Tài liệu cung cấp lý thuyết cơ bản về điện học, định luật Ohm và Kirchhoff, cũng như các thành phần của điện và khí nén, bao gồm pin, ắc quy và máy phát điện. Nó cũng mô tả các mạch điện cơ bản và các hiện tượng từ tính liên quan đến dòng điện. Cuối cùng, tài liệu bao gồm hướng dẫn thiết kế mạch và các tiêu chuẩn liên quan.

1. 0
SMCT EP1
GI
GIỚỚI THI I THIỆỆU V U VÀ
TH THỰỰC H C HÀNH V NH VỀỀ
HỆỆ TH THỐỐNG ĐI NG ĐIỆỆN
KH KHÍ NÉN

2. 1
MỤC LỤC
Phần A : LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐIỆN HỌC
Dòng điện là gì?........…………………………………………. 3
Tĩnh điện……..……………………………………………… 3
Pin, dòng 1 chiều …..…..…………………………………. 3
Ắc qui……. …………..………………..…………………... 4
Máy phát…..…………..……………………………………. 4
Các định luậtcơ bản……..……………………………………. 4
Mạch cơ bản……….…………………………………….... 4
Định luật Ohm………………………………………….….. 5
Đoạnmạch nốitiếp..…………………………………….... 5
Đoạnmạch song song..……………………………….….. 6
Định luật Kirchhoff………………. ……………………. 6
Hiệntượng từ tính……………. ………………………………. 6
Từ trường…………………………………………….…….. 6
Điệntừ trường…………………………………………….. 7
Hiệntượng cảm ứng……………………………………… 7
Nguyên lý máy phát điện, dòng điện xoay chiều………. 7
Máy biến áp ……………….………………………………. 8
Cuộnhútđiệntừ ………………………………….………. 8
Lực điệntừ và khe khí…………………..……………... 9
Quá kích ở cuộn hút 1 chiều.…….……..……………... 9
Dòng điện xoay chiều và 1 chiều..……..……………... 10
Nguồnxông/giữ………………..……..……………... 10
Lệch pha………………….……..……..……………... 10
Vòng ngắnmạch……………...…..…..……………... 11
Phần B : CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN – KHÍ NÉN: Công tắctừ chuyểnmạch của xi lanh..………………………. 12
Nguyên lý……..……………………………………………… 12
Phương pháp lắp đặtcôngtắc……………………………. 12
Lắpbộ chuyểnmạch....………………..…………………... 12
Máy phát…..…………..……………………………..………. 13
Sự chọnlựa…….……..……………………………..………. 13
Van điệntừ…….…………..…………………………….………. 14
Tác động trựctiếp……..……………………………………. 14
Nguyên lý skinner……….………………………………. 14
Van công suất…….……..………………………………. 15
Tác động bằng khí..…..……………………………………. 15
Nguyên lý ……….…………………….…………………. 15
Độ tin cậy…….……..……………………………………. 16

