Tải bản đầy đủ
Biểu diễn chức năng của quá trình điều khiển

Biểu diễn chức năng của quá trình điều khiển

Tải bản đầy đủ

Bài 5: Cơ sở lý thuyết điều khiển điện bằng khí nén
- Nút ấn 1.6 và 1.8 là lien kết AND
- Xy lanh đi ra ký hiệu dấu “+”, xyalnh lùi về ký hiệu “- “

Hình 6.2: Biểu đồ trạng thái của xylanh 1.0
Sơ đồ mạch khí nén của quy trình điều khiển xy lanh 1.0
Ví dụ 2: Thiết kế biểu đồ trạng thái của quy trình điều khiển 2 xylanh tác động 2 chiều

Hình 6.3: Sơ đồ mạch khí nén
có hoạt động như sau:
- Khi tác động vào nút ấn 1.2, xylanh thứ nhất 1.0 đi ra để uốn chi tiết. Sau
khi uốn xong (chạm vào công tắc hành trình 1.4)xylanh lùi về
- Sau khi lùi về hết hành trình của pittong, công tắc hành trình 2.3 sẽ tác động
lên xylanh thứ hai 2.0, xylanh 2.0 sẽ đi ra để dịch chuyển chi tiết tiếp theo. Khi chạm
vào công tắc hành trình 2.5, xylanh 2.0 sẽ lùi về.
-

78

Bài 5: Cơ sở lý thuyết điều khiển điện bằng khí nén

Các phần tử

hiệu
1.0
2.0

Trạng thái
Chuyển động,chức
năng

Tên gọi
Xylanh tác động 2
chiều
Xylanh tác động 2
chiều

Uốn chi tiết
Dịch chuyển chi tiết

Bước thực hiện – Thời gian
Vị trí

0
+
+
-

Van đảo chiều xung
5/2

Điều khiển xylanh
1.0

a

1.2

Nút ấn(van 3/2)

Điều khiển 1.1a

1.4

Công tắc hành trình

Điều khiển 1.1b và
2.1a

a
b
a
b
a
b

1.1

2.2

2.1

Điều khiển 2.1a

Van đảo chiều 5/2

Điều khiển xylanh
2.0

2.3

Công tắc hành trình

Điều khiển 2.1a

2.5

Công tắc hành trình

Chuẩn bị hành trình
mới

b

a
b
a
b
a
b

Hình 6.4: Biểu đồ trạng thái 2 xylanh

79

1

2

3

4

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển

Hình 6.5: Sơ đồ mạch khí nén
1.2. Sơ đồ chức năng
a. Ký hiệu
Sơ đồ chức năng bao gồm các bước thực hiện và các laeenhj. Các bước thực
hiện được ký hiệu theo số thứ tự và các lệnh gồm tên lệnh, loại lện và vị trí ngắt của
lệnh

Hình 6.6: Ký hiệu các bước và các lệnh thực
hiện sơ đồ chức năng
Ký hiệu bước thực hiện (hình 6.7). Tín hiệu ra a 1 của bước thực hiện điều
khiển lệnh điều khiển (van đảo chiều, xylanh động cơ) và được biểu diễn bằng những
đường thẳng nằm bên phải và phía dưới ký hiệu các bước thực hiện

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển

Tín hiệu vào được biểu diễn bằng những đường thẳng nằm phía trên và bên
trái của ký hiệu bước thực hiện. Bước thực hiện thứ n sẽ có hiệu lực khi lệnh của bước
thực hiện thứ (n-1) trước đó phải hoàn thành và đạt được vị trí ngắt của lệnh đó. Bước
n sẽ bị xóa khi các bước thực hiện tiếp theo sau đó có hiệu lực

Hình 6.7: Ký hiệu bước thực hiện
Ký hiệu lệnh thực hiện gồm 3 phần: tên lệnh, loại lệnh và vị trí ngăt lệnh.
Tín hiệu ra của lệnh có thể không cần biểu diễn ở ô vuông bên phải của ký hiệu
Ví dụ: Tín hiệu ra a1 sẽ điều khiển van đảo chiều V1 bằng lệnh SH (loại lệnh nhớ, khi
dòng năng lượng trong hệ thống mất đi). Với tín hiệu ra A 1 từ van đảo chiều sẽ điều
khiển pittong đi ra bởi lênh NS (không nhớ)

Hình 6.8: Ký hiệu lệnh thực hiện

81

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển

b. Ví dụ thiết kế sơ đồ chức năng
Nguyên lý làm việc của máy khoan: Sau khi chi tiết được kẹp (xylanh 1.0 đi ra). đầu
khoan bắt đầu đi xuống (Xylanh 2.0) và khoan chi tiết. Khi đầu khoan đã lùi trở về thì
chi tiêt được tháo ra(xylanh 1.0 lùi về)

