Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề Điện công nghiệp Cao đẳng)

1 BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TĐH GIÁO TRÌNH MĐ29: ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày tháng năm 20 …… ……………… Ninh Bình,năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Cùng phát triển không ngừng lĩnh vực tự động hóa, ngày thiết bị truyền dẫn, điều khiển khí nén thủy lực sử dụng máy móc trở nên rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp máy công cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy dập, máy xây dựng, dây chuyền chế biến thực phẩm,… thiết bị làm việc linh hoạt, với kích thước nhỏ gọn lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bị truyền động điều khiển khí hay điện Nhằm trang bị cho bạn đọc kiến thức kỹ tốt để tiếp cận nhanh chóng với thiết bị hệ thống điều khiển khí nén thực tế, kinh nghiệm tác giả đúc kết từ thực tiễn máy công nghệ điều khiển số đại từ thực tế giảng dạy tham khảo số tài liệu đáng tín cậy nước tài liệu dự án, nhóm tác giả biên soạn giáo trình dạy trình độ Cao đẳng nghề cho nghề Điện công nghiệp Hy vọng với nội dung giáo trình này, bạn đọc tính toán, thiết kế, lắp đặt điều khiển hệ thống truyền dẫn khí nén theo yêu cầu khác Cấu trúc giáo trình chia làm bài: Bài Cơ sở lý thuyết khí nén Bài Thiết bị phân phối xử lý khí nén Bài Các phần tử hệ thống khí nén Bài Điều khiển khí nén Bài Điều khiển điện – khí nén Trong trình biên soạn giáo trình này, khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp độc giả gần xa Ninh Bình, ngày……tháng… năm 2019 Tham gia biên soạn Bùi Thế Văn – Chủ biên Phạm Ngọc Hiệp Nguyễn Tuấn Việt MỤC LỤC Lời giới thiệu Mục lục Bài Cơ sở lý thuyết khí nén Khái niệm chung 1.1 Vài nét phát triển 1.2 Khả ứng dụng khí nén 1.2.1 Trong lĩnh vực điều khiển 1.2.2 Trong hệ thống truyền động Ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén 3.1 Ưu điểm 3.2 Nhược điểm Một số đặc điểm hệ truyền động khí nén 4.1 Độ an toàn tải 4.2 Sự truyền tải lượng 4.3 Tuổi thọ bảo dưỡng 4.4 Khả thay phần tử thiết bị 4.5 Vận tốc truyền động 4.6 Khả điều chỉnh lưu lượng dòng áp suất 4.7 Vận tốc truyền tải Đơn vị đo hệ thống điều khiển 5.1 Áp suất 5.2 Lực 5.3 Công 5.4 Công suất 5.5 Độ nhớt động Bài Thiết bị phân phối xử lý khí nén Thiết bị phân phối khí nén 1.1 Bình trích chứa 1.2 Mạng đường ống Thiết bị xử lý khí nén 2.1 Yêu cầu khí nén 2.2 Các phương pháp xử lý khí nén Bộ lọc Bài Các phần tử hệ thống khí nén Máy nén khí 1.1.Nguyên tắc hoạt động phân loại máy nén khí 1.2.Máy nén khí kiểu pít - tơng 1.3.Máy nén khí kiểu cánh gạt 1.4.Máy nén khí kiểu bánh - trục vít 1.5.Máy nén khí kiểu Root 1.6.Máy nén khí kiểu tuabin Cơ cấu chấp hành 2.1 Xy - lanh 03 04 8 8 9 9 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 11 11 13 13 13 14 14 14 15 17 20 21 31 31 22 24 26 27 28 28 2.1.1 Xy - lanh tác động đơn 2.1.2 Xy - lanh tác động kép 2.1.3 Xy - lanh màng 2.2 Động khí nén 2.2.1 Động bánh 2.2.2 Động trục vít 3.Van khí nén 3.1.Van đảo chiều 3.1.1 Nguyên lý hoạt động 3.1.2.Kí hiệu 3.1.3.Tín hiệu tác động 3.1.4.Van đảo chiều khơng có nhớ 3.1.5 Van đảo chiều có nhớ 3.2.Van chắn 3.2.1.Van chiều 3.2.2.Van logic OR 3.2.3.Van logic AND 3.2.4.Van xả khí nhanh 3.3.Van tiết lưu 3.3.1.Van tiết lưu có tiết diện khơng thay đổi 3.3.2.Van tiết lưu có tiến diện thay đổi 3.3.3.Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay 3.4.Van áp suất 3.4.1.Van an toàn 3.4.2.Van tràn 3.4.3.Van điều chỉnh áp suất 3.4.4.Rơ le áp suất Kiểm tra định kỳ Bài Điều khiển khí nén 1.Cấu trúc tổng quát hệ thống điều khiển khí nén Biểu diễn chức trình điều khiển 2.1 Biểu đồ trạng thái 2.1.1 Ký hiệu 2.1.2 Thiết kế biểu đồ trạng thái Các phương pháp điều khiển 3.1 Điều khiển tay 3.2 Điều khiển theo hành trình 3.3 Điều khiển theo thời gian 3.4 Điều khiển theo tầng 3.5 Điều khiển theo nhịp Kiểm tra định kỳ Bài Điều khiển điện khí nén Các phần tử điện khí nén Các phương pháp điều khiển 28 28 29 30 30 30 31 31 31 31 33 34 36 39 39 39 40 40 41 41 41 42 42 42 43 42 44 47 48 48 48 48 55 55 57 58 59 61 62 62 71 2.1.Điều khiển theo tầng 2.2.Điều khiển theo nhịp Kiểm tra Tài liệu tham khảo 71 73 GIÁO TRÌNH MĐ29: ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN Mã mơ đun: MĐ29 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - 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 lường điện; Mạch điện - Tính chất: Là mô đun thuộc mô đun đào tạo nghề điện công nghiệp Mục tiêu mô đun: - Hiểu hệ thống khí nén, logic điều khiển, phương pháp điều khiển, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén - Hình thành kỹ lập chương trình điều khiển - Đọc sơ đồ điều khiển điện - khí nén, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén - R n luyện tính cẩn thận, xác, chủ động, sáng tạo khoa học, nghiêm túc học tập công việc Nội dung mô đun: Thời gian (giờ) Số Tên Tổng TT Mô đun Lý thuyết Thực hành Kiểm tra số Cơ sở lý thuyết khí nén 2 Thiết bị phân phối xử lý khí nén 3 Các phần tử hệ thống khí nén 13 Điều khiển khí nén 35 25 Điều khiển điện khí nén 35 26 Cộng 90 26 54 10 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính vào thực hành BÀI CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN Mã bài: MĐ15-01 Giới thiệu: Bài học giới thiệu tới sinh viên vấn đề lịch sử hình thành phát triển sở tính tốn khí nén, từ giúp sinh viên có nguồn kiến thức để phục vụ cho học Mục tiêu: - Trình bày khái niệm đặc điểm hệ truyền động khí nén - Phân tích đại lượng đặc trưng khí nén ứng dụng chúng cơng nghiệp - R n luyện tính chủ động, nghiêm túc học tập công việc Nội dung chính: Khái niệm chung Mục tiêu: - Trình bày lịch sử phát triển, khả ứng dụng ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén 1.1.Vài nét phát triển - Ứng dụng khí nén có từ thời trước Cơng Nguyên, nhiên phát triển khoa học kỹ thuật thời khơng đồng bộ, kết hợp kiến thức học, vật lý, vật liệu thiếu, phạm vi ứng dụng khí nén cịn hạn chế - Mãi đến kỷ thứ 19, máy móc thiết bị sử dụng lượng khí nén phát minh Với phát triển mạnh mẽ lượng điện vai trị sử dụng lượng khí nén bị giảm dần Tuy nhiên, việc sử dụng lượng khí nén đóng vai trị cốt yếu lĩnh vực mà