyên lý làm việc: Khi dòng điện vào cuộn dây cảm ứng, xuất lực từ trƣờng hút lõi sắt, có lắp tiếp điể Các tiếp điểm tiếp điểm để đóng , mở mạch tiếp điểm phụ để đóng, mở mạch điều khiển - Ký hiệu Hình 4.29: Rơ le đóng mạch b Rơle điều khiển - Nguyên lý hoạt động: tƣơng tự nhƣ rơle đóng mạch nhƣng khác rơle đóng mạch chỗ dùng cho mạch điều khiển có cơng suất nhỏ thời gian đóng mở tiếp điểm nhỏ (từ 1ms đến 10ms) - Cấu tạo ký hệu Hình 4.30: Cấu tạo ký hiệu rơle điều khiển c Rơle thời gian đóng chậm - Nguyên lý làm việc: Tƣơng tự nhƣ rơle thời gian tác động chậm phần tử khí nén Gồm phần tử: điot tƣơng tự van chiều, tụ điện nhƣ bình chứa, điện trở R nhƣ van tiết lƣu Ngồi tụ điện cịn có nhiệm vụ giảm điện áp quát tải trình ngắt - Cấu tạo ký hiệu Hình 4.31: Cấu tạo ký hiệu rơle đóng chậm 57 c Rơle thời gian ngắt chậm - Nguyên lý làm việc: tƣơng tự nhƣ rơle thời gian ngắt chậm phần tử khí nén Gồm phần tử: điot nhƣ van đảo chiều, tụ điện nhƣ bình chứa, điện trở R1 nhƣ van tiết lƣu Ngồi tụ điện cịn có nhiệm vụ giảm điện áp tải trình ngắt - Cấu tạo ký hiệu Hình 4.32: Cấu tạo ký hiệu rơle ngắt chậm d Công tắc hành trình - Nguyên tắc hoạt động: Khi lăn chạm vào cữ chặn tiếp điểm nối với tiếp điểm Cần phân biệt trƣờng hợp cơng tắc hành trình thƣờng đóng cơng tắc hành trình thƣờng mở - Cấu tạo ký hiệu cơng tắc hành trình Thƣờng đóng Thƣờng mở Hình 4.33: Cấu tạo ký hiệu cơng tắc hành trình 58 Một số hình ảnh rơle cơng tắc hành trình Rơ le thời gian Rơle trung gian Cơng tắc hành trình 3.1.4.Cảm biến a Cảm biến cảm ứng từ: Nguyên tắc hoạt động cảm biến cảm ứng từ đƣợc mô tả hình 4.34 Bộ tạo dao động phát tần số cao Khi có vật cản kim loại nằm vùng đƣờng sức từ trƣờng, kim loại hình thành điện trƣờng xoáy Vật cản gần cuộn cảm ứng dịng điện xốy vật cản tăng, lƣợng dao động giảm dẫn đến biên độ dao động giảm Qua so, tín hiệu đƣợc khuếch đại Trong trƣờng hợp tín hiệu tín hiệu nhị phân, mạch Schmitt trigơ đảm nhận nhiệm vụ Ví dụ: ứng dụng cảm biến cảm ứng từ để xác định vị trí hành trình piston khí nén – thủy lực; hay phát ấm kim loại đƣợc mang nhờ băng tải dịch chuyển 59 Hình 4.34: Xác định vị trí đầu trục Bộ dao động Điện áp Bộ chỉnh tín hiệu Ổn nguồn bên ngồi Hình Bộ so Schmitt trigơ Cuộn cảm4.35: ứng Phát kim loại băng tải Bộ hiển thị trạng thái Tín hiệu 5.Bộ khch đại Hình 4.33: Nguyên lý hoạt động ký hiệu cảm biến cảm ứng từ b Cảm biến điện dung: Nguyên tắc hoạt động cảm biến điện dung Bộ tạo dao động phát tần số cao Khi có vật cản kim loại phi kim loại nằm vùng đƣờng sức điện trƣờng, điện dung tụ điện thay đổi Nhƣ tần số riêng dao động thay đổi Qua so chỉnh tín hiệu, tín hiệu đƣợc khuếch đại Trƣờng hợp tín hiệu tín hiệu nhị phân, mạch Schmitt trigơ đảm nhận cơng việc Ví dụ: ứng dụng cảm biến điện dung để phát đế giày cao su màu đen nằm băng tải di chuyển; hay kiểm tra số lƣợng sản phẩm đƣợc đóng gói vào thùng giấy cát tông cách phát vật thể qua lớp vật liệu giấy 60 Bộ dao động Bộ chỉnh tín hiệu Bộ so Schmitt trigơ Bộ hiển thị trạng thái 5.Bộ khuêch đại Điện áp Ổn nguồn bên Điện cực tụ điện Tín hiệu Hình 4.34: Ngun lý làm việc ký hiệu cảm biến điện dung c Cảm biến quang Nguyên tắc hoạt động cảm biến quang, gồm phận: - Bộ phận phát tia hồng ngoại; - Bộ phận thu tia hồng ngoại Bộ phận phát phát tia hồng ngoại điơt phát quang gặp vật cản tia hồng ngoại đƣợc phản xạ lại vào đầu thu Ở phận đầu thu, tia hồng ngoại đƣợc phản hồi đƣợc xử lý, khuếch đại trƣớc cho tín hiệu Hình 4.35: Cảm biến quang 61 Ví dụ: ứng dụng cảm biến quang để đếm số lƣợng plastic băng tải di chuyển; hay phân loại chai có hay khơng có nắp bít kín miệng chai Hình 4.36: Đếm sản phẩm