TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
1
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI
GIÁO TRÌNH
MÔ ĐUN: ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN, ĐIỆN KHÍ NÉN
NGÀNH/NGHỀ: Cơ điện tử
TRÌNH ĐỘ: Trung cấp
(Ban hành theo Quyết định số: ….../QĐ-CĐCG-KT&KĐCL, ngày … tháng ... năm 2022
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng Cơ giới)
Quảng Ngãi, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm
LỜI NÓI ĐẦU
Mức độ tự động hóa của thiết bị, chất lượng chế tạo cao, độ chính xác
cao, độ tin cậy lớn ... thì các máy và cụm kết cầu được dùng là truyền động cơ
2
khí – khí nén – điện. Thông tin chuyền tải dưới dạng các năng lượng đó phải là
tín hiệu tương tự, nhị phân và tín hiệu số, được xử lý với vận tốc nhanh.
Giáo trình mô đun Điều khiển điện - khí nén đóng góp một phần bổ
sung kiến thức mới về điều khiển tự động hóa.
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở
trình độ CĐN và TCN, giáo trình mô đun Điều khiển điện khí nén là một trong
những giáo trình đào tạo chuyên ngành Điện – điện tử, tự động hóa trong công
nghiệp được biên soạn theo nội dung chương trình khung, chương trình dạy
nghề đã được Bộ Lao động -Thương binh và Xã hội và Tổng cục dạy nghề phê
duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt
chẽ với nhau.
Nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan
đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý
thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng
thời có tính thực tiễn cao.
Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 120
giờ gồm có:
Bài 1: Giới thiệu hệ thống điều khiển điện khí nén
Bài 2: Các phần tử trong hệ thống điện khí nén
Bài 3: Thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống điều khiển điện khí nén
Bài 4: Vận hành và kiểm tra hệ thống điều khiển điện - khí nén
Bài 5: Tìm và sửa lỗi trong hệ thống điều khiển điện - khí nén
Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo
nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý
kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện
hơn sau thời gian sử dụng.
Quảng Ngãi, Ngày 10 tháng 12 năm 2022
Tham gia biên soạn
Cao Thị Thanh Bình - Chủ biên
3
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................................................ 3
NGÀY NAY CÔNG NGHỆ KHÍ NÉN ĐANG ĐƯỢC KHOA HỌC ÁP DỤNG MỘT CÁCH PHỔ BIẾN
ĐỂ CHẾ TẠO CÁC LOẠI MÁY MÓC PHỤC VỤ CHO PHÁT TRIÊN SẢN SUẤT TRONG CUỘC
SỐNG. .................................................................................................................................................. 14
1. Van đảo chiều. ......................................................................................................................... 45
2. Van chặn .................................................................................................................................. 52
3. Van tiết lưu ............................................................................................................................... 52
4. Van áp suất .............................................................................................................................. 54
5. Van logic .................................................................................................................................. 56
8. CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN. ......................................................................................................................... 63
8.1. Công tắc ............................................................................................................................... 63
8.2. Nút ấn ................................................................................................................................... 64
8.3. Rơ le ..................................................................................................................................... 64
8.4. Công tắc hành trình điện – cơ ............................................................................................... 64
8.5. Công tắc hành trình nam châm ............................................................................................. 65
8.6. Cảm biến cảm ứng từ ........................................................................................................... 67
8.7. Cảm biến điện dung .............................................................................................................. 69
8.8. Cảm biến quang ................................................................................................................... 71
a.Ký hiệu: sơ đồ chức năng bao gồm các bước thực hiện và các lệnh. Các bước thực hiện được
ký hiệu theo số thứ tự và các lệnh gồm tên lệnh, loại lệnh và vị trí ngắt của lệnh. ...................... 84
1. NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN. .................................................................... 97
1.1 Các phần tử điện: .................................................................................................................. 97
1.3 Thiết kế mạch điện điều khiển theo tầng sử dụng phương pháp chuỗi bước có xóa ........... 100
Thiết kế được mạch điều khiển có cảm biến tiệm cận – hành trình tự thu về của xy lanh và van
điều khiển hướng không sử dụng lò xo và Cảm biến tiệm cận với rơle. Ứng dụng điều khiển xy
lanh với hàm AND, OR .............................................................................................................. 104
2.2. Cảm biến tiệm cận với rơle. ................................................................................................ 106
2.3. Điều khiển xy lanh với hàm AND, OR ................................................................................. 110
