ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Chương – Thiết kế mạch điều khiển PHẦN III PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG KHÍ NÉN – THỦY LỰC Biểu diễn chức trình điều khiển Biểu đồ trạng thái Sơ đồ chức Lưu đồ tiến trình Các phương pháp điều khiển Điều khiển tùy chọn Điều khiển theo hành trình Điều khiển theo thời gian Điều khiển phối hợp Thiết kế mạch điều khiển điện – thủy – khí Nguyên tắc thiết kế Phân tích thiết kế Thiết kế mạch điều khiển lập trình Công cụ thiết kế Viết chương trình điều khiển 94 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Trong kỹ thuật điều khiển, hoạt động cấu hệ thống điều khiển tự động xuất phát từ phương trình chuyển động xây dựng nguyên lý làm việc hệ thống Các phương trình hàm tích hợp giá trị tín hiệu vào tín hiệu viết dạng biến số đại số Bool Quá trình định nghóa tín hiệu vào đầy đủ, tuân thủ nguyên lý hoạt động hệ thống để xây dựng hàm tối ưu, tức giảm thiểu tối đa phần tử logic thiết kế nhiệm vụ quan trọng kỹ thuật điều khiển Tùy theo mức độ đơn giản hay phức tạp hoạt động hệ thống ta có hay nhiều phương trình điều khiển Ví dụ: Cơ cấu đầu khoan tự động thủy lực mô tả hình 7.1, với yêu cầu kỹ thuật sau: Đưa chi tiết cần khoan vào vị trí cần khoan, ta ấn nút Start PB, đầu khoan tịnh tiến đến khoan chi tiết Đạt đến chiều sâu cần thiết (S2) đầu khoan tự động quay Trong trình khoan xảy cố ta ấn nút Stop PB đầu khoan tự động lùi StartPB StopPB Đầu dao khoan S1 Chi tiết khoan S2 Thân bàn máy Hình 7.1 – Cơ cấu khoan Hình 7.2 – Mạch thủy lực cấu khoan • • Qua phân tích nguyên lý làm việc cấu khoan ta thiết kế mạch động lực hình 7.2 Phương trình điều khiển viết sau: K = {[(StartPB ∧ S1) ∨ K] ∧ S2} ∧ StopPB Phương trình tải: 1Y = K Trong đó: - hàm K xem cuộn dây relay mạch điện - 1Y cuộn dây van điện từ thủy lực • Dựa vào phương trình điều khiển phương trình tải, mạch điện điều khiển thiết kế hình 7.3 mạch điều khiển thủy lực hình 7.4 • 95 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Mach điều khiển Hình 7.3 – Mạch điện điều khiển Hình 7.4 - Mach điều khiển thủy lưc 7.1 LÝ THUYẾT ĐẠI SỐ BOOLE 7.1.1 phép biến đổi hàm biến PHƯƠNG TRÌNH MẠCH ĐIỆN MẠCH LOGIC A A∧0=0 A & A∧1=A A 1 A & A A∧A=A A A A A & A A∧A=0 A A A A & A=A A∨0=0 A∨1=A A A A∨A=A A A∨A=1 A A A A ≥1 A A ≥1 A A ≥1 A A A ≥1 96 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC 7.1.2 Các luật đại số Boole 7.1.2.1 Luật hoán vị PHƯƠNG TRÌNH MẠCH ĐIỆN MẠCH LOGIC A B A B & B A B A & A B ≥1 B A ≥1 A∧B=B∧A A B B A A∨B=B∨A 7.1.2.2 Luật kết hợp PHƯƠNG TRÌNH (A ∧ B) ∧C = A∧(B ∧ C) MẠCH ĐIỆN MẠCH LOGIC A B C A B C A B C A B C & A B B ≥1 C A C A B C A B C ≥1 (A ∨ B) ∨C = A∨ (B ∨ C) & & & ≥1 ≥1 7.1.2.3 Luật phân phối PHƯƠNG TRÌNH (A∧B)∨(A∧C) = A∧(B∨C) MẠCH ĐIỆN A A B C A B C A A B (A∨B)∧(A∨C) = A∨ (B∧C) A B C C MAÏCH LOGIC & A B ≥1 C & A B C A ≥1 ≥1 B C ≥1 A B C & & & ≥1 97 