khinen.PPT TÀI LIỆU HAY

TRƯỜNG CĐN VIÊT - ĐỨC VĨNH PHÚC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ Modul 06: Lắp đặt, vận hành kiểm tra hệ thống khí nén, điện khí nén Bài 01 : Xây dựng hệ thống khí nén, điện khí nén Giáo viên: Đỗ Văn Mạnh 1.1 CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN – ĐIỆN KHÍ NÉN Hệ thống điều khiển khí nén bao gồm phần tử điều khiển cấu chấp hành nối kết với thành hệ thống hoàn chỉnh để thực nhiệm vụ theo yêu cầu đặt Hệ thống mơ tả hình 1-1 Hình 1-1: Hệ thống điều khiển khí nén Trang chđ 1.2 NGUỒN CẤP KHÍ NÉN 1.2.1 Máy nén khí thiết bị xử lý khí nén 1.2.1.1 Máy nén khí Máy nén khí máy có nhiệm vụ thu hút khơng khí, ẩm, khí đốt áp suất định tạo nguồn khơng khí có áp suất cao 1.2.1.2 Các loại máy nén khí Máy nén khí phân loại theo áp suất theo nguyên lý hoạt động Ví dụ: Đối với máy nén theo nguyên lý thể tích: Máy nén pít tơng, máy nén cánh gạt Hình 1-2 Máy nén khí kiểu Pít tơng, Máy nén khí kiểu cánh gạt 1.2 NGUỒN CẤP KHÍ NÉN 1.2.1.3 Thiết bị xử lý khí nén Khí nén tạo từ máy nén khí có chứa nhiều chất bẩn, độ bẩn mức độ khác Do việc xử lý khí nén cần phải thực bắt buộc Khí nén khơng xử lý thích hợp gây hư hỏng gây trở ngại tính làm việc phần tử khí nén Trong thực tế người ta thường dùng lọc để xử lý khí nén (hình 1-3) Hình 1-3 Bộ lọc khí nén 1.2 NGUỒN CẤP KHÍ NÉN Bộ lọc khí có phần tử: thiết bị lọc khí, van điều chỉnh áp suất thiết bị tra dầu bôi trơn A Thiết bị lọc khí: Làm chất bẩn ngưng tụ nước chứa Khí nén tạo chuyển động xoắn qua xoắn kim loại, sau qua phần tử lọc, chất bẩn tách bám vào màng lọc, với phân tử nước để lại nằm đáy bầu lọc Hình 1-4 Thiết bị lọc khí nén 1.2 NGUỒN CẤP KHÍ NÉN B.Van điều chỉnh áp suất: Nhiệm vụ van áp suất ổn định áp suất điều chỉnh, có thay đổi bất thường áp suất làm việc đường dao động áp suất đầu vào Áp suất đầu vào luôn lớn áp suất đầu (hình 1-5) Hình 1-5 Van điều chỉnh áp suất 1.2 NGUỒN CẤP KHÍ NÉN C Thiết bị tra dầu bơi trơn Được sử dụng đảm bảo cung cấp bôi trơn cho thiết bị hệ thống điều khiền khí nén nhằm giảm ma sát, ăn mòn gỉ (hình 1-6) Hình 1-6 Thiết bị tra dầu bơi trơn 2.1 VAN AN TOÀN – VAN ĐIỀU ÁP Cơ cấu chỉnh áp dùng để điều chỉnh áp suất, cố định tăng giảm trị số áp suất hệ thống truyền động khí nén – thủy lực Cơ cấu chỉnh áp có loại phần tử sau: 2.1.1 Van an tồn Van an tồn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn mà hệ thống tải Khi áp suất lớn áp suất chó phép hệ thống dòng áp suất lưu chất thắng lực lò xo, lưu chất theo cửa T ngồi khơng khí khí nén 2.1 VAN AN TOÀN – VAN ĐIỀU ÁP 2.1.2 Van tràn Nguyên tắc hoạt động van tràn tương tự van an toàn Chỉ khác chổ áp suất cửa P đạt đến giá trị xác định, cửa P nối với cửa A, nối với hệ thống điều khiển Hình 2-2 Kí hiệu van tràn 2.1.3 Van điều chỉnh áp suất ( van giảm áp) Trong hệ thống điều khiển khí nén bơm tạo lượng phải cung cấp lượng cho nhiều cấu chấp hành có áp suất khác Trong trường hợp ta phải cho bơm làm việc với áp suất lớn dùng van giảm áp đặt trước cấu chấp hành để giảm áp suất đến trị số cần thiết 2.1 VAN AN TOÀN – VAN ĐIỀU ÁP Hình 2-3 Van điều chỉnh áp suất 2.1.4 Rơle áp suất Rơle áp suất thường dùng hệ thống khí nén máy tự động bán tự động Phần tử dùng cấu phòng q tải, tức có nhiệm vụ đóng mở cơng tắc điện, áp suất hệ thống vượt giới hạn định làm ngừng hoạt động hệ thống 3.1 CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH KHÍ NÉN - ĐIỆN KHI NÉN Động pít tơng hướng trục Ngun lý làm việc động pít tơng hướng trục mơ tả hình 3-15: Các pít tơng (1) dịch chuyển song song với trục rôto dịch chuyển áp suất lưu chất cửa vào tác động lên đáy pít tơng Khi pít tơng dịch chuyển tạo cho rôto (2) quay xung quanh stato (5) rôto nối đĩa trục quay (4) tạo chuyển động quay