các phân tử truyền động và điều khiển khí nén

CHƯƠNG 1: CÁC PHẦN TỬ TRUYỀN ĐỘNG VẦ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ ĐIỆN KHÍ NÉN 1.1 CÁC PHẦN TỬ TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 1.1.1 Cơ cấu chấp hành: Xilanh tác dụng đơn (tác dụng chiều) Hình 1.1 Xilanh tác động chiều Xilanh tác dụng hai chiều (tác dụng kép) Xilanh tác dụng hai chiều có cấu giảm chấn khơng điều chỉnh Xilanh tác dụng hai chiều có cấu giảm chấn điều chỉnh Hình 1.2 Một số xilanh tác dụng hai chiều Xilanh quay Hình 1.3 Xilanh quay Động khí nén quay chiều động khí nén quay chiều Hình 1.4 Động quay chiều Hình 1.5 Động quay hai chiều 1.2.2 Van đảo chiều: Ký hiệu, nguyên lý số van đảo chiều: Van đảo chiều 2/2: Ký hiệu R R P P Hình 1.6 Van đảo chiều 2/2 Van đảo chiều 3/2: Cửa xả khí R A P R A P Hình 1.7 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động - Tín hiệu tác động - cử chặn lăn qua van phụ trợ A A P R P R Ký hiệu Ký hiệu Hình 1.8 Van đảo chiều 3/2, tín hiệu tác động - Tín hiệu tác động tay: nút ấn, van xoay Van ấn 3/2 Van ấn 3/2 Van xoay 3/2 (có rãnh định vị) (khơng có rãnh định vị) (có rãnh định) P(1) R(3) Ký hiệu A(2) A(2) A(2) P(1 Ký hiệu R(3) P(1) R(3) Ký hiệu Hình 1.9 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động tay (nút ấn, xoay) - Tín hiệu tác động khí nén A(2) Z(12 ) A Z P(1) R(3) Ký hiệu A Z R P P Ký hiệu R Ký hiệu Hình 1.10 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động khí nén - Tín hiệu tác động nam châm điện qua van phụ trợZ Cuộn dây Lõi sắt (pittông trụ) Lß xo A P1 Van phụ trợ 12 Pittông phụ Lỗ khoan R A P R Ký hiệu Van Nịng van P Hình 1.11 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động nam châm điện qua van phụ trợ Van đảo chiều 4/2 - Tín hiệu tác động khí nén A Z B P R Ký hiệu Hình 1.12 Van đảo chiều 4/2, tác động khí nén 10 - Tín hiệu tác động trực tiếp nam châm điện A S B P R Hình 1.13 Ký hiệu van đảo chiều 4/2 - tín hiệu tác động nam châm điện Van đảo chiều 5/2 - Tín hiệu tác động - đầu dò B A S P R Hình 1.14 Ký hiệu van đảo chiều 5/2 - tín hiệu tác động (đầu dị) - Tín hiệu tác động khí nén A Z B A(4) B(2) Z(14) Y(12) R(5) S(3) P(1) Hình 1.15 Ký hiệu van đảo chiều 5/2 - tín hiệu tác động khí nén 5) Van xoay đảo chiều 4/3 R P S A a B b P c R Hình 1.16 Ký hiệu van đảo chiều 4/3 - tín hiệu tác động tay 11 1.2.3 Van chặn: 1) Van chiều: Van chiều có tác dụng cho lưu lượng khí qua chiều A B Hình 1.17 Van chiều 2) Van logic OR: A P1 P2 Hình 1.18 Van logic OR 3) Van logic AND: A P2 P1 Hình 1.19 Van logic AND 4) Van xả khí nhanh: A P R Hình 1.20 Van xả khí nhanh 12 5) Van giảm âm: Hình 1.21 Van giảm âm 1.2.4 Van tiết lưu: 1) Van tiết lưu có tiết diện thay đổi A B Hình 1.22 Van tiết lưu van tiết lưu có giảm âm 2) Van tiết lưu chiều A B Hình 1.23 Van tiết lưu chiều 1.2.5 Van điều chỉnh thời gian 1) Rơle