sử dụng điện khơng an tồn Khí nén sử dụng dụng cụ nhỏ truyền động với vận tốc lớn như: búa hơi, dụng cụ dập, tán đinh… dụng cụ, đồ gá kẹp chặt máy Sau chiến tranh giới thứ hai, việc ứng dụng lượng khí nén kỹ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ Những dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén sáng chế ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác Sự kết hợp khí nén với điện - điện tử định cho phát triển kỹ thuật điều khiển tương lai 1.2 Khả ứng dụng khí nén 1.2.1 Trong lĩnh vực điều khiển - Những năm 50 60 kỷ 20 giai đọan kỹ thuật tự động hóa q trình sản xuất phát triển mạnh mẽ Kỹ thuật điều khiển khí nén phát triển rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực khác Chỉ riêng Cộng Hoà Liên Bang Đức có 60 hãng chuyên sản xuất phần tử điều khiển khí nén Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng lĩnh vực mà hay xảy vụ nổ nguy hiểm thiết bị phun sơn, loại đồ gá kẹp cho chi tiết nhựa, chất dẻo lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh mơi trường tốt độ an toàn cao Ngoài ra, hệ thống điều khiển khí nén cịn sử dụng dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì cơng nghiệp hóa chất 1.2.2 Trong hệ thống truyền động - Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: Các thiết bị, máy móc lĩnh vực khai thác như: khai thác đá, khai thác than; cơng trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm - Truyền động quay: Truyền động động quay với công suất lớn lượng khí nén giá thành cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ lượng động quay lượng khí nén động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ lượng động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhỏ 30% so với động điện có cơng suất Những dụng cụ vặn vít, máy khoan, cơng suất khoảng 3,5 kW, máy mài, công suất khoảng 2,5 kW máy mài với cơng suất nhỏ, với số vịng quay cao khoảng 100.000 v/ph khả sử dụng động truyền động khí nén phù hợp - Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động áp suất khí nén cho truyền động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia cơng gỗ, thiết bị làm lạnh hệ thống phanh hãm ôtô - Trong hệ thống đo lường kiểm tra: 1.3 Ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén 1.3.1 Ưu điểm - Dễ dàng thành lập trạm trích chứa khí nén khả chịu nén (đàn hồi) khơng khí lớn - Có khả truyền lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường ống nhỏ - Chi phí để thiết lập hệ thống truyền động khí nén tương đối thấp, phần lớn xí nghiệp hệ thống đường ống dẫn khí nén có sẵn đường dẫn khí nén thải khơng cần thiết - Hệ thống phịng ngừa áp suất giới hạn bảo đảm 1.3.2 Nhược điểm - Lực truyền tải thấp - Khi tải trọng hệ thống thay đổi vận tốc thay đổi, khả đàn hồi khí nén lớn, thực chuyển động thẳng quay - Dịng khí nén đường dẫn gây tiếng ồn Hiện nay, lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với điện điện tử Cho nên khó xác định cách xác, rõ ràng ưu nhược điểm hệ thống điều khiển Một số đặc điểm hệ truyền động khí nén Mục tiêu: - Trình bày đặc điểm: độ an toàn