CHƯƠNG 5 TỰ ĐỘNG HOÁ VỚI CÁC PHẦN TỬ KHÍ NÉN

Hệ thống điều khiển các hệ truyền động khí nén phải đảm bảo việc đóng mở các van phân phối tương ứng với các điều kiện làm việc cho. Các phương pháp cho điều kiện làm việc của máy tự động và phương pháp hiện thực chúng rất đa dạng. Khi thiết kế các máy tự động với các khâu cứng, điều kiện làm việc thường được cho dưới dạng các chu trình ( Biểu đồ) làm việc. Đó là một dạng đồ thị quy ước biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian dịch chuyển của các cơ cấu chấp hành.

Ch¬ng 5 Tù ®éng ho¸ víi c¸c phÇn tö khÝ nÐn 5.1. Kh¸i niÖm chung.   !"#$%&  #$'($ ()*+,%- ..("!/#$01+" +,23456#$%7#$+,589"+:;( <$0+8' **$% &2#$#$2(=8+8' **$ $;(=)#,8>%,';? (>(2#$.%@" /#$A1BC 2D52(#$/0'E2#$ B=8F' **$<$$#, .<$G1% &H(#$I21I $J K% 7I8 L% 7I0 M% 7I;* -79- f f N KK X 12  H2OHK%P 5NQ-RHI8 SK/8FT' **$1C .8N KK /N KL 3NI2?O%K6 -80- SU.8N KK $N KL 8' ** $1"/V ;/,#F#W$ f % S.8V0#$$2 MXL0Y3S!8>/Z'"0=6D038 >/Z'";*56%[5 BY3&A (/C"886/B Y/.8\F/>Z#… P **$1#$K/L/M/… D \%7; **$#";Z+< .8+,"D;% I032O%L6(0 *]0 (2$0^V'1 =8BW'3K6$F9'3ω6% &I;*.' I8%&)1;Z+<01>B+8 \<$"'.1B/D+ _#YDBY$2">B +$%7 h ω 1 H×nh 5.2- S¬ ®å ®iÒu khiÓn theo thêi gian b»ng cam -81- 01$>;Z+<#V< 32O%M6  Q$';J@O;?#$$2'B+ ;*'=#K%-#$;?=;* "L/8>%@8>'B1 CBY$2M%7B+8";Z+<B Y`% R1'V#$aD B;a/' **$="%4 FI8/'U **$ GY>I2(8=8'* **$ [#,#$a.*H(% S!,'B"a 8/$b8' **$/>.#, B11B/$8' **$/> .#,B11B/+<</* $# R$/>._a2(…  ' **$/;('0,U B,*^'2#$$.% N+($#1 =8$#,;?V!,/[cb %-_;?_#V..; -82- 1 2 3 5 4 2O%MP 5NQ-RI;* >Z1+T.#F%7)\0#$.. ;Z+< #.#F $8#F$9,;#Hd1;Z+<db =+(!,+e' (% Vµi nÐt vÒ c¸c hÖ ®iÒu khiÓn logic: 7;(;Z+<(.H H(/Y9d% '($1=+(+(V ;'#f. #B3 #I6% SV2OK#$; 5a9'VT#B3 #I6%& >$JN K /N L N…  $>Jg K /g L g…  #$8 38JhDK6%&(V$+(V 9Y$*',;#B/i8>$$8>'.8 #B/#$a1 !'*$jN  k$ jg  k,T0=% -83- HÖ ®iÒu khiÓn l«gÝc N K N L N  g K g L g  . . . . . . b) ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn r¬ le N K N L N  g K g L g  . . . . . . a) l 9 l L l K m 9 m L m K ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn r¬ le N K N L N  g K g L g  . . . . . . M¹ch nhí l«gic c) 2O%`P 5# /P 5a9 /P 5n" /P 5n" RF/,0*^.8##B#B1D \8=8$$%R.; #$',+d0;?>*H !" +d>$ jN  k;?+d >jg  k= 8%o9\jg  k#$jN  k1C#0_DCB !9"1p#$#$'#B3 #I6% #B1p#$ "39jg  kHjN  k#$9  86$"3.9jg  kHjN  k#$8H!!"8jN  k 8'jg  k6% P 5' "$"/ !12$ V2O%`$%RV2?*]GV"/$ #B "["%Sa1 >'"jm;k,T0;?=8, V'.8%&A,T0=/a1$ >$jN  k$,'.8#Bjm;k;?