Tài liệu hướng dẫn thực hành khí nén nâng cao

tài liệu hướng dẫn thực hành khí nén nâng cao. các phần tử trong hệ thống khí nén, mạch trong hệ thống khí nén,van khí nén, van an toàn, van AND, van OR, van đảo chiều, xy lanh tác động đơn, xy lanh tác động kép

CƠNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG HỐ TÂN PHÁT AUTOMATION ISO 9001:2008 Số 168, Đường Phan Trọng Tuệ - Thanh Liệt – Thanh Trì - Hà Nội Điện thoại: 084 - - 36857776/ Fax: 084 - - 3685 7775 Website: www.tpa.com.vn - Email: tpa@tpa.com.vn BỘ THỰC HÀNH KHÍ NÉN NÂNG CAO HƯỚNG DẪN LÝ THUYẾT Mã: EXHP.0101.00 Khách hàng Hợp đồng Dự án Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát MỤC LỤC I / SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT KHÍ NÉN : II / NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA KHƠNG KHÍ NÉN LÀ: Các đặc trưng khơng khí nén: III / CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KHÍ NÉN : .4 IV / KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN : CHƯƠNG II : CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN I.KHÁI NIỆM: Một hệ thống điều khiển bao gồm phần tử sau: II VAN ĐẢO CHIỀU: III CƠ CẤU CHẤP HÀNH: IV CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH: 11 V VAN TIẾT LƯU: .12 VI VAN THOÁT NHANH: 14 VII VAN LOGIC: 14 1.Van OR: 14 VIII.VAN AND: .15 IX VAN ÁP SUẤT: .16 X.RƠLE THỜI GIAN: 16 XI RƠLE ÁP SUẤT: 17 XII CÁC KÝ HIỆU THƯỜNG DÙNG TRONG KHÍ NÉN: 17 Điều chỉnh điều khiển lượng: 18 Điều khiển: 20 a Điều khiển tay: 20 b Điều khiển tự động: 21 c Điều khiển điện: .21 d Điều khiển khí nén: 21 e Điều khiển tổng hợp: 21 Các máy khác: 22 Các ký hiệu đặc biệt: 22 Bộ khuếch đại: 22 XIII CÁC KÝ HIỆU BIỂU DIỄN CÁC ĐẦU NỐI: 22 Biểu diễn ký tự: 23 Biểu diễn số: .23 Mối liên hệ cách biểu diễn: 23 Mối quan hệ chữ số: 24 CHƯƠNG III : PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH 25 I / PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ THEO KIỂU TUẦN TỰ : .26 Trình tự thực hiện: 26 II TÀI LIỆU THAM KHẢO .28 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM VỀ KHÍ NÉN I / SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT KHÍ NÉN : Như biết khơng khí nén dạng lượng cũ mà người sử dụng để thay cho lực học Từ hàng ngàn năm trước, khơng khí nén tới mức chảy Nó bốn phần tử đươc thừa nhận người xưa, người ta sử dụng chúng cách có ý thức vô ý thức Một bước hiểu biết ứng dụng kỹ thuật khí nén, có nghĩa dùng khơng khí nén đến mức chảy để cơng tác.Một người Hy lạp tên Ktesibios , cách 2000 năm , tạo máy bắn đá khí nén Một sách ghi lại việc sử dụng không khí nguồn lượng vào ngày cơng ngun Nó mơ tả lại các phận điều khiểnn khồng khí nóng Sự hiểu biết nhân loại khoa học khí nén từ kỷ đầu, song phải chờ đến kỹ nghiên cứu có hệ thống Từ kỹ thuật khí nén thực vào nghành công nghiệp Điều đáng quan tâm khơng khí nén áp dụng rộng rãi lĩnh vực quan trọng ví dụ như: cơng nghiệp khai thác quặng mỏ, đường sắt, dệt nghành cơng nghiệp thực phẩm … Ngày khơng khí nén dùng rộng rãi