thiết kế hệ thống điều khiển cho máy dập tự động
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (556.12 KB, 39 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ
……
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
CHO
MÁY DẬP TỰ ĐỘNG
GVHD: Hoàng Hữu Tân
SVTH:
Nguyễn Đình Sang
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
TP. VINH, Tháng 04 – 2011
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
……………………………………………………………………………… ........
Sv thực hiện
Gv hướng dẫn
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
Gv giảng dạy
2
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
Nguyễn Đình Sang
Hồng Hữu Tân
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
Hồng Hữu Tân
3
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
Lời nói đầu
Ngày nay, ngành cơng nghiệp phát triển mạnh đòi hỏi quy trình làm việc
nhanh và hiêu quả.
Quy trình cơng nghệ dập phơi tự động mà chúng tơi thực hiện chỉ là một
phần rất nhỏ trong thời đại cơng nghiệp hóa hiện đại hóa ngày nay. Có
nhiều cách để thiết kế một hệ thống điều khiển dập phơi tự động khác
nhau, ở đây chúng tơi thiết kế hệ thống điều khiển dập phơi tự động điều
khiển bằng thuần khí và điện khí nén
Trong q trình thực hiện đồ án mặc dù chúng tơi đã cố gắng hết sức chắc
chắn sẽ khơng thiếu những sai xót. Vì vậy, chúng tơi - những người làm
đồ án này rất mong những ý kiến đóng góp của q thầy cơ và các bạn.
Nhân đây xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hồng Hữu Tân cùng
các bạn đã giúp chúng tơi hồn thành đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn!
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
4
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
CHƯƠNG I
DẪN NHẬP
1.
Hiện trạng:
Ngày nay, tự động hoá là sự ưu tiên lựa chọn trong hầu hết các lónh vực
của nền kinh tế quốc dân. Chính nhờ sự phát triển của tự động hoá mà con
người tạo ra nhiều sản phẩm chất lượng cao nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu
phức tạp của đời sống xã hội.
Hiện nay để sử dụng hệ thống dập phôi trong các phân xưởng cơ khí người
ta cần ít nhất hai công nhân. Vì vậy yêu cầu tự động hóa hệ thống này là cần
thiết để tiết kiệm nhân công và nâng cao năng suất của hệ thống.
2.
Vài nét về sự phát triển của công nghệ thủy lực - khí nén:
Không khí xung quanh ta nhiều vô kể và nó là một nguồn năng lượng rất
lớn mà con người đã biết sử dụng chúng từ trước Công Nguyên. Tuy nhiên
sự phát triển và ứng dụng khí nén lúc đó còn rất hạn chế do chưa có sự phối
hợp giữa các ngành vật lý, cơ học v.v..
Mãi cho đến thế kỷ XVII, nhà kó sư chế tạo người Đức Otto von Guerike,
nhà toán học và triết học người Pháp Blaise Pascal, cũng như nhà vật lý
người Pháp Denis Papin đã xây dựng nên nền tảng cơ bản ứng dụng khí nén.
Trong thế kỉ XIX, các máy móc thiết bò sử dụng năng lượng khí nén lần lượt
được phát minh như: thư vận chuyển trong ống bằng khí nén (1835) của
Josef Ritter, phanh bằng khí nén (1880), búa tán đinh bằng khí nén (1861)…
Với sự phát triển mạnh mẽ của năng lượng điện, vai trò sử dụng năng lượng
bằng khí nén bò giảm dần.
Tuy nhiên việc sử dụng năng lượng bằng khí nén vẫn đóng một vai trò cốt
yếu trong nhiều lónh vực, mà khi sử dụng năng lượng điện sẽ nguy hiểm; sử
dụng năng lượng khí nén ở những dụng cụ nhỏ, nhưng truyền động với vận
tốc lớn; sử dụng năng lượng khí nén ở những thiết bò như búa hơi, dụng cụ
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
5
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
dập, phun sơn, giá kẹp chi tiết… và nhất là các dụng cụ, đồ gá kẹp chặt trong
các máy.