trục (3) Hình 3-12 Động pít tơng hướng trục 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN 4.1.1 Các phần tử đưa tín hiệu vào Tín hiệu tác động đưa vào xử lý điện, khí nén, thủy lực Các phần tử đưa tín hiệu có thể: Nút nhấn, giới hạn hành trình, cơng tắc, rơle, định thời, đếm, cảm biến 4.1.1.1 Nút nhấn: Nút nhấn tác động tiếp điểm (1,2) mở tiếp điểm (1,4) nối lại Hình 4-1 Tín hiệu điện (NO NC) 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN 4.1.1.2 Cơng tắc hành trình Hình -2 Cơng tắc hành trình 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN 4.1.1.3 Cảm biến a Cảm biến từ trường Cảm biến từ trường sử dụng để phát vật có từ trường Cảm biến lắp đặt thân xy lanh khí nén có pít tơng từ trường để giới hạn hành trình (hình 4-4) Hình -4 Cảm biến từ trường 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN b Cảm biến tia Cảm biến tia loại cảm biến không tiếp xúc Nguyên tắc làm việc tín hiệu vào dòng tia khí nén c Cảm biến tia rẽ nhánh Khi khơng có vật cản dòng khí nén phát từ nguồn P thẳng, có vật cản dòng khí bị rẽ nhánh qua cửa X (hình 4-6) Hình -6 Nguyên lý cảm biến tia rẽ nhánh 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN d Cảm biến tia phản hồi Khi dòng khí nén P qua khơng có vật cản đầu tín hiệu phản hồi X= 0; có vật cản tín hiệu X= Hình -7 Nguyên lý cảm biến tia phản hồi 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN đ Cảm biến cảm ứng từ Khi có vật cản kim loại nằm vùng đường sức từ trường, kim loại hình thành điện trường xốy Qua so, tín hiệu khuếch đại Trong trường hợp tín hiệu tín hiệu nhị phân, mạch Schmitt trigơ đảm nhận nhiệm vụ Hình 4- Sơ đồ mạch cảm biến từ, Ký hiệu cảm biến từ 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN 4.1.2 Phần tử xử lý tín hiệu 4.1.2.1 Phần tử OR Sơ đồ mạch, bảng chân lý, kí hiệu phần tử OR Hình 4-17 Phần tử logic OR 4.1 CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN 4.1.2.2 Phần tử AND Sơ đồ mạch, bảng chân lý, kí hiệu phần tử AND Hình 4-18 Phần tử logic AND 5.1 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VAN 5.1.1 Cơ sở lý thuyết điều khiển khí nén 5.1.1.1 Khái niệm Hệ thống truyền động khí nén hoạt động tốt sở đảm bảo việc phân bố, tính tốn lực chọn phần tử thích hợp Do việc thiết kế hệ thống truyền động việc tính tốn, lựa chọn bố trí thích hợp cấu 5.1.1.2 Tổn thất hệ thống điều khiển khí nén Tổn thất áp suất ηp Tổn thất thể tích ηv Tổn thất khí ηc 5.1 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VAN 5.1.2 Tín hiệu tác động Tín hiệu tác động vào làm thay đổi trực tiếp hay gián tiếp pít tơng trượt tín hiệu sau Tác động tay Tác động Tác động khí Tác động điện 5.1 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VAN 5.1.3 Các phương pháp điều khiển 5.1.3.1 Điều khiển tùy chọn Điều khiển tùy chọn điều khiển thường tác động thực tay chân chúng kích hoạt pít tơng dịch chuyển phía trước hoặctrở vị trí ban đầu theo mong muốn Hình -1 Điều khiển tuỳ chọn 5.1 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VAN 5.1.3.2 Điều khiển theo hành trình Trong hệ thống điều khiển theo hành trình, hoạt động phần tử đưa tín hiệu khởi độngcác cấu chuyểu hướng hay vận hành vòng lặp điều khiển khác thực phần tử chấp hành Hình 5-2 Điều khiển theo hành trình 5.1 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VAN 5.1.3.3 Điều khiển theo thời gian Điều khiển theo thời gian trạng thái điều khiển hệ thống tác động phụ thuộc vào đại lượng thời gian phần tử định thời Các phần tử định thời khí nén, dầu ép điện Hình 5.3 Điều khiển theo thời gian chất khí nén 5.1 TRUYỀN ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN VAN 5.1.3.4 Điều khiển phối hợp Điều khiển phối hợp điều khiển phối điều khiển Hình 5-4 Điều khiển phối hợp