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC 7.1.2.3 Luật hấp thụ PHƯƠNG TRÌNH MẠCH ĐIỆN A A A A∨ (A ∧ B) = A MAÏCH LOGIC B B A A A ∧ (A ∨ B) = A A A B AA ≥1 & & ≥1 B A A 7.1.2.4 Luật bù PHƯƠNG TRÌNH MẠCH ĐIỆN A B A A∨ (A ∧ B) = A∨ B A MAÏCH LOGIC B A A B B A ∧ (A ∨ B) = A ∧ B B A ≥1 A A A ≥1 & B ≥1 A B B & & 7.1.2.5 Luật De Morgan PHƯƠNG TRÌNH MẠCH ĐIỆN MẠCH LOGIC A & B A∧B =A∨ B A B A A∨ B =A∧ B ≥1 ≥1 B A B & 98 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Ví dụ: Đơn giản phương trình sau: − − − y = ( A ∧ B ∧ D) ∨ ( A ∧ B ∧ D) Giaûi: − Phương trình có chung tham số A ∧ B Theo luật phân phối ta viết lại phương trình sau: − − y = ( A ∧ B) ∧ ( D ∨ D) Theo phép biến đổi hàm biến thì: − ( D ∨ D) = Do đó: − − y = ( A ∧ B) ∧ = ( A ∧ B) Ví dụ: Đơn giản phương trình sau: − y = ( A ∨ B) ∧ ( A ∨ B) Giải: Theo luật phân phối ta viết lại phương trình sau: − − y = ( A ∧ A) ∨ ( A ∧ B) ∨ ( B ∧ A) ∨ ( B ∧ B) Theo phép biến đổi hàm biến thì: − A ∧ A = B ∧ B = B Suy ra: − y = ∨ ( A ∧ B) ∨ ( B ∧ A) ∨ B − y = ( A ∧ B) ∨ ( B ∧ A) ∨ B Ví dụ: Đơn giản phương trình sau: − − y = ( A ∨ C ) ∧ ( B ∨ D) Giải: Theo luật De Morgan ta viết lại sau: − − y = ( A ∨ C ) ∨ ( B ∨ D) Cũng theo luật De Morgan ta viết lại: y = ( A ∧ C) ∨ (B ∧ D ) Theo phép biến đổi hàm biến thì: A = A D = D Do đó: y = ( A ∧ C) ∨ (B ∧ D ) 99 ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Chương – Thiết kế mạch điều khiển II PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN Điều khiển tùy chọn Điều khiển tùy thuộc điều khiển thường tác động thực tay hay chân Trong điều khiển khí nén – thủy lực tùy thuộc tín hiệu đầu vào van tác động tay, chúng kích hoạt pít tông dịch chuyển phía trước trở vị trí ban đầu theo mong muốn Hình 7.5 mô tả mạch dập đơn giản điều khiển tùy chọn Gồm van 4/3 có nhớ 2.6, phần tử OR van tác động tín hiệu tay Tất điều khiển tùy thuộc đòi hỏi vận hành người trở nên hiệu lực Điều khiển tùy thuộc thích Hình 7.5 điều khiển hợp nơi đâu mà ta không quan tâm tùy thuộc đến chu trình làm việc tự động hệ thống Nói cách khác, loại điều khiển phù hợp hệ thống hoạt động đơn giản, thí dụ kẹp chặt, nâng chuyển, định vị…đồng thời cội nguồn hệ thống phức tạp chi tiết cần thiết cho khởi động hay ngừng khẩn cấp tác động máy tự động Điều khiển theo hành trình Trong hệ thống điều khiển theo hành trình, hoạt động phần tử đưa tín hiệu khởi động cấu chuyểu hướng hay vận hành vòng lặp điều khiển khác thực phần tử chấp hành Các tín hiệu hành trình kích trực tiếp từ cần pit tông cuối hành trình Tuy nhiên để thực nhiệm vụ yêu cầu đó, ta có bố trí tín hiệu hành trình vị trí khoảng chạy pít tông Hình 7.6 mô tả mạch làm việc lặp lặp lại Ngay nguồn khí cung cấp mở van 0.1, pít tông khởi động qua lại xy lanh nguồn khí cung cấp đóng Hình 7.6 Điều khiển theo hành trình lại Van tác động lăn 1.1 1.2 bố trí hành trình để đưa tín hiệu tới van nhớ trạng thái 4/2 1.3 cần pit tông chạm vào lăn 100 ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Chương – Thiết kế mạch điều khiển Điều khiển theo thời gian Điều khiển theo thời gian trạng thái điều khiển hệ thống tác động phụ thuộc vào đại lượng thời gian phần tử định thời Các phần tử định thời khí nén, dầu ép điện Hình 7.7 mô tả hệ thống ép ủi két nón Khi nhấn nút ấn S1 van đảo chiều 1Y đổi vị trí, pittông 1A lên để ép két nón, đồng thời dòng điện vào phần tử relay thời gian T1 Sau thời gian t pittông xuống trở vị trí ban đầu Hình 7.8 cấu điều khiển dịch chuyển pittông khí nén để đẩy Hình 7.7 Điều khiển theo thời gian sản phẩm theo nguyên lý thời gian Với phần tử thời gian sử dụng nguồn lượng lưu chất hoạt động hai vị trí cuối xylanh khí nén Thời gian trì hoãn phụ thuộc vào độ hiệu chỉnh van tiết lưu Điều khiển phối hợp Điều khiển phối hợp điều khiển phối điều khiển Hình 7.9 mô tả Hình 7.8 – Điều khiển theo thời gian lưu chất khí nén mạch điều khiển cấu ép phối hợp thành phần điều khiển: tùy chọn (2.3), hành trình (2.2) thời gian (2.5) Bình thường cấp nguồn lượng phần tử 2.5 xác lập thời gian sau thời gian có dòng lượng tạo qua cửa xả 2.3 không đủ áp để kích van 2.4 Ngược lại tác động 2.3 mà 2.5 chưa xác lập dòng lượng tạo không kích cho van 2.4 hoạt động Tín hiệu kích van 2.4 dịch chuyển với điều kiện đồng thời nút nhấn 2.3 tác động sau thời gian xác lập phần tử 2.5 Khi pittông Hình 7.9 – Điều khiển ép phối hợp 101 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC ép chạm vào công tắc hành trình 1.2 van 2.4 bị kích ngược lại pittông lại trở vị trí ban đầu Điều khiển theo chương trình cứng Các điều khiển máy móc hoàn toàn tự động phân theo ý muốn định theo điều khiển chương trình điều khiển liên tục Cả hai hệ thống có ích lợi bất lợi Với điều khiển chương trình, tác động thi hành theo thỏa thuận với chương trình định nghóa trước Thông thường chương trình bao gồm trục vận hành điện lắp với số cam (chi tiết cam khí) p Trục cam Pít tông cắt Pít tông kẹp p Pít tông tải phôi Thép Bánh cam p Pít tông dập p Con lăn Pít tông đẩy thép cắt Phôi thép cuộn p Động điều khiển đồng điều khiển số van tương ứng Chương trình biên dịch cam lắp đặt xác tốc độ quay trục cam Hình khai triển 7.10 mô tả điều khiển theo chương trình cứng điều khiển máy nong đầu cắt ống nhựa theo kích thước Tốc độ động vận hành đồng thích ứng với khoảng thời gian chu kỳ làm việc đầy đủ hoàn tất Hình 7.10 – Điều khiển theo chương trình cứng Hình 7.11 – Điều khiển bán tự động 102 ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Chương – Thiết kế mạch điều khiển vòng quay Mỗi xy lanh tác động kép điều khiển van tác động lăn 4/2 với lò xo trả vị trí ban đầu Điều khiển Cơ phương pháp điều khiển phụ thuộc hành trình, điều khiển bao gồm phần tử chức định thời Nguyên tắc điều khiển hoạt động phần tử trước khởi tạo hoạt động phần