dieu khien dien khi nen

TPHCM, THAÙNG 9/2009

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN

Caùc phöông phaùp thieát keá maïch ñieàu khieån baèng khí neùn coù theå giaûi quyeát haàu heát caùc vaán ñeà trong ñieàu khieån heä thoáng khí neùn.

Caùc phöông phaùp thieát keá maïch khí neùn ñeàu aùp duïng caùc phöông phaùp thieát keá soá. Tuy nhieân khoâng coù moät phöông phaùp naøo toái öu nhaát, vì moãi phöông phaùp ñeàu coù öu ñieåm vaø nhöôïc ñieåm rieâng.

Phöông phaùp thieát keá theo taàng Phöông phaùp thieát keá theo nhòp (tuaàn töï)

PHÖÔNG PHAÙP THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN THEO TAÀNG

Thiêt kê theo tâng đươc coi phương phap đươc ưng dung rông rai nhât trong viêc thiêt kê khi nen trong ca 2 phương phap điêu khiên băng khi nen va điên-khi nen vi co thê dê dang thưc hiên va hiêu hoat đông cua mach.

1. Nguyên tăc thiêt kê mach theo tâng

2. Cach chia tâng va xac đinh tin hiêu đâu tâng

3. Khai quat mach đao tâng

4. Cac bươc giai môt bai toan điêu khiên theo tâng

Thiêt kê mach điêu khiên theo tâng la phương phap thiêt kê thanh tưng tâng riêng. Ơ môi tâng hoan thanh môt hoăc môt sô bươc cua chu ky điêu khiên.

Trong thieát keá maïch ñieàu khieån theo taàng caàn thoaû maõn hai nguyeân taéc:

Tín hieäu vaøo ôû caùc böôùc trong cuøng moät taàng khoâng ñöôïc truøng nhau. Do ñoù khi coù caùc tín hieäu vaøo gioáng nhau ta phaûi xeùt ñeán vieäc chia taàng.

Taïi thôøi ñieåm baát kyø chæ coù duy nhaát moät taàng ñieàu khieån hoaït ñoäng.

NGUYEÂN TAÉC THIEÁT KEÁ MAÏCH THEO TAÀNG

CÁCH CHIA TÂNG VA

XÁC ĐINH TÍN HIÊU ĐÂU TÂNG Chia chu ky hoat đông cua cac cơ câu châp hanh thanh cac tâng

vơi điêu kiên:

Không co xy lanh nao vưa đi ra vưa đi vê trong môt tâng hoăc cơ câu quay vưa chuyên đông thuân chiêu va ngươc chiêu trong cung môt tâng.

A+ : xy lanh A đi ra A- : xy lanh A đi vê thi điêu kiên trong viêc chia tâng la không co ky hiêu cua môt

xy lanh nao lăp lai trong cung môt tâng.

Vi du: co 3 xy lanh A, B, C hoat đông tuân tư như sau:

Start, A+, B+ / B-, A-, C+ / C-Tâng: I / II / III

S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh BS1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A

I IITaàng

Xy lanh AS2

S1

Nhòp thöïc hieän

Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1Start

A+ A-B+ B-

CÁCH CHIA TÂNG VA XÁC ĐINH TÍN HIÊU ĐÂU TÂNG

Ap dung cac nguyên tăc chia tâng như đa nêu ơ trên: chuôi hoat đông cua hai xy lanh đươc chia lam 2 tâng: tâng I: A+, B+; tâng II: B-, A-.

I IITaàng

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

Start

Co thê sư dung vong tron chia thanh nhiêu phân đê viêc chia tâng va xac đinh tin hiêu đâu tâng đươc thuân tiên va dê dang hơn.

CÁCH CHIA TÂNG

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

Start

A+ A- B+ B-

I II III

CÁCH CHIA TÂNG

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5Start

Xy lanh CS6

S5

7 = 16

A+ B+ B- A-

I II III

C+ C-

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5Start

Xy lanh CS6

S5

7 = 16

A+ B+ B- C+

I II III

C- A-


Viêc xac đinh tin hiêu đâu tâng rât quan trong, cac tin hiêu nay chinh la cac điêu kiên đê chuyên tâng vi tai môt thơi điêm chi đươc phep môt tâng co khi.

Cac tin hiêu đâu tâng thương la cac công tăc hanh trinh

(van con lăn đôi vơi hê thông điêu khiên băng khi nen).

Tin hiêu đâu tâng n chinh la tin hiêu cuôi cung đươc tac đông cua tâng thư n-1. Tin hiêu đâu tâng 1 chinh la tin hiêu cuôi cung cua tâng n kêt hơp vơi nut nhân Start.


Tin hiêu đâu tâng I = tin hiêu cuôi cung đươc tac đông cua tâng 2 kêt hơp vơi nut nhân Start.E1 = S1^ Start

Tin hiêu đâu tâng II = tin hiêu cuôi cung đươc tac đông cua tâng I.E2 = S4

I IITaàng

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

Start

KHÁI QUÁT MẠCH ĐAO TÂNG

Nguyên tăc hoat đông cua mach đao tâng: Ban đâu, mach đao tâng se câp khi cho tâng thứ n. Sau khi nhân nut Start, mach đao tâng se câp khi cho tâng

thứ I, ơ tâng nay, nguôn khi se cung câp cho cac chuyên đông trong tâng I đê điêu khiên cơ câu châp hanh (co thê điêu khiên trưc tiêp hoăc thông qua cac công tăc hanh trinh).

Tin hiêu đâu tâng II se đươc tac đông khi tâng I kêt thuc, tâng II co khi va nguôn khi nay cung cung câp cho cac chuyên đông trong tâng II. Tin hiêu đâu tâng III se đươc tac đông khi tâng II kêt thuc, tâng III co khi …. Va cư tiêp tuc như thê cho đên tâng thư n, va chu trinh lai quay trơ lai tâng I.

Mach đao tâng: bao gôm cac van đao tâng (thưc chât la cac van đao chiêu 4/2 hoăc 5/2 co duy tri).

MẠCH CHUÂN 2 TÂNG CƠ BAN

Sô lương van đao chiêu luôn băng sô tâng trừ đi 1 Mach 2 tâng (n=2), như vây se co 1 (n-1 = 1) phân tư nhơ. E1 la tin hiêu đâu tâng I, E2 la tin hiêu đâu tâng II. Ban đâu, khi từ nguôn se cung câp cho tâng 2, sau khi co tin hiêu E1

tac đông, van 5/2 đôi vi tri lam cho khi đươc dân lên cung câp cho tâng I, khi ơ tâng II thoat ra ngoai.

Taàng I

Taàng II

E2E1

Mach chuân 2 tâng cơ ban


Mach chuân 2 tâng vơi cach nôi dây

cho cac tin hiêu đâu tâng

Taàng I

Taàng II

E2E1

1

2

3

Start


Mach 3 tâng (n=3), như vây se co 2 (n-1 = 2) phân tư nhơ. E1 la tin hiêu đâu tâng I, E2 la tin hiêu đâu tâng II, E3 la tin

hiêu đâu tâng III.

Taàng I

Taàng II

Taàng III

E2

E3E1


Mach chuân 3 tâng vơi cach nôi dây cho cac tin hiêu đâu tâng

Taàng I

Taàng II

Taàng III

E2

E3E1

1

2

3

Start


Taàng I

Taàng II

Taàng III

Taàng IV

E2

E3

E4E1


Taàng I

Taàng II

Taàng III

Taàng IV

E2

E3

E4E1

1

2

3

Start

CÁC BƯƠC GIAI MÔT BAI TOÁN

ĐIỀU KHIỂN THEO TÂNG Bươc 1: Từ yêu câu cua hê thông điêu khiên, ta xac đinh cac biên

cân thiêt đo la cac công tăc hanh trinh va vi tri lăp đăt, cac cam biên cân thiêt sư dung, cac nut nhân hay cân gat lưa chon (Start – nut khơi đông, Stop – nut dừng, điêu khiên tư đông – Auto hay băng tay – Man)….

