Tài liệu Truyền động thủy lực và khí nén - Ngô Quang Hiếu

ầu. Hình 10.1 mô tả một van phân phối 5 cửa, 2 vị trí được
dùng để điều khiển một xy lanh kép duỗi ra và co lại. Khi tác động vào nút
nhấn, con trượt trong van phân phối sẽ dịch chuyển làm cho dòng khí xuyên
qua các lỗ trên nòng van theo các đường cho trước. Khi không tác động vào
nút nhấn, lò xo sẽ đẩy con trượt về vị trí ban đầu.
Hình 10.1: Van phân phối.
10.2 Ký hiệu vị trí và cửa của van phân phối 91
10.2 Ký hiệu vị trí và cửa của van phân phối
Vị trí chuyển mạch của van biểu thị bằng một ô vuông. Số ô vuông cho biết
số vị trí của van. Đường mũi tên bên trong mỗi ô vuông cho biết hướng đi
của dòng khí. Các vị trí khóa được biểu diễn bởi các đường vuông góc nhau
(chữ T). Các cửa vào và cửa ra của van được ký hiệu bằng các đường thẳng
phía bên ngoài các hình vuông.
10.3 Phương pháp điều khiển van phân phối
Phương pháp điều khiển van phân phối thường dựa vào yêu cầu của nhiệm
vụ. Các phương pháp tác động thông dụng bao gồm: tác động bằng tay, bằng
cơ khí, bằng khí nén, bằng điện từ, và kết hợp nhiều phương pháp tác động
khác nhau. Khi sử dụng van phân phối phải đưa ra sự cân nhắc cho phương
pháp tác động ban đầu vào van và phưong pháp trả về vị trí ban đầu. Thông
Hình 10.2: Mô tả vị trí và cửa của van phân phối.
10.3 Phương pháp điều khiển van phân phối 92
thường có hai phương pháp khác nhau. Cả hai phương pháp được thể hiện
trên ký hiệu tương ứng với từng phía của hộp vị trí. Cũng có thể thêm vào
các phương pháp tác động cụ thể như điều khiển bằng tay đè lên được thể
hiện riêng lẻ.
Hình 10.3: Tác động vào van phân phối.
10.4 Van đảo chiều thông dụng 93
10.4 Van đảo chiều thông dụng
Trong các mạch khí nén thông thường, các van phân phối được sử dụng phổ
biến như van phân phối 3 cửa, 2 vị trí, tác động bằng nút nhấn (hình 10.4);
van 3/2, tác động bằng khí (hình 10.5); van 3/2, tác động bằng con lăn (hình
10.6); van 4/2, tác động bằng nút nhấn (hình 10.7); van 4/3, tác động bằng
cần gạt có chốt định vị (hình 10.8), van 5/2, tác động hổn hợp bằng khí hoặc
bằng nút nhấn (hình 10.9),...
Hình 10.4: Van phân phối 3/2, tác động bằng nút nhấn.
Hình 10.5: Van phân phối 3/2, tác động bằng khí.
10.4 Van đảo chiều thông dụng 94
Hình 10.6: Van phân phối 3/2, tác động bằng con lăn.
Hình 10.7: Van phân phối 4/2, tác động bằng nút nhấn.
Hình 10.8: Van phân phối 4/3, tác động bằng cần gạt có chốt định vị.
10.4 Van đảo chiều thông dụng 95
Hình 10.9: Van phân phối 5/2, tác động hỗn hợp bằng khí và nút nhấn.
Chương 11
Cơ cấu tác động
11.1 Xy lanh khí nén
11.1.1 Phân loại xy lanh khí nén
a. Xy lanh tác dụng đơn
b. Xy lanh tác dụng kép (hình 12.1)
c. Xy lanh tác dụng hai phía
d. Xy lanh quay
e. Xy lanh có giảm chấn điều chỉnh được (hình 12.2)
11.1.2 Phương pháp cố định xy lanh (xem mục 4.1.3)
11.1.3 Tính toán xy lanh
Tải trọng mà cơ cấu dẫn động khí nén phải dịch chuyển có thể được chia ra
thành: lực nâng, lực ma sát của tải trọng và lực để gia tốc khối lượng vật
nặng (lực quán tính).