Cùng với sự phát triển không ngừng của lónh vực tự động hóa, ngày nay
các thiết bò truyền dẫn, điều khiển bằng thủy lực – khí nén sử dụng trong
máy móc trở nên rộng rãi ở hầu hết các lónh vực công nghiệp như máy công
cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy cắt, máy uốn, máy ép phun, dây
chuyền chế biến thực phẩm,… do những thiết bò này làm việc linh hoạt, điều
khiển tối ưu, đảm bảo chính xác cao, công suất lớn với kích thước nhỏ gọn
và lắp đặt dễ dàng ở những không gian chật hẹp so với các thiết bò truyền
động và điều khiển bằng cơ khí hay điện.
Ưu – nhược điểm của khí nén:
Ưu điểm:
•
Do khả năng chòu nén (đàn hồi) lớn của không khí,
cho nên có thể trích chứa khí nén một cách thuận lợi. Như vậy có khả năng
ứng dụng để thành lập các trạm trích chứa khí nén.
•
Khả năng truyền tải năng lượng của khí nén xa, bởi
vì độ nhớt động học của khí nén nhỏ và tổn thất áp xuất trên đường dẫn ít.
•
Không gây ô nhiễm môi trường.
•
Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động
bằng khí nén, bởi vì phần lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí
nén đã có sẵn.
•
Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được
đảm bảo.
Nhược điểm:
•
Lực truyền tải trọng của khí nén thấp.
•
Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc
truyền cũng thay đổi, bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên
không thể thực hiện những chuyển động thẳng hoặc quay đều.
•
Dòng khí thoát ra ở đường dẫn ra gây nên tiếng ồn.
•
Hiện nay, trong lónh vực điều khiển, người ta thường
kết hợp hệ thống điều khiển bằng khí nén với cơ, hoặc với điện tử, PLC.
Cho nên rất khó xác đònh một cách chính xác, rõ ràng ưu, nhược điểm của
từng hệ thống điều khiển.
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
6
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
3.
Yêu cầu và giới hạn đề tài:
Thiết kế mô hình hệ thống dập phôi tự động dùng năng lượng thuần khí nén
và điều khiển bằng Điện - Khí nén.
CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
A. NGUỒN KHÍ NÉN
1. Máy nén khí:
Khái niệm:
Máy nén khí là thiết bò tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng cơ học của động
cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén
và nhiệt năng.
Phân loại:
a.
Theo áp suất:
•
Máy nén khí áp suất thấp: p ≤ 15 bar
•
Máy nén khí áp suất cao:
p ≥ 15 bar
•
Máy nén khí áp suất rất cao: p ≥ 300bar
b.
Theo nguyên lý hoạt động:
•
Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu
pittông, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu
trục vít.
•
Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo
chiều trục.
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
7
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
Máy nén khí
2. Bình trích chứa khí nén:
Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thì cần phải có một bộ
phận lưu trữ để sử dụng. Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân bằng áp
suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ và tách nước.
Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất của máy nén khí và công
suất tiêu thụ của các thiết bò sử dụng, ngoài ra kích thước này còn phụ thuộc
vào phương pháp sử dụng: ví dụ sử dụng liên tục hay gián đoạn.
Ký hiệu :
Máy nén khí
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
8
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
B. CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Một số khái niệm:
Một hệ thống điều khiển bao gồm ít nhất là một mạch điều khiển vòng hở
(Open – loop Control System) với các phần tử sau:
Phần tử đưa tín hiệu : nhận những giá trò của đại lượng vật lý như đại
lượng vào, là phần tử đầu tiên của mạch điều khiển. Ví dụ: van đảo chiều,
rơle áp suất...
Phần tử xử lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo một quy tắc logic
nhất đònh, làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển. Ví dụ: van đảo
chiều, van tiết lưu, van logic OR hoặc AND...
Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển, là đại
lượng ra của mạch điều khiển. Ví dụ: xilanh, động cơ khí nén...
1. Van đảo chiều:
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng, mở
hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng của dòng năng lượng.
Ngun lý hoạt động của một số van đảo chiều:
a)
Van đảo chiều 3/2:
Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (12), thì cửa (1) bị chặn và cửa (2)
nối với cửa (3). Khi có tín hiệu điện tác động vào cửa (12), nòng van sẽ dịch
chuyển về phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) và cửa (3) bị chặn. Trường hợp
tín hiệu tác động vào cửa (12) mất đi, dưới tác động của lò xo, nòng van trở về
vị trí ban đầu.