Bươc 2: Từ quy trinh công nghê, xây dưng biêu đô trang thai (biêu diên cac phân tư trong mach, môi liên hê giưa cac phân tư va trinh tư chuyên mach cua cac phân tư. Cu thê xac đinh co bao nhiêu cơ câu châp hanh va trinh tư hoat đông).

Bươc 3: Tiên hanh viêc chia tâng, co thê ghep cac tâng lai vơi nhau nhăm muc đich tôi ưu hoat đông cua hê thông nhưng phai đam bao đung nguyên tăc cua viêc chia tâng. Xac đinh chuôi hoat đông co bao nhiêu tâng va cac tin hiêu đâu tâng tương ưng.

Bươc 4: Lâp quy trinh thưc hiên cho cac tâng va cac bươc trong tâng. Xac đinh cac điêu kiên đê cac cơ câu châp hanh hoat đông ưng vơi quy trinh thưc hiên ơ trên.

Bươc 5: Thiêt kê mach điêu khiên băng khi nen sư dung cac mach đao tâng chuân như đa trinh bay ơ trên.

BAI TẬP ÁP DỤNG

Hê thông điêu khiên may dâp chi tiêt vơi yêu câu công nghê như sau: Xy lanh A thưc hiên công viêc dâp chi tiêt va xy lanh B co nhiêm vu đây san phâm ra khoi khuôn (loi san phâm). Chu ky hoat đông cua may dâp như sau:

Ngươi công nhân đưa phôi cân dâp vao khuôn, sau đo nhân công tăc hoat đông START.

Xy lanh A duôi ra va thưc hiên chuyên đông đi xuông đê dâp chi tiêt.

Sau khi dâp xong chi tiêt thi xy lanh A co lai trơ vê vi tri ban đâu.

Khi xy lanh A đa vê vi tri ban đâu thi xy lanh B đi lên đê đây chi tiêt vừa dâp ra khoi khuôn.

Va sau khi đây xong chi tiêt thi xy lanh B quay trơ vê lai vi tri ban đâu.

Chu ky hoat đông kêt thuc va môt chu ky kê tiêp hoat đông

Hoat đông cua may dâp

Bươc 1: Vơi yêu câu đê ra la điêu khiên 2 xy lanh A va B theo chu trinh điêu khiên tư đông. Đê cac chu trinh nay thưc hiên tư đông đươc chung ta găn trên môi xy lanh 2 công tăc hanh trinh, công tăc hanh trinh S1, S3 găn ơ đâu hanh trinh, S2 va S4 găn ơ cuôi hanh trinh cua 2 xy lanh A va B.

I IITaàng

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

III

Bươc 2: Thiêt lâp biêu đô trang thai như hinh biêu diên dươi đây:

Bươc 3 : Tiên hanh viêc chia tâng

Co 3 tâng hoat đông, tâng I thưc hiên chuyên đông cho xy lanh A đi ra (A+), tâng II thưc hiên 2 chuyên đông la xy lanh A đi vê va xy lanh B đi ra (A-, B+) va tâng cuôi cung la xy lanh B đi vê (B-).

Tin hiêu đâu tâng I: E1 = Start + S3.

Tin hiêu đâu tâng II: E2 = S2.

Tin hiêu đâu tâng III:

E3 = S4.

Bươc 4 : Lâp qui trinh thưc hiên cho cac tâng va cac bươc trong tâng.

Đê tiêp tuc thiêt kê chung ta phai biêt cac tin hiêu điêu khiên tac đông lên cac van đao chiêu. Ơ đây ta co 2 xy lanh tac đông kep, đê điêu khiên đươc cac chuyên đông khac nhau như A+, A-, B+, B- sơ đô tac đông khi nen lên cac xy lanh trong mach điêu khiên khi nen như sau:

S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh BS1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A

Điêu khiên bươc = L (tâng chưa bươc) +

Tin hiêu đâu bươc

Lưu y: Nêu công tăc đâu bươc trung vơi tin hiêu đâu tâng thi không lây tin hiêu đâu bươc vi ưu tiên lây tin hiêu đâu tâng.

Như vây đê:

A+ = L1 (không lây tin hiêu Start + S3 vi la tin hiêu đâu tâng I)

A- = L2 (không lây tin hiêu S2 vi la tin hiêu đâu tâng II)

B+ = L2 + S1

B- = L3 (không lây tin hiêu S4 vi la tin hiêu đâu tâng III)

S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh BS1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A

Taàng I

Taàng II

Taàng III

E2

E3E1

1

2

3

Start1

2

3

S3

S2

S4

1

2

3

S1

HÊ THÔNG ĐÂY PHÔI VƠI HAI XY LANH

Hai xy lanh A va B đươc dung đê đây phôi từ ngăn chưa thăng đưng xuông thung chưa như hinh biêu diên sau: xy lanh A duôi ra đây phôi sau đo xy lanh B duôi ra đây phôi rơi xuông thung chưa rôi xy lanh B co lai, tiêp đo la xy lanh A

co lai.

Xy lanh B

Xy lanh A

S2 S1

S4

S3

HÊ THÔNG ĐÂY PHÔI VƠI HAI XY LANH

Từ qui trinh công nghê ta lâp đươc biêu đô trang thai như sau:

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

I IITaàng

Start

Ap dung qui tăc chia tâng thi vơi biêu đô trang thai trên đươc chia lam hai tâng vơi:

E1 = S1^Start: tin hiêu đâu tâng I.E2 = S4: tin hiêu đâu tâng II.

Điêu khiên bươc = L (tâng chưa bươc) +

Tin hiêu đâu bươc

Lưu y: Nêu công tăc đâu bươc trung vơi tin hiêu đâu tâng thi không lây tin hiêu đâu bươc vi ưu tiên lây tin hiêu đâu tâng.

Như vây đê:

A+ = L1 (không lây tin hiêu Start + S1 vi la tin hiêu đâu tâng I)

B+ = L1 + S2

B- = L2 (không lây tin hiêu S4 vi la tin hiêu đâu tâng II)

A- = L2 + S3

Trinh tư thiêt kê mach điêu khiên khi nen

S1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh B

Taàng I

Taàng II

E2E1

S1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh B

S1

S2

S4

E1 E2

Start

S3

Taàng II

Taàng I

Giai thich mach: Ban đâu:

Hai pittông A va B ơ vi tri co lai (đâu hanh trinh chuyên đông). Hai công tăc hanh trinh S1 va S3 bi cham, tac đông lam van đao chiêu 3/2 đôi

vi tri dân khi từ cưa sô 1 lên cưa sô 2. Tâng II co khi. Tin hiêu đâu tâng I: E1 = S1^ Start; tin hiêu đâu tâng II: E2 = S4.

Khi nhân nut Start: Khi nut Start đươc nhân, van 3/2 đôi vi tri dân khi từ nguôn qua công tăc hanh

trinh S1 lên tac đông lam cho van đao chiêu 5/2 đôi vi tri, luc nay tâng I co khi. Tâng I co khi, tin hiêu A+ lam cho van đao chiêu 5/2 đôi vi tri, khi từ nguôn P

đi lên cưa A lam cho pittông A duôi ra. Đên cuôi hanh trinh, S2 bi cham, tin hiêu B+ lam cho pittông B duôi ra, đên cuôi hanh trinh, S4 bi cham. S4 la tin hiêu đâu tâng II lam cho tâng II co khi.

Tâng II co khi, tin hiêu B- lam cho pittông B co lai, vê đâu hanh trinh S3 bi cham, luc nay co tin hiêu A- lam cho pittông A co lai.