Lực nâng: Fl = mgsin(θ).
Lực ma sát: Ff = µmgcos(θ).
Lực quán tính: Fm =
mv2
2s
.
Trong đó, m là khối lượng vật nặng (kg), g là gia tốc trọng trường (lấy
g=9,81 m
s2
), θ là góc nghiêng của mặt phẳng mà vật nặng di chuyển, µ là hệ
số ma sát giữa vật nặng và mặt phẳng di chuyển, v: vận tốc vật nặng (m/s),
s là quãng đường gia tốc của vật nặng để đạt đến vận tốc ổn định (m). Khi
đó, lực tổng cộng tác động lên cần piston được tính như sau:
FT = Fl + Ff + Fm. (11.1)
11.1 Xy lanh khí nén 97
Do ma sát bên trong xy lanh và sự đàn hồi của không khí nên hiệu suất
của xy lanh sẽ nhỏ hơn 100%. Thông thường lực đẩy thực tế của xy lanh
thay đổi trong khoảng (0,6 ÷ 0,88)× lực đẩy hiệu dụng của xy lanh. Đối với
xy lanh thông thường thì lực đẩy hiệu dụng tính như sau:
FE = p
piD2
4
, FR = p
(
piD2
4
− pid
2
4
)
, (11.2)
với p là áp suất khí trong buồng xy lanh.
11.1.4 Tính toán và kiểm tra bền cần piston (xem mục
4.1.5)
11.1.5 Độ dài hành trình
Độ dài hành trình của một cylinder khí nén thường không vượt quá 2000mm.
Khi hành trình quá dài, đường kính xy lanh quá lớn thì việc ứng dụng khí
nén là không kinh tế. Khi hành trình vượt quá một giá trị giới hạn nhất
định, độ mỏi cơ học của trục piston và của bạc sẽ giảm quá độ. Để tránh tất
cả những nguy cơ của sự uốn dọc, người ta tăng đường kính của cần piston
lên khi hành trình dài.
11.1.6 Tốc độ piston
Tốc độ piston của một cylinder khí nén là một hàm của sức cản, áp suất
khí, độ dài của mạng lưới phân phối, tiết diện trong của các cơ cấu phân
phối điều khiển và các thiết bị làm việc, lưu lượng của các bộ phân phối điều
khiển. Thêm vào đó, tốc độ còn bị ảnh hưởng bởi sự giảm chấn ở cuối hành
trình. Đối với các loại xy lanh, tốc độ trung bình của piston thay đổi trong
khoảng từ 0,1 ÷1,5 m/s. Với các xy lanh đặc biệt, tốc độ piston có thể đạt
tới 10 m/s. Tốc độ của piston có thể điều chỉnh được nhờ vào các loại van
đặc biệt như van một chiều có tiết lưu hay van thoát khí nhanh.
11.1.7 Sự tiêu thụ không khí
Với áp suất cung cấp xác định, đường kính piston và một hành trình cho
trước, sự tiêu thụ không khí cho một hành trình của piston có thể được tính
như sau:
Lượng khí tiêu thụ = Tỉ số nén× Tiết diện bề mặt piston× Hành trình,
(11.3)
11.2 Động cơ khí nén 98
trong đó, tỉ số nén được tính như sau:
σ =
101, 3 + p(kPa)
101, 3
. (11.4)
Đối với cylinder tác động đơn:
Q = σ
piD2
4
Ln. (11.5)
Đối với cylinder tác động kép:
Q = σ
(
piD2
4
− pid
2
4
)
Ln. (11.6)
với Q là lượng khí nén tiêu thụ (l/phút), L là chiều dài hành trình (cm), n
là số hành trình kép trong một phút, σ là tỉ số nén, p là áp suất của nguồn
cung cấp khí.