Ký hiệu:
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
9
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
Van đảo chiều 3/2
b)
Van đảo chiều 5/2:
Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (14), thì cửa (3) bị chặn, cửa (1)
nối với cửa (2) và cửa (4) nối với cửa (5). Khi có tín hiệu điện tác động vào cửa
(14) thì nòng van sẽ dịch chuyển sang phải, cửa (2) nối với cửa (3) và cửa (1)
nối với cửa (4) còn cửa (5) bị chặn. Khi tín hiệu tác động vào cửa (14) mất đi
thì dưới tác động của lò xo nòng van trở về vị trí ban đầu.
Ký hiệu:
Van đảo chiều 5/2
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
10
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
2. Van tiết lưu:
Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy, tức là điều chỉnh vận
tốc hoặc thời gian chạy của cơ cấu chấp hành. Ngồi ra van tiết lưu cũng có
nhiệm vụ điều chỉnh thời gian chuyển đổi vị trí của van đảo chiều. Ngun lý
làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng chảy qua van phụ thuộc vào sự thay
đổi tiết diện.
Van tiết lưu một chiều điều chỉnh bằng tay.
Ngun lý hoạt động:
Tiết diện chảy Ax thay đổi bằng điều chỉnh vít điều chỉnh bằng tay. Khi dòng
khí nén từ A qua B, lò xo đẩy màng chắn xuống và dòng khí nén chỉ đi qua tiết
diện Ax. Khi dòng khí nén đi từ B sang A, áp suất khí nén thắng lực lò xo đẩy
màng chắn lên và như vậy dong khí nén sẽ đi qua khoảng hở giữa màng chắn và
mặt tựa màng chắn, lưu lượng khơng được điều chỉnh.
Ký hiệu:
Van tiết lưu một chiều
3.
Xylanh khí nén
Sau đây là cấu tạo của một số xylanh khí nén thơng dụng:
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
11
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Miếng đệm đầu trục
Nam châm
Đệm ống ngồi
Vỏ ngồi
Ống dân thanh
Miếng đệm
Vỏ bọc mặt trước
Mặt dẫn khí
Cơng tắc từ
Cần pittong
Vòng chống mòn
Đệm pittong
Xylanh tác dụng đơn dùng lò xo
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
12
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
Xylanh tác dụng hai chiều, khơng có bộ phận giảm chấn
Xylanh tác dụng hai chiều, có có bộ phận giảm chấn ở cuối khoang chạy
CHƯƠNG III
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
13
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
A.THIẾT KẾ MẠCH THUẦN KHÍ.
1.1. Biểu đồ trạng thái và quy trình làm việc.
1.1.1.
Biểu đồ trạng thái:
Biểu diễn trạng thái của các phần tử trong mạch, mối liên hệ giữa các phần
tử và trình tự chuyển mạch của các phần tử.
S2
A
S1
S4
B
S3
S6
C
S5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1.1.2.
Quy trình làm việc:
Máy dập tự động điều khiển bằng khí nén, điện khí nén có quy trình
thực hiện được mô tả như sau:
- Xy lanh A đi ra kẹp chặt, cố đònh chi tiết tại vò trí gia công.
- Sau khi xy lanh A giữ chi tiết tại vò trí cố đònh tại vò trí gia công thìxy
lanh B đi ra thực hiện lần dập thứ nhất rồi đi về.
- Sau khi xy lanh B đi về thì xy lanh C đi ra và đẩy cơ cấu kẹp chi tiết của
xylanh A vào vò trí gia công thứ 2 và dừng lại.
- Khi xy lanh C đưa cơ cấu vào đúng vò trí. Thì xy lanh B di ra và dập lầøn
thứ 2 rồi đi về.
- Sau khi xy lanh B hòan tất công viêc của mình thì xylanh C trở về và
mang cơ cấu kẹp chi tiết của xy lanh A trở về.
- Sau khi xy lanh A đi về nhả chi tiết và kếât thúc một chu trình làm việc,
và chuẩn bò để bắêt đầu một chu trình làm việâc mới.