Bai tập ap dụng 1

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5Start

Xy lanh CS6

S5

7 = 16

A+ B+ B- A-

I II III

C+ C-


Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5Start

Xy lanh CS6

S5

7 = 16

A+ B+ B- C+

I II III

C- A-


Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

I IITaàng

Start

t(s)

A- A+ B+ B-

Bai tập ap dụng 3-1

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

I IITaàng

Start

t(s)

A-A+ B+B-


A+ B+ B-

I II III

A-A- A+

IV

Tin hiêu đâu tâng E1= S1^START E2= S2^L1 E3= S1^L2 E4= S4

Tin hiêu đâu bươc A+ = L1 A- = L2 A+ = L3 B+ = L3^S2 B- = L4 A- = L4^S3

=> A+ = L1 v L3 A- = L2 v (L4^S3)

B+ = L3^S2 B- = L4


Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5

I IITaàng

8 = 1

Xy lanh CS6

S5

Start

III

6 7

IV

Chuôi hoat đông trên đươc chia lam 4 tâng va cac tin hiêu đâu tâng tương ưng:

E1 = S1 ^ S5 ^ Start E2 = S4 ^ L1 E3 = S6 E4 = S4 ^ L3

S1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh B S5 S6

C-C+

R

BA

PS

Xy lanh C

S1

S3S2

P R

A

X

E2

E3

E1

E4

Start

S5

S6

Taàng II

Taàng I

Taàng III

Taàng IV

S4

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

Nguyên tăc thưc hiên cua điêu khiên theo nhip: Cac bươc thưc hiên lênh xay ra lân lươt tưng nhip. Co nghia la khi cac lênh trong môt nhip thưcq hiên xong se thông bao cho nhip tiêp theo đông thơi se xoa nhip thưc hiên trươc đo.

Như vậy khôi điêu khiên theo nhip co cac chức năng sau: Chuân bi cho nhip tiêp theo. Xoa cac lênh cua nhip trươc đo. Thưc hiên lênh cua tin hiêu điêu khiên.

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

Khai quat cac khôi điêu khiên theo nhip

Câu tao cua khôi điêu khiên theo nhip gôm 3 phân tư: phân tư AND (van 3/2), phân tư nhơ (van 5/2) va phân tư OR.

A: tin hiêu điêu khiên.Yn và Yn+1: vân hành

(Set).Zn và Zn+1: xoa (Reset).L: tin hiêu đinh hương.X: tin hiêu phan hôi.

Kiêu A: Khi công Yn co gia tri L, van đao chiêu (phân tư nhơ) đôi vi

tri:Tin hiêu ơ công A co gia tri L.

Chuân bi cho nhip tiêp theo băng phân tư AND cua tin hiêu X. Phân tư nhơ cua nhip trươc đo vê vi tri Reset.

CÁC BƯƠC GIAI MÔT BAI TOÁN ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

Bươc 1: Từ yêu câu cua hê thông điêu khiên, ta xac đinh cac biên cân thiêt đo la cac công tăc hanh trinh va vi tri lăp đăt, cac cam biên cân thiêt sư dung, cac nut nhân hay cân gat lưa chon (Start – nut khơi đông, Stop – nut dừng, điêu khiên tư đông – Auto hay băng tay – Man)….


Bươc 3: Lâp quy trinh thưc hiên cho cac nhip. Xac đinh cac điêu kiên đê cac cơ câu châp hanh hoat đông ưng vơi quy trinh thưc hiên ơ trên.

Bươc 4: Thiêt kê mach điêu khiên băng khi nen sư dung cac khôi điêu khiên theo nhip như đa trinh bay ơ trên.

VÍ DỤ MINH HOẠ

Vi dụ: Qui trinh khoan 1 lô thưc hiên như sau:

Chi tiêt đươc đăt vao vi tri khoan băng tay.

Đâu tiên, xy lanh A đi ra kep chăt chi tiêt, sau đo xy lanh B mang đâu khoan đi xuông thưc hiên viêc khoan lô, sau khi khoan xong, xy lanh B đi vê, kê đên xy lanh A đi vê đê co thê lây chi tiêt ra.

Bươc 1: Xac đinh biênSư dung cac công tăc hanh trinh S1, S2 đê xac đinh vi tri chuyên đông cua xy lanh A. Tương tư, S3 va S4 đươc dung đê xac đinh vi tri chuyên đông cua xy lanh B. Ta thiêt lâp đươc biêu đô trang thai như hinh ve sau:

Bươc 2: Thiêt lập biêu đô trang thai

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

Start

Bươc 3: Lập qui trinh thưc hiên Quan sat biêu đô trang thai nhân thây qui trinh khoan 1 lô co 4 nhip. Do đo cân sư dung chuôi điêu khiên theo nhip vơi 4 khôi: 3 khôi kiêu A va môt khôi kiêu B (đăt ơ vi tri cuôi cung trong chuôi điêu khiên). Môi khôi điêu khiên tương ưng vơi môt nhip thưc hiên.

Nhip 1: A+ = Start ^ S1 ^ A4 (A4: tin hiêu điêu khiên cua nhip cuôi cung)

Nhip 2: B+ = S2 ^ A1 (A1: tin hiêu điêu khiên cua nhip đâu tiên)Nhip 3: B- = S4 ^ A2 (A2: tin hiêu điêu khiên cua nhip thư hai)Nhip 4: A- = S3 ^ A3 (A3: tin hiêu điêu khiên cua nhip thư ba)

Sơ đô logic mach điêu khiên theo nhip

S

RA-

&

S

RA +

&

S

RB-

&

Start S1 S2 S3 S4 A+ A- B+ B-Ñònh höôùng

≥ 1

S

RB+

&

Trươc khi khơi đông hê thông cân nhân nut Đinh hương đê Reset cac khôi điêu khiên kiêu A nhăm xac lâp vi tri ban đâu cho cac cơ câu châp hanh va Set khôi kiêu B cuôi cung trong chuôi điêu khiên. Tin hiêu điêu khiên cua khôi nay đi vao môt cưa cua van AND.

Khi nut Start đươc nhân, khi từ nguôn đươc dân tơi cưa con lai cua van AND, ngo ra cua van AND la tin hiêu Set khôi điêu khiên đâu tiên đông thơi Reset khôi điêu khiên cuôi cung. Nhip thư nhât đươc thưc hiên: xy lanh A đi ra kep chăt phôi, đên cuôi hanh trinh cham vao công tăc hanh trinh S2. Tin hiêu S2 kêt hơp vơi tin hiêu khi cua khôi điêu khiên thư nhât qua van 3/2 tac đông Set khôi điêu khiên thư hai.

Trong nhip thư hai: ngo ra tac đông lam xy lanh B mang mui khoan đi xuông đông thơi Reset khôi điêu khiên thư nhât. Đên cuôi hanh trinh cham vao S4 kêt hơp vơi tin hiêu khi cua nhip thư hai tac đông Set khôi điêu khiên thư ba.

Trong nhip thư ba: ngo ra tac đông lam xy lanh B đi vê sau khi khoan xong đông thơi Reset khôi điêu khiên thư hai. Vê đâu hanh trinh cham vao S3 kêt hơp vơi tin hiêu khi cua nhip thư ba tac đông Set khôi điêu khiên cuôi cung.

Nhip thư tư (nhip cuôi): ngo ra tac đông lam xy lanh A đi vê đông thơi Reset khôi điêu khiên thư ba.

TRINH TƯ THƯC HIÊN MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

S1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh B

S2

Start

S3 S1

Ñònh höôùng

RS RS RS RS

S4

A1 A2 A3 A4

A+ B+ B- A-

MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP QUI TRINH KHOAN 1 LÔ

S1 S2

A-A+

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

B-B+

R

BA

PS

Xy lanh B

S2

Start

S3 S1

Ñònh höôùng

RS RS RS RS

S4

THIẾT KẾ HÊ THÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIÊN – KHÍ NÉN

1. Cac phân tử điên – khi nén

2. Cac phân tử nhận tin hiêu

3. Cac phân tử xử lý tin hiêu

4. Cac phân tử điêu khiên – chuyên đổi tin hiêu

5. Cac phương phap thiêt kê mach điêu khiên điên – khi nén

CÁC PHÂN TỬ NHẬN TÍN HIÊU

1. Nut nhân

2. Công tăc

3. Công tăc hanh trinh

4. Cam biên

NUT NHÂN THƯƠNG HƠ

Khi tac đông vao cơ câu tac đông (nut nhân băng tay), luc nay lo xo se bi nén lai lam cho phân tư chuyên mach va tiêp điêm tiêp xuc vơi nhau cho phép dong điên đi qua 3-4. Khi tha tay ra, lo xo gian ra trở vê trang thai ban đâu, luc nay phân tư chuyên mach va tiêp điêm hở ra, ngăt điên giưa hai điêm 3-4.

