Bài tập thủy lực khí nén điều khiển bằng PLC có lời giải
Céng ®ång C¬ ®iƯn tư ViƯt Nam http://codientu.org BÀI 1 PHẦN A : BÀI TẬP Thiết kế mạch khí nén, điện – khí nén và viết chương trình PLC điều khiển cho một thiết bò đóng mở cửa với yêu cầu sau: - Khi nhấn đồng thời nút ON1 và ON2, piston đẩy ra, cửa mở. - Khi nhấn nút OFF, piston hồi về, kết thúc một chu trình hoạt động. PHẦN B : THÍ NGHIỆM I./ Thí nghiệm điện – khí nén: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Kết hợp giữa điện – khí nén. - Ưu điển khi sử dụng hệ thống điều khiển điện – khí nén so với sử dụng mạch khí nén đơn thuần. 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén. - Xi lanh tác động kép : 01 cái. - Van điện từ 5/2 tác động kép. - Nút nhấn thường hở : 02 cái. - Rơle : 02 cái. 3./ Trình tự thí nghiệm: - Đọc kỹ và tìm hiểu sơ bộ nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển. - Kết nối mạch điện điều khiển như hình vẽ, kiểm tra thật kỹ mạch trước khi cấp nguồn. - Kết nối các cơ cấu chấp hành với các van điện từ. - Cấp nguồn khí nén và ngồn điện cho mạch hoạt động. - Quan sát họat động của mạch. - Vẽ biểu đồ trạng thái, so sánh với biểu đồ trạng thái được lập bởi yêu cầu điều khiển. - Tắt nguồn khí nén, điện, tháo thiết bò trả về vò trí ban đầu, vệ sinh bàn thực tập. II./ Thí nghiệm PLC: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Điều khiển hệ thống khí nén bằng PLC thông qua các van điện từ. - Thấy rõ ưu điểm của PLC ứng dụng trong điều khiển hệ thống khí nén. 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén. - Xi lanh tác động kép : 01 cái. - Van điện từ 5/2 tác động kép : 01 cái (24VDC). - CPU 214 ngõ ra 24 VDC. - Dây và ống nối. 3./ Trình tự thí nghiệm: - Chuẩn bò đầy đủ thiết bò cho bài thí nghiệm. - Kiểm tra lại chương trình PLC trước khi nạp vào CPU. - Kết nối ngõ ra của PLC với các van điện từ , kết nối các van điện từ với các cơ cấu chấp hành. - Nạp chương trình điều khiển cho PLC. - Quan sát hoạt động của mạch. - Vẽ biểu đồ trạng thái và so sánh với biểu đồ trạng thái của mạch điện – khí nén, biểu đồ trạng thái lập từ yêu cầu điều khiển. * Chú ý: Khi kết nối ngõ ra của PLC với các van điện từ cần chú ý đến điện áp ngõ ra của PLC và điện áp ngõ vào của các van điện từ. III./ Ý nghóa: Từ các mạch thí nghiệm khí nén, đện – khí nén và điều khiển bằng PLC, ta rút ra nhận xét: Đối với các mạch khí nén phức tạp, yêu cầu điều khiển phức tạp, nếu phối hợp giữa khí nén và điện thông qua các van điện từ thì hệ thống sẽ đơn giản hơn, tiết kiệm hơn. Nếu kết hợp giữa khí nén, điện – khí nén và PLC thì hệ thống sẽ vô cùng đơn giản và linh hoạt. Khi phối hợp điều khiển với PLC, ta dễ dàng thay đổi qui trình điều khiển bằng cách thay đổi chương trình nạp vào PLC mà không cần phải kết nối lại mạch – Đây là ưu điểm lớn nhất của PLC. PHẦN C : HƯỚNG DẪN: I./ Thiết kế mạch khí nén: - Với yêu cầu điều khiển đơn giản, ta thiết lập ngay sơ đồ mạch khí nén từ biểu đồ trạng thái: 1./ Biểu đồ trạng thái: HÌNH 1.1 2./ Sơ đồ mạch khí nén: HÌNH 1.2 1 1 1 1 2 3=1 1 0 ON1 ON2 OFF II./Thiết lập mạch điện điều khiển: 1./ Sơ đồ kết nối điện – khí nén: HÌNH 1.3 2./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: a./ Qui trình điều khiển: XI LANH A+ A- CÔNG TẮC ON1 . 