ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN & THUÛY LÖÏC Chöông 3 – Caùc phaàn töû ñöa & xöû lyù tín hieäu
PHAÀN II
CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA HEÄ THOÁNG
ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN & THUÛY LÖÏC
Khaùi nieäm
Moät heä thoáng ñieàu khieån thuûy löïc - khí neùn coù theå laø moät heä ñieàu khieån kín hay moät
heä hôû, veà cô baûn noù chöùa caùc thaønh phaàn, phaàn töû ñöôïc moâ taû nhö hình 3.1.
Tuøy theo nhieäm vuï hoaït ñoäng cuûa ñoái töôïng ñieàu khieån, möùc ñoä phöùc taïp cuûa heä ñieàu
khieån maø ta coù theå phaân tích, choïn caùc phaàn töû thích hôïp cho vieäc thieát keá heä ñieàu khieån
vaø heä thoáng ñoäng hoïc.
Nguoàn naêng löôïng
Cô caáu chaá
p
haønh
Phaàn töû ñieàu khieån
Phaàn töû xöû lyù tín hieäu
(1V2)
Phaàn töû ñöa tín hieäu
(1S1, 1S2, 1S3)
Boä phaän loïc
Ñaïi löôïng vaøo (vaät lí)
Löu löôïng, Aùp suaát
Hình 3.1 Caáu truùc ma
ï
ch ñieàu khieån vaø caùc
p
haàn töû
30
ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN & THUÛY LÖÏC Chöông 3 – Caùc phaàn töû ñöa & xöû lyù tín hieäu
CHÖÔNG 3
PHAÀN TÖÛ ÑÖA TÍN HIEÄU VAØ XÖÛ LYÙ
TÍN HIEÄU ÑIEÀU KHIEÅN
Caùc phaàn xöû lyù tín hieäu
Phaàn töû YES
Phaàn töû NOT
Phaàn töû AND
Phaàn töû OR
Phaàn töû NAND
Phaàn töû NOR
Phaàn töû Flip-Flop
Phaàn töû thôøi gian
Caùc phaàn töû ñöa tín hieäu
Nuùt nhaán
Coâng taéc
Giôùi haïn haønh trình
Caûm bieán
31
ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN & THUÛY LÖÏC Chöông 3 – Caùc phaàn töû ñöa & xöû lyù tín hieäu
3.1. CAÙC PHAÀN TÖÛ ÑÖA TÍN HIEÄU
Tín hieäu taùc ñoäng vaø ñöa vaøo xöû lyù coù theå laø ñieän, khí neùn, thuûy löïc. Caùc phaàn töû ñöa tín
hieäu coù theå: nuùt nhaán, giôùi haïn haønh trình, coâng taéc, rôle, boä ñònh thôøi, boä ñeám, caùc caûm
bieán.
3.1.1. Nuùt nhaán
Nuùt nhaán taùc ñoäng thì tieáp ñieåm (1,2) môû ra vaø tieáp ñieåm (1,4) noái laïi.
3.1.2. Coâng taéc
Coâng taéc thöïc hieän chuyeån ñoåi traïng thaùi khi taùc ñoäng
32
4
2
1
Ñ
ieän
1
1
2
4
Hình 3.2 Tín hieäu ñieän (NO vaø NC)
P
AA
P
Hình 3.3 Tín hieäu khí- thuûy löïc (NC)
A
P
A
P
Hình 3.4 Tín hieäu khí- thuûy löïc (NO)
PA
P
A
Hình 3.5
–
Coâng taéc
Kí hieäu thuûy - khí
Kí hieäu ñieän
ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN & THUÛY LÖÏC Chöông 3 – Caùc phaàn töû ñöa & xöû lyù tín hieäu
Normally
closed
Normally
open
Free
flow
Restricted
flow
Pilot control
3.1.3. Giôùi haïn haønh trình
Ví duï: öùng duïng coâng taéc haønh trình ñeå khi ñaïp thaéng xe thì ñeøn baùo hieäu saùng (hình
3.8).