tải, truyền tải lượng, tuổi thọ bảo dưỡng, khả thay phần tử thiết bị, vận tốc truyền động, khả điều chỉnh lưu lượng dòng áp suất vận tốc truyền tải hệ truyền động khí nén Kí hiệu(+), (=), (-), có nghĩa là: thích hợp hơn/bằng/ít so với truyền động khí nén 2.1 Độ an tồn q tải - Khi hệ thống đạt áp suất làm việc tới hạn, truyền động an tồn, khơng có cố hay hư hỏng xảy - Truyền động điện – (-), truyền động thuỷ lực (=), truyền động (-) 2.2 Sự truyền tải lượng - Tổn thất áp suất giá đầu tư cho mạng truyền tải khí nén tương đối thấp - Truyền tải lượng điện (+), truyền tải thuỷ lực (-), truyền tải (-) 2.3 Tuổi thọ bảo dưỡng - Hệ thống điều khiển truyền động khí nén hoạt động tốt Khi mạng đạt tới áp suất tới hạn không gây nên ảnh hưởng mơi trường nhiên hệ thống địi hỏi cao vấn đề lọc chất bẩn áp suất khơng khí hệ thống - Hệ thống điện - (-/=), hệ thống (-), hệ thống thuỷ lực (=), hệ thống điện (+) 2.4 Khả thay phần tử thiết bị - Trong hệ thống truyền động khí nén, khả thay phần tử dễ dàng - Điều khiển điện (+), hệ thống điều khiển (-), hệ thống điều khiển thủy lực (=) 2.5 Vận tốc truyền động - Do trọng lượng phần tử hệ thống điều khiển khí nén nhỏ, nửa khả giản nở áp suất khí lớn, nên truyền động đạt vận tốc cao - Điện – (-), (-), thuỷ lực (-) 2.6 Khả điều chỉnh lưu lượng dòng áp suất 10 - Truyền động khí nén có khả điều chỉnh lưu lượng áp suất cách đơn giản Tuy nhiên với thay đổi tải trọng tác động, vận tốc bị thay đổi - Điện – (-), (-), thuỷ lực (+) 2.7 Vận tốc truyền tải - Vận tốc truyền tải xử lý tín hiệu tương đối chậm Đơn vị đo hệ thống điều khiển Mục tiêu: - Trình bày đơn vị đo hệ thống điều khiển khí nén 3.1 Áp suất - Đơn vị áp suất hệ đo lường SI Pascal (Pa) Pascal áp suất phân bố lên bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt Newton (N) Pascal (Pa) = N/m2 - Trong thực tế người ta dùng đơn vị bội số Pascal Megapascal (MPa) Mpa = 106 Pa - Ngồi cịn dùng đơn vị bar bar = 105 Pa 3.2 Lực - Đơn vị lực hệ đo lường SI Newton (N) Newton (N) lực tác động lên đối trọng có khối lượng kg với gia tốc 1m/s2 N = kg.m/s2 3.3 Công - Đơn vị công hệ đo lường SI Joule (J) Joule (J) công sinh tác động lực N để vật thể dịch chuyển quảng đường m J = Nm 3.4 Công suất - Đơn vị công suất hệ đo lường SI Watt (W) 1Watt (W) công suất, thời gian giây sinh lượng Joule W = J/s = Nm/s 3.5 Độ nhớt động - Độ nhớt động vai trị quan trọng hệ thống điều khiển khí nén Đơn vị độ nhớt động m2/s 1m2/s độ nhớt động chất lỏng có độ nhớt động lực Pa.s khối lượng riêng kg/m3  Trong đó: η: độ nhớt động lực [Pa.s] ρ: khối lượng riêng [kg/m3] ν: độ nhớt động [m2/s]   60 Hình MĐ15-04-27 Mạch tầng khí - Mạch điều khiển tầng Hình MĐ15-04-28 Mạch tầng khí 61 3.5 Điều khiển theo nhịp Cấu tạo khối nhịp Hình MĐ15-04-29 Cấu tạo khối nhịpcủa điều khiển theo nhịp là: Các bƣ ớc thực xảy Nguyên tắc thực Nghĩa lệnh nhịp đƣ ợc thực xong thơng báo cho nhịp đồng thời xóa nhịp thực trước Tín hiệu Yn tác động (ví dụ: tín hiệu khởi động), tín hiệu điều khiển A1 có giá trị thấp, đồng thời tác động vào nhịp trước Zn-1 để xóa lệnh thực trước