3. 2
Phầntử điềukhiển..…………………………………………... 17
Role………………………………..…..……………………..… 17
Nguyên lý…………….………………….. ……………….. 17
Đặc tính tiếp điểm………..………………………………. 17
Chứcnăng role..………………………………….………. 17
Role chân cắm…………………………………..………… 17
Role mạch in…………………………………….…….…… 17
Chứcnăng đặcbiệt……………………………………….. 18
Role chốt……………..…….……….……………………… 18
Role thời gian………..…….……….……………………… 18
Phần C Thiếtkế mạch 19
Các tiêu chuẩn……. ………………………………………….. 19
Bố trí sơđồ……………….………………………………... 19
Mạch điện - khí nén……………………………………………. 20
Mạch cơ bản…………………..…………………..……….. 20
Mạch nhân tiếp điểm..………………………………….. 20
Mạch giữ……………………………………………….... 20
Mạch đảotiếp điểm………………………….……….... 22
Mạch định thời ……………………………………….…. 22
Xilanh chuyển động lậplại……………………..… 23
Đèn chớp…………………………………………. 23
Mạch xung………………..……………………..… 24
Chuyển động lặplạithayđổi………………….…. . 24
Điềukhiểntrìnhtự (đkchuỗi).……………………………….. 24
Phương pháp thử và sai...………………………………... 24
Hệ thống bậc thang…..….………………………………... 28
Nguyên lý bước…..……………………………………………. 31
PhầnD Phụ lục 32
Hệđơn vị SI………. ………………………………………….. 32
Ký hiệu theo chuẩn IEC.…….………………………………... 32
Thiết bị dẫn điệnvàkếtnối………………………………. 32
Thiếtbịđèn và tín hiệu………..………………………….. 33
Phương pháp và thiết bị tác động………………………. 34
Kí hiệutiếp điểm………………………………………….. 35
Ví dụ kí hiệu hoàn chỉnh………………………………….. 36
Role cơ điện……………..………………………………… 37
Các cấpbảovệ……….……………………………………….. 37
Thư việncácmạch phụ..…….………………………………... 39
Mạch khởi động…….……………………………………….. 39
Khởi động trựctiếp..…….………………………………... 39
Khóa nguồn an toàn bên trong.…………………………….. 40

4. 3
A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ ĐIỆN HỌC
I.
Thế nào là dòng điện?
1. Dòng tĩnh điện:
“Điện” có nguồngốctrongthế giớicủangườiHyLạpcổ. Vớimột thanh hổ phách được thừanhận có lực lạ trong nó đã hút tóc chúng ta và sinh ra tia lửa. Tên củahổ
phách theo tiếng Hy Lạp là elektron và lực lạ đó có tên là điện. Hiệntượng huyền bí này đượcgọi là tĩnh điện, và chúngtabiếtrằng có một điệntrường ở xung quanh vậtthể mang điện tích, tương tự như từ trường.
Thế nhưng, cho đến nay, ngườitavẫnchưatìmđượccâutrả lời chinh xác: “thế nào là dòng điện?” Bởi vì chúng ta chỉ nghiên cứu, mô tả những tác dụng của nó và
biếtrăng có những thứ gì đó đã làm thay đổinhững hạt electron trong kim loại nhưng không biết chính xác đó là cái gì.
Tĩnh điện không thể sử dụng như mộtnguồncungcấpnăng lượng. Điệnápcủa nó có thể
sẽ rất cao, nhưng không có dòng điệnvà khi xả , những thứ trong nó sẽ biến mấtchođến khi có ma sát tạo ra 1 trường mới.
2. Pin, dòng điệnmộtchiều:
Nhà vậtlý người Ý, Count Alessandro Volta (1945 – 1827) người đã có nhiều phát minh và
khám phá quan trọng về Pin. Pin bao gồm2 bảncực kim loại khác nhau được nhúng vào dung dịch nước axit. Phản ứng này sinh ra dòng điện. Để tăng công suất, Volta đã xếpnhiềubảncựcnàylại để tậndụng nguồnnăng lượng điện. “Pin Volta” này đượcsử dụng trong thờigiandài. Điệnápphụ thuộcvàoloại kim loại đượcsử dụng làm các điệncực. Với thành phầnnhư trên, chúng ta gọi là “Pin khô”.
Nhà vậtlý người Ý, giáo sư y khoa L. Galvani (1937 – 1798) đã phát minh ra “Pin ướt” hay còn gọi là “Pin Galvanic”. Một pin galvanic cơ bản là mộtbìnhchứaaxit sulfuric loãng (đượcxemnhư chất điện phân), một thanh kẽmvà một thanh đồng. Thanh đồng mang điệntíchdương và thanh kẽmmangđiệntíchâm. Nối 2 thanh này bằng một dây dẫnvà sẽ xuấthiệndòngđiệnchạy trong dây dẫn này.
Điềugì sẽ xảyra?
Thanh kẽmgiải phóng ion dương vào dung dịch axit, do đó electron âm còn lại bám trên thanh kẽm. Tiếntrìnhtiếptụcchođếnkhiđạt đượcmật độ điệntử cân bằng . Hiệntượng tương tự đã xảyravới thanh đồng. Nhưng cuối cùng, thanh kẽm tích lũynhiềueletronâmhơn thanh đồng. Nếunối 2 thanh này bằng dây dẫn kim loạithì các electron sẽ di chuyểntừ thanh kẽm sang thanh đồng: mộtdòng điện đã đượctạora.

