Tài liệu học tập Hệ thống điều khiển điện - khí nén và thủy lực

Tài liệu học tập Hệ thống điều khiển điện - khí nén và thủy lực bao gồm 5 chương: Cơ sở lý thuyết về điều khiển điện - khí nén và thủy lực; Phần tử đưa tín hiệu và xử lý tín hiệu trong điều khiển khí nén và thủy lực; Các phần tử chấp hành trong hệ thống điều khiển khí nén và thủy lực; Các phần tử điều chỉnh và điều khiển trong hệ thống khí nén và thủy lực; Phân tích và thiết kế mạch điều khiển khí nén và thủy lực

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA: ĐIỆN - - HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN - KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC (Tài liệu lưu hành nội bộ) Hà nội, tháng 01 năm 2019 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển không ngừng lĩnh vực điều khiển tự động hóa, ngày thiết bị truyền dẫn, điều khiển khí nén thủy lực sử dụng máy móc trở nên rộng rãi hầu hết lĩnh vực công nghiệp nhƣ máy công cụ CNC, phƣơng tiện vận chuyển, máy dập, máy xây dựng, máy ép phun, máy y khoa, dây truyền chế biến thực phẩm thiết bị làm việc linh hoạt, điều khiển tối ƣu, đảm bảo xác, cơng suất lớn với kích thƣớc nhỏ gọn lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bị truyền động điều khiển khí hay điện Nhằm trang bị kiến thức để tiếp cận nhanh với thiết bị hệ thống điều khiển khí nén thủy lực thực tế Bài giảng “Hệ thống điều khiển điện - khí nén thủy lực” bao gồm chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý thuyết điều khiển điện - khí nén thủy lực Chƣơng 2: Phần tử đƣa tín hiệu xử lý tín hiệu điều khiển khí nén thủy lực Chƣơng 3: Các phần tử chấp hành hệ thống điều khiển khí nén thủy lực Chƣơng 4: Các phần tử điều chỉnh điều khiển hệ thống khí nén thủy lực Chƣơng 5: Phân tích thiết kế mạch điều khiển khí nén thủy lực Do thời gian trình độ có hạn nên giảng khơng tránh khỏi thiếu sót định Chúng tơi ln mong nhận đƣợc góp ý bạn đọc để giảng đƣợc tái hoàn thiện lần Xin chân thành cảm ơn! Nhóm biên soạn Phạm Văn Huy (chủ biên) Nguyễn Cao Cƣờng Nguyễn Đức Dƣơng 89 MỤC LỤC MỞ ĐẦU MỤC LỤC CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC MỤC TIÊU CỦA CHƢƠNG 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 1.1.1 Hệ thống điều khiển 1.1.1 Các loại tín hiệu điều khiển 1.1.2 Điều khiển vòng hở 1.1.3 Điều khiển vòng kín (hồi tiếp) 1.2 ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 1.2.1 Hệ thống khí nén 1.2.2 Hệ thống thủy lực 1.3 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC TRONG CÔNG NGHIỆP 1.3.1 Ứng dụng hệ thống khí nén 1.3.2 Ứng dụng hệ thống thủy lực 10 1.4 ĐƠN VỊ ĐO LƢỜNG CỦA CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 11 1.4.1Áp suất……………… 11 1.4.2.Lực……………… 11 1.4.3.Công……………… 11 1.4.4.Công suất …………………………………………………………………… 11 1.4.5.