đó, chuẩn bị cho nhịp với tín hiệu vào X1 Như khối nhịp điều khiển thực chức năng: + Chuẩn bị cho nhịp + Xóa lện nhịp trước + Thực lệnh tín hiệu điều khiển BÀI ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN Hình MĐ15-04-30 Sơ đồ logic khối nhịp 62 Hình MĐ15-04-31.Sơ đồ tổng quát 63 BÀI ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN Mã bài: MĐ15-05 Các phần tử điện khí nén Mục tiêu: - Trình bày kí hiệu nguyên lý hoạt động van đảo chiều nam châm điện thường gặp - Vận hành van đảo chiều nam châm điện - Trình bày kí hiệu ngun lý hoạt động phần tử điện công tắc, nút ấn, rơ le, cảm biến tiệm cận - Vận hành phần tử điện 1.1 Van đảo chiều điều khiển nam châm điện  Kí hiệu - Van đảo chiều điều khiển nam châm điện kết hợp với khí nén điều khiển trực tiếp hai đầu nòng van gián tiếp qua van phụ trợ Hình MĐ15-06-23 biểu diễn số ký hiệu loại điều khiển Hình MĐ15-05-1 - Ký hiệu loại điều khiển  Điều khiển trực tiếp * Van đảo chiều 2/2 điều khiển trực tiếp nam châm điện: Hình MĐ15-05-2 - Cấu tạo kí hiệu van đảo chiều 2/2 điều khiển trực tiếp nam châm điện 64 - Khi chưa cấp điện cho cuộn hút Y, van thiết lập vị trí “0”: cửa bị chặn Khi cấp điện cho cuộn hút Y, lõi sắt từ bị hút, van chuyển sang vị trí “1”: cửa nối với cửa Khi cắt điện cuộn hút Y tác động lực lị xo van chuyển vị trí “0” * Van đảo chiều 3/2 điều khiển trực tiếp nam châm điện: Hình MĐ15-05-3 - Cấu tạo kí hiệu van đảo chiều 3/2 điều khiển trực tiếp nam châm điện - Khi chưa cấp điện cho cuộn hút Y van thiết lập vị trí “0”: cửa bị chặn, cửa nối với cửa Khi cấp điện cho cuộn hút Y lõi sắt từ bị hút, van chuyển sang vị trí “1”: cửa nối với cửa 2, cửa bị chặn Khi cắt điện cuộn hút Y lực lị xo tác động chuyển van vị trí “0” Bài tập thực hành: Em vận hành van đảo chiều điều khiển trực tiếp  Điều khiển gián tiếp * Van đảo chiều 3/2 điều khiển gián tiếp nam châm điện: Hình MĐ15-05-4 - Cấu tạo ký hiệu van đảo chiều 3/2 điều khiển gián tiếp nam châm điện qua van phụ trợ 65 - Khi chưa cấp điện cho cuộn hút Y chưa cấp khí nén vào cửa van van thiết lập vị trí “0”: cửa bị chặn, cửa nối với cửa Khi cấp dịng khí nén vào cửa cấp điện cho cuộn hút Y van chuyển sang vị trí “1”: cửa nối với cửa 2, cửa bị chặn Khi cắt dịng khí nén vào cửa cắt điện vào cuộn hút Y lực lị xo tác động chuyển van vị trí “0” * Van đảo chiều 4/2 điều khiển gián tiếp nam châm điện: Hình MĐ15-05-5 - Cấu tạo van đảo chiều 4/2 điều khiển gián tiếp nam châm điện qua van phụ trợ - Van thuộc nhóm van tự trì hay cịn gọi van xung Khi chưa cấp điện vào cuộn hút Y1, Y2 chưa cấp khí vào cửa 1, giả sử van vị trí “b”: cửa nối với cửa 2, cửa nối với cửa Khi cấp khí nén vào cửa cấp điện vào cuộn hút Y1 van chuyển sang vị trí “a”: cửa nối với cửa 4, cửa nối với cửa Khi cắt điện cuộn hút Y1 van trì vị trí “a” cấp điện vào cuộn hút Y2 van chuyển vị trí “b” Trường hợp cấp điện vào hai cuộn hút Y1, Y2 van ưu tiên vị trí cuộn hút cấp điện trước * Van đảo chiều 5/2 điều khiển gián tiếp nam châm điện: 66 Hình MĐ15-05-6 - Cấu tạo van đảo chiều 5/2 điều khiển gián tiếp nam châm điện qua van