CHƯƠNG 3 CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Chia sẻ: Dinh Thong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

203
lượt xem 60
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Một hệ thống điều khiển bao gồm ít nhất là một mạch điều khiển (Open-Loop Control System). Mạch điều khiển theo DIN 19266 (Tiêu chuẩn của Cộng hòa Liên Bang Đức) gồm các phần tử được mô tả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 3 CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

BÀI GIẢNG SỐ 3 CHƯƠNG 3 CAÙC PHAÀN TÖÛ TRONG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN 3.1 KHAÙI NIEÄM: Moät heä thoáng ñieàu khieån bao goàm ít nhaát laø moät maïch ñieàu khieån(Open- Loop Control System). Maïch ñieàu khieåntheo DIN 19266(Tieâu chuaåncuûaCoänghoøaLieân BangÑöùc) goàmcaùcphaàntöûñöôïc moâtaûôû hình 3.1. Ñoái töôïng ñieàu khieån Ñaïi löôïng ra (dòch chuyeån ñoøn baãy) Cô caáu chaáp haønh Phaàn töû ñieàu khieån Phaàn töû xöû lyù tín hieäu Phaàn töû ñöa tín hieäu Ñaïi löôïng vaøo (Ñaïi löôïng vaät lyù) Löu löôïng AÙp suaát Hình 3.1 Caáu truùc cuûa maïch ñieàu khieån vaø caùc phaàn töû − Phaàn töû ñöa tín hieäu : nhaännhöõng giaù trò cuûa ñaïi löôïng vaät lyù nhö laø ñaïi löôïng vaøo, laø phaàn töû ñaàu tieân cuûa maïch ñieàu khieån.Ví duï : van ñaûochieàu,rôle aùpsuaát. − Phaàn töû xöû lyù tín hieäu : xöû lyù tín hieäu nhaänvaøo theo moät quy taéc logic xaùc ñònh, laøm thay ñoåi traïng thaùi cuûa phaàn töû ñieàu khieån.Ví duï : van ñaûochieàu,van tieátlöu, van logic OR hoaëcAND. − Phaàn töû ñieàu khieån : ñieàukhieåndoøngnaênglöôïng( löu löôïng) theo yeâu caàu, thay ñoåi traïng thaùi cuûa cô caáu chaáphaønh. Ví duï : van ñaûochieàu,ly hôïp… − Cô caáu chaáp haønh : thay doåi traïng thaùi cuûa ñoái töôïng ñieàu khieån,laø ñaïi löôïng ra cuûamaïchñieàukhieån.Ví duï : xilanh,ñoängcô
Nhöõng heä thoángñieàukhieånphöùc taïp bao goàmnhieàuphaàntöû, nhieàu maïch ñieàu khieån khaùc nhau. Trong chöông trình naøy seõ laàn löôït giôùi thieäu caùc phaàn töû trong heä thoáng ñieàu khieån baèng khí neùn,ñeålaømcô sôû cho caùcchöôngtieáptheo. 3.2 KÝ HIỆU : Người ta ký hiệu một số phần tử khí nén bằng các ô vuông, mỗi ô vuông được gọi là một vị trí. Trong một vị trí có nhiều cửa ( cổng ) 1 vị trí Các cửa Phần tử 3/2 số vị trí số cửa trong 1 vị trí Ta có : Các phần tử cơ bản Phần tử : 2/2 3/2 4/2 Phần tử : 5/2 5/3 Dòng năng lượng khí sẽ bị chặn lại khi gặp cửa có ký hệu này “┬” “┴” - Dòng năng lượng sẽ di chuyển theo chiều mũi tên “→” - Ký hiệu các cửa : -
1 (P) : cửa nguồn, chỉ nối với nguồn khí 2 (A), 4(B) : cửa cho tín hiệu vào , ra. nối với các phần tử khác 3 (R ), 5 (S) : cửa xả, thoát dòng khí ra môi trường. 12 (Z), 14 (Y) : của điều khiển 3.3 CÁC PHẦN TỬ: 3.3.1 XYLANH a. Xylanh tác động một phía ( xylanh tác động đơn ) Xylanh chỉ có một cửa vào khí, khi FKHÍ > FLOXO xylanh đi ra, khi FKHÍ < FLOXO xylanh đi vào. Khi không có lực tác động lò xo giữ xylanh ở trạng thái phía trong. b. Xylanh tác động hai phía ( xylanh tác động kép ) Xylanh có 2 cửa vào khí, khi FRA > FVÀO xylanh đi ra, khi FRA < FVÀO xylanh đi vào, khi không có lực tác động xylanh giữ nguyên trạng thái. 3.3.2 PHẦN TỬ 3/2