Hình 4.37: Phân loại chai có nắp hay khơng có lắp Một số hình ảnh cảm biến Cảm biến tiệm cận Cảm biến thu- phát Cảm biến quang 62 3.2 Van đảo chiều điều khiển nam châm điện a Ký hiệu Van đảo chiều điều khiển nam châm điện kết hợp với khí nén điều khiển trực tiếp đầu nòng van gián tiếp qua van phụ trợ b Điều tiếp khiển trực Hình 4.38: Ký hiệu loại điều van điều khiển A P Hình 4.39: Van 2/2 đảo chiều trực tiếp nam châm điện A P R Hình 4.40: Van 3/2 đảo chiều trực tiếp nam châm điện 63 c Điều khiển gián tiếp A P R Hình3.37: Van 3/2 đảo chiều gián nam châm điệnA S B P R Hình 4.41: Van 5/2 đảo chiều gián tiếp nam châm điện Bài luyện tập: Bài 1: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp điều khiển tùy động theo hành trình với biểu đồ trạng thái sau (Hình 1) Nút khởi động Bƣớc thực Xylanh A Xylanh B Xylanh C + + + - Hình 1: Biểu đồ trạng thái xylanh Bài 2: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp điều khiển tùy động theo hành trình với biểu đồ trạng thái sau (Hình 2) 64 Nút khởi động Bƣớc thực Xylanh A Xylanh B + + Xylanh C + - Hình 2: Biểu đồ trạng thái xylanh Bài : Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp điều khiển tùy động theo hành trình với biểu đồ trạng thái sau (Hình 3) Nút khởi động Bƣớc thực Xylanh A Xylanh B Xylanh C + + + - Hình 3: Biểu đồ trạng thái xylanh Bài tập 4: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp điều khiển tầng thiết bị khoan với biểu đồ trạng thái sau: Xylanh A Xylanh B + + - Bƣớc thực Hình 6.34: Biểu đồ trạng thái xylanh Theo biểu đồ trạng thái ta chia làm hai tầng điều khiển: Tầng I: A + B + Tầng II: B - A – 65 Điều kiện chia tầng chữ không đƣợc xuất nhiều lần tầng (ví dụ B + B – không đƣợc phép tầng) Hình 6.36: Sơ đồ mạch điều khiển theo tầng thiết bị khoan Bài tập 5: Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp điều khiển tầng máy với quy trình cơng nghệ sau: Chi tiết từ thùng chứa đƣợc xylanh A đẩy vào kẹp lại vị trí gia cơng Sau kẹp xong, xylanh B xuống để dập chi tiết Sau xylanh B lùi xylanh A lùi (chi tiết đƣợc tháo ra) Sau xylanh C đẩy chi tiết xuống thùng chứa Biểu đồ trạng thái 66 Nút khởi động Bƣớc thực + Xylanh A + Xylanh B + Xylanh C - Hình 6.37: Biểu đồ trạng thái xylanh Cơng tắc hành trình S2, S3 S1 đƣợc biểu diễn phía đƣờng biểu diễn tầng, khơng có thay đổi tầng Các cơng tắc hành trình điều khiển trực tiếp vị trí van đảo chiều bƣớc thực S2 A + Nút khởi động S5 + S3 B+ B- A- S4 I S1 II C + CS6 S5 III Cơng tắc hành trình S4 ,S6 S5 đƣợc biểu diễn phía dƣới đƣờng biểu diễn tầng, có thay đổi tầng Các c ơng tắc hành trình điều khiển trực tiếp vị trí thay đổi tầng Hình 6.38: Cách chia tầng 67 Tài liệu cần tham khảo: [1]- Lê Cơng Thành, Giáo trình Vẽ điện, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM 2000 [1] Bùi Hải, Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục [2] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Thông gió điều hịa khơng khí, NXB Khoa học Kỹ thuật Ghi giải thích (nếu có) 68 ... thiết lập mạch điều khiển điện khí nén -Về kỹ năng: + Hình thành kỹ lập chƣơng trình điều khiển + Đọc đƣợc sơ đồ điều khiển điện - khí nén, thiết lập đƣợc mạch điều khiển điện khí nén -Về lực tự... ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN- KHÍ NÉN BÀI 1: CỞ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN- KHÍ NÉN Lịch sử phát triển đặc trƣng hệ thống điều khiển khí nén 1.1 Vài nét phát triển 1.2 Những đặc trƣng khí. .. thống khí nén 3.1 Thành phần hóa học khí nén Nguyên tắc hoạt động thiết bị khơng khí khí quyển, đƣợc hút vào nén máy nén khí Sau từ máy nén khí đƣợc đƣa vào hệ thống khí nén. Khơng khí loại khí