NUT NHÂN THƯƠNG ĐÓNG

Câu tao cua nut nhân thương đong co phân tư chuyên mach cô đinh, con tiêp điêm đươc găn chăt vơi truc cua cơ câu tac đông, tiêp điêm se di chuyên lên xuông khi nut nhân bi tac đông.

NUT NHÂN CHUYỂN MẠCH

Khi tac đông vao nut nhân, lo xo bi nen lai keo theo phân tư chuyên mach, luc nay lam cho tiêp điêm thương đong hơ ra, con tiêp điêm thương hơ đong lai. Khi tha tay ra, cac tiêp điêm nay trơ vê trang thai ban đâu như hinh biêu diên.

CÔNG TĂC

3

4

3

4

Khi chưa tac đông vao công tăc. Tiêp điêm 3-4 h ra.

Khi tac đông vao công tăc, tiêp điêm 3-4 đong lai, dân điên đi qua. Khi tha tay ra, tiêp điêm vân giư ơ trang thai nay. Tac đông vao công tăc lân nưa, tiêp điêm 3-4 mơi hơ ra như trang thai ban đâu

3

4

CÔNG TĂC HANH TRINH

Công tăc hanh trinh co rât nhiêu loai va kich thươc khac nhau, loai nho đươc sư dung trong cac thiêt bi nho va dung cu đo, loai lơn đươc sư dung trong công nghiêp năng.

Trong nhiêu ưng dung tư đông thi công tăc hanh trinh la khâu yêu nhât trong hê thông, gân 90% cac lôi gây ra do công tăc hanh trinh hay cam biên.

Cam biên thi luôn đươc đăt tai nơi diên ra qua trinh điêu khiên - nơi co đô âm cao, nhiêt đô cao, dao đông, lưc tac đông lơn, con công tăc hanh trinh chiu sư tac đông trưc tiêp cua lưc lam cho sai sô va la cơ câu tac đông cơ nên han chê sô lân tac dung.


12 4

1

2 4

Coâng taéc haønh trình bao goàm caùc tieáp ñieåm baèng ñieän taùc ñoäng baèng cô khí, caùc tieáp ñieåm naøy môû hay ñoùng khi caùc xy lanh ñaït tôùi vò trí naøo ñoù (giôùi haïn), vaø taùc ñoäng leân coâng taéc.


Co môt sô dang thương sư dung như sau:

- Dang chôt/ ban lê ngăn/ban lê/ban lê dai

- Dang ban lê gia con lăn/dang ngăn/

dang dai.

CÔNG TĂC HANH TRINH ĐIÊN CƠ

Tiêp điêm cua cam biên chia ra lam 2 loai: thương đong (Normal Closed – NC) va thương mơ (Normal Open – NO). Công tăc hanh trinh thương co ca 2 loai tiêp điêm NO va NC nhưng vơi môt cưc chung. Khi co tin hiêu tac đông thi se chuyên đôi trang thai cua 2 tiêp điêm nay: tiêp điêm thương hơ đong lai va tiêp điêm thương đong hơ ra.

CÔNG TĂC HANH TRINH NAM CHÂM

Hai lo xo la con goi la lươi ga đươc găn trong môt ông nho. Vơi 2 đâu cua 2 la nay xêp chông lên nhau va gân cham.Khi từ trương đi qua ông, lươi ga co hai cưc đôi nghich nhau tiêp xuc lai vơi nhau, công tăc lươi ga tac đông không cân tiêp xuc vât ly. Công tăc lươi ga đươc điên đây khi vao trong ông chưa đê han chê mai mon va bui. Cac lươi ga chông lên nhau thương la dang phăng đê giam điên trơ tiêp xuc. Vi vây công tăc lươi ga co thơi gian hoat đông dai khoang 100 triêu lân lam viêc.

CÔNG TĂC HANH TRINH NAM CHÂM

Trong hê thông khi nen, cac công tăc lươi ga thương đươc găn trên vỏ xy lanh co tư đê lam công tăc hanh trinh cho viêc điêu khiên hê thông khi nen. Khi pittông di chuyên ngang qua công tăc lươi ga thi se đong tiêp điêm lai va cho dong điên đi qua.

CAM BIẾN

Đê điêu khiên chuyên đông cua cac xy lanh khi nen hay cac loai cơ câu châp hanh khac cân co sư phat hiên sư dich chuyên, hay noi cach khac la co sư thay đôi vê vi tri hoăc thay đôi cac thông sô cua qua trinh trong hê thông điêu khiên. Trong phân nay, chung ta đê câp chu yêu đên cac loai cam biên phat hiên hai trang thai ON - OFF.

24V

0V

24V

0V

24V

0V

Fe

Caûm bieán quang Caûm bieán ñieän dung Caûm bieán caûm öùng töø

CAM BIẾN QUANG

Phương phap truyên trưc tiêp

Vât cân phat hiên se đi qua giưa bô phat va bô thu, hai bô nay đăt đôi diên nhau. Phai đăt 2 bô nay thăng hang vơi nhau môt cach chinh xac.

Khi vât đi ngang qua tia sang se bi ngăt.

CAM BIẾN QUANG

Phương phap truyên phan xa:Tia sang nay phai đi môt quang đương gâp đôi nên tôn thât phan xa khoang 10 – 30% so vơi phương phap truyên trưc tiêp.

Măt phan xa đươc chê tao đăc biêt lam băng nhưa vơi bê măt tao bơi cac nhâp nhô hinh câu hay hinh kim tư thap đê phan xa tia sang phat ra từ bô phat quay vê bô thu vơi môt goc tơi.

CAM BIẾN QUANG

Phương phap truyên phan xa

CAM BIẾN QUANG

Phương phap truyên phan chiêu:

Tương tư như phương phap truyên phan xa nhưng không co măt phan xa. Phương phap nay sư dung cho cac vât

co bê măt nhăn phăng.

Vaät

Boä thu

Boä phaùt

CAM BIẾN SIÊU ÂM

Cam biên siêu âm tương tư như cam biên quang ngoai trừ tia phat ra không la tia sang ma la song âm thanh

Cam biên siêu âm gôm hai bô phân: phat siêu âm (ultrasonic emitter), thu siêu âm (ultrasonic receiver).

Bô phat siêu âm co tân sô năm trong khoang 65kHz va 400kHz tuy theo chung loai; song phan hôi co bươc song trong khoang 14Hz đên 140Hz tuy theo mưc đô phan xa cua đôi tương.

CAM BIẾN ĐIÊN DUNG

Cam biên điên dung chưa môt bô tao dao đông RC. Khi vât đi ngang qua se thay đôi gia tri điên dung khiên cho mach kich hoat công tăc ban dân. Cam biên nay co thê phat hiên vât trong khoang cach từ 5 đên 40mm phu thuôc vao thiêt kê cam biên va vât liêu cua vât phat hiên.

Cam biên điên dung sư dung vât thê cân phat hiên như môt ban cưc cua tu điên. Khi vât thê di chuyên đên cang gân cam biên thi dung lương cua tu cang cao

t

d

d

Vaät theå di chuyeån qua caûm bieán ñoùng vai troø laø moät baûn cöïc ñoäng

CAM BIẾN ĐIÊN DUNG

Ưu điêm chinh cua cam biên điên dung la co thê phat hiên vât thê ca băng kim loai va phi kim.