#$ ,>''$%qr$#$/,U0 #B9 8\>jg  k$,>'' JjN  ksjm;k%*H "G#$01V '"$Bbjm;kB+3 G,6% -0\,>'' #B1p#$"#$'$1fC;'+d;(VJ K/L/M %Sft… K /t L %%%3jt  k6H8'a1>$λ K /λ L %%%λ  ]3jλ  k6H8a1>JN K /N L %%%λ  ]3jN  k6H8a 1,b#B% -/#$'#BBC9 ;J  λ36uψvt36/N36ws =3xK6uyvt36/λ36ws ëJψ/y]F1$#B$0)/I8' ,b>'1.3F1vt36/N36w=818' >λ36]"z{$,'=3xK6]H "3xK6% !V(*#$.9" 2#B;J -84- g K 36uϕ K vN K 36 N…  36/m K 36 m… ; 36s g  36uϕ  vN K 36 N…  36/m K 36 m… ; 36s m K 3xK6uW K vN K 36 N…  36/m K 36 m… ; 36s m ; 3xK6uW ; vN K 36 N…  36/m K 36 m… ; 36s ëJϕ K …ϕ  $W K W… ; H#$$#B=8g K g…  "z{$m K %%%  m ; "3xK6I8$3N K N…  6$3m K … m ; 6"z{% SF1$#BJψuϕ K …ϕ  $yuW K W… ;  !1p#$$ .a>$$.a,b3,56% RF/."9 V,>' #B=8+d$$ !#$+d '% &!$[=8*)'I#B ]!$>'>Z$#V,V/I +:;(9#,\)"$dV>$$> '%&2F$ a1 #B$=81!9I#$ '3$6% t#,#BJ5$+8%S#, >/8>$1.F$+:.aH(I…… G,0G 1$VD1 V3V5]V[#,1p#$VB6%S +8BV51VV% 7;'$+(3 ](6#$+8%4F/;?G=B2 #,$% &#$'#B3+8601B C 9"/+T #$ BC DC5,b#$% SBa2$/;?;V!$;Z+<H 5,$a1 ](#$I2% 5.2. Nguån khÝ nÐn. -85- S.85#$.8,$1_#1 'B8+";**8+T% S'$+B( ;Z+<.85#$#,/0D  #$B3D*6%¸;*> *0B19h/|o% 7+["V<;Z+<0+e %S;010+e$[#$V 'U.8V%S A;Z+<0$#Y (}#(% -p0+e>#fF+[0 +e1p0B19K~X;% 5.3. ThiÕt bÞ ®éng lùc. 45J& **$$.8% 5.3.1. C¬ cÊu chÊp hµnh khÝ nÐn. RVd.#$.81;Z+<F$.a( .5_#1$_ p'F B%SIV#f#$ **$1$ #,JS3$2F(0;*/$2 8(0#[=5D#($5' *=HWB/ $ 6$3&$2F/8(0…  #(;*6% @.*/ **$*+,$) #,/" <$D#$$!+<%S… 00 JR **$(8.3&= #/=#$/=HWB 6$ **$(…  93& B/=#9$ #Y  6%… & **$#$$> 'p %&*#1#$')#$*#1#$' % 4F#f.$>;/ V!$=+( /../Z * *$D#$#,=#HB/#$#, **$1;Z +<d*% 5.3.2. ThiÕt bÞ ph©n phèi. &.85#,/3- 1<[D•6%R\.8$+T"+[" #$' **$D=U$b9% SI /#$#, -86- C/ /D%&)[1$#, D%&01f_!I ;Z$8#$'%@+<JLZ/L8fJLXLs`Z/M 8H1fJ`XM 5.4. Thiết bị điều khiển. &.8#$\.8+T,#F$ 2('FB'%&) 5$#,3BY$ 6/>ZF #/>Z:/"/ #I0 $#,>Z(% &)1#Vx"I\; 5!_*8 2(#$"'FB%R\; 5F1p#$ ; 5'%Sa1\ F1.$+(V ,b$, ;#B% 5.5. Thực hiện các phép tính lôgíc bằng các phần tử khí nén 5.5.1. Các phép tính và biến đổi lôgíc cơ bản &$.a#B=8#V\8 D!,]$#B%S,;#B/.$$G F8JhDK%"#$$.a 1 ;Z+<,;#BJ xt'8$8#BJWu x $Wu= xt#BJWu=%3Wu=6 xt#BJWu=x3Wu=@6s xt"'8JWu=% y s xt"'8JWu=x y xt'8JWu x % y u yx + 8s xt'8JWu x x y u yx. xtJ=%u%=s$J=xux= xtJ=%%u3=%6%u=%3%6u3=%6% $=xxu3=x6xu3x6x=u3=x6xs xtJ=%x=%u=%3x6s $3=x6x3=x6u=x%s xt#D#B3&$#>"T.6J =x=x x=u= =%= =u= t$"C;3h$K6J =xKuKs=%Ku=s =xhu=s=%huhs -87- =x=uKs=%=uhs 7r !+<#B V= +<+"J i;Z9#B;J Wu=%%x x %%x=% y %x=%% z % mV>b.a;1+,'!V% J=//#$.#B/[WH$#B% PZ+<*'#D#BV.#, %R ;J Wu3=%%x x %%6x3=%%x=% y %6x3=%%x=%% z 6% u%%3=x x 6x=%3x y 6x=%3x z 6 u%%Kx=%%Kx=%%K u%x=%x=%% Wu=%x3=x6% 4! %P"!> %qr$d * +:+$;Z+<1=+(; 5#B%RF/; 5#B #$; 59\8\$$ .501$.a#B1(V I19V% @(; 5#BF1.$0,> Z#BH1p#$>Z#B3>Z(6 %oE >Z *(\#B 1"V% S^$#,_#11;Z+<#$/>Z(3> Z#B6#$>Z(/Z/}#($% SBa](;?G9$= .