11.2 Động cơ khí nén
Động cơ khí nén cũng giống như xy lanh khí nén, là một thiết bị chuyển đổi
năng lượng của dòng khí nén sang cơ năng (chuyển động quay, trong khi xy
lanh khí nén là chuyển động thẳng). Động cơ khí nén thông thường có hai
Hình 11.1: Động cơ khí nén kiểu cánh gạt.
Hình 11.2: Động cơ khí nén kiểu ly tâm và tuabin.
11.3 Van chân không 99
loại: động cơ khí nén kiểu cánh gạt và động cơ khí nén kiểu tuabin (bao gồm
luôn loại động cơ khí nén dùng nguyên lý ly tâm). Động cơ khí nén thường
được sử dụng trong các thiết bị cầm tay như là các công cụ cho người thợ cơ
khí (siết bu lông, khoan,...).
11.3 Van chân không
Van chân không là cơ cấu có nhiệm vụ hút và giữ chi tiết bằng lực hút chân
không (trong các dây chuyền lắp ráp...). Chân không được tạo ra bằng bơm
chân không hay bằng nguyên lý ống Ventury. Khí nén với áp suất P trong
khoảng 1,5 bar ÷ 10 bar sẽ qua ống Ventury và theo cửa R thoát ra ngoài.
Hình 11.3: Một số động cơ khí nén trên thị trường.
Hình 11.4: Cấu tạo và ký hiệu van chân không.
Hình 11.5: Van chân không.
11.3 Van chân không 100
Hình 11.6: Thiết bị nâng tấm kiếng sử dụng van chân không.
Tại phần cuối của ống Ventury chân không sẽ được tạo thành. Như vậy cửa
nối U sẽ tạo ra chân không. Cửa U nối với đĩa hút là những đĩa dạng tròn
làm bằng vật liệu tổng hợp hoặc bằng cao su. Áp suất chân không tại cửa
U có thể đạt đến 0,7 bar và phụ thuộc vào áp suất p của dòng khí nén. Lực
hút chân không thông thường đạt đến 200N, phụ thuộc vào đường kính D
của đĩa hút và áp suất chân không được tạo ra tại cửa U.
F =
piD2
4
∆p, (11.7)
trong đó, F là lực hút chân không (N), D đường kính đĩa hút (m), ∆p =
pa − pu với pa là áp suất không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (N/m2), pu là áp
suất chân không tại cửa U (N/m2). Thông thường trong thực tế, lực hút F
của van chân không phụ thuộc vào các yếu tố như chất lượng bề mặt chi tiết
hút, sự biến dạng và trọng lượng chi tiết hút, ảnh hưởng của lực tác dụng
nằm ngang.
Chương 12
Mạch khí nén cơ bản
12.1 Điều khiển trực tiếp
Hình 12.1: Điều khiển trực tiếp xy lanh đơn.
12.2 Điều khiển gián tiếp 102
12.2 Điều khiển gián tiếp
Hình 12.2: Điều khiển gián tiếp xy lanh đơn.
12.3 Mạch khí nén sử dụng van logic OR
Hình 12.3: Mạch khí nén sử dụng van OR.
12.4 Mạch khí nén dùng van xả khí nhanh 103
12.4 Mạch khí nén dùng van xả khí nhanh
Hình 12.4: Mạch khí nén sử dụng van xả khí nhanh.
12.5 Mạch khí nén dùng van logic AND
Hình 12.5: Mạch khí nén sử dụng van xả khí nhanh.
12.6 Mạch khí nén dùng van 5/2 104
12.6 Mạch khí nén dùng van 5/2
Hình 12.6: Mạch khí nén sử dụng van 5/2.
12.7 Mạch khí nén dùng công tắc hành trình
Hình 12.7: Mạch khí nén sử dụng công tắc hành trình.