tử Nếu hoạt động phần tử bị lỗi dù lý gây nên phần tử sau không khởi tạo toàn hệ thống bị dừng Điều khiển thiết kế cho vận hành tự động bán tự động Bán tự động tín hiệu khởi động phải tác động tay cho lần chạy Hình 7.11 mô tả mạch điều khiển bán tự động Hình 7.12 – Mạch điều khiển tự động Hình 7.12 mô tả mạch điều khiển hoàn toàn tự động 7.3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN Mạch điều khiển xem tim của hệ thống làm việc khí nén thủy lực Do nhiệm vụ thiết kế hoàn chỉnh mạch điều khiển đảm bảo đắn nguyên lý hoạt động, đơn giản, tin cậy, ổn định linh hoạt hế sức quan tâm Muốn vậy, ta phải thực trình tự bước sau: • Biễu diễn sơ đồ chức trính điều khiển • Viết chương trình điều khiển bước làm việc trình • Xây dựng mạch điều khiển sở phương trình điều khiển 7.3.1 Biểu diễn chức trình điều khiển Tùy thuộc vào tính làm việc hệ thống mà hệ thống điều khiển có hay nhiều mạch điều khiển thực nhiệm vụ riêng biệt Mặt khác, hầu hết hệ thống, công nghệ tự động đại có kết hợp nhiều cấu chấp hành khác đa dạng: Cơ khí, khí nén, thủy lực, Điện… trình điều khiển, tất yếu nhiều hệ thống điều khiển kết hợp với nhau, ví dụ: điều khiển khí nén kết hợp với điện, thủy lực, điều khiển theo chương trình PLC, máy tính…Để đơn 103 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC giản trình điều khiển tối ưu đơn giãn thiết kế ta phải thực nhiệm vụ biểu diễn chức trình điều khiển đầy đủ hoàn chỉnh 7.3.1.1 Biểu đồ trạng thái 7.3.1.1.1 Kí hiệu Các kí hiệu biểu diễn biểu đồ trạng thái trình điều khiển mô tả hình 7.13 Công tắc ngắt lúc nguy hiểm p Phần tử áp suất t Phần tử thời gian Nút đóng Nút đóng ngắt Nút ngắt Tín hiệu rẽ nhánh Công tắc chuyển mạch Liên kết OR A Nút tự động T Nút ấn Liên kết AND Đèn báo hiệu Tín hiệu tác động T T Nút ấn tác động đồng thời s Liên kết OR có nhánh phủ Hình 7.13 – Kí hiệu biểu diễn biểu đồ trạng thái 7.3.1.1.2 Thiết kế biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái biểu diễn trạng thái hoạt động phần tử hệ thống, mối liên hệ phần tử trình tự chuyển mạch phần tử Do xem sở thể nguyên lý hoạt động hệ thống Trục tung biểu đồ trạng thái biểu diễn trạng thái ( hành trình chuyển động, áp suất, góc quay,…) Trục hoành biểu diễn bước thực thời gian hành trình Hành trình làm việc chia thành nhiều bước Sự thay đổi trạng thái bước biểu diễn đường nét đậm Sự liên kết tín hiệu thể nét nhỏ chiều tác động biểu diễn mũi tên Ví dụ: thiết kế biểu đồ trạng thái quy trình điều khiển sau: Xy lanh tác dụng kép 1A dẫn hướng phôi cục tròn đến khâu làm việc Ở hai phía đầu cuối hành trình có gắn cữ hành trình 1S2 1S3 Pittông dịch chuyển đẩy phôi(hành trình đi) đồng thời 1S2 nút nhấn 1S1 tác động Thời 104 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC gian hành trình t1 = 0.6 s, thời gian hành trình t2 = 0.4 s, thời gian pittông lưu trú vị trí 1S3 t3 =1 s 7.3.1.2 Sơ đồ chức 7.3.1.2.1 