>Z($;Z+<)(( $;#BA=+($a1 #B$);?bV!>Z#,$% 5.5.2. Khái lợc về các phần tử tự động khí nén và việc hiện thực các phép tính cơ bản trên chúng. S(.!+<](0;Z+< #,>Z(=+() <$+;#$/>Z(1#$ J 6 R>(#$+;* t # u3h/L`Hh/M6o &>Z$0.*13"1+, 2[D6%S$#,B0#$$$ )1*,"0#EB9"3+ 9H + 6V< $##1#$')%&>Z36$1 -88- [...]... cho các hệ thống tự động khác nhau c) Nhóm các phần tử tự động khí nén làm việc ở dải áp suất thấp Các phần tử tự động khí nén làm việc ở dảI áp suất thấp chủ yếu là các phần tử tia khí nén Nguyên lý làm việc của các phần tử loại này dựa trên sự tác động của các dòng tia khí với nhau, hoặc với thành các kênh dẫn hoặc dựa trên hiệu ứng rối hoá, xoáy hoácủa các dòng tia khí nén Trong kết cấu của các phần. .. tay( cơ) điện, hoặc khí nén và thờng đợc quy ớc ký hiệu theo số cửa vị trí làm việc của chúng b) Nhóm các phần tử tự động khí nén làm việc với dảI áp suất trung bình DảI áp suất làm việc trung bình với truyền động tự động khí nén đợc quy định là từ 0,14 Mpa đến 0,24 Mpa Nhóm các phần tử khí nén loại này htờng có kết cấu dạng màng, bi, xinfôntrong đó, phổ biíen nhất là các phần tử tự động kiểu màng Một... động kiểu màng Một trong những hệ phần tử tự động khí nén kiểu màng khá tiêu biểu và có nhiều ứng dụng là hệ các phần tử khí nén công nghiệp vạn năng USEPPA( của Liên Xô cũ) Dới đây ta sẽ tìm hiểu chi tiết hết các phần tử này và việc thực hiện các phép tính lôgíc điều khiển trên chúng Hệ các phần tử khí nén công nghiệp vạn năng ( gọi tắt là USEPPA) bao gồm các phần tử( cả liên tục và ngắt quãng )mà... đợc chế tạo hàng loạt bằng các vật liệu rẻ tiền( nhựa ) theo những gam phần tử cơ bản khác nhau và tập hợp thành hệ các phần tử tự động hòan chỉnh phục vụ cho việc xây dựng các mạch lôgic điều khiển riêng rẽ và các hệ điều khiển nói chung Trong thực tế gặp rất nhiều loại hệ các phần tử khí nén nh vậy( ví dụ SMST, VONGA, AIRLOG) 5. 5.3 Biểu diễn phần tử logic của khí nén a Phần tử NOT Van đảo chiều 3/2... Phần tử OR Phần tử NOR -90- P A c Phần tử AND và NAND Sơ đồ mạch, bảng chân lý của phần tử AND trình bày trên hình 5. 7a và sơ đồ mạch, bảng chân lý của phần tử NAND trình bày trên hình 5. 7b a1 0 0 L L a2 0 L 0 L P A 0 0 0 L a1 a2 A A a1 a2 a a1 0 0 L L a2 0 L 0 L A L L L 0 P a1 b Hình 5. 7 Phần tử logic khí nén Phần tử AND Phần tử DAND 5. 5.4 Một số ứng dụng mạch logic trong điều khiển 5. 