0N2 OFF CUỘN DÂY Y1 Y2 b./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: III./ Chương trình điều khiển bằng PLC : k 1 k 1 k 1 ON1 ON2 OFF k 2 Y1 Y2 k 1 k 2 A a 0 a a 1 a Y2 a Y1 a 1./ Sơ đồ chức năng: 2./ Xác đònh I / O: INPUT OUTPUT I Þ . Þ : ON1 Q Þ . Þ : K1 I Þ . 1 : ON2 Q Þ . 1 : K2 I Þ . 2 : OFF 3./ Chương trình điều khiển: S XI LANH A RA 1 CUỘN K1 CÓ ĐIỆN 2 CUỘN K2 CÓ ĐIỆN S XI LANH A về & ON1 ON2 OFF BÀI 2 PHẦN A : BÀI TẬP Thiết kế mạch khí nén, điện – khí nén và viết chương trình PLC điều khiển cho một trạm đóng hộp sản phẩm với yêu cầu hoạt động như sau: - Khi nhấn nút ON, piston A đi ra, đẩy sản phẩm ra khỏi thùng chứa rồi hồi về. - Khi piston A hồi về xong, piston đi ra đẩy sản phẩm vào hộp rồi hồi về, kết thúc một chu trình đóng hộp sản phẩm. PHẦN B : THÍ NGHIỆM I./ Thí nghiệm điện – khí nén: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Kết hợp giữa điện – khí nén. - Ưu điển khi sử dụng hệ thống điều khiển điện – khí nén so với sử dụng mạch khí nén đơn thuần. 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén và ống nối. - Xi lanh tác động kép : 02 cái. - Van điện từ 5/2 tác động kép : 02 cái. - Công tắc hành trình : 04 cái. - nút nhấn : 01 cái. - Rơle : 04 cái. 3./ Trình tự thí nghiệm: - Đọc kỹ và tìm hiểu sơ bộ nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển. - Kết nối mạch điện điều khiển như hình vẽ, kiểm tra thật kỹ mạch trức khi cấp nguồn. - Kết nối các cơ cấu chấp hành với các van điện từ. - Cấp nguồn khí nén và ngồn điện cho mạch hoạt động. - Quan sát họat động của mạch. - Vẽ biểu đồ trạng thái, so sánh với biểu đồ trạng thái được lập bởi yêu cầu điều khiển. - Tắt nguồn khí nén, điện, tháo thiết bò trả về vò trí ban đầu, vệ sinh bàn thực tập. II./ Thí nghiệm PLC: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Điều khiển hệ thống khí nén bằng PLC thông qua các van điện từ. - Thấy rõ ưu điểm của PLC ứng dụng trong điều khiển hệ thống khí nén. 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén, ống nối. - Xi lanh tác động kép : 02 cái. - Van điện từ 5/2 tác động kép : 02 cái. - Công tắc hành trình: : 04 cái. - CPU 214 ngõ ra 24 VDC. - Dây nối. 3./ Trình tự thí nghiệm: - Chuẩn bò đầy đủ thiết bò cho bài thí nghiệm. - Kiểm tra lại chương trình PLC trước khi nạp vào CPU. - Kết nối ngõ ra của PLC với các van điện từ , kết nối các van điện từ với các cơ cấu chấp hành. - Nạp chương trình điều khiển cho PLC. - Quan sát hoạt động của mạch. - Vẽ biểu đồ trạng thái và so sánh với biểu đồ trạng thái của mạch điện – khí nén, biểu đồ trạng thái lập từ yêu cầu điều khiển. * Chú ý: Khi kết nối ngõ ra của PLC với các van điện từ cần chú ý đến điện áp ngõ ra của PLC và điện áp ngõ vào của các van điện từ. III./ Ý nghóa: Từ các mạch thí nghiệm khí nén, đện – khí nén và điều khiển bằng PLC, ta rút ra nhận xét: Đối với các mạch khí nén phức tạp, yêu cầu điều khiển phức tạp, nếu phối hợp giữa khí nén và điện thông qua các van điện từ thì hệ thống sẽ đơn giản hơn, tiết kiệm hơn. Nếu kết hợp giữa khí nén, điện – khí nén và PLC thì hệ thống sẽ vô cùng đơn giản và linh