phụ trợ - Van thuộc nhóm van tự trì Ngun lý hoạt động tượng tự van xung 4/2 Điểm khác biệt van có cửa nên trình tự đấu nối có thay đổi Khi van vị trí “a” cửa nối với cửa 4, cửa nối với cửa 3, cửa bị chặn Khi van vị trí “b” cửa nối với cửa 2, cửa nối với cửa 5, cửa bị chặn Bài tập thực hành: Em vận hành van đảo chiều điều khiển gián tiếp 1.2 Các phần tử điện  Công tắc - Trong kỹ thuật điều khiển, công tắc, nút ấn thuộc phần tử đưa tín hiệu Hình MĐ15-06-29 giới thiệu hai loại cơng tắc thơng dụng: cơng tắc đóng mở cơng tắc chuyển mạch quay Hình MĐ15-05-7 - Ký hiệu cơng tắc chuyển mạch * Cơng tắc hành trình nam châm: - Cơng tắc hành trình nam châm thuộc loại cơng tắc hành trình không tiếp xúc Nguyên lý hoạt động, ký hiệu biểu diễn hình MĐ15-05-8: 67 Hình MĐ15-05-8 - Cơng tắc hành trình nam châm Bài tập thực hành: Em vận hành công tắc bàn thực hành  Nút ấn - Nút bấm đóng mở hình MĐ15-06-31, chưa có tác động chưa có dịng điện chạy qua, tác động có dịng điện qua Nút bấm chuyển mạch, sơ đồ cấu tạo ký hiệu trình bày hình vẽ Hình MĐ15-05-9 - Cấu tạo ký hiệu nút bấm Bài tập thực hành: Em vận hành nút ấn bàn thực hành  Rơ le - Trong kỹ thuật điều khiển, rơ le sử dụng phần tử xử lý tín hiệu Có nhiều loại rơle khác nhau, tuỳ theo công dụng Nguyên tắc hoạt động rơle từ trường cuộn dây Trong q trình đóng mở có tượng tự cảm * Rơ le đóng mạch (Contactor) - Kí hiệu rơle đóng mạch biểu diễn hình MĐ15-05-10 Khi có dịng điện vào cuộn dây cảm ứng, xuất lực từ trường hút lõi sắt, có lắp tiếp điểm Các tiếp điểm tiếp điểm để đóng mở mạch tiếp điểm phụ để đóng mở mạch điều khiển Rơle đóng mạch ứng dụng cho mạch có cơng suất lớn từ kW - 500kW 68 Hình MĐ15-05-10 - Ký hiệu rơle đóng mạch * Rơle điều khiển: - Nguyên lý hoạt động rơle điều khiển tương tự rơle đóng mạch, khác rơle đóng mạch chỗ rơle điều khiển đóng mở cho mạch có cơng suất nhỏ thời gian đóng, mở tiếp điểm nhỏ (từ 1ms đến 10ms) Hình MĐ15-05-11 - Rơ le điều khiển * Rơle thời gian tác động muộn (TON): - Nguyên lý hoạt động rơle tác động muộn tương tự rơle thời gian tác động muộn phần tử khí nén, điốt tương đương van chiều, tụ điện bình trích chứa, biến trở R1 van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụ giảm điện áp tải trình ngắt 69 Hình MĐ15-05-12 - Rơle thời gian tác động muộn * Rơle thời gian nhả muộn (TOFF): - Nguyên lý hoạt động rơle thời gian nhả muộn tương tự rơle thời gian nhả muộn phần tử khí nén, điốt tương đương van chiều, tụ điện bình trích chứa, biến trở R1 van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụ làm giảm điện áp tải trình ngắt Hình MĐ15-05-13 - Rơle thời gian nhả muộn Bài tập thực hành: Em vận hành rơ le bàn thực hành  Cơng tắc hành trình điện - - Cấu tạo kí hiệu cơng tắc hành trình điện - biểu diễn hình MĐ15-05-14 Cơng tắc hành trình loại có cặp tiếp điểm, cặp thường đóng cặp thường mở Hình MĐ15-05-14 - Cơng tắc hành trình điện - Cần phân biệt trường hợp công tắc thường đóng thường mở lắp cơng tắc hành trình điện - mạch điều khiển 70 Bài tập thực hành: Em vận hành công tắc hành trình điện -  Cảm biến tiệm