nhà máy đại bố trí thành hệ thống nguồn cung cấp hệ thống điện II / NHỮNG ĐẶC TRƯNG CỦA KHƠNG KHÍ NÉN LÀ: Các đặc trưng khơng khí nén:  Về số lượng: khơng khí có khắp nơi nên nén với số lượng vơ hạn  Về vận chuyển: khơng khí nén vận chuyển đường ống, với khoảng cách định Các đường ống dẫn khơng cần thiết khí sẻ cho bên ngồi sau cơng tác  Về lưu trữ: máy nén khí khơng thiết phải hoạt động liên tục Khí nén lưu trữ bình chứa, lắp nối hệ thống ống dẫn để cung cấp cho sử dụng cần thiết  Về nhiệt độ: khơng khí nén thay đổi theo nhiệt độ Công ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát  Về chống cháy nổ: khơng nguy gây cháy nổ khí nén, nên khơng tốn chi phí phòng cháy Hoạt động với áp suất khoảng bar nên phòng nổ khơng q phức tạp  Về tính sẽ: khí nén trong trường hợp dòng chảy đường ống thiết bị, không nguy gây bẩn quan tâm đến Tính chất cần thiết ngành cơng nghiệp chuyên biệt công nghiệp thực phẩm, vải sợi, lâm sản thuộc da…  Về cấu tạo trang thiết bị: đơn giản nên rẻ tiền  Về tốc độ: khơng khí nén dòng chảy có lưu tốc lớn, cho phép đạt tốc độ cao ( vận tốc xi lanh làm việc thường từ 1-2 m/s, cá biệt đạt đến 5m/s )  Về tính điều chỉnh: vận tốc lực thiết bị cơng tác khí nén điều chỉnh cách vô cấp  Về tải: cơng cụ thiết bị khí nén đảm nhận tải trọng chúng dừng hoàn toàn,cho nên sẻ khơng q tải III / CÁC ĐẶC TÍNH CỦA KHÍ NÉN : Khơng khí xung quanh ta có áp suất thay đổi, phụ thuộc vào:  Độ cao so với mực nước biển  Vị trí địa lí  Khí tượng  Chúng ta phân loại loại áp suất sau:  Áp suất khí trời: áp suất khơng khí xung quanh ta, áp suất 1013 bar mực nước biển, độ vĩ tuyến 45 độ  Áp suất chân khơng: khí biến chung quanh đất, áp suất khơng ta có chân khơng tuyệt đối Áp suất biểu diễn với chân không tuyệt đối gọi áp suất tuyệt đối  Áp suất dư: áp suất đọc so với áp suất khí  Khơng khí dùng cơng nghiệp lúc đầu khơng khí áp suất khí trời, tăng lên áp suất cao gọi áp suất tương đối hay gọi áp suất dư (áp suất đo) IV / KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN : / Trong lĩnh vực điều khiển: Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng lĩnh vực có khả nguy hiểm nhiều như: cháy, nổ …,ví dụ thiết bị phun sơn, loại đồ gá, kẹp chi tiết, plastic, sử dụng lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử Ngoài hệ thống điều khiển khí nén sử dụng Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì cơng nghiệp hóa chất / Hệ thống truyền động :  Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: máy khai thác đá, khai thác than, xây dựng hầm mỏ đường hầm…  Truyền động quay: động quay với công suất lớn, giá thành đắt gấp 10-15 lần so với động điện có cơng suất, thể tích trọng lượng nhỏ 30% dụng cụ vặn vít từ M4 đến M30, máy khoan có cơng suất khoảng 3,5kw, máy mài có cơng suất khoảng 2,5kw  Truyền động thẳng: sử dụng đồ gá kẹp chặt, thiết bị đóng gói, máy gia cơng gỗ, thiết bị làm lạnh, hệ thống phanh hãm ô tô  Trong hệ thống đo kiểm tra: hệ thống vận chuyển xi măng V / ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN : 1/ƯU ĐIỂM : Do khả chịu nén (đàn hồi) lớn khơng khí, khả tích chứa áp suất nén cách thuận lợi Như có khả ứng dụng để thành lập trạm tích chúa khí nén  Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẫn  Đường dẫn khí (khí thải) khơng cần thiết  Chi phí thấp để thiết lập hệ thống truyền động khí nén  Hệ thống phòng ngừa tải áp suất giới hạn bảo đảm 2/NHƯỢC ĐIỂM :  Lực truyền tải trọng nhỏ  Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi, khả đàn hồi khí nén lớn, khơng thể thực chuyển động thẳng quay  Khí gây tiếng ồn Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát CHƯƠNG II : CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN I.KHÁI NIỆM: Một hệ thống điều khiển bao gồm phần tử sau: Nguồn: nguồn khí nén với áp xuất làm việc ( 6I8bar)  Phần tử đưa tín hiệu vào: nhận giá trị tín hiệu vào, phần tử mạch như: công tắc hành trình, nút nhấn, cảm biến…  Phần tử xử lý tín hiệu: tín hiệu vào xử lý theo quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển như: vay tiếp lưu, van logic OR AND  Phần tử điều khiển: điều khiển dòng lượng theo yêu cầu, thay đội trạng thái cửa cấu chấp hành như: van đạo chiều, ly hợp  Cơ cấu chấp hành: làm thay đội trạng thái đối tượng điều khiển, đại lượng mạch điều khiển như: xylanh, động Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát II VAN ĐẢO CHIỀU: Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng lượng cách đóng mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đội hướng dòng lượng 1/Ký hiệu: Sự chuyển đổi nòng van biểu diễn vng liền nhau, dòng lượng di chuyenr theo chiều mũi tên bị chặn lại có ký hiệu chữ T 2/Van đảo chiều khơng trì 3/2: 2(A) 12 1(P) 3(R) Nguyên lý hoạt động van đảo chiều khơng trì 3/2 sau: chưa có tín hiệu, nguồn tư cửa P bị chặn lại nơi ký hiệu T, có tín hiệu đường điều khiển 12, nòng van dịch chuyển sang phải nguồn tư cửa P di chuyển theo chiều mũi tên lên đường A tìn hiệu đường điều khiển 12 mất, Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát áp lực cửa lò xo nòng van tự di chuyển sang trái, lúc nguồn từ cửa P cấp tín hiệu 3/Van đảo chiều khơng trỉ 5/2: 4(A) 2(B) 5(R) 3(S) 14 1(P)duy trì 5/2 sau: chưa có Nguyên lý hoạt động van đảo chiều khơng tín hiệu, nguồn từ cửa P theo chiều mũi tên lên cửa A, đường điều khiển 14 có tín hiệu nòng van dịch chuyển sang phải nguồn từ cửa P dịch chuyển theo chiều mũi tên lên cửa B, tín hiệu đương 14 thi áp lực lò xo nòng van tự dịch chuyển sang trái, lúc nguồn từ cửa P di chuyển theo chiều mũi tên lên cửa A 4/Van đảo chiều trì 3/2: 2(A) 12 10 1(P) 3(R) Nguyên lý hoạt động van đảo chiều trì 3/2 sau: chưa có tín hiệu, nguồn từ cửa P bị chặn lại nơi cửa ký hiệu T , có tín hiệu đường điều khiển 12, nòng van dịch chuyển sang phải nguồn từ cửa P di chuyển theo chiều mũi tên lên đường A, tín hiệu đường điều khiển 12 mất, nòng van khơng tử di chuyển vị trí ban đầu được, muốn thay đội trạng thái đồng thời tín hiệu đường điều khiện 10 phải có