xây dựng các bài thực tập khí nén kết hợp điều khiển bằng PLC, chương 6 doc

Chương 6: Phần tử chuyển đổi tín hiệu Phần tử chuyển đổi tín hiệu khí nén – điện: Nguyên lý họat động của phần tử chuyển đổi tín hiệu khí nén điện: áp suất p vào cửa Z sẽ điều khiển đó

Chương 6: Phần tử chuyển đổi tín

hiệu

Phần tử chuyển đổi

tín hiệu khí nén –

điện:

Nguyên lý họat

động của phần tử

chuyển đổi tín hiệu khí

nén điện: áp suất p vào

cửa Z sẽ điều khiển

đóng mở công tắc để

điều khiển tiếp điểm 1

nối với tiếp điểm 2

Trong điều khiển,

tín hiệu điều khiển (áp

suất khí nén) có thể tác

động trực tiếp lên

màng để đóng mở tiếp

điểm

Tín hiệu khí nén X

tác động lên màng làm

thay đổi tiếp điểm

Hay kết hợp với

p(bar)

0

P đóng

P mở

1

Tín hiệu điện

°

°

1

2

X X P

phần tử khuếch đại để

thay đổi tiếp điểm

Phần tử chuyển đổi tín hiệu điện – khí nén:

Nguyên lý cơ bản của chuyển đổi tín hiệu điện khí nén là nam châm điện Khi cấp điện cho cuộn dây nam châm, lõi từ dịch chuyển sẽ làm thay đổi vị trí của nòng van, thực hiện chức năng điều khiển

I THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN: 1) Nguyên tắc thiết kế:

Một sơ đồ điều khiển điện - khí nén bao gồm 2 phần: _ Sơ đồ mạch điện điều khiển

_ Sơ đồ mạch khí nén

Khi biểu diễn trên sơ đồ mạch điện điều khiển, các phần tử phải ở trạng thái chưa có tín hiệu tác động vào

 Sự liên hệ giữa 2 sơ đồ:

Trên sơ đồ mạch điện và sơ đồ mạch khí nén được ghi chú bằng các ký hiệu số tương ứng của rơle trong mạch điều khiển và nam châm điện của van đảo chiều hoặc rơle áp suất điện trong mạch khí nén

2) Sơ đồ mạch điện điều khiển:

2 1 Mạch điều khiển điện - khí nén với một xi lanh:

a/ Đối với những mạch khí nén sử dụng van điện từ không có vị trí ‘không’, ta sử dụng mạch điều khiển với tiếp điểm không cần duy trì

Khi nhấn b2 cuộn K có điện, khi nhả b2 cuộn K mất điện nhưng trạng thái của van vẫn được nhớ

b/ Đối với những mạch khí nén sử dụng van điện từ có

vị trí ‘không’, người ta sử dụng mạch điều khiển với tiếp điểm tự duy trì Bao gồm 2 loại:

 Mạch tự duy trì có Reset trội hơn:



 K b2



 K1

K1 b1

b2

Khi tác động b2 , cuộn K1 có điện làm tiếp điểm K1 đóng, khi ngừng tác động b2, mạch vẫn tiếp tục được duy trì nhờ K1 Khi tác động b1, cuộn K1 bị mất điện đồng thời tiếp điểm K1 cũng hở ra, mạch trở về trạng thái ban đầu

Nếu cả b1 và b2 cùng bị tác động thì cuộn K1 không có điện

Mạch tự duy trì có Set trội hơn:

Khi tác động b2, cuộn K1 có điện làm tiếp điểm K1 đóng, khi ngừng tác động b2, mạch vẫn tiếp tục được duy trì nhờ K1 Khi tác động b1, cuộn K1 bị mất điện đồng thời tiếp điểm K1 cũng hở ra, mạch trở về trạng thái ban đầu

Nếu cả b1 và b2 cùng bị tác động thì cuộn K1 có điện

2 2 Mạch điều khiển điện - khí nén với nhiều xi lanh:

Đối với mạch điện khí nén có từ 2 xilanh trở lên, người ta thường sử dụng mạch điều khiển theo nhịp Các bước thực hiện



 K1

K1 b1 b2

xảy ra tuần tự Có nghĩa là khi các lệnh trong một nhịp thực hiện xong thì sẽ báo cho nhịp tiếp theo đồng thời xóa lệnh nhịp thực hiện trước đó

 Nếu dùng van điện từ có vị trí ‘không’ thì ta dùng mạch điều khiển theo nhịp, trong mỗi nhịp có mạch tự duy trì Sau khi nhấn nút khởi động, các tiếp điểm từ nhịp 1 đến nhịp cuối cùng sẽ đóng mạch Như vậy, tại các tiếp điểm chính, ta sử dụng mạch khóa lẫn để nhịp sau Reset nhịp trước đồng thời báo cho nhịp kế tiếp

 Ngược lại, nếu dùng van điện từ không có vị trí

‘không’, ta sử dụng các mạch khóa lẫn tại các tiếp điểm phụ (tiếp điểm đóng mở mạch điều khiển) Mặt khác, trong sơ đồ điện của một hệ thống, có khi bao gồm đến hàng trăm bộ phận khác nhau Do đó không những có nhiều khó khăn trong việc bố trí sơ đồ, mà còn khó khăn trong việc đọc và tìm hiểu sơ đồ Vì thế để dễ dàng cho việc thành lập và đọc một sơ đồ điện, cần phải tiến hành theo các nguyên tắc sau đây:

 Tất cả các bộ phận của khí cụ điện, ví dụ như: cuộn dây, điện trở, tiếp điểm … cần được biểu thị trong dạng sơ đồ, ký hiệu:

 Các thành phần của thiết bị và khí cụ điện đặt trong

sơ đồ điện, cần phải thể hiện rõ ràng nhất chức năng và tuần tự tác động Sơ đồ cần có số lượng dây dẫn cắt chéo nhau ít nhất

 Tất cả các tiếp điểm của các khí cụ điện đều phải thể hiện trên sơ đồ ở trạng thái bình thường, không có tín hiệu tác động bên ngoài

 Cùng một bộ phận của một thiết bị nhưng phải thể hiện ở nhiều vị trí khác nhau trên sơ đồ, thì bộ phận đó cần phải ký hiệu cùng một chữ số hay chỉ số

3) Sơ đồ mạch điện khí nén:

a./ Phần mạch khí nén:

 Trình bày mạch theo dòng tín hiệu từ dưới lên trên

 Các xilanh và các van sẽ được vẽ nằm ngang

 Xilanh thực hiện hành trình từ trái sang phải

b./ Phần mạch điện:

 Trình bày mạch điện theo dòng tín hiệu từ trái qua phải

 Mạch điện được giới hạn bằng 2 đường thẳng song song đặc trưng cho nguồn, các phần tử, các khí cụ điện được biểu diễn bên trong 2 đường đường này

 Phần mạch điện được chia làm 2 phần: phần bên trái biểu diễn mạch điều khiển (control section), phần bên phải biểu diễn mạch động lực (power section)

c./ Cấu trúc chung của một sơ đồ mạch điện khí nén:

 Phần mạch điều khiển, phần mạch động lực được trình bày thành các nhóm phân biệt nhưng có quan hệ với nhau

 Phần khí nén được trình bày theo dòng tín hiệu từ dưới lên trên

 Phần điện được trình bày theo dòng tín hiệu từ trên xuống dưới

 Đường nằm ngang bên trên của phần mạch điện đặc trưng cho cực 24VDC được đánh số từ trái sang phải cho các điểm nối

 Sự giao tiếp giữa các phần mạch điện và phần mạch khí nén được thể hiện ở các phần tử chung như các cuộn dây điện từ, các công tắc hành trình