1
24
Hình 3.6 Giôùi haïn haønh trình ñieän
1
4
2
Hình 3.7 Giôùi haïn haønh trình khí - thuûy
Hình 3.8
Ñ
aï
p
thaèn
g
ñeøn oâtoâ chaù
y
saùn
g
3.1.4. Caûm bieán
3.1.4.1 Caûm bieán töø tröôøng
Caûm bieán töø tröôøng chæ söû duïng ñeå phaùt hieän nhöõng vaät coù töø tröôøng. Caûm bieán naøy
ñöôïc laép ñaët treân caùc thaân xy lanh khí neùn coù pít toâng töø tröôøng ñeå giôùi haïn haønh trình cuûa
noù (hình 3.9).
b) Ñaõ caûm öùng
a) Chöa caûm öùn
g
1. Nam chaâm vónh cöûu
1
1
Hình 3.9 Caûm öùng töø tröôøng treân piston
33
ÑIEÀU KHIEÅN KHÍ NEÙN & THUÛY LÖÏC Chöông 3 – Caùc phaàn töû ñöa & xöû lyù tín hieäu
Ví duï: Xaùc ñònh vò trí ôû ñaàu vaø cuoái haønh trình piston baèng 2 caûm bieán töø tröôøng gaén
treân thaân xy lanh (hình 3.10).
Hình 3.10 Xaùc ñònh haønh trình
baèn
caûm bieán töø tröôøn
3.1.4.2. Caûm bieán baèng tia
Caûm bieán baèng tia laø loaïi caûm bieán khoâng tieáp xuùc. Nguyeân taéc laøm vieäc chæ ñoái vôùi
tín hieäu vaøo laø doøng tia khí neùn. Caûm bieán baèng tia ñöôïc öùng duïng ôû caùc lónh vöïc maø caûm
bieán khoâng tieáp xuùc baèng ñieän khoâng ñaûm nhaän ñöôïc trong ñieàu kieän moâi tröôøng laøm vieäc
khaéc khe: noùng, coù aên moøn hoùa hoïc, aåm öôùt, aûnh höôûng ñieän tröôøng, an toaøn cao,…
Vôùi caûm bieán baèng tia khí neùn thì tín hieäu ra (sau khi caûm nhaän ñöôïc vaät theå) coù aùp
suaát raát nhoû. Do ñoù ta phaûi khueách ñaïi tín hieäu tröôùc khi ñöa vaøo xöû lyù ñieàu khieån, thöôøng
ta duøng ñeán boä khueách ñaïi baèng khí neùn ñeå khueách ñaïi.
Chuù yù: caûm bieán naøy chæ coù ñoái vôùi khí neùn, khoâng söû duïng trong thuûy löïc.
3.1.4.2.1. Caûm bieán baèng tia reõ nhaùnh
Khi khoâng coù vaät caûn thì doøng khí neùn ñöôïc phaùt ra töø nguoàn P seõ ñi thaúng, neáu coù
vaät caûn thì doøng khí seõ bò reõ nhaùnh qua cöûa X (hình 3.11).
AÙp suaát cuûa cöûa tín hieäu ra X phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch s giöõa beà maët ñaàu caûm
bieán vôùi maët vaät caûn, s caøng nhoû thì aùp suaát caøng lôùn.
3.1.4.2.2 Caûm bieán baèng tia phaûn hoài
Khi doøng khí neùn P ñi qua khoâng coù vaät caûn thì ñaàu ra tín hieäu phaûn hoài X= 0; coù vaät
caûn thì tín hieäu X= 1. Ñaëc bieät caûm bieán naøy cho tín hieäu X=1 cho caû vaät caû dòch chuyeån
theo höôùng doïc truïc cuûa caûm bieán– khoaûng caùch a vaø caû höôùng vuoâng goùc vôùi truïc –
khoaûng caùch s (hình 3.12).
Ví duï : öùng duïng caûm bieán baèng tia phaûn hoài ñeå xaùc ñònh ñoä leäch cuûa 2 meùp giaáy cuûa
cuoän giaáy ñang chaïy treân 2 ru loâ (hình 3.13).
P
s
X
P
X
P
Hình 3.11 Caûm bieán tia reõ nhaùnh
34