2.4. Điều khiển xy lanh với van một cuộn dây – Điều khiển tự duy trì. ....................................... 111
3. ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH ................................................................................................................. 112
3.1. Điều khiển trạm phân phối làm việc một chu trình .............................................................. 112
3.2. Điều khiển trạm phân phối làm việc lớn hơn một chu trình ................................................. 114
4.BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI. ...................................................................................................................... 117
2. ĐIỀU KHIỂN XY LANH BẰNG CẢM BIẾN TIỆM CẬN . ................................................................................ 141
- Mục tiêu: .................................................................................................................................. 141
1.1 Các mạch sử dụng cảm biến đơn giản ................................................................................ 141
2.3.Mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự duy trì bằng rơle. ............................................. 142
1.4.Mạch điện điều khiển sử dụng rơle thời gia. ........................................................................ 144
3. ĐIỀU KHIỂN XY LANH BẰNG CẢM BIẾN TIỆM CẬN VỚI RƠLE. ................................................................... 148
Mục tiêu: .................................................................................................................................... 148
3.2 Mạch điện điều khiển trực tiếp sử dụng công tắc duy trì. ..................................................... 151
4. ĐIỀU KHIỂN XY LANH VỚI HÀM AND, OR. ......................................................................................... 153
- Mục tiêu: .................................................................................................................................. 153
4.1Mạch điện điều khiển hàm AND ........................................................................................... 153
4.2Mạch điện điều khiển hàm OR. ............................................................................................. 154
5. ĐIỀU KHIỂN XY LANH VỚI VAN MỘT CUỘN DÂY - ĐIỀU KHIỂN TỰ DUY TRÌ. ............................................... 155
- Mục tiêu: .................................................................................................................................. 155
5.1 Các mạch điện đơn giản ...................................................................................................... 155
5.2Mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự duy trì bằng rơle ............................................... 156
6. ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH LÀM VIỆC MỘT CHU TRÌNH ............................................................................. 157
- Mục tiêu: .................................................................................................................................. 157
4
Điều khiển xy lanh với van một cuộn dây điều khiển tự duy trì biết lắp các mạch điện khí nén
đơn giản và mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự duy trì bằng rơle ................................. 157
6.1 Các mạch điện đơn giản ...................................................................................................... 157
6.2Mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự duy trì bằng rơle ............................................... 159
7. ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH LÀM VIỆC LỚN HƠN MỘT CHU TRÌNH ............................................................... 160
- Mục tiêu: .................................................................................................................................. 160
Điều khiển xy lanh với van một cuộn dây điều khiển tự duy trì biết lắp các mạch điện khí nén
đơn giản và mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm của công tác duy trì ............................... 160
7.1Các mạch điện đơn giản ....................................................................................................... 160
BÀI 5 .................................................................................................................................................. 167
TÌM VÀ SỬA LỖI TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN ........................................... 167
1. PHƯƠNG PHÁP TÌM VÀ SỬA LỖI. ....................................................................................................... 168
- Mục đích: ................................................................................................................................. 168
1.1 Phương pháp tìm lỗi ............................................................................................................ 168
1.2 Hệ thống khí có thể bị rò rỉ ................................................................................................... 175
2. Các bài tập thực hành sửa lỗi. ............................................................................................... 245
Mục tiêu: ................................................................................................................................... 245
2.1. Lỗi trong phần khí nén của toàn bộ hệ thống. ..................................................................... 245
2.2. Lỗi tạo ra từ việc lắp sai. ..................................................................................................... 249
2.3. Lỗi xuất hiện trong quá trình vận hành ............................................................................... 255
5