Độ nhớt động 12 1.5.CUNG CẤP VÀ XỬ LÝ NGUỒN NĂNG LƢỢNG TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 12 1.5.1.Khí nén…………… 12 1.5.2.Thủy lực 15 NỘI DUNG CỐT LÕI 20 CÂU HỎI ÔN TẬP, LIÊN HỆ THỰC TẾ 20 CHƢƠNG PHẦN TỬ ĐƢA TÍN HIỆU VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 21 2.1.CÁC PHẦN TỬ ĐƢA TÍN HIỆU 21 2.1.1.Phần tử không điện 21 2.1.2.Phần tử đƣa tín hiệu 25 2.2.CÁC PHẦN TỬ XỬ LÝ TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN 26 2.2.1.Phần tử YES 26 2.2.2.Phần tử NOT 27 2.2.3.Phần tử OR 28 2.2.4.Phần tử AND 28 2.2.5.Phần tử NAND 29 2.2.6.Phần tử NOR 30 2.2.7.Phần tử Flip-Flop 31 2.2.8.Phần tử thời gian 32 CHƢƠNG PHẦN TỬ ĐƢA TÍN HIỆU VÀ XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 34 3.1.XI LANH 34 3.1.1.Xi lanh tác động đơn 34 3.1.2.Xi lanh tác động kép 35 3.1.3.Xi lanh bƣớc (nhiều vị trí) 36 3.1.4.Xi lanh va đập 37 3.1.5.Xi lanh quay 37 3.1.6.Xi lanh băng đai 38 3.1.7.Xi lanh từ …………………………………………………………………… 38 3.2.ĐỘNG CƠ 43 3.2.1.Động kiểu bánh 43 3.2.2.Động kiểu Piston 44 3.2.3.Động kiểu cánh gạt 44 3.2.4.Động turbine 44 CHƢƠNG 4:CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU CHỈNH VÀ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 46 4.1.KHÁI NIỆM CƠ BẢN 46 4.2.CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU CHỈNH 46 4.2.1.Van an toàn 46 4.2.2.Van tràn 47 4.2.3.Van điều chỉnh áp suất (van giảm áp) 47 4.2.4.Rơ le áp suất 47 4.2.6.Van tiết lƣu chiều điều chỉnh tay 49 4.2.7.Van chân không 49 4.2.8.Van điều chỉnh thời gian (Delay) 49 4.3.CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN 51 4.3.1.Van chiều 51 4.3.2.Van đảo chiều 51 CHƢƠNG 5PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂNKHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 59 5.1 LÝ THUYẾT ĐẠI SỐ BOOLE 60 5.1.1 Các phép biến đổi hàm biến 60 5.1.2 Các luật đại số Boole 61 5.2 PHÂN LOẠI PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 63 5.2.1 Điều khiển tùy thuộc 63 5.2.3.Điều khiển theo hành trình 63 5.2.4.Điều khiển theo thời gian 64 5.2.5.Điều khiển phối hợp 65 5.2.6.Điều khiển theo chƣơng trình cứng 66 5.2.7.Điều khiển 67 5.3.PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ MACH ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 68 5.3.1.Biểu diễn sơ đồ chức trình điều khiển 68 5.3.1.1.Biểu đồ trạng thái 68 5.3.1.2.Sơ đồ chức 69 5.3.1.3.Lƣu đồ tiến trình 73 5.3.1.4.Viết phƣơng trình điều khiển 73 5.3.1.5.Vẽ sơ đồ mạch điều khiển 75 5.4 THIẾT KẾ MACH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN –KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 77 5.4.1.Nguyên tắc thiết kế 77 5.4.2.Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén với xylanh theo phƣơng pháp nhịp 79 5.4.3.Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén với xylanh theo phƣơng pháp nhịp 80 5.5.THIẾT KẾ MACH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY 81 5.6 ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN - KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 85 5.6.1.Cấu trúc PLC 86 5.6.2.Các thành phần thống khí nén điều khiển PLC 87 5.6.3.Thiết kế hệ thống điều khiển khí nén PLC 89 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC MỤC TIÊU CỦA CHƢƠNG - Hiểu rõ khái niệm hệ thống điều khiển điện – khí nén thủy lực - Nắm đƣợc ƣu, nhƣợc điểm ứng dụng điện - khí nén thủy lực - Phân phối nguồn khí nén thủy lực, loại bơm dầu thủy lực - Về thái độ: Học sinh, Sinh viên hiểu rõ khái niệm hệ thống điều khiển điện – khí nén thủy lực, ƣu nhƣợc điểm ứng dụng điện – khí nén thủy lực, phân phối nguồn khí nén thủy lực, loại bơm dầu thủy lực 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 1.1.1 Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển khí nén thủy lực bao gồm phần tử điều khiển cấu chấp hành đƣợc kết nối với thành hệ thống hoàn chỉnh để thực nhiệm vụ theo yêu cầu đặt Hệ thống đƣợc mơ tả nhƣ hình 1.1 Năng lượng điều khiển Tín hiệu đầu vào Cơ cấu chấp hành (biến lượng  năng) Xử lý thông tin điều khiển Phản hồi Hình 1.1 Hệ thống điều khiển khí nén thủy lực - Tín hiệu đầu vào: nút nhấn, cơng tắc, cơng tắc hành trình, cảm biến - Phần tử xử lý thơng tin: Xử lý tín hiệu đầu vào theo quy tắc logic xác định, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển: van logic AND, OR, NOT, YES, FLIP - FLOP - Phần tử điều khiển: điều khiển dòng lƣợng ( lƣu lƣợng, áp suất ) theo yêu cầu, thay đổi trạng thái cấu chấp hành: van đảo chiều, van tiết lƣu, van chỉnh áp - Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái đối tƣợng điều khiển đại lƣợng mạch điều khiển: xy lanh khí nén, xy lanh dầu, động khí nén, động dầu - Năng lƣợng điều khiển: gồm phần thông tin công suất + Phần thông tin: điện tử, điện cơ, khí, dầu + Phần cơng suất: - Điện: công suất nhỏ, điều khiển hoạt động dễ, nhanh - Khí nén: Cơng suất vừa, qn tính, tốc độ cao - Thủy lực: Cơng suất lớn, qn tính dễ ổn định, tốc độ thấp 1.1.1 Các loại tín hiệu điều khiển Trong điều khiển khí nén thủy lực nói chung ta dùng hai loại tín hiệu: - Tín hiệu tƣơng tự ( hình 1.2 ) Hình 1.2 Tín hiệu tương tự - Tín hiệu rời rạc số ( hình 1.3 ) Hình 1.3 Tín hiệu rời rạc ( Số ) 1.1.2 Điều khiển vòng hở Hệ thống điều khiển vịng hở khơng có so sánh tín hiệu đầu với tín hiệu đầu vào, giá trị thực thu đƣợc giá trị cần đạt đƣợc khơng đƣợc điều chỉnh, xử lý Hình 1.4 mô tả hệ thống điều khiển tốc độ động thủy lực Giá trị đặt Van điều khiển tỷ lệ Lưu lượng Lưu lượng Động thủy lực Tốc độ - Thay đổi tải trọng - Thay đổi lưu lượng bơm - Thay đổi áp suất hệ - Thay đổi nhiệt độ dầu Hình 1.4 Hệ thống điều khiển vịng hở tốc độ động thủy lực 1.1.3 Điều khiển vịng kín (hồi tiếp) Hệ thống mà tín hiệu đầu đƣợc phản hồi để so sánh với tín hiệu đầu vào Độ chệnh lệch tín hiệu vào đƣợc thông báo cho thiết bị điều khiển, để thiết bị tạo tín hiệu điều khiển tác dụng lên đối tƣợng điều khiển cho giá trị thực ln đạt đƣợc nhƣ mong muốn Hình 1.5 minh họa hệ thống điều khiển vị trí chuyển động cần pít tơng xy lanh thủy lực Bộ điều khiển tỉ lệ Giá trị đặt Tín hiệu điều khiển (u) Kp Van điều khiển tỉ lệ Lưu lượng Xy lanh thủy lực Vị trí Phần tử so sánh