a. Van đảo chiều 3/2 không duy trì: Lò xo giữ cho vị trí ban đầu của van là vị - trí bên phải: cửa 1 bị chặn, cửa 2 thông với cửa xả 3. 12 Khi cửa điều khiển 12 có tín hiệu ( khí ) - vị trí của van chuyển sang trái: cửa1 thông với cửa 2, cửa 3 bi chặn. Khi cửa 12 mất tín hiệu, lò xo đẩy van về - vị trí phải phục hồi vị trí ban đầu. vậy van được gọi là không duy trì. - b. Van đảo chiều 3/2 duy trì: - Van không có vị trí thường xuyên ban đầu, nhưng ta cũng quy ước vị trí ban đầu của van là vị trí bên phải. 12 - vị trí bên phải: cửa 1 bị chặn, cửa 2 thông 14 với cửa xả 3. - Khi cửa điều khiển 14 có tín hiệu ( khí ) vị trí của van chuyển sang trái: cửa1 thông với cửa 2, cửa 3 bi chặn.Khi cửa 14 mất tín hiệu van vẫn giữ vị trí bên trái, muốn chuyển về vị trí bên phải ta đưa tín hiệu khí tới cửa điều khiển 12. vậy van được gọi là van duy trì
c. Nút nhấn 3/2 : - nút nhấn thường đóng 3/2 Nút nhấn thường mở 3/2 - Nút nhấn gài 3/2 - d. Công tắc hành trình - Công tắc hành trình tác động 2 chiều: Công tắc hành trình tác động một chiều (chiều ra ) - Công tắc hành trình tác động một chiều ( chiều vào ) -
• Các ví dụ mạch: VD1: nhấn nút nhấn xylanh đi ra, bỏ nút nhấn xylanh đi vào: VD2: Nhấn nút nhấn 1 xylanh đi ra và giữ nguyên trạnh thái ra. Nhấn nút nhấn 2 xylanh đi vào.
VD3 : Nhấn nút nhấn xylanh đi ra, cuối hành trình xylanh tự đi vào. 3.3.3 PHẦN TỬ 5/2 a. Van đảo chiều 5/2 không duy trì.
Lò xo giữ cho vị trí ban đầu của van là vị - trí bên phải: cửa 1 thông với cửa 2, cửa 4 thông với cửa 5 và cửa 3 bị chặn. Khi cửa điều khiển 12 có tín hiệu ( khí ) - vị trí của van chuyển sang trái: cửa 1 thông với cửa 4, cửa 2 thông với cửa 3 và cửa 5 bị chặn. Khi cửa 12 mất tín hiệu, lò xo đẩy van - về vị trí phải phục hồi vị trí ban đầu. vậy van được gọi là không duy trì. b. Van đảo chiều 5/2 duy trì :
Van không có vị trí thường xuyên ban - đầu, nhưng ta cũng quy ước vị trí ban đầu của van là vị trí bên phải. Vị trí bên phải: cửa 1 thông với cửa 2, cửa - 4 thông với cửa 5 và cửa 3 bị chặn. Khi cửa điều khiển 14 có tín hiệu ( khí ) - vị trí của van chuyển sang trái: cửa 1 thông với cửa 4, cửa 2 thông với cửa 3 và cửa 5 bị chặn. Khi cửa 14 mất tín hiệu van vẫn giữ vị trí - bên trái, muốn chuyển về vị trí bên phải ta đưa tín hiệu khí tới cửa điều khiển 12. vậy van được gọi là van duy trì
3.3.4. VAN TIẾT LƯU : Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy qua van theo áp suất yêu cầu, tức là điều chỉnh vận tốc và thời gian chuyển động của cơ cấu chấp hành. Nguyên lý làm việc của van là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay đổi tiết diện của van. a. Van tiết lưu một chiều Van thường dung để điều chỉnh tốc độ của xy lanh khí nén Nguyên lý : Chiều P đến A : tiết lưu Chiều ngược lại A đến P : không tiết lưu. Ví dụ : Nhấn nút nhấn 1 xylanh đi ra chậm, nhấn nút nhấn 2 xylanh đi vào bình thường. b. Van tiết lưu 2 chiều : Nguyên lý : Cả 2 chiều P đến A và A về P đều tiết lưu .
