- Rơle thời gian nhả muộn:
4. Xây dựng mạch điều khiển điện-khí nén theo nguyên tắc nhịp.
Đây là phơng pháp thiết kế đặc trng cho hệ trình tự truyền động bởi các cơ cấu chấp hành chuyển động tịnh tiến. Trình tự phơng pháp có thể khái quát theo các bớc chính nh sau:
- B1: Khái quát quy trình công nghệ yêu cầu, xây dựng biểu đồ quy trình mô tả trình tự công nghệ theo các bớc tác động.
Trong bớc này cần tìm hiểu kỹ quy trình công nghệ, trình tự làm việc các cơ cấu chấp hành, từ đó xác định rõ và phân chia thành các bớc thực hiện.
- B2: Từ biểu đồ quy trình xây dựng ở trên xác định số nhịp tác động thực hiện các b- ớc chức năng.Thông thờng mỗi bớc chức năng đợc thực hiện bởi một nhịp tác động. Với nguyên tắc:
+ Trình tự thực hiện các nhịp phải tuần tự từ nhịp đầu tiên đến nhịp cuối cùng, nhịp cuối cùng sẽ tác động cho quy trình trở về vị trí ban đầu.
+ Nhịp tác động có tác dụng xoá chức năng của nhịp phía trớc đồng thời chuẩn bị cho nhịp sau tác động.
+ Mỗi nhịp đều có mạch tự duy trì
+ Tất cả các nhịp phải có tín hiệu định hớng để reset mạch điều khiển về trạng thái ban đầu khi gặp lỗi hay sự cố.
- B3: Xác định các tín hiệu tác động trên mỗi nhịp.
Tín hiệu tác động thông thờng là các công tắc hành trình (cảm biến hành trình) đánh dấu điểm bắt đầu bớc thực hiện mới.
- B4: Căn cứ theo các yêu cầu điều khiển, có thể phải thành lập thêm các mạch chọn chế độ: Mạch điều khiển chọn chế độ làm việc bằng tay, chế độ làm việc tự động. Từ đó bổ sung trên mạch điều khiển mỗi nhịp các tín hiệu trong chế độ bằng tay và chế độ tự động.
- B5: Hoàn chỉnh sơ đồ mạch nguyên lý điều khiển.
Ví dụ:
Tại trạm phân phối, hai xylanh đợc sử dụng để vận chuyển phôi liệu từ thùng chứa đến một máng trợt. Khi nhấn nút khởi động thì xylanh A sẽ đẩy phôi liệu ra khỏi thùng chứa và xylanh B tiếp tục đẩy phôi xuống máng trợt. Để đảm bảo có thể nạp đ- ợc phôi thì piston của xylanh A phải ở vị trí trong cùng thì hệ thống mới khởi động đ- ợc. Trong quá trình hoạt động, để tăng năng suất của dây chuyền ngời ta bố trí đồng thời cho xylanh A đi về và xylanh B đi ra.
114
Bài thiết kế tham khảo
+ Có thể mô tả quy trình công nghệ theo biểu đồ quy trình nh sau:
+ Từ biểu đồ quy trình ta thấy ngay trinh tự làm việc gồm 3 bớc, do vậy ta cần 3 nhịp thực hiện.
- Nhịp 1 :
.Tín hiệu tác động K1 dùng để điều khiển chức năng ở bớc 1, tức là điều khiển xylanh A cho piston duỗi ra .
. Tín hiệu kích hoạt nhịp 1 là nút start và điều kiện khởi tạo.
- Nhịp 2 :
.Tín hiệu tác động K2 dùng để điều khiển chức năng ở bớc 2, tức là điều khiển xylanh A lùi về, đồng thời piston của xylanh B duỗi ra đẩy phôi xuống máng trợt .
. Tín hiệu kích hoạt chức năng nhịp 2 là a1.
- Nhịp 3 :
.Tín hiệu tác động K3 dùng để điều khiển chức năng ở bớc 3, tức là điều khiển xylanh B lùi về .
. Tín hiệu kích hoạt chức năng nhịp 3 là a0 và b1. . Tín hiệu reset nhịp 3 chính là b0
+ Với các chức năng, tín hiệu đã xác định ta đi xây dựng và hoàn thiện sơ đồ mạch điều khiển :
115
Ví dụ 2: Điều khiển máy khoan.
Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén điều khiển tự động máy khoan. Máy khoan sử dụng 3 xylanh, xylanh A dùng để kẹp giữ phôi tại giá khoan, xylanh B sử dụng để dịch chuyển bầu khoan, còn xylanh C sử dụng để đẩy sản phẩm đã đợc khoan xuống giỏ chứa. Để khống chế hành trình các xylanh sử dụng 6 cảm biến tiệm cận dạng điện cảm: a0, a1 để khống chế hành trình của xylanh A; b0, b1 để khống chế chiều sâu khoan; và c0, c1 để khống chế hành trình của xylanh đẩy C. Các xylanh đợc bố trí nh hình vẽ :
Trình tự làm việc của hệ thống nh sau: Khi nhấn nút Start, xylanh A đợc điều khiển duỗi ra để đẩy chi tiết gia công từ khay vào vị trí bệ khoan, đồng thời nó đợc giữ tại vị trí đó để kẹp giữ chi tiết trong quá trình khoan, khi piston của xy lanh A dịch chuyển tới vị trí a1, lúc đó xác nhận chi tiết đã đến đúng vị trí và đợc kẹp chặt thì xylanh B đ- ợc điều khiển, Piston B dịch chuyển bầu khoan thực hiện khoan chi tiết; Khi piston của xylanh B đến vị trí b1 báo hiệu đã khoan xong, thì nó đợc điều khiển lùi về vị trí ban đầu, khi piston B lùi về tới vị trí cảm biến b0 thì xylanh A cũng đợc điều khiển lùi về để nhả chi tiết đã gia công, khi piston của xylanh A lùi về tới vị trí cảm biến a0 thì xylanh C đợc điều khiển duỗi ra để đẩy chi tiết đã gia công xuống giỏ chứa, sau khi đẩy xong xy lanh C đợc điều khiển lùi về ngay vị trí ban đầu, kết thúc quy trình gia công một chi tiết. Quy trình tiếp tục lặp lại trình tự nh vậy nếu nhấn Start.
Bài thiết kế tham khảo
116
+ Từ trình tự làm việc của hệ thống ta có thể khái quát lại bằng biểu đồ quy trình nh sau:
Toàn bộ quy trình có thể đợc chia làm 6 bớc thực hiện với 6 chức năng điều khiển theo trình tự : A+, B+, B-, A-, C+, C-.
+ Với 6 bớc thực hiện nh trên có thể chọn 6 nhịp thực hiện điều khiển trình tự các chức năng đó:
- Nhịp 1 (K1):
. Thực hiện chức năng A+
. Tín hiệu kích hoạt nhịp là a0, c0, và Start. . Tín hiệu xoá là nhịp 2.
. Thực hiện xoá chức năng nhịp 6. - Nhịp 2 (K2):
. Thực hiện chức năng B+ . Tín hiệu kích hoạt nhịp là a1. . Tín hiệu xoá là nhịp 3.
. Thực hiện xoá chức năng nhịp 1. - Nhịp 3 (K3):
. Thực hiện chức năng B+ . Tín hiệu kích hoạt nhịp là b1. . Tín hiệu xoá là nhịp 4.
. Thực hiện xoá chức năng nhịp 2. - Nhịp 4 (K4):
. Thực hiện chức năng A- . Tín hiệu kích hoạt nhịp là b0. . Tín hiệu xoá là nhịp 5.
. Thực hiện xoá chức năng nhịp 3. - Nhịp 5 (K5):
. Thực hiện chức năng C+ . Tín hiệu kích hoạt nhịp là a0. . Tín hiệu xoá là nhịp 6.
. Thực hiện xoá chức năng nhịp 4. - Nhịp 6 (K6): . Thực hiện chức năng C- . Tín hiệu kích hoạt nhịp là c1. . Tín hiệu xoá là nhịp 1. 117
. Thực hiện xoá chức năng nhịp 5.
+ Với yêu cầu chỉ làm việc ở chế độ tự động, không cần thiết phải xây dựng mạch chọn chế độ.
+ Sơ đồ mạch lực khí nén:
+ Hoàn thiện sơ đồ mạch điều khiển:
118