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
14
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
1.2. Sơ đồ hành trình bước:
S2
START
A
S1
S4
B
S3
S6
C
S5
5
9
6
3
4
8
2
7
- Xylanh A đi ra nhờ tác động khi nhấn nút "START", khi đi hết
hành trình của mình thì chạm vào công tắc hành trình S2.
- Khi công tắc hành trình S2 bò chặn thì xylanh B đi ra, khi đi hết
hành trình thì chạm vào công tắc hành trình S4 thì quay về vò trí ban đầu
và chạm vào công tắc hành trình S3.
- Khi S3 bò chặn lần thứ nhất thì xylanh C đi ra và chạm vào công
tắc hành trình S6.
- Khi S6 bò chặn thì xylanh B đi ra lần thứ 2 và trở về khi công tắc
hành trình S4 bò chặn và chạm vào công tắc hành trình S3.
- Khi S3 bò chặn lần thứ 2 thì xylanh C bắt đầu trở về vò trí ban
đầu và chạm vào công tắc hành trình S5
- Khi công tắc hành trình S5 bò chặn thì xylanh A bắt đầu trở về
chạm vào công tắc hành trình S1 và kết thúc một quá trình.
1
1.3. Xác đònh hệ điều kiện:
Bước
1
2
3
4
S1
1
0
0
0
S2
0
1
1
1
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
S3
1
1
0
1
S4
0
0
1
0
S5
1
1
1
1
S6
0
0
0
0
15
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
5
6
7
8
9
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
1.4. Chia tầng:
- Dựa vào hệ điều kiện ta xác đònh được các bước có hệ điều kiện
giống nhau là:
+) Bước: 2, 4, 8.
+) Bước: 5, 7.
- Áp dụng nguyên tắc chia tầng: ta xét từ đầu chu kỳ đến các bước tiếp
theo khi các điều kiện trùng nhau thì dừng lại và lùi về một bước để chia
tầng, tức là phải chuyển sang một tầng khác ở trước đó một bước. Sau khi
tách chuyển sang phần khác thì tiếp tục xét từ vò trí đã được tách đến các
bước sau. Quá trình như thế được tiến hành cho đến cuối chu kỳ và sẽ được
số tầng xác đònh.
- Theo hệ điều kiện chúng ta sẽ có hai nhóm bước co hệ điều kiện
giống nhau:
+) nhóm 1: bước 2, 4, 8 có hệ điều kiện trùng nhau.
+) nhóm 2: bước 5, 7 có hệ điều kiện trùng nhau.
- Ta bắt đầu chia tầng ở nhóm thứ 1 vì, nếu ta chia tầng ở nhóm 2 thì
khi xét ở bước 5 ta lùi về một bước sẽ là bước 4 lại trùng với bước 2 vì thế
nên ta không bắt đầu chia tầng ở nhóm 2.
=> Như vậy ta có thể chia mạch thành các tầng sau:
*) Tầng I: ta bắt đầu xét từ đầu chu kỳ đến bước thứ 4. Bước thứ
4 có cùng điều kiện với bước thứ 2 vì thế ta lùi về một bước để chia tầng, và
đó là bước 3. "Vậy tầng I sẽ bắt đầu ở bước thứ 1 và kêt thúc ở bước thứ 3".
*) Tầng II: xét từ bước 3 (là bước kết thúc của tầng I) cho đến
bước 7. Bước 7 có điều kiện trùng với bước 5. Nên ta lùi lại một bước để
chia tầng ở bước thứ 6. "Vậy tầng II sẽ bắt đầu ở bước 3 va kết thúc ở bước
6".
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
16
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
*) Tầng III: xét từ bước 6 (là bước kết thúc của tầng II) cho đến
hết chu kỳ ( là bước 9 trùng vớùi bước 1) không có bước nào trùng nhau nên
tầng III bắt đâu ở bước 6 và kết thúc ở bước 9.
=> Như vậy đối với mạch này ta có thể chia nó ra thành 3 tầng.