thời gian đóng chậm Van đảo chiều A Z Z A t P R Van tiết lưu chiều Hình 1.24 Rơle thời gian đóng chậm 2) Rơle thời gian ngắt chậm Van đảo chiều A Z Z A Van tiết lưu chiều P R Hình 1.25 Ký hiệu rơle thời gian ngắt chậm 13 t 1.2.6 Van chân khơng: R P U Hình 1.26 Van chân không 14 1.2 CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN 1) Công tắc Trong kỹ thuật điều khiển cơng tắc, nút ấn thuộc phần tử đưa tín hiệu hình 1.53 cơng tắc đóng - mở 2 1 Hình 1.27 Cơng tắc đóng - mở 2) Nút ấn tiếp điểm a) Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US b) 3 Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US c) 3 Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Hình 1.28 Nút ấn a - Nút ấn chuyển mạch; b - Nút ấn thường mở; c - Nút ấn thường đóng 15 3) Cơng tắc hành trình, cảm biến - Cơng tắc hành trình điện - cơ: Con lăn Chốt dịch chuyển Vỏ Tiếp điểm Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Lỗ gá đặt Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Hình 1.29 Cơng tắc hành trình điện - a) Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US b) Hình 1.30 Cơng tắc hành trình điện - a- Cơng tắc thường mở; b- Cơng tắc thường đóng Về ngun tắc tác động theo hành trình cơng tắc hành trình thể hình 1.57 Hành trình piston Hình 1.31 Nguyên tắc tác động theo hành trình 16 - Cơng tắc hành trình nam châm: cơng tắc hành trình nam châm thuộc loại cơng tắc hành trình không tiếp xúc Nguyên lý ký hiệu thể hình 1.59 Nam châm vĩnh cửu Cơng tắc Ký hiệu mạch khí nén Piston Vị trí lắp đặt Thường mở Thường đóng Ký hiệu theo Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU tiêu chuẩn US Hình 1.32 Nguyên lý ký hiệu cơng tắc hành trình nam châm - Cảm biến tiệm cận (Proximity sensors): hình 1.60 ví dụ vị trí làm việc, sơ đồ mạch điện cảm biến tiệm cận Cảm biến (sensors) Cảm biến (sensors) BN(1) +24V DC BK(4) BU(3) L Load 0V Sơ đồ mạch điện Hình 1.33 Vị trí làm việc sơ đồ mạch điện cảm biến tiệm cận 17 Với cảm biến tiệm cận có loại sau: cảm biến tiệm cận cảm ứng từ, cảm biến tiệm cận điện dung cảm biến tiệm cận quang + Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ (Inductive proximity sensor): hình 1.62 nguyên lý hoạt động, sơ đồ nguyên lý ký hiệu cảm biến tiệm cận cảm ứng từ Cuộn cảm ứng Bộ tạo dao động Bộ khuếch đại Tín hiệu Ký hiệu Bộ so mạch Triggering stage Mạch dao động Fe Hình 1.34 Cảm biến tiệm cận cảm ứng từ + Cảm biến tiệm cận điện dung (Capacitive proximity sensor): hình 1.63 sơ đồ nguyên lý ký hiệu cảm biến tiệm cận điện dung Điện cực Bộ tạo dao động Vỏ ngồi Bộ khuếch đại Tín hiệu Điện cực vỏ ngồi Bộ nắn dịng so Hình 1.35 Cảm biến tiệm cận điện dung 18 Ký hiệu + Cảm biến tiệm cận quang (Optical proximity sensor): hình 1.64 nguyên lý hoạt động, sơ đồ nguyên lý ký hiệu cảm biến tiệm cận quang Điơt phát quang Máy phát sóng Bộ phận phát Vật chắn