Đo lường vị trí Hình 1.5 Hệ thống điều khiển vịng kín vị trí pít tơng thủy lực 1.2 ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC 1.2.1 Hệ thống khí nén a Ƣu điểm - Tính đồng lƣợng phần tử điều khiển chấp hành nên sửa chữa, bảo dƣỡng, tổ chức kỹ thuật đơn giản, thuận tiện - Không yêu cầu cao đặc tính kỹ thuật nguồn lƣợng: 3-8 bar - Khả tải lớn động khí nén - Độ tin cậy cao trục trặc kỹ thuật - Tuổi thọ lớn - Tính đồng lƣợng cấu chấp hành phần tử chức báo hiệu, kiểm tra, điều khiển nên làm việc môi trƣờng dễ nổ, đảm bảo môi trƣờng vệ sinh - Có khả truyền tải lƣợng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đƣờng dẫn - Trọng lƣợng phần tử hệ thống khí nén nhỏ, khả giãn nở áp suất khí lớn, nên truyền động đạt đƣợc vận tốc lớn b Nhƣợc điểm - Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử - Khả lập trình cồng kềnh so với điện tử, điều khiển theo chƣơng trình có sẵn Khả điều khiển phức tạp - Lực truyền tải trọng thấp - Dịng khí nén thoát đƣờng dẫn gây tiếng ồn - Khơng điều khiển đƣợc q trình trung gian ngƣỡng 1.2.2 Hệ thống thủy lực a Ƣu điểm: - Truyền động đƣợc công suất cao lực lớn nhờ cấu tƣơng đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao, địi hỏi bảo dƣỡng, sửa chữa - Điều chỉnh đƣợc vận tốc làm việc tinh không cấp nhờ thiết bị điều khiển kỹ thuật số hóa, dễ thực tự động hóa theo điều kiện làm việc chƣơng trình cho sẵn - Kết cấu nhỏ gọn, nối kết thiết bị với dễ dàng việc đổi chỗ mối nối ống - Dễ biến đổi chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến cấu chấp hành - Có khả giảm khối lƣợng kích thƣớc nhờ chọn áp suất thủy lực cao - Nhờ quán tính nhỏ bơm động thủy lực, nhờ tính chịu nén dầu nên sử dụng vận tốc cao mà khơng sợ bị va đập mạnh nhƣ trƣờng hợp khí hay điện - Dễ theo dõi quan sát áp kế, hệ mạch phức tạp - Tự động hóa đơn giản dùng phần tử tiêu chuẩn hóa - Dễ đề phịng q tải nhờ van an toàn b Nhƣợc điểm - Mất mát đƣờng ống dẫn rò rỉ bên phần tử, làm giảm hiệu suất phạm vi ứng dụng - Khó giữ đƣợc vận tốc khơng đổi phụ tải thay đổi tính nén đƣợc dầu tính đàn hồi đƣờng ống - Nhiệt độ độ nhớt thay đổi làm ảnh hƣởng đến độ xác điều khiển - Khả lập trình tích hợp hệ thống nên khó khăn thay đổi chƣơng trình việc - Khi khởi động, nhiệt độ hệ thống chƣa ổn định vận tốc làm việc thay đổi độ nhớt chất lỏng thay đổi 1.3 PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN VÀ THỦY LỰC TRONG CƠNG NGHIỆP 1.3.1 Ứng dụng hệ thống khí nén Hệ thống điều khiển khí nén đƣợc sử dụng rộng rãi lĩnh vực mà vấn đề nguy hiểm, hay xảy cháy nổ, nhƣ: đồ gá kẹp chi tiết nhựa, chất dẻo đƣợc sử dụng ngành khí nhƣ cấp phơi gia công, môi trƣờng vệ sinh nhƣ công nghệ sản xuất thiết bị điện tử Ngồi hệ thống điều khiển khí nén đƣợc sử dụng dây truyền sản xuất thực phẩm nhƣ: rửa bao bì tự động, chiết nƣớc đóng chai thiết bị vận chuyển kiểm tra băng tải, thang máy cơng nghiệp, thiết bị lị hơi, đóng gói, bao bì, in ấn, phân loại sản phẩm cơng nghiệp hóa chất, y