5. 4
Khi pin hoạt động, các electron trong chất điện phân di chuyểntừ điệncựckẽm sang điện cực đồng. Điều này gây nên sự phân hủychất điện phân. Khí Hydro đượcsinhra, và phủ lên trên điệncực đồng và làm cho các electron ngừng hoạt động. Phần axit còn lạibámvàothanhkẽm. Điềunàylàmgiảmnăng lượng điện động một cách nhanh chóng. Để tránh hiệntượng này, thanh đồng nên phủ mộtlớpkimloại chống ănmònđể khí Hydro bám vào sẽ hòa vào môi trường nướcbằng cách giải phóng khí Oxy. Điều này cho phép kéo dài tuổithọ pin.
Sự khác nhau về điệntíchcủa2 bảncực đượcgọi là điệnthế hay lực điện động và có đơn vị đo: Volt.
Do vậy, ta có thể trả lờirằng: “Dòng điện là dòng chuyểndờicủacáchạtmangđiệntích”
3. Ắcquy
Tương tự như pin, nhưng ắc quy sử dụng 2 thanh chì. Chất điệnphânnàycũng được nhúng trong dung dịch axit sulfric. Tùy theo điềukiệncôngtác mà nồng độ dung dịch khác nhau. Nếunồng độ dung dịch cao gây ra hiệntượng sun phát hóa bản cực:
Pb + H2SO4 →PbSO4 + H2
Khi ắc quy phóng điện, khí Hydro sẽ di chuyển đếncựcâmcủabảncựcvà phầngốcaxit còn lại sẽ di chuyển đếnbảncựcthứ 2. Mộtmặt, khí Hydro kếthợplạivới chì sun phát để tạo ra chì nguyên chất ở bảncựcâm, và mặt khác, axit lạikếthợpvới axit sulfuric theo phương trình phản ứng sau:
H2 + PbSO4 + 2H2O →Pb + PbSO4 + 2H2O
Ngượclại, khi nạp điệnchoắc quy quá trình xảy ra theo hướng ngượclại:
Pb + PbSO4 + 2H2O →PbSO4 + PbSO4 + 2H2O
Ắc quy đượcnạp có sức điện động 2V. Để được6V, tamắcnốitiếp3 ắc quy thành tổ ắc quy.
4. Máy phát:
Máy phát đượclaibởi tuabin nướchoặc tuabin hơihoặccácthiết bị khác. Nguồnnăng lượng khổng lồ được chuyển đổi thành năng lượng điệnvà phân phối đếnnơitiêu thụ qua đường dây cao thế.
Nguyên lý hoạt động dựatrênhiệntượng từ tính. Chúng ta sẽ đề cập đếnphần này ở các phần sau.
II.
Những định luậtcơ bản:
1.
Mạch cơ bản: là mạch vòng kín, với 3 thành phầncơ bản:
• Ngu
ồncungcấp
• T
ải
• Côngt
ắc
Hình 2.2 Các thành phầncủamạch
a. Công tắcmở: đèn tắt b. Công tắc đóng: đèn sáng
Nguồncungcấp: pin, acquy, hoặc máy phát.