Chương 13
Thiết kế mạch khí nén hoạt
động tự động
13.1 Phương pháp thiết kế mạch khí nén hoạt
động tự động
Kỹ thuật thiết kế các mạch trình tự không đồng bộ cho các hệ thống điều
khiển tự động đã phát triển trong 30 năm qua. Có thời gian các mạch được
lắp ghép lại với nhau hầu như bằng trực giác mà không ứng dụng phương
pháp thiết kế logic chính xác. Phương pháp này dựa trên cơ sở mày mò rút
kinh nghiệm mặc dù các phương tiện phục vụ công việc thiết kế đã được sử
dụng như biểu đồ thời gian, giản đồ nguyên lý,. . .
Hiện nay để thiết kế một mạch khí nén tự động thì có rất nhiều phương
pháp nhưng trong phạm vi giáo trình chỉ nghiên cứu hai phương pháp chính:
phương pháp Karnaugh và phương pháp Grafcet. Cả hai phương pháp thiết
kế này đều được chứng thực là khá hoàn thiện; rất nhiều mạch điều khiển
dựa trên cơ sở của phương pháp này được ứng dụng trên rất nhiều máy móc
trên khắp thế giới. Cũng cần chú ý rằng cả hai phương pháp này đều có thể
được sử dụng để lập trình cho bộ điều khiển logic khả lập trình (PLC), và
đặc biệt phương pháp Grafcet khá đơn giản và rất thích hợp để lập trình bộ
điều khiển điện tử để áp dụng cho việc điều khiển máy theo trình tự.
Để dễ dàng trong việc nghiên cứu, xây dựng mạch khí nén tự động ta ký
hiệu đơn giản các phần tử như sau:
13.2 Giản đồ hoạt động 106
A, B, C, . . . là ký hiệu tên gọi các xy lanh
A+: xylanh A thực hiện hành trình duỗi ra
A-: xylanh A thực hiện hành trình co lại
a0: công tắc hành trình xác định trạng thái co (ban đầu) của xylanh A
a1: công tắc hành trình xác định trạng thái duỗi (công tác) của xylanh A
13.2 Giản đồ hoạt động
Giản đồ là sự biểu diễn bằng đồ thị một cách đơn giản, hiệu quả và dễ hiểu
trình tự dịch chuyển (các bước trình tự) tuyến tính của cơ cấu dẫn động khí
nén. Người kỹ sư thiết kế sẽ xác định trình tự dịch chuyển và sẽ vẽ ra giản
đồ hoạt động tương xứng, như thế sẽ thiết lập một sự liên lạc và và nền tảng
cấu tạo cho tất cả các nhóm thiết bị liên quan với nhau trong thiết kế, để
đưa vào vận hành toàn bộ hệ thống điều khiển. Những nguyên tắc sau đây
phải được tuân theo khi sắp xếp một giản đồ hoạt động:
Những yêu cầu về bước dịch chuyển được biểu diễn bằng các đường kẻ
thẳng đứng (“đường kẻ thời gian”). Hướng và tỉ lệ tốc độ chuyển động của
các cơ cấu được thể hiện bằng các đường kẻ nghiêng.
Các bước trình tự được đánh số ở phía trên các vạch kẻ chỉ thời gian. Sự
bắt đầu của chu kỳ trễ được đánh dấu chữ T, chiều dài hành trình và tốc
độ của hành trình được xem như là bằng nhau, từ chỗ những đại lượng này
không liên quan gì đến trình tự làm việc của hệ thống.
Những đường kẻ nằm ngang biểu thị giới hạn của hành trình và được
đánh dấu theo tên của các van cảm biến vị trí (các van giới hạn), định vị ở
cuối hành trình của cơ cấu dẫn động.
Việc đánh dấu mạch và tín hiệu điều khiển dựa trên cơ sở hệ thống số
nhị phân, bằng cách là khi cơ cấu dẫn động duỗi ra được biểu thị bằng số
nhị phân 1 và hành trình co vào được đánh dấu bằng số nhị phân 0. Ví dụ,
tín hiệu điều khiển A+ làm cho cơ cấu dẫn động duỗi ra. Van giới hạn a1 sẽ
xác nhận sự duỗi ra của cơ cấu . Tín hiệu điều khiển A- làm cho cơ cấu dẫn
động co vào, và van giới hạn a0 (tín hiệu phản hồi) sẽ xác nhận sự hoàn tất
của quá trình dịch chuyển co vào của cơ cấu.