Kí hiệu Sơ đồ chức bao gồm lệnh bước thực Các bước thực kí hiệu theo số thứ tự lệnh gồm tên loại, loại lệnh vị trí ngắt lệnh (hình 7.5) A B Bước thực Tên bước thực Tín hiệu vào thứ n-1 Tín hiệu vào thứ hai n n+1 Tên lệnh Loại lệnh Vị trí ngắt lệnh Hình 7.14 - Kí hiệu bước lệnh thực 7.3.1.2.2 Thiết kế sơ đồ chức Hình 7.15 mô tả nguyên lý làm việc máy khoan sau: Hình 7.16 Sơ đồ mạch điều khiển khí nén 105 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC 2.0 S4 S3 Đồ gá kẹp S2 S1 1.0 Piston 1.0 a Sơ đồ nguyên lý Bước thực Piston 2.0 b Biểu đồ trạng thái Hình 7.15 – Nguyên lý làm việc Hình 7.16 - Sơ đồ mạch khí nén 7.3.1.3 Lưu đồ tiến trình 7.3.1.3.1 Kí hiệu Lưu đồ tiến trình giải thuật (thuật toán) trình điều khiển Thể trình tự hoạt động, tín hiệu tác động ảnh hưởng đến hệ thống điều khiển Các kí hiệu thứ tự vi trí mô tả hình 7.9 Lệnh thao tác Rẽ nhánh Chương trình Chiều tác dụng Hợp nhánh Rẽ nhánh Vị trí chuyển tiếp Lệnh thao tác tay Nhập, xuất liệu Bắt đầu & kết thúc trình Ghi Hình 7.17 - Kí hiệu biểu diễn lưu đồ tiến trình 106 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC 7.3.1.3.2 Thiết kế lưu đồ tiến trình Nguyên tắc hoạt động mạch điều khiển hình 7.10 thực sau: 1S3 Hình 7.18 - Nguyên lí hoạt động mạch điều khiển - Bước thực thứ nhất: Khi pittông vị trí ban đầu (1S2 =1, 1S3=0) nút nhấn khởi động 1S1 tác động pittông (1A+) - Bước thực thứ hai: Khi pittông đến cuối hành trình chạm công tắc 1S2, pittông lùi (1A-) - Bước thực thứ ba: Tại vị trí ban đầu pittông chạm công tắc 1S2, trình điều khiển kết thúc Quá trình điều khiển viết sau: - Bước thực thứ nhất: 1S1∧1S2∧1S3= 1A+ → 1S3 - Bước thực thứ hai: 1S3=1A- → 1S2 - Bước thực thứ ba: 1S2 = kết thúc trình Khởi động 1S1 =1 có 1S2 =1 1A+ không 1S3 =1 không 1A- có 1S3 =1 có không 1S1 =1 Kết thúc Hình 7.19 - Lưu đồ tiến trình điều khiển 107 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC 7.3.2 Viết phương trình điều khiển hoạt động hệ thống - Dựa vào biểu đồ trạng thái hoạt động theo thời gian trình làm việc hệ thống, dựa vào lý thuyết đại số Boole phần tử có chức nhớ trạng thái ta viết phương trình bước điều khiển trình - Ta tối ưu phương trình điều khiển tới mức chứa tham số biến vào để đơn giản mạch điều điều khiển giảm tốn sử dụng phần tử không cần thiết Ví dụ: S0 S1 S2 Quy trình điều khiển piston để nén chặt bã đậu thành khối bánh mô tả hình 7.20 Tại vị trí S0 v1 S1 v2 S2 S0, S1 S2 có công tắc hành trình tương ứng x0, x1 x2 Nút nhấn v3 thức hành trình ép Sp Đầu tiên piston chạy với tốc độ v1 đoạn hành trình không ép S0S1, chạy chậm với v2 hành trình ép S1S2 Gặp S2 piston giật lùi với vận tốc lớn v3 kết thúc chu kỳ ép S0 (chú ý: v3> v1 > v2) Với nguyên lý hoạt động quy trình ép ta xây dựng sơ đồ mạch động lực sau: Hình 7.20 – Hệ thống ép bã đậu Bước 0-1 Tại vị trí khởi đầu bước – 1, đồng thời S0 bị tác động nút Sp nhấn thực bước –1, tức A+ thực Và thực sau ta thả nút nhấn điều phải nhớ trạng thái A+ Phương trình viết sau: K = [( S p ∧ S ) ∨ K ] ∧ S1 Sp Piston 1A Bước 1-2 - Tại vị trí 1, tín hiệu S1 tác động kết thúc bước 0-1 thực bước 1-2, A+ vận tốc v1 Khi thực 1-2 S1 tác động, thực A+ tức phải nhớ trạng thái - Phương trình viết sau: 0 Bước thực S2 S1 S0 S0 Xy lanh Công tắc hành trình Nam châm điện = kết thúc A+ A+ S0 S1 1Y1 2Y1 AKT S2 S0 1Y2 2Y2 108 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC K = [( S1 ∨ K ) ∧ S ] ∧ K Bước 2-3 - Khi piston gặp S2 kết thúc bước 1-2 thực bước giật lùi 2-3 (A-) kết thúc S0 Khi thực bước 2-3 S2 tác động A- hoạt động, tức phải có nhớ trạng thái - Phương trình viết sau: K = (S ∨ K ) ∧ S 7.3.3 Vẽ sơ đồ mạch điều khiển - Mạch điều khiển tổ hợp tầng Tầng tổ hợp phần tử logic điện theo phương trình điều khiển viết - Mỗi phương trình điều khiển xem tầng Trong Kn hàm tầng gán cho đầu công suất van điều khiển Tầng Tầng Tầng 7.3.4 Ví dụ Một hàn nhiệt điện ép vào trống tròn xoay làm mát xy lanh khí nén tác động kép (1A) hàn plastic thành ống, hình 7.21 Hành trình duỗi kích nút nhấn 1S1 Hành trình duỗi với áp suất bar 1S4 tác động bắt đầu ép áp suất ép tăng đến bar piston giật Gặp 1S3 piston dừng lại, sau giây chu kỳ ép lại bắt Trong mạch sử dụng van 5/2/2 coil Xây dựng mạch điều khiển cấu hàn nhiệt điện Giải: • Biểu đồ trạng thái mô tả hình 7.22 109 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Xy lanh Công tắc hành trình Nam châm điện A+ 1S3 1Y1, 2Y1 A+ 1S4 1Y1 Ap 1Y2 A+ 1S3 t 1Y1, 2Y1 Viết phương trình điều khiển Vì hoạt động hệ thống thực liên tục, trạng thái nhấn 1S1 (1) trì suốt trình K = (1S1 ∨ K ) Bước 1-2 K = [1S1 ∧ 1S 3) ∨ K ] ∧ P K = K ∧ 1S 1Y1 = K1 2Y1 = K2 Bước 2-3 K = p ∨ K ) ∧ 1S 1Y2 = K3 Bước 3-1 Thực chu kỳ sau khoảng thời gian trì hoãn t K =1S ∧ t ∧ K K1 = ( K ∨ K1 ) Ta coù thể sử dụng luật kết hợp để ưu tầng bước 1-2 3-1 Xây dựng mạch điện điều khiển Căn vào số phương trình ta có số tầng tương ứng Mạch thể đây: 110 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC 7.4 ĐIỀU KHIỂN BẰNG LẬP TRÌNH - Trên đây, sử dụng lý thuyết đại số Boole, phần tử nhớ để tổ hợp thành phương trình điều khiển sử dụng luật logic để tối ưu chúng Bước tiến hành xây dựng mạch điều khiển tổ hợp tối ưu - Với phương thức gặp nhiều khó khăn hệ thống có trình hoạt động phức tạp, hệ thống đòi hỏi phải thay đổi thông số làm việc thường xuyên, khó khăn bảo trì, sửa chữa cải tiến, nâng cấp để phù hợp với nhu cầu Mặc khác phương thức tốn chi phí, không gian tính an toàn, ổn định làm việc thấp ảnh hưởng lớn đến hiệu sản xuất - Để giải hạn chế phương thức người ta sử dụng điều khiển có khả lập trình thay hoàn toàn cho mạch điều khiển tạo linh hoạt mềm dẻo từ ý tưởng đến hoàn thiện mạch - Sử dụng điều khiển lập trình, không cần quan tâm đến chất nối mạch điều giải chương trình - Chương trình viết