Bài 4 : Thiết kế hệ thống điều khiển bằng khí nén
4.3 Thiết kế mạch tổng hợp điều khiển theo nhịp
Phương pháp điều khiển theo nhịp đươc ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển bằng khí nén. Trong thực tế do những yêu cầu công nghệ khác nhau, mà mạch thiết kế sẽ khác nhau. Điển hình là các mạch sau:
- Mạch điều khiển theo nhịp với chu kỳ thực hiện nhảy cóc. - Mạch điều khiển theo nhịp với chu kỳ thực hiện lặp lại.
- Mạch điều khiển theo nhịp với các chu kỳ thực hiện đồng thời. - Mạch điều khiển theo nhịp với các chu kỳ thực hiện tuần tự.
4.3.1. Mạch điều khiển theo nhịp với chu kỳ thực hiện nhảy cóc
Biểu đồ thực hiện nhịp được biểu diễn trên hình 4.58. Khi k = 1, tức là vị trí của van đảo chiều có định vị ở vị trí bên trái, các bước thực hiện sẽ lần lượt từ bước thứ nhất đến bước thứ bảy. Khi k = 0, tức là khi vị trí của van đảo chiều có định vị ở vị trí bên phải, các bước thực hiện sẽ lần lượt từ bước thứ nhất, bước thứ hai và nhảy qua đến bước thứ bảy.
Hình 4.37: Biểu đồ thực hiện chu kỳ nhảy cóc
Như vậy, mạch tổng hợp gồm có 2 chương trình. Khi k = 1, ta có biểu đồ trạng thái của chương trình thứ nhất.
Hình 4.39: Biểu đồ trạng thái của chương trình thứ nhất: (khi k = 1)
Khi k = 0, ta có biểu đồ trạng thái của chương trình thứ hai.
Hình 4.40 Biểu đồ trạng thái của chương trình thứ hai: (khi k = 0)
4.3.2. Mạch điều khiển theo nhịp với chu kỳ thực hiện lặp lại
a. Nguyên lý hoạt động
Biểu đồ thực hiện nhịp được biểu diễn trên hình 4.41. Khi k = 1, tức là vị trí của van đảo chiều có định vị ở vị trí bên trái, các bước thực hiện sẽ lần lượt từ bước thứ nhất đến bước thứ bảy. Khi k = 0, tức là khi vị trí của van đảo chiều có định vị ở vị trí bên phải, các bước thực hiện sẽ lần lượt từ bước thứ nhất đến bước thứ bảy. Sau đó sẽ lặp lại từ bước thứ ba đến bước thứ sáu.
Mạch điều khiển theo nhịp với chu kỳ thực hiện lặp lại biểu diễn trên hình 4.42.
Hình 4.41: Biểu đồ thực hiện chu kỳ lặp lại
b. Ví dụ ứng dụng
Qui trình cơng nghệ được biểu diễn ở biểu đồ trạng thái (hình 4.42).
Hình 4.42: Mạch điều khiển theo nhịp với chu kỳ thực hiện lặp lại
4.3.3. Mạch điều khiển theo nhịp với các chu kỳ thực hiện đồng thời
Nguyên lý hoạt động:
Sau khi qui trình M thực hiện xong, thì các qui trình 1, qui trình 2, qui trình 3 sẽ thực hiện đồng thời. Sau khi 3 qui trình thực hiện đồng thời hồn thành, tín hiệu ở cổng ra Yn+1 sẽ được kết hợp lại bằng phần tử AND, để qui trình N thực hiện.
Như vậy, trước khi chuẩn bị thực hiện đồng thời các qui trình, tín hiệu sẽ được phân nhánh. Sau khi các qui trình đồng thời thực hiện xong, các tín hiệu sẽ được kết hợp lại. Nguyên lý hoạt động điều khiển theo nhịp với các
Hình 4.43: Mạch điều khiển với các chu kỳ thực hiện đồng thời
4.3.4. Mạch điều khiển theo nhịp với các chu kỳ thực hiện tuần tự
Sau khi qui trình M thực hiện, nếu k = 1 thì qui trình thứ nhất sẽ thực hiện, nếu k = 0, thì qui trình thứ hai sẽ thực hiện. Sau đó, qui trình N sẽ thực hiện.