tín hiệu đường 12 phải đi, nòng van bị tác động di chuyển sang trái, lúc nguồn từ cửa P cấp tín hiệu Lưu ý: hai đầu van đảo chiều có đường tín hiệu vào, người ta quy ước vị trí khởi đầu van đảo chiều trì vị trí vng phía bên phải Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát 5/Van đảo chiều trì 5/2: 4(A) 14 2(B) 12 5(R) 3(S) 1(P) Nguyên lý hoạt động van đảo chiều trì 5/2 sau: chưa có tín hiệu, nguồn từ cửa P di chuyển theo chiều mũi tên lên cửa A, có tín hiệu đường điều khiển 14, nòng van dịch chuyển sang phải nguồn từ cửa P di chuyển thiều mũi tên lên đường B, tín hiệu đường 14 mất, nòng van khơng tự dịch chuyển vị trí ban đầu được, muốn thay đổi trạng thái đồng thời tín hiệu đường điều khiển 12 phải có tín hiệu đường 14 phải đi, nòng van tự tác động di chuyển sang trái, lúc nguồn cửa P di chuyển lên cửa A Lưu ý: hai đầu van đảo chiều chó đường tin hiệu vào, người ta quy ước vị trí khởi đầu cửa van đảo chiều trì vị trí vng phía bên phải III CƠ CẤU CHẤP HÀNH: 1/Xy lanh tác động phía : Xy lanh tác động phía cung cấp khí nén phía nhất.Như cho hành trình làm việc chiều hành trình ngược lai piston thực lò xo lực ngồi Cho nên khí nén cần thiết cho việc chuyển chiều xác định kích thước lò xo tùy thuộc kiểu đưa piston (hay về) vị trí khởi động cách nhanh chóng Trong xylanh tác động phía phản hồi lò xo, hành trình hàm theo độ dài lò xo Thường xylanh tác động phía hành trình không vượt 100 mm Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát Như sử dụng chúng giới hạn công việc đơn giản như: siết chặt, đẩy ra, nâng lên, lắp vào chi tiết, chuyển động  XY LANH KIỂU PISTON : Độ kín đảm bảo vật liệu nhựa dẻo vật liệu mềm lắp vào piston kim loại chuyển động mép piston chuyển động trượt kín bề mặt hình trụ xy lanh Điều thứ hai cần trình bày loại xy lanh có lò xo thực có hành trình ngược thường trường hợp người ta sử dụng lượng khí nén để dừng, hãm (sự hãm xe tải xe hơi, toa xe đảm bảo cách chắn) 2/ XY LANH TÁC ĐỘNG HAI PHÍA: Xy lanh trường hợp lực tác dụng khí nén kích thích lên piston chuyển động phía Một lực tác động tương tự làm di chuyển hành trình ngược Xy lanh tác dộng hai phía trường hợp đòi hỏi cần thực hai chiều có điều kiện độ kín xy lanh piston bảo đảm đệm mép piston màng  XY LANH CÓ GIẢM CHẤN Ở CUỐI HÀNH TRÌNH : Ở khối dẫn hướng đóng vai trò quan trọng để tránh va đập dẫn tới hư hỏng trang thiết bị xy lanh, người ta làm hệ thống giảm chấn điều chỉnh cuối hành trình xy lanh Hệ thống cần thiết lập piston cần giảm chấn cách đáng kể hành trình Nó có đường khí với tiết diện nhỏ điều chỉnh tạo nên hiệu ứng giảm chấn Khí tích trữ phần cuối buồng chứa xy lanh sau lần nén Lúc áp suất dư phát sinh thoát qua van tiết lưu hiệu ứng giảm chấn 10 Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát 2.VAN TIẾT LƯU HAI CHIỀU : Van tiết lưu hai chiều thực việc tiết lưu hai chiều, dòng khí nén từ P A ngược lại tiết diện thay đổi vít điều chỉnh VI VAN THỐT NHANH: Van khí nhanh thiết bị phụ để tăng tốc độ piston