II
I
III
S2
+
A
_
S1
+
S4
B
S3
+
S6
C
S5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Sơ đồ chia tầng cho mạch
Dựa theo biểu đồ trạng thái, ở các bước 2,4,8 của biểu đồ là phương
trình logic thứ tự cho các xy lanh B1+, C+, A- là giống nhau. Ở các bước 5 và
7 là phương trình logic của các xy lanh B2+, C_ là giống nhau. Vì vậy để cho
các phương trình đó không còn giống nhau thì cần phải có các phần tử nhớ
trung gian. Chúng được ký hiệu là X, Y,.... Phương trình logic của mạch được
viết như sau:
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
17
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1.5 Các phương trình logic:
A+ = S1US3US5U X U Y
A2 = S2US3US5U X UY
B+ = (S2US3US5UXU Y )V (S2US3US6UXUY)
B2 = (S2US4US5UXUY)V (S2US4US6U X UY)
C+ = S2US3US5UXUY
C2 = S2US3US6U X UY
X+ = S2US3US5U X U Y
X2 = S2US4US6UXUY
Y+ = S2US4US5U XU Y
Y2 =S1US3US5U X UY
Sơ đồ mạch logic ban đầu:
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
18
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
X X Y Y
S1 S2 S3 S4 S5 S6
+
A
A-
&
S
& R
&
S
& R
&
&
&
>=
1
>=
1
+
B
B-
S
R
&
&
S
R
&
&
S
R
&
+
CC
1.6 Biểu đồ karnaugh:
Tín hiệu điều khiển của phần tử nhớ trung gian được biểu diễn đối
xứng qua trục:
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
19
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
_
X
S1
S3
+
A
S1
S3
S1
S4
S1
S4
_
X
_
Y
S5
S2
S4
S2
S3
S2
S3
S6
S6
S5
S5
S6
__
+ _
X Y
_
+
Y
B
+
Y
1
_ _ + +
B 1 X B2 C
_ _ _
B2 C A
X
X
S2
S4
S6
X Y
_
X Y
Y
X Y
Y
_
X Y
S5
Biểu đồ karnaugh.
1.5. Đơn giản các phương trình bằng biểu đồ karnaugh.
1.5.1. Đơn giản phương trình của xy lanh A (A+, A2 )
A+ = Y U START
A2 = S3US5U X UY
_
X
S1
S3
+
A
S1
S3
S1
S4
S1
S4
S2
S4
X
+
X
+
_
X
_
S5
S6
S6
S5
S5
S2
S4
S2
S3
S2
S3
_
+
Y
+
Y
Y
+
+
+
+
+
_
A
S6
S6
S5
_
Y
1.5.2. Đơn giản phương trình của xy lanh B (B+, B2 )
B+ = (S2UXU Y )V (S6UXUY)
B2 = X V (S4US5UY)
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
20
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
_
X
S1
S3
S1
S3
S1
S4
S1
S4
-
S5
S2
S3
S2
S3
_
Y
_
+
+
B1 Y
_
B 1 + B+2 - Y
_
- Y
B2 -
X
_
S2
S4
-
X
X
S2
S4
S6
S6
S5
S5
S6
S6
S5
1.5.3. Đơn giản phương trình của xy lanh C (C+, C2 )
C+ = S3UXUY
C2 = S3U X UY
_
X
S1
S3
S1
S3
S1
S4
S1
S4
S2
S4
X
X
-
X
S2
S3
-
_
S2
S4
S5
S6
S6
S5
S5
S2
S3
-
Y
-
Y
+
+ C+
_
C -
S6
S6
+
_
_
Y
Y
S5
1.5.4. Đơn giản phương trình của phần tử nhớ trung gian X (X2 , X+)
X+ = S2U Y
X2 = S4US6
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
21
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
S1
S3
_
S1
S3
S1
S4
S1
S4
S2
S4
S2
S4
S2
S3
S2
S3
X +
+
Y
Y
-
X
X
+
X
+
_
-
X
S5
S6
S6
S5
S5
+ _
X Y
_
+ Y
-
-
-
S6
S6
S5
1.5.5. Đơn giản phương trình của phần tử nhớ trung gian Y (Y+ , Y2 )
Y+ = S4
Y2 =S1US3
S1
S3
_
S1
S3
S1
S4
S1
S4
S2
S4
S2
S4
S2
S3
-
X
X
+
Y
X
+
_
Y
X
-
S5
S6
S6
S5
S5
S2
S3
_
-
Y
-
Y
_
+
+
+
Y
+
+
+
Y
S6
S6
S5
1.5.6. Phương trình mạch logic của các phần tử sau khi đơn giản.
A+ =
Y U START
A = S3US5U X UY
B+ = (S2UXU Y )V (S6UXUY)
B2 = X V (S4US5UY)
2
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
22
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
C+ = S3UXUY
C2 = S3U X UY
X+ = S2U Y
X2 = S4US6
Y+ = S4
Y2 =S1US3
1.5.7. Sơ đồ mạch logic.
Thể hiện sự liên kết có quy luật của các phần tử trong mạch.