Bộ phận nhận S Ký hiệu Tín hiệu Tranzito quang Bộ lọc Bộ khuếch đại a) b) c) Hình 1.36 Cảm biến tiệm cận quang - Bộ chuyển đổi tín hiệu áp suất - tín hiệu điện (hình 1.65): p p 12 Ký hiệu mạch khí nén 12 Thường mở p Thường đóng p Ký hiệu theo tc US Ký hiệu theo tc EU Hình 1.37 Bộ chuyển đổi tín hiệu - tín hiệu điện 19 4) Phần tử xử lý tín hiệu Các phần tử xử lý tín hiệu dùng hệ điều khiển điện - khí nén đa dạng (ví dụ mạch điện tử, máy tính số, ) Tuy nhiên, nhiều trường hợp đơn giản dùng Rơle điện từ (Relay) - Rơle điện từ (hình 1.68): Cuộn dây Lò xo cảm ứng A1 A1 K Đòn bẩy A2 K A2 1 Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ nguyên lý rơle theo tc EU rơle theo tc US Lớp cách điện K Lõi sắt từ Tiếp điểm A1 A2 K Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Hình 1.38 Nguyên lý ký hiệu rơle Biểu diễn hình 1.68 gồm ký hiệu: K: Rơle; A1: Cửa nối với cực dương (+); A2: Cửa nối với cực âm (-); Tiếp điểm 1-4 tiếp điểm thường mở; Tiếp điểm 1-2 tiếp điểm thường đóng - Rơle thời gian: + Rơle thời gian đóng trể (hình 1.69): + S R1 R2 - SA D C K Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Hình 1.39 Nguyên lý ký hiệu rơle thời gian đóng trể Nguyên lý hoạt động: tương tự rơle thời gian đóng trể phần tử khí nén, điơt (D) đóng vai trị van chiều, tụ điện (C) bình trích chứa biến trở R1 van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụ giảm tải trình ngắt + Rơle thời gian ngắt trể (hình 1.70): Nguyên lý hoạt động: tương tự rơle thời gian ngắt trể phần tử khí nén, điơt (D) đóng vai trị van chiều, tụ điện (C) bình trích chứa biến trở R1 20 van tiết lưu Đồng thời tụ điện có nhiệm vụ giảm tải trình ngắt + S R2 R1 - SR C K Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU D Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Hình 1.40 Nguyên lý ký hiệu rơle thời gian ngắt trể 5) Nam châm điện van đảo chiều Giả sử ta xét van đảo chiều 3/2 tín hiệu tác động nam châm điện qua van phụ trợ lị xo (hình 1.71) Z Cuộn dây Lõi sắt (pittơng trụ) Lß xo P1 Van phụ trợ Van 12 Pittơng phụ Lỗ khoan R A A P R Ký hiệu van 3/2 Ký hiệu nam châm điện Nòng van P Ký hiệu theo tiêu chuẩn EU Ký hiệu theo tiêu chuẩn US Hình 1.41 Nguyên lý ký hiệu van 3/2 (tín hiệu tác động nam châm điện) 21 ... xilanh tác dụng hai chiều Xilanh quay Hình 1.3 Xilanh quay Động khí nén quay chiều động khí nén quay chiều Hình 1.4 Động quay chiều Hình 1.5 Động quay hai chiều 1.2.2 Van đảo chiều: Ký hiệu, nguyên... tác động tay (nút ấn, xoay) - Tín hiệu tác động khí nén A(2) Z(12 ) A Z P(1) R(3) Ký hiệu A Z R P P Ký hiệu R Ký hiệu Hình 1.10 Van đảo chiều 3/2 - tín hiệu tác động khí nén - Tín hiệu tác động. .. - tín hiệu tác động nam châm điện qua van phụ trợ Van đảo chiều 4/2 - Tín hiệu tác động khí nén A Z B P R Ký hiệu Hình 1.12 Van đảo chiều 4/2, tác động khí nén 10 - Tín hiệu tác động trực tiếp