Thiết kế mạch điều khiển khí nén bao gồm nhiều thành phần khí nén khác nhau, chẳng hạn như xi lanh khí nén, van điều khiển khí nén, phụ kiện khí nén…
Mạch khí nén có các chức năng sau:
- Để kiểm soát việc cấp và giải phóng khí nén trong các xi lanh.
- Để sử dụng một van điều khiển một van khác.
- Có sơ đồ mạch khí nén hỗ trợ cho việc sửa chữa và cải tạo hệ thống về sau.
Một sơ đồ mạch khí nén sử dụng các ký hiệu khí nén để mô tả thiết kế của nó. Một số quy tắc cơ bản phải được tuân theo khi vẽ sơ đồ khí nén.
1. Giả định không có nguồn cung cấp áp suất, mạch khí nén ở dạng tĩnh. Các thành phần khí nén khác trong mạch cũng tuân theo giả định này.
2. Biểu tượng khí nén của van điều khiển khí nén được hình thành bởi một hoặc nhiều hình vuông.
- Đầu vào và đầu xả khí được vẽ bên dưới hình vuông, đầu cấp khí ra được vẽ trên đỉnh.
- Mỗi chức năng của van [vị trí của van] phải được biểu thị bằng một hình vuông. Nếu có hai hoặc nhiều chức năng, các ô vuông phải được sắp xếp theo chiều ngang. Hình vuông phía bên trái là trạng thái đầu tiên của van.
3. Mũi tên được sử dụng để chỉ hướng dòng chảy của dòng khí nén.
- Sử dụng biểu tượng “┬” nếu cổng ngoài không được kết nối với các bộ phận bên trong hoặc bị đóng.
- Biểu tượng ⊙ bên dưới hình vuông đại diện cho đầu vào không khí.
- Biểu tượng ▽ tượng trưng cho ống xả.
- Hình tam giác thể hiện hướng của luồng khí.
4. Các ký hiệu khí nén của các cơ cấu tác dụng nên được vẽ ở bên ngoài của hình vuông. Một số cách tác động như nhấn, kéo, con lăn, chênh áp suất, điện từ,…
5. Đường tín hiệu áp suất bằng khí nén nên được vẽ ở một bên của hình vuông.
>> [Hướng dẫn] Thiết kế và lập trình mạch điều khiển xi lanh khí nén
1.2 Nguyên tắc cơ bản khi vẽ sơ đồ khí nén
Hình dưới đây thể hiện 1 số nguyên tắc cơ bản khi xây dựng mạch điều khiển khí nén:
- Khi công tắc thủ công không hoạt động, lò xo sẽ khôi phục van về vị trí ban đầu.
- Đây là vị trí của van, được nối với đường khí nén
- Áp suất không khí tồn tại dọc theo đường này vì nó được kết nối với nguồn khí nén.
- Khoang xi lanh và thanh piston này chịu tác động của áp lực khí nén, thanh piston ở vị trí được phục hồi do khí nén cấp ở đường hồi.
- Khoang xi lanh phía sau và đường này được kết nối với ống xả, nơi không khí được giải phóng.
1.3 Vẽ sơ đồ mạch khí nén
Sơ đồ mạch khí nén hoàn chỉnh thường được vẽ theo kiểu phân tầng với các cấp độ và vị trí của các thành phần khí nén khác nhau. Mục đích để mối quan hệ giữa các thành phần có thể được thể hiện rõ ràng.
Một sơ đồ mạch thường được chia thành ba cấp: phần chấp hành, phần logic và phần đầu vào tín hiệu. Chi tiết ở ngay phần tiếp theo…
Nguyên tắc thiết kế mạch điều khiển khí nén theo tầng
Nguyên tắc thiết kế mạch theo tầng là chia các bước thực hiện có cùng chức năng thành từng tầng riêng biệt. Như vậy khi hoạt động thì nguồn cung cấp cho hệ đảo tầng chỉ có ở tầng đang thực hiện các chuyển động, còn các tầng khác thì không có nguồn. Phần tử cơ bản của điều khiển theo tầng là phần tử nhớ – relay trung gian điều khiển theo tầng là bước hoàn thiện của điều khiển tùy động theo hành trình.