Đong dâu lên bê măt chi tiêt khi cam biên phat hiên chi tiêt di chuyên tơi.

CÁC PHÂN TỬ XỬ LÝ TÍN HIÊU

Rơle điêu khiên Rơle ap suât Rơle thơi gian đong chậm Rơle thơi gian nha chậm

RƠLE ĐIỀU KHIỂN

Nguyên ly hoat đông cua rơle điêu khiên như sau: Khi dong điên vao cuôn dây cam ưng, xuât hiên lưc từ trương se hut loi săt, trên đo co lăp cac tiêp điêm.

Co hai loai: tiêp điêm thương hơ va tiêp điêm thương đong. Khi rơle co điên, cac tiêp điêm thương hơ đong lai, cac tiêp điêm thương đong hơ ra. Khi rơle mât điên, trang thai cua cac

tiêp điêm nay trơ vê như ban đâu.

RƠLE ĐIỀU KHIỂN

RƠLE THƠI GIAN ĐÓNG CHẬM

+ 24 V

0 V

K1KC

D

R1R2

S1

1

2

3

4

K

A1

A2

K

K1

tA(a). Sô ñoà nguyeân lyù laøm vieäc (b). Bieåu ñoà thôøi gian (c). Kyù hieäu

Nguyên ly hoat đông cua rơle thơi gian đong châm tương tư như rơle tac đông muôn cua phân tư khi nen, diod tương đương như van môt chiêu, tu điên như binh trich chưa, biên trơ R1 như van tiêt lưu. Đông thơi tu điên co nhiêm vu giam điên ap qua tai trong qua trinh ngăt.

RƠLE THƠI GIAN NHA CHẬM

+ 24 V

0 V

K1KC

D

R1R2

S1

1

2

3

4

K

B1

B2

K

K1

tB(a). Sô ñoà nguyeân lyù laøm vieäc (b). Bieåu ñoà thôøi gian (c). Kyù hieäu

tR

Nguyên ly hoat đông cua rơle thơi gian nha châm tương tư như rơle thơi gian nha muôn cua phân tư khi nen, diod tương đương như van môt chiêu, tu điên như binh trich chưa, biên trơ R1 như van tiêt lưu. Đông thơi tu điên co nhiêm vu giam điên ap qua tai trong qua trinh ngăt.

Cac phân tử điêu khiên – chuyên đổi tin hiêu

1. Van điên tư 2/2

2. Van điên tư 3/2, 1 trang thai



5. Van điên tư 5/3

VAN ÑIEÄN TÖØ Van ñieän töø (van solenoid):

khi cuoän daây soleloid coù ñieän thì seõ taùc ñoäng cho van ñaûo vò trí laøm vieäc.Giaûi thích: Khi coù doøng ñieän chaïy qua cuoän daây kim loaïi thì seõ sinh ra töø tröôøng trong cuoän daây ñoù. Ñoä maïnh cuûa töø tröôøng tyû leä vôùi cöôøng ñoä doøng ñieän. Töø tröôøng huùt saét, niken vaø coban. Töø tröôøng caøng maïnh thì löïc huùt caøng maïnh.

Keát luaän: cuoän daây kim loaïi chính laø moät nam chaâm ñieän, khi cuoän daây kim loaïi coù ñieän, noù seõ hoaït ñoäng gioáng nhö moät nam chaâm, coù khaû naêng huùt saét, niken vaø coban.

Cac phân tử điêu khiên – chuyên đổi tin hiêu

Cac phân tư điêu khiên trong hê thông điêu khiên điên – khi nen la cac van đao chiêu điêu khiên băng nam châm điên hay con goi la van điên tư (van solenoid).

Cac loai van nay kêt hơp vơi khi nen co thê điêu khiên trưc tiêp ơ hai đâu nong van hoăc

la gian tiêp qua van phu trơ.

Van ñaûo chieàu ñieàu khieån tröïc tieáp baèng nam chaâm ñieän vaø loø xo

Van ñaûo chieàu ñieàu khieån tröïc tieáp baèng nam chaâm ñieän caû hai phía

Van ñaûo chieàu ñieàu khieån giaùn tieáp baèng nam chaâm ñieän vaø khí neùn

Van ñaûo chieàu ñieàu khieån giaùn tieáp baèng nam chaâm ñieän caû hai phía

VAN ÑIEÄN TÖØ 2/2

Cöûa soá 1: Noái vôùi nguoàn khí

Cöûa soá 2: Cöûa noái laøm vieäc

1 Hai chaáu keát noái vôùi nguoàn ñieän2 Cuoän daây solenoid3 OÁng saét töø4 Loø xo

Khi cuoän daây solenoid coù ñieän, löïc töø sinh ra taùc duïng vaøo oáng saét töø, keùo oáng saét töø leân, luùc naøy doøng khí theo khe hôû nhoû töø cöûa soá 1 ñi qua cöûa soá 2.

1

2

3

4

VAN ÑIEÄN TÖØ 2/2

Normally Open (NO)Normally Closed (NC)

VAN ÑIEÄN TÖØ 3/2, 1 TRAÏNG THAÙI

1 Hai chaáu keát noái vôùi nguoàn ñieän2 Cuoän daây solenoid3 OÁng saét töø4 Noøng van5 Voøng ñeäm6 Loø xo

Cöûa soá 1: Noái vôùi nguoàn khíCöûa soá 2: Cöûa noái laøm vieäcCöûa soá 3: Cöûa xaû khí

Caáu taïo:

1

2

3


Khi cuoän daây solenoid coù ñieän, traïng thaùi cuûa van nhö sau:

Cuoän daây solenoid coù ñieän, löïc töø sinh ra taùc duïng vaøo oáng saét töø (3), keùo oáng saét töø leân, luùc naøy doøng khí theo khe hôû nhoû ñi xuoáng ñaåy noøng van (4) tröôït xuoáng, laøm cho cöûa soá 3 bò chaën laïi bôûi voøng ñeäm (5), luùc naøy loø xo (6) bò eùp laïi neân cöûa soá 1 seõ thoâng khí vôùi cöûa soá 2 nhö hình veõ minh hoaï.

Cöûa soá 1 thoâng vôùi cöûa soá 2.Cöûa soá 3 bò chaën.

Nguyeân lyù hoaït ñoäng:


ÖÙng duïng: Van ñieän töø 3/2, 1 traïng thaùi do chæ coù moät coång ra neân ñöôïc öùng duïng ñeå ñieàu khieån xy lanh taùc duïng ñôn

Khi taùc ñoäng vaøo nuùt nhaán, cuoän daây coù ñieän, van ñaûo vò trí laøm vieäc, luùc naøy cöûa soá 1 thoâng vôùi cöûa soá 2, daãn khí ñi vaøo buoàng xy lanh ñaåyxy lanh duoãi ra.


1 Hai chaáu keát noái vôùi nguoàn ñieän 2 Hoäp nam chaäm ñieän coù chöùa

cuoän daây solenoid3 OÁng saét töø4 Noøng van5 Loø xo

3

24

15

Cöûa soá 1: Noái vôùi nguoàn khí

Cöûa soá 2, 4: Cöûa noái laøm vieäc

Cöûa soá 3, 5: Cöûa xaû khí


Cuoän daây solenoid coù ñieän, löïc töø sinh ra taùc duïng vaøo oáng saét töø (3), keùo oáng saét töø qua beân traùi, luùc naøy doøng khí theo khe hôû nhoû ñi qua ñaåy noøng van (4) tröôït qua beân phaûi, eùp loø xo (5) laïi. Vò trí cuûa noøng van luùc naøy laøm cho cöûa soá 1 thoâng khí vôùi cöûa soá 4, daãn khí leân, cöûa soá 2 thoâng vôùi cöûa soá 3, coøn cöûa soá 5 bò chaën.