khoa sinh học - Khâu điều khiển: Phản ứng lại theo tín hiệu đơn có ảnh hƣởng đến trạng thái khâu điều chỉnh - Khâu điều chỉnh: Điều khiển dịng lƣợng sinh cơng thay đổi trạng thái phần tử làm việc Nếu thực thay mạch điều khiển khí nén chƣơng trình điều khiển PLC, khâu điều chỉnh điều khiển cho phần tử làm việc điện từ Dù van xung điện từ hay van điện từ sử dụng lị xo đƣợc sử dụng, cịn phụ thuộc vào u cầu cơng nghệ an tồn Khi chuyển đổi thành chƣơng trình PLC khâu cần giữ lại Van xung kỹ thuật điều khiển khí nén có hai ngõ vào điều khiển có đặc tính nhớ Theo cách thức hoạt động so sánh với khâu nhớ RS Việc chuyển đổi thật đơn giản ta thay tất van xung khâu nhớ RS Ngõ vào điều khiển khâu điều chỉnh SET van tƣơng ứng với điều kiện cho set, ngõ vào lại tƣơng ứng với reset khâu RS Van xung sử dụng cuộn dây từ Để điều khiển, cuộn dây sử dụng ngõ không đảo khâu nhớ RS Còn cuộn dây thứ hai ta sử dụng ngõ đảo khâu nhớ RS Tùy theo yêu cầu cơng nghệ mà mạch điều khiển khí nén đảm nhận, mà ta sử dụng hƣớng điều khiển cho van tƣơng ứng Sau tất đƣợc xác định, mạch điều khiển khí nén đƣợc chuyển đổi trực tiếp thành chƣơng trình LAD Một số qui tắc cần ý: - Khâu điều chỉnh xylanh làm việc đƣợc thay van điện từ - Tất van xung đƣợc thay khâu nhớ RS - Xác định đƣợc tính logic mạch - Chuyển đổi mạch thành chƣơng trình PLC Ví dụ Điều khiển Máy uốn kim loại sử dụng khí nén PLC Các kim loại cần đƣợc uốn đầu theo theo khuôn cho trƣớc (sơ đồ cơng nghệ) Qui trình hoạt động máy nhƣ sau: - Thanh kim loại cần uốn đƣợc đặt lên khn uốn - Ấn nút khởi động S0 xy lanh Cyl.1 hạ xuống để giữ lấy kim loại - Khi kim loại đƣợc giữ chặt (nhận biết cơng tắc hành trình S2) xy lanh Cyl.2 hạ xuống để uốn kim loại vng góc trƣớc Sau uốn xong tự động nâng lên nhờ cơng tắc hành trình S4 - Khi xy lanh Cyl.2 trở vị trí (nhận biết S3) xy lanh Cyl.3 đƣợc đẩy để uốn kim loại giai đọan uốn cuối theo định hình khn uốn Khi xy lanh Cyl.3 đến vị trí S6 tự động rút ngƣợc 95 - Khi xy lanh Cyl.3 rút đến vị trí (nhận biết S5) xy lanh Cyl.1 rút vị trí (nhận biết S1) Lúc kim loại đƣợc tự Ngƣời sử dụng lấy đặt kim loại vào Và chu kỳ lại bắt đầu Sơ đồ cơng nghệ: Hình 5.46 Sơ đồ công nghệ máy uốn kim loại Sơ đồ mạch điều khiển khí nén: Hình 5.47 Sơ đồ mạch điều khiển khí nén Phân tích: Từ sơ đồ điều khiển khí nén ta nhận thấy van xung mạch 1.1, 2.1 3.1 Khi chuyển sang điều khiển chƣơng trình thiết ta phải thay van van xung điện từ có đặc tính nhớ Mỗi van xung điện từ có cuộn dây 96 Vì cần phải có ngõ số để điều khiển van Tổng cộng ta cần có ngõ để điều khiển van Để thực điều khiển chƣơng trình PLC, van xung đƣợc thay khâu RS, ngõ khâu nhớ đƣợc sử dụng để điều khiển trực tiếp van xung điện từ thay Y1, Y3, Y5 nhƣ Y2, Y4 Y6 (sơ đồ công nghệ) Hai van xung 0.1 0.2 hai van hỗ trợ mạch điều khiển khí Hai van khơng phải van Vì chuyển thành chƣơng trình đƣợc thay ô nhớ Van 0.1 M0.0, van 0.2 M0.1 Theo sơ đồ mạch điều khiển, ta có: Mỗi vị trí xy lanh đƣợc