START
X X Y
S1 S2 S3 S4 S5 S6
Y
&
&
&
&
+
S
R
A
A-
S
R
B
B-
S
R
&
&
&
>=
1
>=
1
+
&
&
&
S
R
&
&
+
CC
S
R
1.5.8. Sơ đồ chức năng:
Bao gồm các bước thực hiện lệnh và các lệnh. Các bước thực hiện lệnh
được kí hiệu theo số thứ tự và các lệnh gồm tên lệnh, loại lệnh và vò trí ngắt
của lệnh. Và nó thể hiệân chức năng của các phần tử.
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
23
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
START
1
Kẹp chặt chi tiết vào vò trí 1
S
Pittong A đi ra (+)
S2
S
Ptittong B đi ra (+)
S4
3
Kết thúc lần dập thứ 1
S
Pittong B đi về (-)
S3
4
Đẩy chi tiết đến vò trí thứ 2
S
Pittong C đi ra (+)
S6
5
Dập lần 2
S
Pittong B đi ra (+)
S4
6
Kết thúc lần dập thứ 2
S
Pittong B đi về (-)
S3
7
Kéo chi tiết về vò trí 1
S
Pittong C đi về
S5
8
Nhả chi tiết
S
Pittong A đi về
S1
S
Pittong A đi ra.
S2
2
Dập lần 1
9=1
Kẹp chặt chi tiết vào vò trí 1
Sơ đồ chức năng.
1.5.9. Lưu đồ tiến trình:
Biểu diễn phương thức giải (thuật toán - Algorithmus) của một quá
trình điều khiển. Lưu đồ tiến trình không biểu diễn những thông số và phần
tử điều khiển.
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
24
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN..........................GVHD: Hoµng H÷u T©n
Ưu điểm: Vạch ra hướng tổng quát của quá trình điều khiển, có tác dụng
như một phương tiện thông tin giữa người sản xuất phần tử điều khiển và kỹ
thuật viên sử dụng nó.
Nguyên tắc hoạt động của mạch điều khiển của máy dập được thể hiển như
sau:
• Bước thực hiện thứù nhất:
Khi pittong ở vò trí ban đầu (S1=1, S2=0), ấn nút khởi động S0
(START). Khi S0 = 1 khí sẽ tác động làm pittong A đi ra (A+).
• Bước thực hiện thứ 2:
Khi pittong A đi ra đến cuối hành trình chạm công tắc hành trình S2,
nếu S2 = 1 thì pittong B đi ra (B+), nếu S2 = 0 thì mạch bò gián đoạn và quay
trở lại với S1
• Bước thực hiện thứ 3:
Khi pittong B đi ra đến cuối hành trình chạm công tắc hành trình S4,
pittong B sẽ lùi về (B_)
• Bước thực hiện thứ 4:
Khi pittong B về vò trí ban đầu chạm công tắc hành trình S3, pittong C đi
ra (C+)
• Bước thực hiện thứ 5:
Khi pittong C đi ra đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình
S6, pittong B sẽ đi ra (B+)
• Bước thực hiện thứ 6:
Khi pittong B đi ra đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình
S4, pittong B đi về (B_)
• Bước thực hiện thứ 7:
Khi pittong B đi về chạm công tắc hành trình S3, pittong C đi về (C_)
• Bước thực hiện thứ 8:
Khi pittong C đi về chạm công tắc hàng trình S5, pittong A đi về (A_)
• Bước thực hiện thứ 9:
Khi pittong A đi về chạm công tắc hành trình S1, quá trình điều khiển
kết thúc.
Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén
(Máy dập tự động)
25