Bên dưới giản đồ là “khoá giải mã”. Khoá giải mã gồm các thông tin quan
trọng và trở thành nền tảng cho việc thiết kế mạch. Khoá giải mã trình bày
các van giới hạn được tác động tại một bước trình tự riêng biệt bất kỳ nào
đó trong suốt chu kỳ làm việc. Khoá giải mã cũng được sử dụng để ghi chép
tín hiệu xác nhận chính yếu hoặc sự kết hợp các tín hiệu, mà những tín hiệu
này can thiết để khởi sự bước trình tự kế tiếp.
13.3 Phương pháp biểu diễn trình tự làm việc theo Grafcet 107
Hình 13.1: Bộ thiết bị cơ bản cho thiết kế mạch khí nén tư động.
13.3 Phương pháp biểu diễn trình tự làm việc
theo Grafcet
Grafcet là công cụ mô tả một chu trình làm việc liên tiếp của các giai đoạn
và các chuyển tiếp theo một tiêu chuẩn quốc tế. (Giai đoạn là trạng thái làm
việc của hệ thống, chuyển tiếp là điều kiện để chuyển từ giai đoạn thứ n sang
giai đoạn thứ n+1). Những qui ước khi mô tả theo Grafcet
• Mỗi giai đoạn (trạng thái) biểu diễn bằng một ô vuông, riêng trạng
thái đầu tiên biểu diễn bằng một ô vuông kép.
• Tại mỗi trạng thái thì có thể xuất ra một hay nhiều tín hiệu điều khiển.
• Giữa các trạng thái là một đường chuyển tiếp. Đường vuông góc với
đường chuyển tiếp là điều kiện chuyển tiếp.
• Có sự nối tiếp giữa trạng thái thứ n rồi đến chuyển tiếp (có điều kiện
chuyển tiếp) và đến trạng thái thứ n+1.
Ví dụ khi mô tả theo Grafcet: Một chu trình làm việc của thiết bị dập tôn
gồm có hai nhát dập như sau: Xylanh B thực hiện công việc kẹp tôn nhờ vào
13.4 Phương pháp thiết kế mạch theo module (mạch đếm bước) 108
hai công tắc hành trình b0, b1. Xylanh A thực hiện công việc dập tôn nhờ
vào ba công tắc hành trình a0, a1, a2. Chu trình làm việc như sau: Có 6 giai
Kẹp tôn B+
Dập lần 1 A+
Xylanh A đi lên A-
Dập lần 2 A+
Xylanh A đi lên A-
Tháo kẹp B-
đoạn làm việc, sơ đồ Grafcet có 6 ô và một ô ban đầu. Sơ đồ như sau:
13.4 Phương pháp thiết kế mạch theo module
(mạch đếm bước)
Phương pháp biểu diễn Grafcet làm cơ sở cho việc thiết kế các module khí
nén. Mỗi module thực hiện một công việc cụ thể được xác định trong sơ dồ
Grafcet. Mạch theo kết cấu module bao gồm một chuỗi các khối hay module
mạch được kết lại mà mỗi bước trình tự được phân bố thành một module.
Tính đơn giản của kết cấu này xuất phát từ cấu trúc theo module của nó và
sự kết hợp các module này lại thành một chuỗi theo trình tự. Mỗi module
được tạo thành từ một van “MEMORY” (van “nhớ”) và van logic “AND” được
chuyển mạch trước. Mỗi module phải thực hiện được ba chức năng sau:
• Cung cấp cho các van công suất (van phân phối điều khiển cơ cấu dẫn
động) các tín hiệu lệnh để duỗi ra hoặc lùi về cơ cấu dẫn động.