ÖÙng duïng: Van ñieän töø 5/2, 1 traïng thaùi ñuôïc duøng ñeå ñieàu khieån xy lanh taùc duïng keùp.

Khi taùc ñoäng vaøo nuùt nhaán, cuoän daây coù ñieän, van ñaûo vò trí laøm vieäc, luùc naøy cöûa soá 1 thoâng vôùi cöûa soá 4, daãn khí ñi vaøo buoàng xy lanh ñaåy xy lanh duoãi ra.


3

24

15

1 Hai chaáu keát noái vôùi nguoàn ñieän 2 Hoäp nam chaâm ñieän coù chöùa cuoän daây solenoid3 OÁng saét töø4 Noøng van Cöûa soá 1: Noái vôùi nguoàn khí

Cöûa soá 2, 4: Cöûa noái laøm vieäcCöûa soá 3, 5: Cöûa xaû khí


Cuoän daây solenoid 14 coù ñieän, löïc töø sinh ra taùc duïng vaøo oáng saét töø (3) beân traùi, keùo oáng saét töø qua beân traùi, luùc naøy doøng khí theo khe hôû nhoû ñi qua ñaåy noøng van (4) tröôït qua beân phaûi. Vò trí cuûa noøng van luùc naøy laøm cho cöûa soá 1 thoâng khí vôùi cöûa soá 4, daãn khí leân, cöûa soá 2 thoâng vôùi cöûa soá 3, coøn cöûa soá 5 bò chaën.



ÖÙng duïng

Khi taùc ñoäng vaøo nuùt nhaán, cuoän daây coù ñieän, van ñaûo vò trí laøm vieäc, luùc naøy cöûa soá 1 thoâng vôùi cöûa soá 4, daãn khí ñi vaøo buoàng xy lanh ñaåy xy lanh duoãi ra.

COÂNG TAÉC HAØNH TRÌNH

ÖÙng duïng:

Khi taùc ñoäng vaøo nuùt nhaán, tieáp ñieåm thöôøng hôû cuûa nuùt nhaán ñoùng laïi, daãn ñieän ñi qua. Cuoän daây solenoid cuûa van 3/2, 1 traïng thaùi bò taùc ñoäng neân van ñaûo vò trí laøm vieäc. Doøng khí töø cöûa soá 1 ñi leân cöûa soá 2 vaøo buoàng xy lanh, aùp löïc khí ñaåy xy lanh duoãi ra. Ñeán cuoái haønh trình, taùc ñoäng vaøo coâng taéc haønh trình con laên laøm cho tieáp ñieåm thöôøng hôû ñoùng laïi, coøn tieáp ñieåm thöôøng ñoùng hôû ra. Ta seõ seõ söû duïng caùc tieáp ñieåm naøy trong maïch ñieàu khieån ñieän - khí neùn thöïc thi moät coâng vieäc naøo ñoù.

BAØI TAÄP AÙP DUÏNG

Duøng van ñieän töø 5/2, 2 traïng thaùi ñeå ñieàu khieån xy lanh taùc duïng keùp vôùi yeâu caàu nhö sau:

Taùc ñoäng vaøo nuùt nhaán, xy lanh duoãi ra, ñeán khi gaëp coâng taéc haønh trình a2 thì töï ñoäng co lại.


Khi caáp ñieän cho cuoän daây solenoid beân traùi, xy lanh duoãi ra


Khi chaïm coâng taéc haønh trình a2, xy lanh töï ñoäng thuït veà

Cac phương phap thiêt kê mach điêu khiên điên – khi nén

1. Phương phap thiêt kê mach điêu khiên tuân tư

2. Phương phap thiêt kê mach điêu khiên theo tâng

3. Phương phap thiêt kê mach điêu khiên theo nhip

PP thiêt kê HTĐK khi nen băng điên theo sư kiên: tưc la môi bươc hoat đông cua CCCH đươc băt đâu băng môt sư kiên xay ra. (môt tac đông riêng le, tin hiêu nut nhân/công tăc hanh trinh, rơle ap suât/ sư tô hơp cua cac tac đông khac nhau).

Cơ sơ thiêt kê mach ĐK hanh trinh la vi tri cac phân tư đưa tin hiêu vao (công tăc, cam biên...). Yêu câu cua ĐK hanh trinh la:

• Đung hương chuyên đông cua cơ câu châp hanh.• Đung vi tri theo cac vi tri nhân tin hiêu (vi tri đăt cac phân tư đưa tin hiêu vao: công tăc hanh trinh, cam biên ...).

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN TUÂN TƯ

Ơ mach điêu khiên tuân tư, tin hiêu vao ơ cac bươc không giông nhau. Khi môt bươc kêt thuc thi se thông bao cho bươc tiêp theo.

Viêc thiêt kê đươc thưc hiên tuân tư theo chuôi :E1 A1 E2 A2 En AnEn-1 An-1...Trong đo : E1, E2,..., En-1, En la tin hiêu vao ơ cac bươc 1, 2,..., n-1, n.A1, A2,..., An-1, An la tin hiêu ra ơ cac bươc 1, 2,..., n-1, n.

Cac tin hiêu E1 En: la tin hiêu cua đâu môi bươc cua chu trinh xy lanh.


Vi du: Thiêt kê mach điêu khiên hai xy lanh lam viêc theo sơ đô hanh trinh bươc như hinh dươi.

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1

E1 (S3) A1(Y1) E2 (S2) A2(Y3) E3 (S4) A3(Y2) E4 (S1) A4(Y4)

S3 Y1 S2 Y3 S4 Y2 S1 Y4

Giai :Chuôi tuân tư co thê viêt

gon :


Sơ đô mach điên điêu khiên tuân tư

S3 Y1 S2 Y3 S4 Y2 S1 Y4

S1 S2

Y2Y1

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

Y4Y3

R

BA

PS

Xy lanh B

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO TÂNG

PP thiêt kê mach ĐK theo tâng la PP thiêt kê thanh từng tâng riêng. Ơ môi tâng hoan thanh môt hoăc môt sô bươc cua chu ky điêu khiên.

Sư khac nhau cơ ban co tinh chât quyêt đinh băt buôc phai thiêt kê theo tâng (không thê theo mach tuân tư) la ơ đăc điêm tin hiêu vao.

Trong thiêt kê mach điêu khiên tâng cân thoa man hai nguyên tăc: Tin hiêu vao ơ cac bươc trong cung môt tâng không

đươc trung nhau. Do đo găp cac bươc co tin hiêu vao giông nhau ta phai xet đên viêc chia tâng.

Tai thơi điêm bât ky chi co duy nhât môt tâng điêu khiên hoat đông.

Cach chia tâng va

xac đinh tin hiêu đâu tâng Ta xet từ đâu chu ky đên cac bươc tiêp theo, khi cac điêu kiên

trung nhau thi dừng lai va lui vê môt bươc đê chia tâng, tưc la phai chuyên sang tâng khac ơ trươc đo môt bươc.

Sau khi đa tach chuyên sang phân khac thi tiêp tuc xet từ vi tri đa đươc tach đên cac bươc sau. Qua trinh như thê đươc tiên hanh cho đên cuôi chu ky va se đươc sô tâng xac đinh.

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5

Taàng

9 = 1

Xy lanh CS6

S5

Start

6 7 8

I II III IV

I II III IV

Cach chia tâng va xac đinh tin hiêu đâu tâng

Chia tâng băng cach lâp bang điêu kiên

Böôùc (nhòp thöïc hieän)

S1 S2 S3 S4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 1

11

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

I

II

III

IV

0 0

0 0

0 0

00

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

“1”: Công tăc hanh trinh bi tac đông (bi cham).

“0”: Công tăc hanh trinh không bi tac đông (không bi cham).