1. Nguyên lý điều khiển theo tầng
Trong mạch điều khiển khí nén theo tầng gồm có hai nhóm:
- Nhóm cơ cấu chấp hành: gồm các xy lanh tạo ra các chuyển động, các tiếp điểm relay trung gian, các công tắc hành trình để chuyển đổi chuyển động của các xy lanh tương ứng.
- Nhóm đảo tầng: Thực chất là các công tắc hành trình tác động lên các relay để chuyển tầng.
Giả sử biểu đồ trạng thái được chia làm n tầng
Đầu tiên nguồn ở nhóm đảo tầng sẽ ở tầng thứ n [tầng cao nhất].
Sau khi nhấn START tín hiệu điện sẽ chuyển đến tầng thứ 1, khi kết thúc các trạng thái hoạt động thì nguồn sẽ được chuyển lên tầng thứ 2 thông qua tín hiệu công tắc hành trình cuối tầng 1. Tương tự cho đến khi nguồn chuyển đến cấp cho các chuyển động trong tầng thứ 1, cuối tầng 1 sẽ tác động vào công
tắc hành trình tầng thứ n [tầng cao nhất].
Lưu ý: Tại một thời điểm chỉ tầng đang hoạt động là có nguồn, các tầng còn lại không có nguồn. Khi nguồn chuyển sang tầng kế tiếp thì nguồn ở tầng trước đó phải bị xóa.
2. Nguyên tắc chia tầng trong mạch điều khiển khí nén
- Đặt ký hiệu các cơ cấu chấp hành bằng các mẫu tự A, B, C, D…
- Các chuyển động chạy ra được ký hiệu bởi dấu [+]
- Các chuyển động chạy vào mang dấu [-].
Lưu ý: Trong một tầng có thể gồm nhiều xy lanh hoạt động khác nhau, nhưng một xy lanh không được xuất hiện hai lần.
VD: Xylanh hoạt động ở chế độ A [+] và A [-] không thể xuất hiện trong cùng một tầng.
3. Biểu diễn hệ thống đảo tầng
Khi sơ đồ hành trình bước đã được chia ra làm n tầng, thì sẽ có [n – 1] phần tử nhớ [[n – 1] relay trung gian]. Ký hiệu E1 là tín hiệu vào tầng 1, T1 là tín hiệu ra tầng 1, tương tự E2 là tín hiệu vào tầng 2, T2 là tín hiệu ra tầng 2…
Để thiết kế được sơ đồ chuyển mạch điều khiến khí nén theo tầng cần:
- Bước 1. Lập biểu đồ trạng thái và chia tầng.
- Bước 2. Xác định các tín hệu điều khiển, các công tắc hành trình.
- Bước 3. Vẽ sơ đồ mạch:
- Mạch động lực.
- Mạch khí nén.
- Mạch điều khiển. – Mạch điện.
Lưu ý: Công tắc hành trình nào nằm giữa ranh giới 2 tầng, sẽ là tín hiệu đảo tầng phía sau.
Bài tập thực hành thiết kế mạch điều khiển khí nén theo tầng
Bài 1: Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén điều khiển theo tầng cho chuỗi
A+ B+ A- B
Bước 1: Lập biểu đồ trạng thái và chia tầng điều khiển.
Hệ thống chia làm 2 tầng nên ta sử dụng 1 relay trung gian để chuyển đổi trạng thái giữa hai tầng.
Ta chia tầng như Hình 1.
Các ký hiệu S1, S2, S3, S4 chính là các công tắc hành trình.
Bước 2: Xác định các tín hiệu điều khiển và công tắc hành trình
- Xác định tín hiệu điều khiển cho từng xi lanh
| I | II | III | IV |
| A+ | A- | B+ | B- |
| L1 | L2 | S2xL3 | S1xL4 |
Các ký hiệu L1, L2, L3, L4 chính là các van điện từ tác động vào các trạng thái của xylanh.