6. 5
Tải: đèn, cuộndây, …Nếu không có thành phần này, hai cựccủanguồn điệnnốivới nhau sẽ trở nên ngắnmạch. Vì: dòng điệncủanguồncungcấp sẽ là lớnnhất, do đó dây dẫn sẽ nóng lên và tan chảy. Vì thế, ngườitathường sử dụng cầu chì để
bảovệ.
Công tắc: dùng để ngắtsự hoạt động củatải. Công tắc có ở bấtkỳ vị trí nào trong mạch có tác dụng để đóng hoặcngắtmạch.
2.
Định luậtOhm:
Miêu tả mốiquanhệ giữa Điện áp, dòng điệnvà điệntrở. Có thể so sánh:
• Điệnápvớiápsuất:đềucóthế năng
• Dòng
điệnvớilưulượng khí: có đượcbởi điệnthế khác nhau.
• Điệntrở với dung tích: Nghịch đảocủa điệntrở gọi là điệndẫnG và có đơn vị S (Siemens). S = 1/W.
Trong khí nén, điệndẫnG tương đương vớidiệntíchtiếtdiện mm2 hoặc so sánh với hệ số lưulượng Kv hay Cv.
Mộtsố vậtliệunhư sứ, thủy tinh không cho phép trao đổi electron nên nó không cho dòng điện đi qua , điệntrở củanóvôcùngvàgọilàchấtcáchđiện.
Định luật: Điệnáptrongđoạnmạch đượctínhbằng dòng điệnnhânvới điệnáp
U = I x R
V = A x Ω
Ngoài ra, ta còn có các công thứcsauđượcsuyrarừ định luậtOhm:
A = V/ Ω Ω= V/ A
3.
Đoạnmạch mắcnốitiếp:
Tổng điệntrở trong đoạnmạch mắcnốitiếp:
RΣ = R1 + R2 + R3 + ….+ Rn
Hình 2.4a minh họa3 điệntrở có các giá trị khác nhau và mắcnốitiếpvới nhau. Trong đoạnmạch mắcnốitiếp này, dòng điện đi qua là bằng nhau và bằng dòng điện trong mạch. Theo định luậtOhm, điệnáprơitrênmỗi điệntrở đượctínhnhư sau:
Udrop = A x Ω.
Ở hình 2.4: RΣ = 3.5 Ω, I = 2A, U = 12V
Udrop1 = A x R1 = 2 x 1 = 2V
Udrop2 = A x R2 = 2 x 2 = 4V
Udrop1 = A x R3 = 2 x 0.5 = 1V
ΣUdrop = A x RΣ = 2 x 3.5 = 7 V

7. 6
4.
Đoạnmạch mắc song song:
Trong đoạnmạch mắc song song, dòng điện đi qua cùng lúc các điệntrở và tổng điện trở nhỏ hơn điệntrở mỗi thành phầnvà được tính bằng tổng nghịch đảocủa mỗi thành phần:
RΣ = 1/R1 + 1/R2 +….+ 1/Rn
Trên hình 2.5, các điệntrở là mắc song song, vì thế, tổng điệntrở là:
RΣ =1/20 + 1/20 + 1/50 = 0.17 Ω
Tổng dòng điện: I = 1.7A
5.
Định luật Kirchhoff:
Mô tả dòng điện được đi qua tảinhư thế nào trong đoạnmạch mắc song song.
Định luật đơngiản: Dòng điệntổng bằng tổng dòng điệncácthànhphần, hay:
I Σ = I1 + I2 + I3 + …. + In
III. Hiệntượng từ tính
1. Từ trường:
Nếumột thanh sắt được đưavàonơi có từ trường, thanh sắt này sẽ bị nhiễmtừ. Điều này cho thấylựccủatừ trường đã hút những thanh sắt. Hãy làm mộtthí
nghiệm điển hình: Rắcmạtsắttrênmộttấmbìacứng , và đặttấm bìa trên một nam châm, gõ nhẹ tấm bìa, ta thấynhững mạtsắtnàysắpxếp thành những đường cong xác định.Gọi là cựcNam và cựcBắc.
Nếu treo nam châm trên mộtsợi dây, có mộtcực luôn luôn chỉ về hướng Bắc, đó là cực Bắc, và cựccònlại là cựcNam.
Đường cong sắttừ đượcbiểudiễntrênhình2.6a.
Những thanh nam châm có thể xếp thành 1 chuỗinốitiếp nhau. Khi để 2 cực nam châm (của 2 thanh nam châm) cùng cựcgần nhau thì chúng sẽ đẩy nhau, và ngược lại, 2 cựcngượcchiềuthì chúng sẽ hút nhau.