xác định cơng tắc hành trình (CTHT) Xy lanh Cyl.1 nhận biết S1 S2, xy lanh Cyl.2 nhận biết S3 S4, xy lanh Cyl.3 nhận biết S5 S6 Các công tắc hành trình khơng thể thiếu điều khiển Ngồi để khởi động cịn có nút nhấn S0 Nhƣ cần đến ngõ vào số Bảng ký hiệu 97 Kết nối dây với PLC: Chƣơng trình PLC LAD: 98 Ví dụ Điều khiển Máy doa miệng ống kim loại sử dụng Khí nén PLC Ống kim loại cần đƣợc doa miệng theo khuôn cho trƣớc (sơ đồ công nghệ) Máy hoạt động nhƣ sau: Ngƣời vận hành đặt ống kim loại cần doa miệng vào vị trí cho miệng ống phải chạm vào cử chặn miệng ống Sau ấn nút nhấn S0, xy lanh Cyl.1 kẹp ống lại ống đƣợc kẹp cử chặn miệng ống tự động rút Xy lanh Cyl.2 hạ xuống doa miệng ống theo khuôn A thời gian doa khỏang 3s Sau xy lanh Cyl.2 rút khuôn B đƣợc xylanh Cyl.4 đƣa vào Sau khn B đƣợc đƣa vào xy lanh Cyl.2 hạ xuống để doa miệng ống theo khuôn B Tƣơng tự nhƣ khuôn A việc doa khoảng 3s Sau xy lanh Cyl.2 trở vị trí xy lanh Cyl.4 rút khn B đặt khn A vị trí sẵn sàng cho ống kim loại Sau miệng ống đƣợc doa theo khn B xong xy lanh kẹp ống Cyl.1 co thả ống kim loại khỏi hàm kẹp Xy lanh Cyl.2 đƣợc đẩy trở vị trí chặn miệng ống Một chu kỳ lại bắt đầu Sơ đồ cơng nghệ: Hình 5.48 Sơ đồ công nghệ máy doa miệg ống kim loại Sơ đồ mạch điều khiển khí nén: 99 Hình 5.49 Mạch điều khiển khí nén máy doa miệng ống kim loại Phân tích: Từ sơ đồ điều khiển khí nén ta nhận thấy van xung mạch 1.1, 3.1 4.1 đƣợc thay van xung điện từ, chƣơng trình PLC sử dụng khau RS Để điều khiển van ta cần ngõ Van 2.1 sơ đồ đƣợc thay van điện từ có lị xo hồi phục vị trí Để điều khiển van ta dùng ngõ Ba van xung 0.1, 0.2 0.3 van hỗ trợ mạch điều khiển khí Nó đƣợc thay ô nhớ Van 0.1 M0.0, van 0.2 M0.1, van 0.3 M0.2 Theo sơ đồ điều khiển thì: Khâu điều chỉnh trễ 3.5 đƣợc thay timer 100 Theo sơ đồ công nghệ ta cần đến CTHT nút nhấn khởi động từ S0 đến S6 Nhƣ cần đến ngõ vào số Bảng ký hiệu Kết nối dây với PLC: Hình 5.50 Sơ đồ nối dây ngoại vi với ngõ vào PLC Chƣơng trình viết LAD: 101 102 103 NỘI DUNG THẢO LUẬN 1.Nội dung thảo luận : Đại số Boole phƣơng pháp điều khiển khí nén thủy lực 2.Nội dung thảo luận : Phƣơng pháp thiết kế mạch điều khiển khí nén thủy lực 3.Nội dung thảo luận : Phƣơng pháp thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén thủy lực 4.Nội dung thảo luận : Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén thủy lực phƣơng pháp Grafcet Nội dung thảo luận : Điều khiển hệ thống khí nén thủy lực điều khiển lập trình PLC TÓM TẮT NỘI DUNG CỐT LÕI Hiểu nắm rõ đại số Boole, phƣơng pháp điều khiển thiết kế mạch khí nén, điện khí nén cho hệ thống khí nén thủy lực Điều khiển hệ thống khí nén thủy lực điều khiển lập trình CÂU HỎI ÔN TẬP, ỨNG DỤNG THỰC TẾ 1.Câu hỏi tập ôn tập chương Bài Cho biểu đồ trạng thái: Yêu cầu: - Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp nhịp? 2- Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp Grafcet? Bài Cho biểu đồ trạng thái: 104 Yêu cầu: - Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp nhịp? 2- Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp Grafcet? Bài Cho biểu đồ trạng thái: Yêu cầu: - Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp nhịp? - Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo phƣơng pháp Grafcet? - Viết chƣơng trình lập trình PLC cho biểu đồ trạng thái xy lanh trên? Bài Cho biểu đồ trạng thái: Yêu cầu: - Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén theo phƣơng pháp nhịp? 2- Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén theo phƣơng pháp Grafcet? 105 - Viết chƣơng trình lập trình PLC cho biểu đồ trạng thái xy lanh trên? Bài Cho biểu đồ trạng thái: Yêu cầu: - Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén theo phƣơng pháp nhịp? 2- Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén theo phƣơng pháp Grafcet? - Viết chƣơng trình lập trình PLC cho biểu đồ trạng thái xy lanh trên? Bài Cho sơ đồ công nghệ máy khoan Một mẫu gỗ cần đƣợc khoan lỗ Sơ đồ công nghệ để khoan mẫu gỗ đƣợc cho nhƣ hình vẽ Sơ đồ cơng nghệ: 106 Sơ đồ điều khiển khí nén: Sử dụng PLC khí nén điều khiển công nghệ theo yêu cầu: Thiết lập bảng ký hiệu Vẽ sơ đồ kết nối dây với PLC Viết chƣơng trình điều khiển theo hai cách: a Sơ đồ kết nối dây cứng b Theo u cầu cơng nghệ Bài Sử dụng PLC khí nén điều khiển máy dập phôi thép tự động dây truyền sản xuất trụ điện bê tông theo yêu cầu: Khi tác động tín hiệu khởi động ( nút nhấn PB ) pít tơng kẹp chặt dịch chuyển từ vị trí A đến vị trí B thực kẹp chặt phơi, lúc LS2 đƣợc tác động pít tơng dập dịch chuyển từ vị trí C đến D để dập định hình phơi ( theo hình dạng khn ) lúc LS4 tác động làm cho pít tơng dập lùi C LS3 tác động LS3 tác động làm cho pít tơng kẹp dịch chuyển từ B A LS1 tác động dừng trình dập (hình 5.58) 107 Chú ý: PLC nhận tín hiệu từ PB LS1 LS3 tác động 2.Câu hỏi liên hệ thực tế : Thiết mạch điều khiển lập trình PLC cho cơng nghệ máy cán tơn gồm xi lanh HƢỚNG DẪN TỰ HỌC Ở NHÀ Thiết kế mạch điều khiển cho công nghệ xi lanh phƣơng pháp Grafcet lập trình điều khiển PLC 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO Điều khiển khí nén thủy lực (2003) – Lê Tiến Dũng, NXB Giáo Dục Hệ thống điều khiển khí nén thủy lực (2003), Bùi Hải Triều, NXB Giáo Dục Hệ thống điều khiển khí nén (2003), Nguyễn Ngọc Phƣơng, NXB Giáo Dục 109 ... thiết bị hệ thống điều khiển khí nén thủy lực thực tế Bài giảng ? ?Hệ thống điều khiển điện - khí nén thủy lực? ?? bao gồm chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý thuyết điều khiển điện - khí nén thủy lực Chƣơng... hệ thống điều khiển điện – khí nén thủy lực, ƣu nhƣợc điểm ứng dụng điện – khí nén thủy lực, phân phối nguồn khí nén thủy lực, loại bơm dầu thủy lực 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ... bơm dầu hệ thống thủy lực NỘI DUNG CỐT LÕI - Hiểu khái niệm hệ thống điều khiển điện – khí nén thủy lực - Ƣu, nhƣợc điểm ứng dụng hệ thống khí nén thủy lực - Phân phối nguồn khí nén thủy lực, loại