hoạt. Khi phối hợp điều khiển với PLC, ta dễ dàng thay đổi qui trình điều khiển bằng cách thay đổi chương trình nạp vào PLC mà không cần phải kết nối lại mạch – Đây là ưu điểm lớn nhất của PLC. PHẦN C: HƯỚNG DẪN I./ Thiết kế mạch khí nén: 1./ Xác đònh biến: - Gọi a 0 , a 1 , b 0 , b 1 là các công tắc hành trình của các xi lanh A và B. - Gọi A+, A-, B+, B- là các trạng thái đi ra và hồi về của các xi lanh A và B. 2./ Biểu đồ trạng thái: HÌNH 2.1 3./ Thành lập hàm và đơn giản bìa Karnaugh: - Từ biểu đồ trạng thái ta được: A+ = a 0 . b 0 A- = a 1 . b 0 B+ = a 0 . b 0 B- = a 0 . b 1 - Các hàm A+ và B+ trùng nhau nên ta phải thêm vào một phần tử nhớ phụ, các hàm trở thành: A+ = a 0 . b 0 . x\ A- = a 1 . b 0 . x B+ = a 0 . b 0 . x B- = a 0 . b 1 . x X+ = a 1 . b 0 . x\ X- = a 0 . b 1 . x\ Bìa karnaugh: B+ B- A- A+ X- X+ a./ Đơn giản hàm A: 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5=1 1 0 1 0 A B a 0 b 0 a 0 b 1 a 1 b 1 a 1 b 0 x x\ x A- A- A- A+ A- A+ A+ = b 0 . x\ A- = x b./ Ñôn giaûn haøm B: B+ B- B- B- B- B- B+ = a 0 . b 0 . x B- = b 1 c./ Ñôn giaûn haøm X: X+ X+ X+ X- X- X+ X+ = a 1 X- = a 0 . x\ 4./ Sô ñoà logic: HÌNH 2.2 x\ a 0 b 0 a 0 b 1 a 1 b 1 a 1 b 0 a 0 b 0 a 0 b 1 a 1 b 1 a 1 b 0 x a 0 b 0 a 0 b 1 a 1 b 1 a 1 b 0 S R A+ A- B- B+ X S R & & 1 1 1 1 1 & & 1 1 1 1 & 1 S R 1 1 1 A B a 0 a 1 b 0 x x\ x\ x 5./ Sơ đồ mạch khí nén: HÌNH 2.3 II./Thiết kế mạch điện điều khiển: 1./ Sơ đồ kết nối Điện – Khí nén: HÌNH 2.4 2./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: a./ Qui trình điều khiển: XI LANH A+ A- B+ B- CTHT st a 1 a 0 b 1 CUỘN DÂY Y1 Y2 Y3 Y4 A a 0 a a 1 a Y2 a Y1 a A a 0 a a 1 a Y2 a Y1 a [...]... đến điện áp ngõ ra của PLC và điện áp ngõ vào của các van điện từ III./ Ý nghóa: Từ các mạch thí nghiệm khí nén, đện – khí nén và điều khiển bằng PLC, ta rút ra nhận xét: Đối với các mạch khí nén phức tạp, yêu cầu điều khiển phức tạp, nếu phối hợp giữa khí nén và điện thông qua các van điện từ thì hệ thống sẽ đơn giản hơn, tiết kiệm hơn Nếu kết hợp giữa khí nén, điện – khí nén và PLC thì hệ thống sẽ vô... đến điện áp ngõ ra của PLC và điện áp ngõ vào của các van điện từ III./ Ý nghóa: Từ các mạch thí nghiệm khí nén, đện – khí nén và điều khiển bằng PLC, ta rút ra nhận xét: Đối với các mạch khí nén phức tạp, yêu cầu điều khiển phức tạp, nếu phối hợp giữa khí nén và điện thông qua các van điện từ thì hệ thống sẽ đơn giản hơn, tiết kiệm hơn Nếu kết hợp giữa khí nén, điện – khí nén và PLC thì hệ thống sẽ... đến điện áp ngõ ra của PLC và điện áp ngõ vào của các van điện từ III./ Ý nghóa: Từ các mạch thí nghiệm khí nén, đện – khí nén và điều khiển bằng PLC, ta rút ra nhận xét: Đối với các mạch khí nén phức tạp, yêu cầu điều khiển phức tạp, nếu phối hợp giữa khí nén và điện thông qua các van điện từ thì hệ thống sẽ đơn giản hơn, tiết kiệm hơn Nếu kết hợp giữa khí nén, điện – khí nén và PLC thì hệ thống sẽ vô... Tắt nguồn khí nén, điện, tháo thiết bò trả về vò trí ban đầu, vệ sinh bàn thực tập II./ Thí nghiệm PLC: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Điều khiển hệ thống khí nén bằng PLC thông qua các van điện từ - Thấy rõ ưu điểm của PLC ứng dụng trong điều