8. 7
2. Điệntừ trường:
Dòng điệnvà nam châm có quan hệ tương tác với nhau, và không thể tách rời nhau: dòng điện trong dây dẫn sẽ phát sinh từ trường (minh họahình2.7a). Từ
trường đượcnhìnthấygọi là “những đường cong từ”, và là những đường tròn đồng tâm.
3. Hiệntượng cảm ứng:
Có hiệntượng khác: nếumộtdâydẫn chuyển động trong từ trường, sẽ có mộtdòng điện đượctạo ra. Hình 2.7b minh họa điều này: số chỉ củaAmpekế tại vị trí 0 trướckhiđặtvàotừ trường và quay ngượcchiều đồng hồ khi dây vẫn đặt trong từ trường.
Sự sảnsinhdòngđiệntrongdâydẫnbằng cách thay đổitừ trường gọi là “hiệntượng cảm ứng” điệntừ. Hiệntượng này được ứng dụng trong “máy phát điện” nơi mà dòng điện đượccảm ứng trong cuộndâyvà quay trong trong từ trường tĩnh. Dòng điện xoay chiều trong mỗilầntácđộng trong từ trường và chúng ta gọi là dòng điện xoay chiều.
4. Nguyên lý củamáyphátđiện, dòng điệnxoaychiều
Quay vòng dây trong từ trường giữa2 cựccủa nam châm, sẽ xuấthiệndòngđiệncảm ứng trong vòng dây. Hai đầu vòng dây đượcnốivới2 phiến góp trên có 2 chổi điệnluôntì sát vào chúng.
Khi quay vòng dây, do chổi điệnluôntiếpxúcvớiphiếngópnốivới thanh dẫnnằm ở cựcBắc, dòng điện sẽ có chiềutừ trên xuống dưới. Nên chúng ta gọi là dòng điệndương. Ngượclại, chổi B luôn tiếpxúcvới thanh dẫnnằmdướicực Nam, nên gọi là cựcâm.
Trên hình 2.8, nếu chúng ta nhìn từ hướng cực Nam, dòng điện trong vòng dây có chiều là chiềungượccủakimđồng hồ khi quay nửavòngdây. Và quay cùng chiều đồng hồ khi vòng dây quay lên trên cựcBắc. Vì thế, dòng điện đã đổichiềutại mỗinửa vòng quay.

9. 8
Giải thích:
Tạinửachukỳ dương: Ở vị trí 1, vì vòng dây vẫn đứng yên nên chưa có dòng điện.Tại điểm 2, khi vòng dây bắt đầuquay , đã bắt đầu có dòng điện, dòng điệncàng tăng dầnlênđên điểmcực đại ở vị trí 4 và bắt đầugiảmdần đến vị trí 7.
Tạinửachukỳ âm: Hiệntượng cũng xảyratương tự từ vị trí 7 đến vị trí10 và tiếptụcchu kỳ mới.
5. Máy biếnthế:
Bao gồm hai (hoặcmột) cuộndây, quấn quanh lõi sắtnhư minh họa hình 2.10a. Dòng điện xoay chiều không những tạoratrongtừ trường xoay chiều, mà còn ngượclại: mộttừ trường xoay chiềucũng sảnsinhradòngđiện xoay chiềutrongcuộndây. Vì thế, sự đổiphagiữa dòng điệnvà điệnápcũng như sự thay đổigiữa2 từ
trường đượcbiểudiễn trên hình 2.10b:
Ở hình 2.10B, cuộnsơ cấp có số vòng dây nhiềuhơncuộnthứ cấp. NguồnAC củamáy phát xoay chiều có điệnápcaovà dòng điệnthấp. Ở cuộnthứ cấpsố vòng dây ít hơn, do đó điệnápthấpvadòngđiện cao, Vì thế công suấtcủamáybiếnthế
đượctínhbằng dòng điệnx điện áp. (P = U x I ). Vì thế chúng ta phảicósự lựa chọnmáybiến áp có điệnápcaovà dòng thấp(máybiếnápcaoáp)và ngượclại.
6. Cuộn hút điệntừ:
Dây dẫn đượcquấn quanh ống dài – ống đượclàmbằng vậtliệu không nhiễmtừ , được minh họa ở hình 2.11a: cuộn dây vớinhững đường xuấttừ giống bơmtạora dòng chảymạnh .
Tạinhững điểm mà đường sứctừ đivàovà đira, gọilà“cực”, giống như thanh nam châm, nó cũng chỉ ra cực Nam va cựcBắc.
Vớisự hiệndiệncủathanhsắt, từ trường tăng lên rất nhiều. Bởi vì từ trường di chuyển trong thanh sắtdễ dàng hơnso với khi di chuyển trong không khí.