• Thiết đặt lại van nhớ của module trình tự trước (Reset)
• Cung cấp tín hiệu chuẩn bị cho module kế tiếp trong trình tự (ngõ vào
của van AND).
Trong hình 13.2, (1) là tín hiệu chuẩn bị từ module trước, (2) là tín hiệu báo
chuyển trạng thái từ bước thứ tự ở trước, (3) là tín hiệu chuyển mạch van
công suất, (4) là tín hiệu thiết đặt lai module trước (RESET), (5) là tín hiệu
chuẩn bị đi đến module tiếp theo sau, (6) là tín hiệu thiết đặt lai cho module
sau.
Khi chương trình hoạt động đã hoàn thành, module cuối cùng trong chuỗi
mạch vẫn duy trì cố định cho đến khi module đầu tiên thiết đặt lại nó, sau
khi tác động vào tín hiệu khởi động. Tín hiệu chuẩn bị cho chức năng “AND”
ở module 1 được đưa vào thông qua van khởi động (hình 13.3). Hay nói cách
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu đồ Karnaugh 109
Hình 13.2: Module khí nén
Hình 13.3: Mạch khí nén với 5 module
khác, người ta cũng có thể đặt van khởi động vào đường dẫn tín hiệu xác
nhận trước khi đến van “AND” trong module 1. Do đó, van “START” làm
gián đoạn chu kỳ làm việc liên tục và một chu kỳ mới không thể bắt đầu cho
đến khi lệnh “START” được tác động. Hình 13.4 biểu diễn mạch khí nén với
4 module cho chu trình A+, B+, B-, A-.
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu
đồ Karnaugh
Khi các tín hiệu ở ngõ ra của mạch chỉ duy nhất phụ thuộc vào trạng thái
tức thời của các tín hiệu ở ngõ nhập, sự trì hoãn thời gian và việc ghi nhớ tín
hiệu không được xem xét thì việc sử dụng biểu đồ Karnaugh làm cho việc
thiết kế mạch tổ hợp tương đối đơn giản. Các công cụ dùng để thiết kế mạch
tổ hợp bao gồm: i) Đại số Boolean; ii) Bảng chân trị (bảng giá trị chân lý);
iii) Biểu đồ Karnaugh.
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu đồ Karnaugh 110
Hình 13.4: Mạch khí nén theo chu trình A+, B+, B-, A-.
13.5.1 Các khái niệm về đại số Boolean
Các định đề Boolean
0¯=1 1¯=0
0•0 = 0 0+0 = 0
0•1 = 0 0+1 = 1
1•0 = 0 1+0 = 1
1•1 = 1 1+1 = 1
Các định lý boolean
X•0 = 0 X+0 = X
X•1 = X X+1 = 1
X•X = X X+X = X
X•X¯ = 0 X+X¯ = 1
13.5.2 Cấu trúc bảng chân trị và cách sử dụng
Bảng chân trị là một công cụ giúp cho việc xác định giá trị của hàm logic ở
ngõ ra của một hoặc nhiều cổng logic (AND, OR, NOT) dựa vào giá trị của
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu đồ Karnaugh 111
Hình 13.5: Các định lý boolean (đầy đủ).
các tín hiệu nhập. Một bảng chân trị bao gồm các cột và các hàng, Chúng
được ký hiệu bằng các mẫu tự, cột cuối cùng bên phải là tín hiệu kết quả
(giá trị hàm logic) ở ngõ ra. Số hàng (K) là số tổ hợp nhị phân có thể có
của các tín hiệu nhập (n). Số hàng được xác định theo công thức: K = 2n.
Ví dụ: một hàm logic có 3 tín hiệu nhập thì bảng chân trị của nó có 4 cột, 8
hàng (23).
Mỗi tín hiệu nhập trong hệ thống nhị phân chỉ nhận một trong hai giá
trị phân biệt, hoặc là ở trạng thái ON hoặc trạng thái OFF. Một nút nhấn
hay một van điều khiển bằng con lăn chịu sự tác động tức thời vào các vị trí
làm thay đổi trạng thái ON hoặc OFF của nó được gọi là có đặc tính chuyển
mạch nhị phân.