Như người ta tránh thời gian hành trình ngược (chạy khơng), xy lanh tác động phía Van bao gổm đường ống dẫn áp suất P, đường R đường A có áp suất P, đệm dỉa che đường thoát R, khí nén qua A áp suất bị ngắt nơi P, khí đến từ A tác động lên dỉa đệm cản lại đường đến từ P, cửa P đóng kín Đường khí trực chiều ngồi khí trời đường khí khơng cần qua quảng đường dài không qua ống dẫn điều khiển dẫn đến cấu phân phối van khí nhanh lắp xy lanh VII VAN LOGIC: 1.Van OR: Người ta gọi van loại van “hoặc” chế độ làm việc van loại gồm hai cửa vào X, Y cửa A khí nén đến cửa vào X bị chuyển đến đóng cửa Y, khí từ X đến A Ngược lại khí 14 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát đến cửa Y di chuyển đến A cửa vào X đóng kín lại lúc dòng ngược viên bi vị trí trước VIII.VAN AND: Người ta gọi van “Và”, loại có hai đường vào X, Y có đường A Chỉ có tín hiệu khí nén cửa A hai tín hiệu vào tồn tại,một tín hiệu vào X vào Y che kín đường dẫn lên cửa A lực tác động đến lõi phía van Khi tín hiệu thứ vào khơng có qua đến tín hiệu vào đường lúc có qua đường A trường hợp áp suất khác đường tín hiệu vào áp xuất lớn dóng kín cửa van, áp xuất nhỏ di chuyển sang A Thiết bị chủ yếu sử dụng mạch logic, mạch an toàn để thực chứa điều khiển mối liên hệ logic 15 Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát IX VAN ÁP SUẤT: VAN AN TỒN: Van an tồn có nhiệm vụ giữ áp xuất lớn mà hệ thống tải áp suất lớn áp suất cho phép hệ thống dòng áp suất khí nén thắng lực lò xo khí nén theo cửa R ngồi khơng khí VAN TRÀN: Ngun tắc hoạt độngcủa van tràn tương tự van an toàn khác áp suất cửa P đạt giá trị xác định, cửa P nối với cửa A nối với hệ thống điều khiển X.RƠLE THỜI GIAN: Thiết bị sử tổng hợp van 3/2 điều khiển khí nén van tiết lưu chiều bình chứa khí nhỏ 1.rơle thời gian thường đóng ( phận làm trễ thường đóng ): Nguồn khí cung cấp cho phận làm trễ qua cửa P Dòng khí qua cửa điều khiển vào Z qua van tiết lưu chiều tùy thuộc vào điều chỉnh vít tiết lưu mà làm tăng thêm giảm lượng khí vào bình chứa nhỏ Khi áp suất điều khiển cần thiết thiết lập bình chứa tác động đẩy trượt xuống làm kín liên thơng từ A đến R Lúc bề mặt tựa van mở khí từ P qua A Khoảng thời gian cần thiết để thiết lập áp 16 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát suất bình chứa khí có tác dụng làm chậm trễ điều khiển van phân phối 3/2.Bộ làm trễ bắt đầu trở vị trí van ban đầu cửa điều kiện Z trở thành cửa thốt,khí từ bình chứa cách tự quan van tiết lưu chiều đường van 3/2 lại có tín hiệu.Dưới tác dụng đàn hồi lò xo đẩy trượt lên đóng kín cửa P,nối liên thơng từ A đến R Rơ le thời gian thường mở (bộ phận làm trễ thường mở): Giống điều khiển vào cửa Z bình chứa áp suất điều khiển cần thiết lập bình chứa khí, van 3/2 chỉnh lưu đóng kín qua từ P đến A đường ống làm việc A nôi với đường R chậm trễ tương ứng với thiết lập áp suất bình khí Khi ngắt nguồn khí điều khiển tác động vào cửa Z làm trễ bắt đầu lại vị tri ban đầu XI RƠLE ÁP SUẤT: Thiết bị tổ hợp van