10. 9
Hình 2.11b, biểudiễnsự nâng của nam châm trong thựctế. Bao gồm thanh sắthình chữ U . Mộtcuộn dây nằmgiữa thanh sắt. Phần ứng hình chữ U có thể di chuyển về phía thanh sắtkhicuộn dây có điện. Mạch sắttừ này có 3 khe hở không khí để
có lựchútlớnnhất.Lực này dùng để di chuyểncáccơ cấucơ khí, van điệntừ, vị trí đóng mở luân phiên.
a. Lựctừ và khe hở không khí:
Lựctừ phụ thuộcrất nhiềuvàokhehở nhấtthời giữa2 cựcsắt.
Sơđồ hình 2.2 mô tả điềunày: Giữaphần ứng và cựccố định có khoảng cách 0.6mm thì lựctácdụng là 4N.
Khi hoạt động ở nửa hành trình, có nghĩa là ở khoảng cách 0.3mm, lựctácdụng là 6N
Trướckhikết thúc hành trình tại vị trí 0.1mm, lựctácdụng sẽ trên 12N
Điều này cho thấysứchútcủa nam châm đốivới hành trình làm việccủatải là có giới hạn. Vì thế, lựcvà tốc độ tăng lên nhanh chóng trong suốthànhtrình.
b. Hiệntượng quá kích củacuộn hút mộtchiều:
Thờigianđáp ứng củacuộn hút DC sẽđượcrútngắnkhicấpnguồn điệnlớnhơn điện áp định mứccủanótrongvàimiligiây. Khiphần ứng đihết hành trình thì có thể giảm điệnápcấpxuống còn ½ định mức, điềunàylàmgiảmsự sinh nhiệtvàthời gian ngắt điện.