khiển hệ thống khí nén 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén, ống nối - Xi lanh tác động kép : 02 cái - Van điện từ 5/2 tác động kép : 02 cái - Công tắc hành... Tắt nguồn khí nén, điện, tháo thiết bò trả về vò trí ban đầu, vệ sinh bàn thực tập II./ Thí nghiệm PLC: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Điều khiển hệ thống khí nén bằng PLC thông qua các van điện từ - Thấy rõ ưu điểm của PLC ứng dụng trong điều khiển hệ thống khí nén 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén, ống nối - Xi lanh tác động kép : 03 cái - Van điện từ 5/2 tác động kép : 03 cái - Công tắc hành... Tắt nguồn khí nén, điện, tháo thiết bò trả về vò trí ban đầu, vệ sinh bàn thực tập II./ Thí nghiệm PLC: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Điều khiển hệ thống khí nén bằng PLC thông qua các van điện từ - Thấy rõ ưu điểm của PLC ứng dụng trong điều khiển hệ thống khí nén 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén, ống nối - Xi lanh tác động kép : 02 cái - Van điện từ 5/2 tác động kép : 02 cái - Công tắc hành... mạch khí nén: HÌNH 3.3 II./ Thiết kế mạch điện điều khiển: 1./ Sơ đồ kết nối điện – khí nén: A a0 a Y1 a a1 a b0 a B Y3 a Y2 a Y4 a HÌNH 3.4 2./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: a./ Qui trình điều khiển: XI LANH TIẾP ĐIỂM CUÔN DÂY A+ ST Y1 A-/B+ a1 Y2\Y3 b1 a Bb1 Y4 b./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: start a0 k1 k1 k3 k2 a1 b0 k2 b1 b0 k4 k1 k2 K1 k3 k4 K2 K4 Y2 Y1 K3 Y3 Y4 HÌNH 3.5 III./ Chương trình PLC: ... 1 1 1 1 & 1 S R 1 HÌNH 4.2 5./ Sơ đồ khí nén: HÌNH 4.3 B B+ B- II./ Thiết kế mạch điện điều khiển: 1./ Sơ đồ kết nối điện – khí nén: a0 a A Y1 a a1 a b0 a B Y3 a Y2 a b1 a Y4 a HÌNH 4.4 2./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: a./Qui trình điều khiển: XI LANH TIẾP ĐIỂM CUỘN DÂY A+ ST Y1 B+ a1 Y3 X+ b1 Y5 Bb1 Y4 Ab0 Y2 Xa0 Y6 k3 k4 b1 k4 b0 k2 a0 b./ Sơ đồ mạch điện điều khiển: k1 ST k1 a1 a0 k3 k1 k3 k4 k2... trí đóng nắp rồi hồi về, kết thúc một chu trình đóng nắp chai PHẦN B : THÍ NGHIỆM I./ Thí nghiệm điện – khí nén: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Kết hợp giữa điện – khí nén - Ưu điển khi sử dụng hệ thống điều khiển điện – khí nén so với sử dụng mạch khí nén đơn thuần 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén và ống nối - Xi lanh tác động kép : 03 cái - Van điện từ 5/2 tác động kép : 03 cái - Công tắc hành... khuôn dập và sau đó hồi về, kết thúc một chu trình dập khuôn PHẦN B : THÍ NGHIỆM I./ Thí nghiệm điện – khí nén: 1./ Mục đích – yêu cầu: - Kết hợp giữa điện – khí nén - Ưu điển khi sử dụng hệ thống điều khiển điện – khí nén so với sử dụng mạch khí nén đơn thuần 2./ Dụng cụ thí nghiệm: - Bộ nguồn khí nén và ống nối - Xi lanh tác động kép : 02 cái - Van điện từ 5/2 tác động kép : 02 cái - Công tắc hành . chương trình PLC điều khi n cho một thiết bò đóng mở cửa với yêu cầu sau: - Khi nhấn đồng thời nút ON1 và ON2, piston đẩy ra, cửa mở. - Khi nhấn nút OFF, piston. nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khi n. - Kết nối mạch điện điều khi n như hình vẽ, kiểm tra thật kỹ mạch trước khi cấp nguồn. - Kết nối các cơ cấu