IV. Các phơng pháp thiết kế mạch khí nén
a) Trình tự thiết kế mạch điều khiển khí nén theo nguyên tắc điều khiển nhịp.
B1: Từ yêu cầu công nghệ phân tích, xác định quy trình, xây dựng biểu đồ trạng thái mô tả quy trình:
Cũng giống nh phơng pháp điều khiển tầng, trong bớc này yêu cầu phải xác định đợc một cách rõ ràng trình tự các bớc làm việc trong quy trình công nghệ, và phải thể hiện đợc bằng cách biểu diễn trên biểu đồ quy trình.
B2: Từ biểu đồ quy trình xác định trình tự, chức năng và các tín hiệu cho các nhịp: Đây là một bớc quan trọng trong phơng pháp, việc lựa chọn số nhịp, chủng loại nhịp, cách thức đấu nối sẽ ảnh hởng đến cách thức làm việc của mỗi nhịp và của cả chuỗi nhịp đã lựa chọn. Thông thờng trong bớc này chúng ta phải thực hiện 2 nhiệm vụ: - Nhiệm vụ thứ nhất phải xác định chức năng cho từng nhịp; Xác định số nhịp cần thực hiện, chủng loại nhịp lựa chọn:
Thông thờng cứ mỗi bớc thực hiện sẽ đợc điều khiển bởi một nhịp chức năng, tuy nhiên tùy từng bài toán cụ thể, tùy các quy trình cụ thể để có thể xác định những chức năng điều khiển và lựa chọn số lợng nhịp cần thiết cho mạch điều khiển, nhất là đối với những mạch điều khiển các quy trình phức tạp, chồng chéo và yêu cầu những tín hiệu liên động chặt chẽ.
Trong thực tế có 2 loại khối điều khiển nhịp :
+ Loại ký hiệu A(nh hình vẽ bên):
Cấu tạo của khối điều khiển theo nhịp gồm 3 phần tử :
+ phần tử AND
+ phần tử nhớ ( van đảo chiều). + phần tử OR.
Thực tế khối nhịp đợc chế tạo sẵn, có các đầu vào-ra chức năng để ngời sử dụng đấu nối theo yêu cầu, cấu trúc sơ bộ nh mô tả ở hình vẽ bên, trong đó :
.Yn,Yn+1 : tín hiệu vận hành . A : tín hiệu điều khiển đến van công suất.
. Zn,Zn+1 : tín hiệu xoá
. X : tín hiệu phản hồi xác nhận sự hoàn thành xong của bớc thứ tự trớc. 84
. L : tín hiệu định hớng. . P : tín hiệu nguồn
Khi cổng Yn có giá trị L, phần tử nhớ đổi vị trí, tín hiệu ở cổng A có giá trị L, chuẩn bị cho nhịp tiếp theo bằng phần tử AND của tín hiệu X, phân tử nhớ của nhịp trớc đó đợc reset.
+ Loại ký hiệu kiểu B(nh hình vẽ bên) :
Khi cổng Yn có giá trị L thì : . Phần tử nhớ đổi trạng thái. . Tín hiệu ờ cổng A có giá trị L . Chuẩn bị cho nhịp tiếp theo bằng phần tử AND có tín hiệu ở cổng X
. Phần tử nhớ của nhịp trớc đó đợc reset về trạng thái ban đầu.
Khi cổng L có khí nén thì toàn bộ các khối của chuỗi điều khiển trở về vị trí ban đầu .
Trong các mạch điều khiển nhịp thì khối nhịp loại B này thờng chỉ dùng làm
nhịp cuối cùng trong chuỗi nhịp điều khiển, các nhịp khác thờng dùng loại A.
- Nhiệm vụ thứ hai phải xác định các tín hiệu tác động của mỗi nhịp: Các tín hiệu cần xác định là Tín hiệu tác động A-Nó sẽ đợc dùng để điều khiển chức năng nào; Tín hiệu Reset Z cấp cho nhịp nào; Tín hiệu vận hành Y sẽ kích hoạt tiếp cho nhịp nào; Và cuối cùng là tín hiệu hoàn tất chức năng nhịp X sẽ đợc kích hoạt bởi công tắc hành trình nào (cảm biến hành trình nào?).
B3: Từ quy trình thực hiện các nhịp xây dựng mạch điều khiển cho hệ thống.
Bớc này thực hiện hoàn tất mạch đấu nối sơ đồ điều khiển.