dạng ngôn ngữ STL, LADDER, FBD Trong phần tác giả sử dụng ngôn ngữ đơn giản LADDER để mô tả lập trình hoạt động hệ thống 7.4.1 Một số lệnh viết chương trình STT Lệnh Tiếp điểm thường hở – thường đóng Tiếp điểm cạnh dương – cạnh âm Kí hiệu Toán hạng I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Loaïi liệu Bool I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Bool 111 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC STT Lệnh Nhớ bit – xóa bit Kí hiệu Toán haïng I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Loại liệu Bool Gán ngõ I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Bool Phuû định bit Bool Mở trễ theo thời gian I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Txxx: Constant IN: I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Tắt trễ theo thời gian Txxx: Constant IN: I, Q, M, SM, T, C, V, S, L Word Bool So saùnh = =, < >, =>, , < số nguyên int Cộng trừ số nguyên IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, AIW, AC, Constant, *VD, *LD,*AC IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, AIW, AC, Constant, *VD, *LD,*AC 10 Nhân chia số nguyên IW, QW, MW, SW, SMW, T, C, VW, LW, AIW, AC, Constant, *VD, *LD,*AC Int 11 Đếm lên PV:VW, IW, QW, MW, SMW, LW, AIW, AC, T, C, Constant, *VD, *AC, *LD, SW CU,R: power flow Int Word Bool Int Bool 112 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC STT Lệnh 12 Đếm xuống Kí hiệu Toán hạng PV:VW, IW, QW, MW, SMW, LW, AIW, AC, T, C, Constant, *VD, *AC, *LD, SW CD,LD: power flow Loại liệu int Bool 7.4.2 Viết chương trình cho mạch điều khiển Ví dụ: Máy dập đầu phôi thép tự động dây chuyền sản xuất trụ điện bê tông tiền áp • Tác động tín hiệu khởi động ( nút nhấn PB start) pít tông kẹp chặt dịch chuyển từ vị trí A đến B thực kẹp chặt phôi, lúc LS2 tác động pít tông dập dịch chuyển từ vị trí C đến D để dập định hình phôi ( theo hình dạng khuôn) lúc LS4 tác động làm cho pít tông dập lùi C LS3 tác động LS3 tác động làm cho pít tông kẹp dịch chuyển từ B A LS1 tác động dừng trình dập (Hình 5) • Chú ý: PLC nhận tín hiệu từ PB Start đồng thời LS1 LS3 bị tác động LS3 (C) (A) LS1 PB start (B) LS2 LS4 (D) 113 ... thủy lực • Dựa vào phương trình điều khiển phương trình tải, mạch điện điều khiển thiết kế hình 7.3 mạch điều khiển thủy lực hình 7.4 • 95 Chương – Thiết kế mạch điều khiển ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN... ( A ∧ C) ∨ (B ∧ D ) 99 ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Chương – Thiết kế mạch điều khiển II PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN Điều khiển tùy chọn Điều khiển tùy thuộc điều khiển thường tác động thực... tông chạm vào lăn 100 ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN & THỦY LỰC Chương – Thiết kế mạch điều khiển Điều khiển theo thời gian Điều khiển theo thời gian trạng thái điều khiển hệ thống tác động phụ thuộc vào đại