Cac tâng nhận đươc: Tâng 1 (I) A+ B+ ; Tâng 2 (II) B- C+ ; Tâng 3 (III) B+ ; Tâng 4 (IV) B- C- A-


Đê tao ra hai tâng ngươi ta dung môt rơle. Mach điên hai tâng đươc thiêt kê như sau:

Start

K1

K1

E2

K1

+ 24 V

0 V

K1

E1Ta

àng I

Taàng

II

Mach chuân hai tâng dung trong thiêt kê mach điên – khi nen


Đê tao ra 3 tâng ngươi ta dung 2 rơle. Mach điên 3 tâng đươc

thiêt kê như sau:

Start

K1

K1

E3

K1

+ 24 V

0 V

K1

E1

Taàn

g I

Taàn

g II

I

E2 K2

K2

K2 K2

Taàn

g II

Mach chuân 3 tâng dung trong thiêt kê mach điên khi-nen


Đê tao ra 4 tâng ngươi ta dung 3 rơle. Mach điên 4 tâng đươc thiêt kê như sau:

Start

K1

K1

E4

K1

+ 24 V

0 V

K1

E1

Taàn

g I

Taàn

g IV

E2 K2

K2

K2 K2

Taàn

g II

E3

K3

K3 K3K3

Taàn

g II

I

Mach chuân 4 tâng dung trong thiêt kê mach điên - khi nen


Mach chuân n tâng dung trong thiêt kê mach điên – khi nen

Start

K1

K1

En

K1

+ 24 V

0 V

K1

E1

Taàn

g I

Taàn

g IV

E2 K2

K2

K2 K2

Taàn

g II

E3

K3

K3 K3K3

Taàn

g n-

1

E(n-1)

K(n-1)

K(n-1) K(n-1) K(n-1)

Taàn

g n-

2

CÁC BƯƠC GIAI MÔT BAI TOÁN

ĐIỀU KHIỂN THEO TÂNG Bươc 1: Ve sơ đô hanh trinh bươc.

Ve sơ đô hanh trinh bươc (biêu đô trang thai) nhăm khai quat hoa nhiêm vu thiêt kê.

Bươc 2 : Xac đinh hê điêu kiên.Hê điêu kiên la tô hơp gia tri logic cua cac phân tư đưa tin hiêu vao. Ta quy ươc gia tri logic cua môi phân tư đưa tin hiêu vao như sau:Khi môt phân tư nhân đươc tin hiêu từ cuôi hanh trinh cua xy lanh (đôi vơi công tăc hanh trinh la sư tac đông lên công tăc) thi ơ đo� đươc ghi gia tri logic 1 cho phân tư nay trong bang hê điêu kiên, ngươc lai khi không nhân tin hiêu (không bi tac đông) gia tri logic nhân đươc la 0. Bang hê điêu kiên đươc ghi ra cho tât ca cac bươc từ đâu đên cuôi chu ky.

CÁC BƯƠC GIAI MÔT BAI TOÁN ĐIỀU KHIỂN THEO TÂNG

Bươc 3 : Chia tâng.Chia tâng la bươc quan trong nhât, quyêt đinh mach thiêt kê nhân đươc. Viêc chia tâng đươc dưa vao cơ sơ bang hê điêu kiên.

Bươc 4: Cach thiêt kê mach điên cac tâng trong điêu khiên.Cac tâng điêu khiên trong mach điên đươc tao ra băng cac rơle. Sau khi đa xac đinh đươc sô tâng, lưa chon mach đao tâng chuân tương ưng va băt đâu tiên hanh thưc hiên ve sơ đô mach cho cac bươc cu thê trong từng tâng.


Bai tập 1: May khoan tư đông co yêu câu như sau

Môt cơ câu kep thưc hiên công viêc kep chăt phôi trong khi may khoan lam viêc va se nha ra khi may đa hoan tât môt chi tiêt khoan.

Ngươi ta dung hai xy lanh A va B, xy lanh A se thưc hiên viêc kep giư phôi va xy lanh B thưc hiên viêc khoan. Đâu tiên xy lanh A mang ham đông cua cơ câu kep đi ra kep chăt phôi, sau đo xy lanh B đi ra khoan chi tiêt va quay vê, tiêp theo xy lanh A quay vê, chi tiêt gia công xong co thê đươc lây ra.

MÁY KHOAN TƯ ĐÔNG

Bươc 1: Ve sơ đô hanh trinh bươc.

Từ yêu câu cua qui trinh công nghê, ta xac đinh đươc sơ đô hanh trinh bươc (biêu đô trang thai) như sau:

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5 = 1


Bươc 2 : Xac đinh hê điêu kiên.

Dưa vao sơ đô hanh trinh bươc, ta lâp đươc bang điêu kiên như sau:

Böôùc (nhòp thöïc hieän)

S1 S2 S3 S4

1

2

3

4

5

1 1

11

1

I

II

0 0

0 0

0 0

00

0 0

1

1 1

1 1

Chia tâng băng cach lâp bang trinh tư điêu khiên


Bươc 3 : Chia tâng.Quan sat trên bang điêu kiên nhân thây cac tin hiêu cua bươc 2 va bươc 4 trung nhau, viêc chia tâng băt buôc phai ơ bươc 3. Từ bươc 3 xet đên cuôi chu ky không co điêu kiên trung do đo phai chia ra lam 2 tâng.Tâng 1 A+, B+ (+: ơ vi tri 1; - : ơ vi tri 0) ;Tâng 2 B-, A-

Bươc 4: Cach thiêt kê mach điên cac tâng trong điêu khiên.Do co hai tâng nên lưa chon mach chuân 2 tâng đê điêu khiên vơi cac tin hiêu đâu tâng như sau:

E1 = Start + S1E2 = S4


Xac đinh cac bươc hoat đông cua xy lanh trong môi tâng:

Tâng I: Xy lanh A+ = Y1 = L1Xy lanh B+ = Y3 = L1 ^ S2

Tâng II: Xy lanh B- = Y4 = L2 Xy lanh A- = Y2 = L2 ^ S3

Vơi L1, L2 la cac tin hiêu điêu khiên cua tâng I, II.

Start

K1

K1K1

+ 24 V

0 V

K1

Taàn

g I

Taàn

g II

S1

A+

B+

B-

A-S4

Bươc 4: Cach thiêt kê mach điên cac tâng trong điêu khiên

SƠ ĐÔ MẠCH ĐIÊN ĐIỀU KHIỂN THEO TÂNG

S1 S2

Y2Y1

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

Y4Y3

R

BA

PS

Xy lanh B

Start

K1

K1K1

+ 24 V

0 V

K1Taàn

g I

Taàn

g II

S1

Y3Y1 Y2Y4

S2 S3

S4


B+ B+ B-

I II III

A-B- A+

IV

E1 = S1 ^ Start E2 = S4 ^ S1E3 = S2E2 = S4 ^S2

B+ = Y 3 = L1

B- = Y 4 = L2A+ = Y 1 = L2^S3

B+ = Y 3 = L3

B- = Y 4 = L4A- = Y 2 = L4^S3

B+ = Y 3 = L1 v L3B- = Y 4 = L2 v L4

A+ = Y 1 = L2^S3A- = Y 2 = L4^S3

Vi S1, S2, S3, S4 đêu dung hai lân nên cân Rơle trung gian KS1, KS2, KS3, KS4

E1 = KS1 ^ Start E2 = KS4 ^ KS1 (Nôi tiêp)E3 = KS2E2 = KS4 ^KS2 (Song song)

B+ = Y 3 = L1 v L3B- = Y 4 = L2 v L4

A+ = Y 1 = L2 ^ KS3A- = Y 2 = L4 ^ KS3

Tin hiêu đâu tâng:

Tin hiêu đâu bươc:


Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5

I IITaàng

8 = 1

Xy lanh CS6

S5

Start

III

6 7

IV

E1 = S1 ^ S5 ^ Start E2 = S4 ^ S2E3 = S6E4 = S4 ^S6

A+ = Y 1 = L1B+ = Y 3 = L1^ S2B- = Y 4 = L2C+ = Y 5 = L2 ^ S3B+ = Y 3 = L3B- = Y 4 = L4A- = Y 2 = L4^S3 C- = Y 6 = L4^S3

B+ = Y 3 = (L1^S2) v L3B- = Y 4 = L2 v L4

Vi S2, S3, S4, S6 đêu dung hai lân nên cân Rơle trung gian KS2, KS3, KS4, KS6

E1 = S1 ^ S5 ^ Start E2 = KS4 ^ KS2 (Nôi tiêp)E3 = KS6E4 = KS4 ^KS6 (Song song)

B+ = Y 3 = (L1^S2) v L3B- = Y 4 = L2 v L4

A+ = Y 1 = L1A- = Y 2 = L4 ^ KS3

C+ = Y 5 = L2 ^ KS3 C- = Y 6 = L4 ^ KS3

Tin hiêu đâu tâng:

Tin hiêu đâu bươc:


Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 5

I IITaàng

8

Xy lanh CS6

S5

Start

III

6 7

IV

9 = 1

PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

MẠCH ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP Nguyên tăc thưc hiên cua điêu khiên theo nhip la cac bươc

thưc hiên lênh xay ra lân lươt tưng nhip: khi cac lênh trong môt nhip thưc hiên xong se thông bao cho nhip tiêp theo đông thơi se xoa nhip thưc hiên trươc đo.

•Chuân bi cho nhip tiêp theo.•Xoa cac lênh cua nhip trươc đo.•Thưc hiên lênh cua tin hiêu điêu khiên.

Nhip Zn se đươc xoa bởi nhip sau đo Zn+1. Nhip cuôi cung se đươc xoa bởi nhip đâu tiên.

KHÁI QUÁT CÁC KHÔI ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

Điêu kiên cua bươc đâu tiên hoat đông la:- Bươc trươc đo phai hoat đông đê đam bao yêu tô tuân tư theo nhip. - Tin hiêu cua cam biên hay công tăc hanh trinh cua bươc thưc hiên trươc phai đươc kich hoat. Bươc trươc cua bươc đâu tiên chinh la bươc n (bươc cuôi).Bươc sau (bươc thư 2) chưa thưc hiên.

Điêu kiên cua bươc thư i hoat đông la: Bươc thư i - 1 phai hoat đông đê đam bao yêu tô tuân tư theo nhip. Tin hiêu cua cam biên hay công tăc hanh trinh cua bươc thư i-1 phai đươc kich hoat.Bươc sau (bươc thư i + 1) chưa thưc hiên.

Điêu kiên cua bươc n (bươc cuôi) hoat đông la: Bươc cuôi phai đươc kich hoat trươc tiên băng cach tac đông vao nut nhân Set.Bươc sau (bươc đâu tiên) chưa thưc hiên. Khi bươc đâu tiên thưc hiên, se xoa tin hiêu cua bươc cuôi cung va chuân bi tin hiêu cho bươc thư hai đươc thưc hiên.Khi bươc thư i hoat đông, se xoa tin hiêu cua bươc thư i-1 va chuân bi tin hiêu cho bươc thư i+1 đươc thưc hiên.Khi bươc n (bươc cuôi) thưc hiên, se xoa tin hiêu cua bươc n-1 va chuân bi tin hiêu cho bươc đâu tiên đươc thưc hiên.

CÁC BƯƠC CHUÂN CUA

ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

CÁC BƯƠC GIAI MÔT BAI TOÁN ĐIỀU KHIỂN THEO NHIP

Đê tiên hanh thưc hiên môt bai toan điêu khiên theo nhip sư dung khi nen ta tiên hanh cac bươc sau đây: Bươc 1: Từ yêu câu cua hê thông điêu khiên, ta xac đinh cac biên cân

thiêt đo la cac công tăc hanh trinh va vi tri lăp đăt, cac cam biên cân thiêt sư dung, cac nut nhân hay cân gat lưa chon (Start – nut khơi đông, Stop – nut dừng, điêu khiên tư đông – Auto hay băng tay – Man)….


Bươc 3: Lâp quy trinh thưc hiên cho cac nhip. Xac đinh cac điêu kiên đê cac cơ câu châp hanh hoat đông ưng vơi quy trinh thưc hiên ơ trên.

Bươc 4: Thiêt kê mach điêu khiên băng khi nen sư dung cac khôi điêu khiên theo nhip như đa trinh bay ơ trên.

BAI TẬP ÁP DỤNG HTTĐ khi nen sư dung lam đô ga chi tiêt trong nguyên công phay. Ban đâu la xy lanh A, B, C đêu ơ vi tri đâu hanh trinh. Xy lanh A dung đê kep chi tiêt. Xy lanh B đê di chuyên hê thông kep bao gôm chi tiêt, xy lanh A va ban trươt. Xy lanh C mang đâu dao phay đi lên va� xuông đê gia công chi tiêt. Ban đâu ngươi công nhân se đê chi tiêt vao đô ga va chu ky hoat đông băt đâu khi ngươi công nhân nhân nut START, luc nay xy lanh A kep lai, sau đo thi xy lanh B di chuyên hê thông kep chi tiêt bao gôm ca xy lanh A vao vi tri gia công. Chu ky gia công kêt thuc khi chi tiêt trơ lai vi tri ban đâu, ham kep mơ ra, ngươi công nhân se lây chi tiêt ra va đăt môt phôi chi tiêt khac vao va nhân nut START.


Bươc 1: Xac đinh biên Sư dung cac công tăc hanh trinh S1, S2, S3, S4, S5, S6 đê xac

đinh vi tri chuyên đông cua xy lanh A, B, C. Ta thiêt lâp đươc biêu đô trang thai như hinh ve sau:

Bươc 2: Thiêt lập biêu đô trang thai

Xy lanh AS2

S1


Xy lanh BS4

S3

1 2 3 4 8 = 1

Start

Xy lanh CS6

S5

5 6 7

t


Bươc 3: Lập qui trinh thưc hiên Quan sat biêu đô trang thai nhân thây qui trinh trên co 7 nhip. Nhưng do nhip thư 4 cân tri hoan môt khoang thơi gian t ma không co chuyên đông cua xy lanh nao nên co thê coi như nhip thư 4 trung vơi nhip thư 5. Như vây, hê thông trên hoat đông vơi 6 nhip, 6 nhip tương ưng vơi 6 bươc thưc hiên. Trong đo co bươc 1 la bươc đâu tiên, bươc cuôi la bươc 6 va 4 bươc đăt ơ giưa chuôi điêu khiên theo nhip.

Điêu kiên đê cho cac nhip (bươc) đươc thưc hiên:Nhip 1: A+ = Start ^ S1 ^ A6 (A6: tin hiêu điêu khiên cua nhip cuôi cung).Nhip 2: B+ = S2 ^ A1 (A1: tin hiêu điêu khiên cua nhip đâu tiên).Nhip 3: C+ = S4 ^ A2 (A2: tin hiêu điêu khiên cua nhip thư hai).Nhip 4: C- = S6 ^ A3 (A3: tin hiêu điêu khiên cua nhip thư ba).Nhip 5: B- = S5 ^ A4 (A4: tin hiêu điêu khiên cua nhip thư tư).Nhip 6: A- = S3 ^ A5 (A5: tin hiêu điêu khiên cua nhip thư năm).


Bươc 4: Tiên hanh ve mach điêu khiên

S1 S2

Y2Y1

R

BA

PS

Xy lanh A S3 S4

Y4Y3

R

BA

PS

Xy lanh B S5 S6

Y6Y5

R

BA

PS

Xy lanh C

K2

K2

K3

K3

K4K6

K4

K5

K5

Set

K1

Start

K6

K1

K2

K1

K2

K3

K6 K4 K3

K1K6K5K4

K5

Y1 Y4

S2

K1

S4

S1

S3

K2

Y3 Y5

K6

Y2

K4 K5K3

S5S6

T

Y6T

+ 24 V

+ 24 V

0 V

0 V

dieu khien dien khi nen

Documents