Hình 6.9: Nguyên lý làm việc của máy khoan

Hình 6.10: Sơ đồ mạch khí nén của máy khoan

82

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển
Sơ đồ chức năng được thiết kế:
- Tín hiệu ra của lệnh thực hiện, ví dụ lệnh thực hiện 1 sẽ tác động trục tiếp lên
cơ cấu chấp hành (xylanh 1.0 đi ra). Sau khi lệnh thứ nhất thực hiện xong, vị trí ngắt
lệnh thực hiện thứ nhất là công tắc hành trình S 2, thì bước thực hiện thứ 2 sẽ có hiệu
lực. Theo quy trình thì lện thứ nhất phải có nhớ.(hình 6.11)

Hình 6.11: Sơ đồ chức năng với tín hiệu ra của lệnh trực tiếp tác
động lên cơ cấu chấp hành
- Tín hiệu ra của lệnh thực hiện, ví dụ lệnh thực hiện 1 sẽ tác động trực tiếp lên
van đảo chiều, van đảo chiều đổi vị trí và vị trí đó phải được nhớ trong quá trình
xylanh 1.0 đi ra, tín hiêuh ra từ van đảo chiều tác động trực tiếp lên cơ cấu chấp hành
(Xylanh 1.0 đi ra). Giai đoạn này không cần phải nhớ. Sau khi lệnh thứ nhất thực hiện
xong, vị trí ngắt lệnh thứ nhất là công tắc hành trình S thì bước thứ 2 sẽ có hiệu lực
(hình 6.12)

83

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển

Hình 6.12: Sơ đồ chức năng với tín hiệu ra của ký hiệu
lệnh trực tiếp tác động lên van đảo chiều
1.3. Lưu đồ tiến trình
a. Ký hiệu
Lệnh thao tác

Chiều tác dụng

Rẽ nhánh

Hợp thành

Chương trình con

Rẽ nhánh
Vị trí chuyển tiếp

Lệnh thao tác bằng tay

Nhập xuất dữ liệu
Hình 6.13: Ký hiệu biểu diễn lưu đồ tiến trình

84

Kết thúc quá
trình
Ghi chú

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển
- Lưu đồ tiến trình biểu diễn phương pháp giải của một quá trình điều khiển.
- Lưu đồ tiến trình không biểu diễn những thông số và phần tử điều khiển.
- Lưu đồ tiến trình có ưu điểm là vạch ra hướng tổng quát của quá trình điều
khiển và có tác dụng như là phương tiện thông tin giữa người sản xuất phần tử điều
khiển và kỹ thuật viên sử dụng.
b. Ví dụ thiết kế lưu đồ tiến trình

Hình 6.14: Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
* Nguyên tắc hoạt động của mạch điều khiển được thực hiện như sau:
- Bước 1: Khi pittong ở vị trí ban đầu(E1 = 1; E2 = 0), nút ấn khởi động E0 tác
động, pittong đi ra (Z1 +)
- Bước 2: Khi pittong đi ra cuối hành trình, chạm vào công tắc hành trình E2,
pittong sẽ lùi về.
- Bước 3: Tại vị trí ban đầu, pittong chạm vào công tắc hành trình E1, quá trình
điều khiển kết thúc.
* Lưu đồ tiến trình

85

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển
2. Các phương pháp điều khiển.
Bao gồm:
- Điều khiển bằng tay
- Điều khiển tùy động theo thời gian
- Điều khiển tùy động theo hành trình
- Điều khiển theo tầng
- Điều khiển theo nhịp
2.1. Điều khiển bằng tay
Điều khiển bằng tay được ứng dụng phần lớn ở những mạch điều khiển bằng
khí nén đơn giản như gá kẹp chi tiết, khoan…
a. Điều khiển trực tiếp
Điều khiển trực tiếp có đặc điểm là chức năng đưa tín hiệu do một phần tử
đảm nhận hoặc hai phần tử riêng biệt
Ví dụ 1: mạch điều khiển trực tiếp sử dụng một phần tử

Hình 6.16: Mach điều khiển trực tiếp sử dụng một phần
tử điều khiển

86

Bài 6: Các phương pháp điều khiển, thiết kế mạch điều khiển
Ví dụ 2: mạch điều khiển trực tiếp sử dụng hait phần tử

Hình 6.17: Mạch điều khiển trực tiếp sử dụng hai phần tử
b. Điều khiển gián tiếp
- Pittong đi ra và lùi về được điều khiển bằng phần tử nhớ 1.3(hình vẽ 6.18)

87