phân phối 3/2 điều khiển khí nén van áp suất điều khiển từ bên  Nguyên lý làm việc rơle áp suất: - Khí nén vào cấu phân phối qua ống nối P, khí điều khiển qua cửa vào Z, tùy vào điều chỉnh độ nén khí lò xo áp suất đạt đẩy van điều khiển 3/2 làm thơng cửa A dẫn khí từ B sang A 17 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát XII CÁC KÝ HIỆU THƯỜNG DÙNG TRONG KHÍ NÉN: Các ký hiệu tiêu chuẩn ( DIN ISO 1219 ) 1.Biến đổi lượng:  Máy nén khí  Động nén khí có lưu lượng khơng đổi có đường tiêu thụ khơng khí  Động có khí lưu lượng điều chỉnh đường tiêu thụ khí  Động nén khí góc quay giới hạn  Xy lanh tác động hai phía, phục hồi nội lực  Xy lanh tác động phía, phục hồi lò xo   Xy lanh tác động phía,piston có trục Xy lanh tác động phía,piston có hai truc  Xy lanh tác động hai phía, có đệm điều chỉnh trục Điều chỉnh điều khiển lượng: a.các van điều khiển: A  Van điều khiển 2/2, đóng vị trí đầu p  A Van điều khiển 2/2, mở vị trí đầu P A  Van điều khiển 3/2, đóng vị trí đầu P R A  Van điều khiển 3/2, mở vị trí Pđầu.R    Van điều khiển 3/3,đóng vị trí P R B A Van điều khiển 4/2 A P R B A P R Van điều khiển 4/3, đóng vị trí P  B R Van điều khiển 4/3, đóng vị trí 18 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát B   Van điều khiển 5/2 b.Các van: Van chiều khơng lò xo A R  Van chiều có lò xo  Van chiều điều khiển  Van OR  Van thoát nhanh S P c.Điều chỉnh áp suất:  Bộ điều tiết với áp suất điều chỉnh  Bộ điều chỉnh áp suất khơng đường thốt, điều chỉnh   Bộ điều chỉnh áp suất có đường chung quanh d Điều chỉnh lưu lượng: Van thoát điều tiết cố định  Màng ngăn điều tiết cố định  Van thoát điều chỉnh  Van thoát điều chỉnh tay   Van thoát lưu lượng thay đổi được,điều khiển phục hồi lò xo e Vòi khóa Vòi khóa (van hãm) biểu diễn đơn giản 19 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát f Các van điều chỉnh lưu lượng:  Tiết lưu đường tới, đường không tiết lưu  Màng ngăn điều tiết lưu lượng thay đổi được, đường không tiết lưu 3.Chuyển tải lượng:  Nguồn áp suất  Đường truyền, mạch công tác  Đường truyền, mạch điều khiển  Đường truyền, mạch đường thoát  Đoạn dây điện  Mối nối cố định  Chéo  Đường thoát  Đường thoát chung quanh  Đường có liên kết  Bộ hãm  Nguồn dự trữ khí nén  Bộ lọc  Bộ lọc…tách nước tự động  Bộ cấp dầu bôi trơn  Bộ bảo dưỡng 20 Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát Bộ làm nguội Điều khiển: a Điều khiển tay:  Ký hiệu chung   Bằng nút nhấn  Bằng cần  Bằng bàn đạp b Điều khiển tự động:  Bằng nút nhấn  Bằng lò xo  Bằng lăn  Bằng lăn chiều      c Điều khiển điện: Bằng nam châm điện có cuộn dây tác dụng Bằng nam châm điện có hai cuộn dây tác dụng ngược chiều d Điều khiển khí nén: Trực tiếp (một) áp suất Trực tiếp sụt áp  Bằng áp suất khác  Gián tiếp áp suất khác 21 Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát  Gián tiếp sụt áp e Điều khiển tổng hợp:  Bằng nam châm điện van điều khiển dẫn hướng  Bằng nam châm điện hay van điều khiển dẫn hướng  Bằng nam châm điện hay