Cơ điện tử

Điều khiển điện – khí nén

Trong điều khiển điện – khí nén, phẩn điểu khiển được thực hiện bằng cấc linh kiện điện (công tắc, cảm biến, rơ le, cuộn dây từ) hoặc mạch điện (mạch nối tiếp hay mạch song song), phần công suất do các phần tử khí nén đảm nhận (thành phẩn tác chỉnh, cơ cấu chấp hành).

Điều khiển điện – khí nén của gá dán các bộ phận bằng nhựa

Nhiệm vụ. Hai phần tử chất dẻo nhiệt được dán lại với nhau bằng bộ chày dập, được xi lanh tác động kép ép lên các phẩn được kẹp sẵn. (Hình 1).

vva1

Thời gian dán được điều chỉnh thông qua rơ le định thời và có thể thay đổi theo yêu cẩu. Bóng đèn màu vàng cam sẽ sáng trong khi ép.

Cảm biến tiệm cận theo phương pháp cảm ứng từ được gắn trên thân xi lanh để kiểm tra cho cả hai vị trí đẩu và cuối (Trang 471, Hình 3).

vva2

Để diễn tả quy trình hệ thống này cẩn sử dụng biểu đổ GRAFCET cho thiết kế sơ đồ mạch khí nén, sơ đổ mạch điện để điểu khiển theo chương trình bằng cách nối điện (điều khiển bằng rơ le) cũng như một danh mục vị trí kẹp nối (Trang 510).

Ở biểu đổ GRAFCET (Hình 2), các thao tác lưu lại không được sử dụng. Trong bước 3, thao tác 1A2 sẽ hoạt động 5 giây sau khi kích hoạt biến số bước X3. Sự mô tả tương ứng với một độ kéo trễ (Bảng 1,Trang 492).Tham số X3 sau đó không còn xuất hiện trong sơ đồ mạch nữa. Bộ ngắt K2 mắc trong đường dòng điện 5 sẽ đảm nhận chức năng này (Hình 3).

vva3

Mô tả điều khiển lập trình kết nối. Rơ le K1 được kéo vào do ấn nút nhấn bằng tay SI, khi chày đóng dấu ở vị trí cuối phía sau (1B1).

Qua công tấc của rơ le K1 trong đường dòng điện 6 nam châm 1M1 nhận được điện áp. Van xung khí nén 5/2 1V1 trong mạch khí nén bật sang vị trí”a”. Pittông của xi lanh 1A1chạy giảm tốc và đến vị trí cuối phía trước nhờ chức năng lưu ổn định kép của van xung 1V1. Tại vị trí cuối, cảm biến 1B2 được tác động. Qua đó đường dòng điện 4 của rơ le K2 sẽ đóng lại, rơ le K1 hút vào.

Hai công tắc của nó đóng các đường dòng điện 5 và 7. Rơ le định thời K3 bắt đắu hoạt động và đèn P1 bật sáng. Sau một thời gian đã được chỉnh trước t = 5 giây, sẽ đóng K3 trong đường dòng điện 8. Van từ 1 M2 nhận được điện áp. Van hành trình 5/2 chuyển sang vị trí “b”, pittông rút trở lại. Qua đó cảm biến 1B2 ngừng, rơ le K2 ngắt và đèn tắt. Rơ le định thời cũng không còn điện áp.Trong vị trí cuối phía sau, xi lanh tác động cảm biến 1B1, cho phép quy trình điều khiển lặp lại.

Rơ le thời gian (Rơ le định thời) sử dụng trong bài tập trang 491 có đặc tính kéo trễ. Bảng 1 cho thấy và so sánh các chức năng thời gian khác nhau trong mạch điện – khí nén. Các công tắc đóng hay mở liên kết với rơ le thời gian được tác động đóng hoặc ngắt trễ. Vì thế, thí dụ như trong sự mô tả ngắt trễ đẩu tiên sau khi mất tín hiệu đẩu vào E; cửa 7/8 đóng lại sau 10 giây cho đến khi bị gián đoạn. Bảng cũng nêu các giải pháp tương ứng cho mạch khí nén và mô tả trong sơ đồ lôgic.

Trong thí dụ tạo lập một danh mục vị trí kẹp nối (Hình 1) có chứa tất cả các cấu kiện được nổi với thanh kẹp. Nhưthếsựđấu dây không theo lôgic sơ đổ mạch. Ưu điểm là sự đấu nối dây đơn giản hơn và tống quát hơn có khả năng phát hiện lỗi một cách hệ thống khi dây bị đứt.

vva4

Bên trái danh mục vị trí kẹp nối, tất cả các cấu kiện bên ngoài tủ điện được liệt kê trên thanh kẹp, chẳng hạn nút khởi động S1, cảm biến 1B1 hoặc van từ tính 1M1. Các cấu kiện bên phải đang có trong tủ điện có thể là rơ le K1, K2 và K3 cũng như các công tắc phụ của chúng.

Theo nguyên tắc sẽ bất đẩu với điện thế dương, nối cầu từ kẹp 1 đến 4 sau đó đến điện thế âm.Tại đây kẹp số 5 đến 10 cũng được nối cầu. Cuối cùng tất cả các cấu kiện còn thiếu được đưa vào danh mục vị trí kẹp nối, bất đẩu từ đường điện phía trái qua bên phải. Đường dòng điện 5 không xuất hiện trên danh mục.

Tại đây người ta sẽ đấu nối trực tiếp từ công tắc thường mở K2 đến cuộn dây A1 của rơ le định thời K3.

vva5

Lưu tín hiệu

Trong nhiều trường hợp điều khiển điện – khí nén, tín hiệu của nút nhấn phải được lưu lại. Điều này thường được thực hiện thông qua mạch tựgiữcủa một rơ le (Hình 1).

vva6

Với nút BẬT S1, mạch điện rơ le đóng. Một công tắc loại “đóng” (công tắc thường mở) của rơ le K1 được tác động song song với S1 và duy trì hoạt động dòng điện của cuộn dây ngay cả khi SI nhả ra, do đó tín hiệu BẬT được lưu lại (=thiết lập K1: kéo lên). Khi nút S2 (công tắc thường đóng) tác động, sẽ ngắt chế độ tự duy trì (=tái thiết lập K1: kéo xuống).

Điểu khiển một xi lanh khí nén

Một xi lanh khí nén tác động kép được điều khiển bằng van dẫn 5/2, van này được trang bị cuộn điện từ 1M1 và lò xo kéo về (Hình 2).

vva7

Loại phẩn tử tác chỉnh này gọi là ổn định đơn, nghĩa là khi sụt điện áp ở 1M1 thì do tác động của lò xo, van trở vể tình trạng ổn định Ề’b”. Điều này thường được dùng trong mạch ưu tiên xóa (mạch chủ yếu khử, mạch hủy Ưu tiên): khi đồng thời tác động cả S1 và S2, tại cuộn dây K1 sẽ không thể có điện áp.

Bảng 1 mô tả đặc tính chuyển mạch của mạch tự giữ (mạch lưu).

vva8

Điều khiển công tắc với van xung dẫn hướng5/2. Trong phẩn tửtác chỉnh 1V1, lò xo trả về được thay bằng một cuộn điện từthứ hai 1 M2. Một xung điện ngắn trên 1M1 điều khiển đổi chiều van vào vị trí”a”. Trong mạch này, việc tự giữ là không cần thiết, do phần tử tác chỉnh là “ổn định kép”, van giữ vị trí chuyển mạch “a”cho đến khi có xung đảo đến từ 1 M2. Khi đó 1V1 chuyển qua vị trí”b”và duy trì vị trí này.

Post Comment