3.3.5 VAN LOGIC a. Van OR: Van này gồm 2 cửa vào X,Y và một cửa ra A duy nhất. Nguyên lý : Khí vào X ra A, khí vào Y ra A, khí vào cả 2 cửa X,Y cũng ra A. Chỉ trường hợp không có khí vào X,Y thì cửa ra A không có khí. Ví dụ : Nhấn nút nhấn 1 hoặc nút nhấn 2 thì xylanh đi ra, bỏ nút nhấn xy lanh đii vào.
b. Van AND : Van có 2 cửa vào X,Y và một cửa ra duy nhất A. Chỉ một trường hợp hai cửa vào X,Y cùng có khí thì cửa ra A mới có khí ra, các trường hợp còn lại cửa ra A đều không có khí. Ví dụ : Phải nhấn đồng thời cả hai nút nhấn 1 và 2, xylanh đi ra. Nhấn nút nhấn 3 xylanh đi vào. 3.3.6. VAN ÁP SUẤT : Thường được sử dụng làm van an toàn và van tràn, có nhiệm vụ giữ cho áp suất trong mạch trong giới hạn áp suất cho phép. Khi áp suất lớn hơn áp suất cho phép thì van sẽ mở thoát khí ra ngoài môi trường.
3.3.7. VAN THOÁT NHANH : Là thiết bị phụ, để tăng them tốc độ của piston, như vậy sẽ giả được thời gian chạy hành trình ngược của piston. thường dung cho xylanh tác động một phía. Nguyên lý : Khí vào P thì ra A, ngược lại khí vào A thì xả nhanh ra môi trường qua R Ví dụ : nhấn nút nhấn xylanh đi ra, bỏ nút nhấn xylanh đi vào nhanh. 3.3. 8. RƠLE THỜI GIAN KHÍ :
Thiết bị này là sự bổ trợ của van đảo chiều 3/2, van tiết lưu một chiều và một bình chứa khí nhỏ. Có hai loại: a. Rơle thời gian thường đóng : Nguyên lý : nguồn khí vào 1 bị chặn lại, tín hiệu điều khiển vào 12, sau một thời gian trễ van 3/2 đổi vị trí, nguồn vào 1 và ra 2. để thay đổi thời gian trễ ta điều chỉnh tiết lưu. Ví dụ : Nhấn nút nhấn xylanh đi ra, sau một thời gian chờ xylanh tự đi vào. Rơle thời gian thường mở : b.
Nguyên lý cung tương tự rơle thời gian thường đóng, điểm khác là ở chỗ rơle này sử dụng van 3/2 có trạng thái thường mở. 3.3.9. RƠLE ÁP SUẤT : thiết bị này là sự tổ hợp của một van đảo chiều 3/2 và một van áp suất. Nguyên lý : khí đưa tới 1 bị chặn lại, khi dòng khí đưa tới cửa điều khiển 12 đạt áp suất yêu cầu thì van 3/2 đổi vị trí , khí vào 1 ra 2. có thể thay đổi áp suất tác động bằng cách điều chỉnh lò xo trên van áp suất. Ví dụ : Nhấn nút nhấn xylanh đi ra, khi áp suất nén trên xylanh đạt giá trị đặt, xylanh tự đi vào.