13.5.3 Bảng chân trị của các phần tử logic khí nén cơ
bản
13.5.4 Biểu đồ Karnaugh
Biểu đồ Karnaugh là công cụ đơn giản nhất và nhanh nhất để tối giản (rút
gọn) các phương trình chuyển mạch logic. Biểu đồ là một dạng đồ họa của
bảng chân trị. Mỗi ô trong biểu đồ biểu diễn cho một hàng trong bảng chân
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu đồ Karnaugh 112
Hình 13.6: Phần tử OR).
Hình 13.7: Phần tử AND.
Hình 13.8: Phần tử YES.
Hình 13.9: Phần tử NOT.
trị và vì vậy nó cũng tương đương với một tổ hợp nhị phân liên kết các biến
bằng hàm AND (phép toán logic AND). Do mỗi ô biểu diễn cho một hàng
trong bảng chân trị nên số ô của biểu đồ cũng được xác định bằng công thức:
K = 2n, nghĩa là số ô bằng với số hàng. Khi biểu đồ Karnaugh được dùng
để tối giản các phương trình chuyển mạch, tổ hợp logic tương ứng với mỗi ô
được chọn theo mã GRAY. Khi di chuyển từ một ô đến các ô kế cận bất kỳ
thì tổ hợp biến của ô chỉ thay đổi một biến (từ mức logic 0 thành mức logic
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu đồ Karnaugh 113
Hình 13.10: Phần tử MEMORY.
1 hay ngược lại). Việc thiết lập biểu đồ được trình bày thông qua các ví dụ
sau.
Ví dụ 13.1 Thiết kế mạch điều khiển hai xy lanh làm việc theo
trình tự sau: A+, B+, A-, B- (hình vuông)
a. Mô hình làm việc của hệ thống b. Thiết lập bảng Karnaugh của hệ
Hình 13.11: Chu trình làm việc.
thống Hệ thống có hai xy lanh, mỗi xy lanh có hai trạng thái (A: a0, a1; B:
b0, b1). Do có hai biến logic, bảng Karnaugh có 4 ô:
c. Xác định các hàm điều kiện (với ϕ là giá trị tuỳ định)
d. Mạch khí nén
Ví dụ 13.2 Thiết kế mạch điều khiển hai xy lanh làm việc theo
trình tự sau: A+, B+, B-, A- (chữ L)
a. Mô hình làm việc của hệ thống
Khi thay đổi trạng thái từ B+ sang B- do bị chồng lắp tín hiệu nên phải
sử dụng một biến nhớ. Khi đó trình tự làm việc như sau: A+, B+, X+, B-,
A-, X-
13.5 Phương pháp thiết kế mạch bằng biểu đồ Karnaugh 114
Hình 13.12: Bảng Karnaugh của hệ thống.
Hình 13.13: Hàm điều kiện của các xy lanh.
b. Thiết lập bảng Karnaugh của hệ thống Có hai xy lanh, mỗi xy lanh
có hai trạng thái và một trạng thái nhớ A: a0, a1 B: b0, b1 X: x0, x1 Có ba
biến logic nên bảng Karnaugh có 8 ô c. Xác định các hàm điều kiện (là giá
trị tuỳ định) d. Mạch khí nén
Ví dụ 13.3 Thiết kế mạch điều khiển hai xy lanh làm việc theo
trình tự sau: A+, A-, B+, A+, A-, B-(chữ U)
a. Mô hình làm việc của hệ thống
b. Thiết lập bảng Karnaugh của hệ thống Có hai xy lanh, mỗi xy lanh
có hai trạng thái và một trạng thái nhớ, trạng thái hoạt động như sau A+,
X+, A-, B+, A+, X-, A-, B- A: a0, a1 B: b0, b1 X: x0, x1 Có ba biến logic
bảng Karnaugh có 8 ô
c. Xác định các hàm điều kiện (là giá trị tuỳ định)
d. Mạch khí nén