điều khiển tay Các máy khác:  Áp kế  Nhiệt kế  Thơng lượng kế  Bộ cơng tắc khí nén  Cảm biến áp suất  Cảm biến lượng Các ký hiệu đặc biệt:  Cảm biến áp suất ngược  Van AND  Cảm biến kiểu phản xạ Bộ khuếch đại: 22 Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát  Bộ khuếch đại áp suất  Bộ khuếch đại lưu lượng  Van điều khiên 3/2 có khuếch đại XIII CÁC KÝ HIỆU BIỂU DIỄN CÁC ĐẦU NỐI: Biểu diễn ký tự:  A, B, C đường công tác  P đường cung cấp khí nén  R, T, S đường thoát  X, Y, Z đường điều khiển Biểu diễn số:  đường cung cấp khí nén  2, đường công tác  3, đường thoát ( xả )  10, 14, 12 đường điều khiển Mối liên hệ cách biểu diễn: ISO5599 2,4 3,5 10,12 12,14 Biểu diễn ký tự P A,B R,S Y Z NGUYÊN TẮC TRÌNH BÀY SƠ ĐỒ MẠCH: Để đọc hiểu sơ đồ mạch trình bày bảng vẽ cần nắm vững khái niệm quy ước sau  Mạch điều khiển gồm nhiều thành phần khác nhau: Nguồn: thiết bị phục vụ ống dẫn khí Cảm biến: đưa tín hiệu đến phận xử lý Bộ phận xử lý: đưa tín hiệu đến thiết bị điều khiển 23 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát Thiết bị điều khiển: điều khiển dòng tín hiệu khí nén đến cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành: nhận tín hiệu chấp hành Trong mạch điều khiển trình bày sơ đồ, xy lanh thường đánh số theo sơ đồ sau:  Số chẵn cho vị trí xy lanh ( 1.2, 1.4, 1.6 )  Số lẻ cho vị trí vào xy lanh ( 1.3 )  Nếu xy lanh la cấu chấp hành mạch ký hiệu 1.0 van điều khiển xy lanh đánh số 1.1  Ký hiệu thiết bị nguồn:  Nhũng ký hiệu trình bày sử dụng theo tiêu chuẩn DIN ISO 1219 “Ký hiệu hệ thống thiết bị lưu chất ”  Các ký hiệu nguồn cung cấp thể thiết bị riêng lẻ hay thiết bị tổ hợp  Thông thường chỗ ghi yêu cầu kỹ thuật đặc biệt khơng bơi trơn hay lọc cực mịn phải sử dụng ký hiệu đầy đủ Thông thương nguồn cung cấp chung cho tất thiết bị sử dụng thiết bị đơn giản  Sơ đồ chi tiết hữu ích sửa chữa nghiên cứu, khơng nên thêm vào làm phức tạp sơ đồ  Ký hiệu van điều khiển:  Van điều khiển thể số đầu nối để điều khiển số vị trì Để mô tả đầy đủ chức năng, thông tin khác phương pháp tác động thông số đường đặc biệt thêm vào  Mỗi vị trí van mơ tả hình vng riêng biệt Việc thể cửa quan trọng giải thích sơ đồ lắp van vào hệ thống  Việc thể van điều khiển phù hợp với dư luận DIN ISO 5599 Trước người ta sử dụng hệ thống chữ cái, sử dụng hai hệ thống (chữ số) Mối quan hệ chữ số: Cửa Nguồn Cửa xả Cửa xả DIN ISO 5599 5, Hệ thống chữ P R (van 3/2) R, S (van 5/2) 24 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát Cửa xuất dòng tín hiệu Cửa tác động cho tín hiệu từ đến Cửa tác động cho tín hiệu từ đến Cửa tác động cho tín hiệu từ đến Cửa tác động để ngắt nguồn Nguồn khí trợ lực 2, 12 12 14 10 A, B Z (van 3/2) Y (van 5/2) Z (van 5/2) Y (van 5/2) 81, 91 Pz  Phương pháp điều khiển:  Phương pháp điều khiển van khí nén tùy thuộc vào ứng dụng bao gồm:  Bằng tay  Cơ khí  Khí nén  Điện  Tổ hợp  Các ký hiệu phương pháp tác động chi tiết hóa theo tiêu chuẩn DIN ISO 1219 ứng dụng van điều khiển khí nén cần lưu