5.4.1 Mạch logic... trong chúng sẽ cho phép thực hiện đợc các phép tính đơn giản nhất Tập hợp các phần tử của USEPPA có chừng trên 40 loại phần tử khác nhau, từ các tụ trở khí nén các phần tử khẳng định, phủ định, các bộ phận khuyếch đại,giữ chậm đến các trigơ khí nén và cả các loại công tắc, bộ biến đổi, đèn báo và chỉ thị tín hiệu Trên cơ sở các phần tử của hệ USEPPA có thể xây dựng các mạch điều khiển lôgíc cơ bản và... kết cấu của các phần tử tia khí nén không sử dụng các chi tiết động Chính vì vậy mà thời hạn hoạt động của chúng dờng nh không bị giới hạn và có thể đáp ứng tần số làm việc lớn( tới vài trăm hz) Dải áp suất làm việc của phần tử tia khí rất thấp: Từ 0,01 đến 0, 15. 10 -5Pa cho nên chúng ít bị ảnh hởng bởi rung động, nhiệt độ và các điều kiện khắc nghiệt khác của môi trờng Các phần tử tia này thờng đợc... S4 b) a) Hình 5. 12 5. 5.4.4 Khống chế khởi động, hãm và đảo chiều động cơ điện một chiều Với động cơ điện một chiều, khi khởi động động cơ, do điện trở của cuộn dây phần ứng rất nhỏ (chỉ bằng khoảng (3 -5) %U đm/Iđm và lúc đầu C.= 0 (Với C= ke. ; ke= hệ số chế tạo, từ thông động cơ), nên nếu nối vào phần ứng điện áp U đm thì dòng điện động cơ có thể lớn gấp hơn 20 lần dòng điện định mức, động cơ dễ bị... với 3 cấp điện trở r 1,r2,r3 và các cấp điện trở này đợc cắt ra khỏi cuộn dây rôto bằng các tiếp điểm của khởi động từ S2,S3,S4 Hình 5. 12b là sơ đồ nguyên lý của mạch khống chế khởi động với 3 cấp điện trở theo nguyên tắc thời gian, đây là nguyên tắc thờng dùng nhất để cắt các cấp điện trở lúc khởi động động cơ rôto dây quấn Phần tử cơ bản của sơ đồ là các rơle thời gian B1, B2, B3 Muốn khởi động động... khi động cơ chỉ quay theo một chiều Với động cơ lồng sóc, dòng điện khởi động thờng gấp 5 đến 7 lần dòng định mức, để giảm nhỏ dòng khởi động với động cơ công suất nhỏ và trung bình ngời ta thờng dùng cách đổi nối Y/ lúc khởi động ở trạng thái làm việc bình thờng các cuộn dây ở stato của động cơ đợc nối theo hình tam giác , lúc đó điện áp trên mỗi cuộn dây là điện áp dây Khi khởi động, ta chuyển các . 5! _*8 2(#$"'FB%R; 5F1p#$ ; 5& apos;%Sa1 F1.$+(V ,b$, ;#B% 5. 5. Thực hiện các phép tính lôgíc bằng các phần tử khí nén 5. 5.1. Các phép tính và biến đổi lôgíc cơ bản &$.a#B=8#V8 D!,]$#B%S,;#B/.$$G F8JhDK%"#$$.a. 1"V% S^$#,_#11;Z+<#$/>Z(3> Z#B6#$>Z(/Z/}#($% SBa](;?G9$= .>Z($;Z+<)(( $;#BA=+($a1 #B$);?bV!>Z#,$% 5. 5.2. Khái lợc về các phần tử tự động khí nén và việc hiện thực các phép tính cơ bản trên chúng. S(.!+<](0;Z+< #,>Z(=+() <$+;#$/>Z(1#$ J 6. $F1$> Z([G<<=+(,#BV? $% S(.D*#,>Z F3+<PoPS/ @Ri/bqQi 6% 5. 5.3. Biểu diễn phần tử logic của khí nén. a. Phần tử NOT. @MXL8zB{/,8zB{a3Q6 "5t32O%O6% H -$uh/Z"Zt -89- H -$3;*6uQ/a8/Z…uh38 D6% b.