- Bảng tín hiệu điều khiển theo tầng.
| Tầng 1 | Tầng 2 |
| E1 = Start xK1[NO] | E2 = S4xK1[NC] |
Ký hiệu K1 là các tiếp điểm của relay chuyển tầng.
Bước 3: Vẽ sơ đồ mạch.
Nếu muốn thực hiện mô phỏng mạch điều khiển này trên FluidSIM, bạn nhớ thực hiện cài đặt trạng thái ban đầu của từng xi lanh.
thiết kế mạch khí nén theo tầng, sơ đồ mạch điện khí nén, thiết kế mạch khí nén theo nhịp, mạch điện khí nén, thiết kế mạch khí nén, thiết kế mạch điều khiển khí nén, sơ đồ mạch khí nén, mạch khí nén cơ bản, mạch điều khiển khí nén theo tầng, điều khiển khí nén theo tầng
[Mạch khí nén 3 xi lanh]
Chia tầng điều khiển.
Ta chia tầng như Hình 2.
Hệ thống chia làm 3 tầng nên ta sử dụng 2 relay trung gian để chuyển đổi trạng thái giữa hai tầng
Các giá trị E2, E3 chính là các tín hiệu chuyển đổi tầng [ lấy tín hiệu từ các công tắc hành trình chuyển đổi
tầng].
Hình 9. Sơ đồ chia tầng của mạch 3 tầng.
Bước 2.1: Tín hiệu điều khiển cho từng xy lanh.
| I | II | III | IV | V |
| A+ | A- | B+ | B- | C+ |
| L1 | L2xS3 | L3xS2 | L4 | L5xS1 |
Các ký hiệu L1, L2, L3, L4 chính là các van điện từ tác động vào các trạng thái của xy lanh.
| Tầng 1 | Tầng 2 | Tầng 3 |
| E1 = StartxK1[NO]xK2[NC] | E2 = K2[NO]xS4 | E3 = K1[NO]xS6 |
Bước 3: Vẽ sơ đồ thiết kế mạch khí nén
Van điều khiển khí nén là gì?
Van điều khiển khí nén trong bài viết này là loại van được sử dụng trong các hệ thống khí nén của nhà máy hoặc trong các máy tự động. Van điều khiển khí nén có nhiệm vụ mở hoặc đóng ngắt dòng khí, thực hiện điều chỉnh hướng đi của dòng khí. Loại van thường được dùng nhiều nhất là van điện từ khí nén, dùng để điều khiển xi lanh khí nén hay ben hơi khí nén.
Đặc điểm của van điều khiển khí nén
- Hoạt động một cách tự động theo lệnh đã cài đặt.
- Thời gian đóng mở nhanh chóng, tính theo giây [1-2s]
- Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt, tiết kiệm diện tích
- Dễ dàng thay thế và sửa chữa với các dòng van có thương hiệu trên thị trường.
Mua van khí nén chính hãng ở đâu
Có rất nhiều đơn vị phân phối van khí nén với đa dạng chủng loại và thương hiệu. Trong sản xuất công nghiệp, ưu tiên hàng đầu là chất lượng thiết bị công nghiệp sử dụng trong hệ thống. Điều đó đảm bảo hoạt động máy móc được ổn định, không hoặc ít xảy ra sự cố ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp.
VCC Trading – địa chỉ tại: Lô 2B-3-3b, KCN Nam Thăng Long, Bắc Từ Liêm, Hà Nội – Chuyên phân phối các thiết bị khí nén cho các công ty sản xuất FDI Nhật Bản, Hàn Quốc,… và các doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam. Các thương hiệu van điều khiển khí nén bán chạy hàng đầu tại Việt Nam:
- Van khí nén SMC
- Van khí nén FESTO
- Van khí nén Airtac
- Van khí nén Parker
VCC Trading hiện nay đã có VPĐD tại Hải Phòng và Hồ Chí Minh, chúng tôi luôn nỗ lực tối đa để có được niềm tin và sự ủng hộ của khách hàng. Để mua hàng vui lòng liên hệ hotline: 0934683166.