Cấu trúc hệ thống điều khiển điện – khí nén – thủy lực

Cấu trúc hệ thống điều khiển điện – khí nén – thủy lực Một hệ điều khiển điện – khí nén hay điện – thủy lực chia làm phần: Mạch thiết bị điều khiển đối tượng điều khiển Mạch động lực - Cơ cấu chấp hành xylanh khí nén thực dịch chuyển tịnh tiến - Dẫn dịng khí nén cấp cho khoang xylanh van đảo chiều điều khiển điện - Tín hiệu tác động nam châm điện: + Thường lấy theo tên chức xylanh khí nén + Dấu “+“ minh họa tín hiệu điều khiển để piston duỗi ra, cịn dấu “-“ ngược lại minh họa tín hiệu điều khiển để piston lùi - Nguồn khí nén biểu diễn ký hiệu hình trịn có dấu chấm đen Xylanh A Xylanh B a0 A- A+ Pdl Xylanh C b0 a1 B- B+ Pdl c0 b1 C- C+ Pdl c1 Mạch điều khiển Mạch điều khiển biểu diễn theo sơ đồ sợi: + Sợi biểu diễn nguồn dương (mang dấu +), nguồn biểu diễn nguồn âm hay 0V Nếu nguồn xoay chiều dây biểu diễn pha lửa, dây biểu diễn pha mass (GND) + Các tiếp điểm rơ le, công tắc hành trình, nút nhấn, cảm biến có hai dạng thường đóng thường mở: + Tiếp điểm rơ le thời gian đóng chậm, mở chậm: + Cuộn hút rơ le: + Cuộn hút rơle thời gian: + Cuộn hút nam châm điện: a0 c0 a1 K1 K2 b1 K3 b0 K4 a0 K5 c1 K6 K7 Set Start K6 K1 K2 K3 K4 K7 K7 K7 K7 K7 K2 K3 K4 K5 K6 K1 (A+) K2 (B+) K3 (B-) K4 (A-) K5 K1 K5 (C+) K6 (C-) K1 K4 K2 K3 K5 K6 K4 K1 K3 K2 K6 K5 A+ A- B+ B- C+ C- K7 Mạch điều khiển Mạch điều khiển biểu diễn theo sơ đồ bậc thang: + Dây bên trái biểu diễn nguồn dương pha lửa (đối với nguồn xoay chiều) dây bên phải biểu diễn nguồn âm, 0V hay GND + Cuộn hút rơ le: + Cuộn hút rơle thời gian: + Cuộn hút nam châm điện : + Tiếp điểm nút nhấn: + Tiếp điểm rơle điều khiển, rơle thời gian : + Tiếp điểm công tắc, cảm biến : Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc tầng Nguyên tắc thành lập tầng: - Trong thời điểm có tầng có điện, khơng tồn đồng thời hai hay nhiều tầng đồng thời có điện - Các tầng có điện từ tầng đến tầng cuối kết thúc bước thực chu trình Mạch chức tạo tầng Mạch chức tạo tầng Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc tầng Ví dụ: thiết kế mạch điều khiển cho khâu vận chuyển sản phẩm Hai xilanh sử dụng để vận chuyển phôi liệu từ thùng chứa đến máng trượt Khi nhấn nút khởi động xylanh A đẩy phơi khỏi thùng chứa xylanh B tiếp tục đẩy phôi xuống máng trượt Sau piston xylanh A lùi vị trí ban đầu, xylanh B lùi vị trí ban đầu, quy trình lại lặp lại A+ B+ A- B- a1 a0 b1 b0 t Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc tầng Ví dụ: thiết kế mạch điều khiển cho khâu vận chuyển sản phẩm a0 a1 A+ B+ TI A+ B+ A- B- a1 B- Ab1 TII a0 b0 b1 b0 t Tín hiệu tác động A+ lấy trực tiếp từ tầng I : A+ = TI Tín hiệu tác động A- điều khiển trực tiếp từ tầng TII : A- = TII Tín hiệu B+ cấp trực tiếp từ cơng tắc hành trình a1 qua nguồn cung cấp lấy từ TI : B+ = a1.TI Tín hiệu B- cấp trực tiếp từ cơng tắc hành trình a0 qua nguồn cung cấp lấy từ TII : B- = a0.TII Tín hiệu e2 tác động kết thúc chu trình tầng II cấp qua cơng tắc hành trình b0 nút ấn tác động : e2 = b0.TII Tín hiệu kết thúc tầng cấp tín hiệu từ cơng tắc hành trình b1 lấy nguồn trực tiếp từ TI : e1 = b1 Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc tầng Ví dụ: thiết kế