cận *Cảm biến cảm ứng từ - Nguyên lý hoạt động cảm biến cảm ứng từ: Bộ tạo dao động phát tần số cao Khi có vật cản kim loại nằm vùng từ trường, kim loại hình thành dịng điện xốy Như vậy, lượng dao động giảm Dòng điện xoáy tăng, vật cản gần cuộn cảm ứng Qua biên độ dao động dao động giảm Qua so, tín hiệu khuếch đại Trong trường hợp tín hiệu tín hiệu nhị phân, mạch Schmitt trigơ đảm nhận nhiệm vụ Hình MĐ15-05-15 - Cảm biến cảm ứng từ 1: Bộ dao động 2: Bộ chỉnh tín hiệu 3: Bộ so Schmitt trigơ 4: Bộ hiển thị trạng thái 5: Bộ khuếch đại 6: Điện áp 7: Ổn nguồn bên 8: Cuộn cảm ứng 9: Tín hiệu Bài tập thực hành: Em vận hành cảm biến cảm ứng từ * Cảm biến điện dung - Nguyên lý 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 đường sức điện trường, điện dung tụ điện thay đổi Như vậy, tần số riêng dao động thay đổi Qua so chỉnh tín hiệu, tín hiệu khuếch đại 71 Hình MĐ15-05-16 - Cảm biến điện dung 1: Bộ dao động 2: Bộ chỉnh tín hiệu 3: Bộ so Schmitt trigơ 4: Bộ hiển thị trạng thái 5: Bộ khuếch đại 6: Điện áp 7: Ổn nguồn bên 8: Điện cực tụ điện 9: Tín hiệu Bài tập thực hành: Em vận hành cảm biến điện dung * Cảm biến quang - Nguyên tắc hoạt động cảm biến quang gồm hai phần: + Bộ phận phát + Bộ phận nhận Bộ phận phát phát tia hồng ngoại điốt phát quang, gặp vật chắn, tia hồng ngoại phản hồi lại vào phận nhận Như vậy, phận nhận, tia hồng ngoại phản hồi xử lý mạch cho tín hiệu sau khuếch đại 1: Bộ dao động Hình MĐ15-05-17 - Cảm biến quang 72 2: Bộ phận phát 3: Bộ phận thu 4: Khuếch đại sơ 5: Xử lý logic 6: Chuyển đổi xung 7: Hiển thi trạng thái 8: Bảo vệ ngỏ 9: Điện áp 10: Ổn nguồn bên 11: Khoảng cách phát 12: Tín hiệu Bài tập thực hành: Em vận hành cảm biến quang Các phương pháp điều khiển 2.1 Điều khiển theo tầng Các mạch tầng: - Mạch điện tầng - Mạch điện tầng Hình MĐ15-05-18 Mạch điện tầng 73 Hình MĐ15-05-19 Mạch điện tầng - Mạch điện tầng Hình MĐ15-05-20 Mạch điện tầng 2.2 Điều khiển theo nhịp Sơ đồ mạch nhịp 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Hải, Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục [2] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Thơng gió điều hịa khơng khí, NXB Khoa học Kỹ thuật [3] Nguyễn Đức Lợi, Máy thiết bị lạnh, NXB Khoa học Kỹ thuật [4] Nguyễn Ngọc Phương, Hệ thống điều khiển khí nén, NXB Giáo dục 1999 [5] Lê Văn Tiến Dũng, Điều khiển khí nén thuỷ lực, Trường ĐHCN TPHCM [6] Tài liệu dự án hãng Festo ... khiển, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén - Hình thành kỹ lập chương trình điều khiển - Đọc sơ đồ điều khiển điện - khí nén, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén - R n luyện tính cẩn thận,... pháp điều khiển 3.1 Điều khiển tay 3.2 Điều khiển theo hành trình 3.3 Điều khiển theo thời gian 3.4 Điều khiển theo tầng 3.5 Điều khiển theo nhịp Kiểm tra định kỳ Bài Điều khiển điện khí nén Các... nén khí kiểu pít - tơng cấp biểu diễn hình MĐ1 5-0 2-1 : khơng khí Chu kì hút khí nén Chu kì nén đẩy Hình MĐ1 5-0 3-1 - Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu pít- tơng cấp - Máy nén khí kiểu pít- tơng