ý cách tác động phục hồi Các ký hiệu hai cách tác động thể bên cạnh ký hiệu vị trí Có thể có thêm tác động trực tiếp tay, thể ký hiệu thêm vào  Nguyên tắc thiết kế sơ đồ mạch:  Mọi chi tiết phải thể sơ đồ mạch vị trí ban đầu Nếu van vẽ tương ứng với vị trí chấp hành ban đầu phải thể hiện, ví dụ mũi tên, trường hợp van giới hạn hành trình thể cam (trạng thái tác động)  Hệ thống số thiết bị tùy thuộc vào số nhóm cơng tác (như ví dụ ) theo tiêu chuẩn sau: Xy lanh Van tiết lưu Van thoát nhanh Van đảo chiều Phần tử làm cho xy lanh  Phần tử làm cho      1.0 2.0 1.01 2.01 1.02 2.02 1.1 2.1 Số chẵn Số chẵn 3.0 3.01 3.02 3.1 Số chẵn 25 Công ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát xy lanh vào Số lẻ Số lẻ Số lẻ CHƯƠNG III : PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH  Biểu đồ trạng thái (sơ đồ hành trình bước) : Trong biểu đồ trạng thái, người ta biểu diễn phần tử mạch , mối liên hệ phần tử mạch trình tự chuyển mạch phần tử Trục toạ độ thẳng biểu diễn trạng thái (hành trình chuyển động, góc quay, thời gian…).Hành trình làm việc chia thành bước Sự thay đổi trạng thái bước biểu diễn nét liền đậm Để vẽ sơ đồ hành trình bước , ta thực theo bước sau:  Vẽ mắc lưới nét liền mãnh gồm có m cột dọc n hàng ngang Với m (số cột dọc số bước) thực chuyển đổi trạng thái phần tử cấu chấp hành xy lanh ; với n số hàng ngang số cơng tắc hành trình , sensor định vị khoảng dịch cấu chấp hành  Vẽ nét liền đậm mô tả thay đổi trạng thái xylanh hệ thống Để thiết kế hệ thống điều khiển khí nén , người ta sử dụng ba phương pháp sau : phương pháp thiết kế kiểu tuần tự, thiết kế theo tầng điều khiển phương pháp thiết kế theo nhịp  Phương pháp thiết kế theo kiểu Phương pháp cụm điều khiển có nguồn Dựa vào sơ đồ hành trình bước sau bước cấu chấp hành tác động vào cơng tắc hành trình Tín hiệu tác động vào van điện từ đảo chiều tương ứng để thay đổi trang thái cấu chấp hành Cứ trình thực cuối chu trình  Trình tự thực hiện: 26 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hoá Tân Phát  Từ sơ đồ hành trình bước , ta xác định số lượng vị trí cơng tắc hành trình cảm biến tương ứng Thông thường ta ký hiệu công tắc hành trình bên nhận giá trị lẻ ví dụ S1 , S3 , S5 , S7… Còn cơng tắc hành trình phía ngồi nhận giá trị chẳn ví dụ S2 , S4 , S6 , S8…Các van điện từ sử dụng có trì khơng có trì  Vẽ cấu chấp hành, van đảo chiều  Vẽ tín hiệu vào (nút nhấn, cơng tắc), có tín hiệu vào làm cho cấu chấp hành (xilanh) dịch chuyển Đến cuối hành trình dịch chuyển tác động vào cơng tắc hình trình sensor tương ứng để sinh tính hiệu Cứ tiếp tục ta tiến hành cho bước dịch chuyển hành trình bước hệ thống  Kiểm tra, hiệu chỉnh 27 Cơng ty Cổ Phần Tự Động Hố Tân Phát TÀI LIỆU THAM KHẢO 1/ Điều khiển khí nén – thủy lực Tác giả TS Huỳnh Nguyễn Hoàng, TS Nguyễn Ngọc Phương Trường đại học sư phạm kỹ thuật Tp.HCM 2/ kỹ thuật điều khiển khí nén – điện khí nén Tác giả Ths Hồ Vĩnh An Trung tâm dạy nghề Việt Đức Trường đại học sư phạm kỹ thuật Tp.HCM 28