mạch điều khiển cho khâu vận chuyển sản phẩm A+ = TI A- = TII B+ = a1.TI B- = a0.TII e2 = b0.TII e1 = b1 a0 + Start K2 K1 K1 a1 b0 b1 K1 b1 b0 K2 K2 A B K1 A K1 a1 K2 a0 B Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc tầng Bài tập luyện tập: 1) Start, A+, A-, B+, B- 2) Start , A+, B+/C+, B-, A-, C- 3) Start, A+, B+, B-, A-, B+, B- 4) Start, A+, B+, B-, A-, C+, C- 5) Start, A+, A-, B+, C+, B-, C- Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc nhịp Nguyên tắc điều khiển nhịp + Trình tự thực nhịp phải từ nhịp đến nhịp cuối cùng, nhịp cuối tác động cho quy trình trở vị trí ban đầu + Nhịp tác động có tác dụng xố chức nhịp phía trước đồng thời chuẩn bị cho nhịp sau tác động + Mỗi nhịp có mạch tự trì 24VDC a1 K1 Pb1 K2 b1 K1 K3 K2 K2 K3 K1 K2 K3 b0 K4 0V K1 K2 K3 A+ B+ A- B- Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc nhịp Ví dụ: Thiết kế mạch đk cho máy khoan Khi nhấn nút Start, xylanh A điều khiển duỗi để đẩy chi tiết gia công từ khay vào vị trí bệ khoan, đồng thời giữ vị trí để kẹp giữ chi tiết trình khoan, piston xy lanh A dịch chuyển tới vị trí a1, lúc xác nhận chi tiết đến vị trí kẹp chặt xylanh B điều khiển, Piston B dịch chuyển bầu khoan thực khoan chi tiết; Khi piston xylanh B đến vị trí b1 báo hiệu khoan xong, điều khiển lùi vị trí ban đầu, piston B lùi tới vị trí cảm biến b0 xylanh A điều khiển lùi để nhả chi tiết gia công, piston xylanh A lùi tới vị trí cảm biến a0 xylanh C điều khiển duỗi để đẩy chi tiết gia công xuống giỏ chứa, sau đẩy xong xy lanh C điều khiển lùi vị trí ban đầu, kết thúc quy trình gia cơng chi tiết Quy trình tiếp tục lặp lại trình tự nhấn Start Xylanh A A+ B+ B- A- a1 C+ C- a0 Xylanh B Xylanh C b1 b0 c1 c0 t Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc nhịp Ví dụ: Thiết kế mạch đk cho máy khoan - Nhịp (K1): Thực chức A+ Tín hiệu kích hoạt nhịp a0, c0, Start Tín hiệu xố nhịp Thực xoá chức nhịp - Nhịp (K2): Thực chức B+ Tín hiệu kích hoạt nhịp a1 Tín hiệu xố nhịp Thực xoá chức nhịp - Nhịp (K3): Thực chức B+ Tín hiệu kích hoạt nhịp b1 Tín hiệu xố nhịp Thực xố chức nhịp - Nhịp (K4): Thực chức A Tín hiệu kích hoạt nhịp b0 Tín hiệu xố nhịp Thực xoá chức nhịp - Nhịp (K5): Thực chức C+ Tín hiệu kích hoạt nhịp a0 Tín hiệu xố nhịp Thực xoá chức nhịp - Nhịp (K6): Thực chức C Tín hiệu kích hoạt nhịp c1 Tín hiệu xố nhịp Thực xoá chức nhịp Xylanh A A+ B+ B- A- C+ C- a1 a0 Xylanh B Xylanh C b1 b0 c1 c0 t Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc nhịp Ví dụ: Thiết kế mạch đk cho máy khoan Xylanh A Xylanh B a0 b0 a1 A- A+ Xylanh C B- B+ Pdl c0 b1 c1 C- C+ Pdl Pdl a0 c0 K1 a1 K2 b1 K3 b0 K4 a0 K5 c1 K6 c0 Start K6 K1 K2 K3 K4 K5 K2 K3 K4 K5 K6 K1 K1 (A+) K2 (B+) K3 (B-) K4 (A-) K5 (C+) K6 (C-) Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc nhịp Ví dụ: Thiết kế mạch đk cho máy khoan Xylanh A Xylanh B a0 A- A+ Xylanh C b0 a1 c0 b1 B- B+ Pdl C- C+ Pdl Pdl K1 K4 K2 K3 K5 K6 K4 K1 K3 K2 K6 K5 A+ A- B+ B- C+ C- c1 Phương pháp thiết kế theo Nguyên tắc nhịp Bài tập luyện tập: 1) Start, A+, A-, B+, A+, A-, B- 2) Start, A+, B+, A-, A+, B-, A3) Start, A+, B+,B-, B+,B-, A4) Start, A+, B+, B-, B+, A-, A+, B-, A5) Start, A+, B+,A-, B-, A+, B+, B-, A-