11. 10
c. Dòng điện xoay chiềuvà mộtchiều:
i.
Xông nguồn / Giữ nguồn:
Đốivớicuộn hút AC, có 2 vấn đề:
- t
ừ tính thay đổitheo vị trí phần ứng
- dòng
điệnhạ xuống 0 hai lầntrongmộtchukỳ
Từ tính thay đổimạnh theo vị trí củaphần ứng. Ban đầu, khe khí cực đại, lựctừ và từ kháng nhỏ, dòng điệnlớnchạy qua cuộn dây. Khi khe khí giảm, từ tính tăng lên và dòng điệngiảmxuống. Điều này phản ánh bởi2 kháiniệmcủacuộnhútAC là: Nguồnxôngvànguồngiữ. Sự khác biệtcủachúngđượcchỉ ra ở bảng sau:
Trong trường hợpDC, dòngvàápkhôngđổi nên công suất tính đơngiản là: W=V.A.
Trong trường hợp xoay chiều, dòng và áp thay đổimộtcáchổn định. Dòng hay áp xoay chiều, tác động giống như dòng điện 1 chiềunàođó, biến đổitừ 0 tới x. 2 . Điệnápđỉnh củanguồn AC 24v đo đượcgầnbằng 34V. Để phân biệt nguồn DC và AC, nguồnAC đượcmôtả dạng vôn-ampe.
Do dây dẫn không dẫn điện hoàn toàn, nó có trở kháng ‘ Ohmic’, nên gây ra độ trượt pha. Ởđộng cơ xoay chiều, có hệ số cos φ chính là góc lệchphavàcôngsuấttrung bình là:
P= Ueff. Ieff . cos φ với Ueff: điệnáphữu ích; Ieff: dòng điệnhữu ích.( 1/ 2 giá trịđỉnh)
Công suấtthực tính theo Watt, Công suấtnguồn tính theoVA.
Nếuphần ứng bị kẹt, dòng điệnsẽ không suy giảm, cuộndâysẽ phát nhiệtchođếnkhi chấtcáchđiện bị nóng chảy, từ từ sẽ làm cuộndây bị ngắnmạch và cháy.
ii.
Lệch pha:
Hình 2.13 vẽ ra độ lệchphavàtrở kháng Z- tổng của điệntrở và cảm kháng. Giá trị trở kháng tính bằng Ohm và phụ thuộc độ lệch pha.
Z = R điệntrở 2 + R cảm kháng 2
Loại cuộn hút
Tầnsố
NguồnxôngVA
Nguồngiữ VA
Nguồn DC W
50 Hz
60 Hz
50 Hz
60 Hz
VZ
4.5
4.2
3.5
3.0
1.8
VF
5.6
5.0
3.4
2.3
1.8

12. 11
TỈ số R trở kháng / R điệntrở là tang của góc φ. Ở hình 2.13, độ lệch pha là 60o ,
tang 60o= 1,732, vậycảm kháng cao hơn1,732 lầnso với điệntrở. Nếu điệntrở là 100 Ω thì cảm kháng là 173,2 φ và trở kháng là 200 φ.
iii.
Vòng ngắnmạch
Khi dòng điện xoay chiềuvề 0, lò xo sẽđẩyphần ứng về lại. Sau đó dòng điệnlạităng lên, phần ứng lại bị hút xuống. Với dòng điện 50 Hz thì phần ứng sẽ bị dao động hàng trămlần / giây , điều này gây ra tiếng ồnvàgiảmtuổithọ thiết bị.
Ta dùngvòngngắnmạch để tạovùngtừ trường thứ 2, lệch 90o, lấp vào khi dòng điện bị mất. Nó chỉ là 1 vòng đồng nhỏđặtvàovùngđầucủaphần ứng cốđịnh, như vậythìđiệnápcủanósẽ là 0 còn dòng điệnlàcực đại.
Hình 2.14 a: từ trường giàm về 0 hai lầntrong1 chukỳ
b: từ trường thứ 2 tạo ra do vòng ngắnmạch.

13. 12
B.
CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐIỆN – KHÍ NÉN:
I. Công tắctừ chuyểnmạch củaxi lanh :
1. Nguyên lý:
Có 2 loạicôngtắc xilanh: - tiếp điểmlẩy–tiếp điểmchấtrắn
Tiếp điểmlẩytiếpxúcbằng cơ khí có tuổithọ cao nhấtkhoảng vài chụctriệuchukỳđóng ngắt, phụ thuộcgiátrị dòng điện
Hình 3.1 miêu tả đặctínhđiểnhìnhcủatiếp điểmrơ le. n – số lần đóng ngắt; W – phụ thuộccôngsuấttải.
Tiếp điểmchấtrắnlàloại điệntrở nhạytừ trường. Khi
khôngcótừ trường xung quanh, giá trị điệntrở của
nó rất cao, khi có từ trường thì điệntrở nó giảmmạnh
gầnnhư về 0. Đây là loạico khả năng làm việctầnsố
cao, tuổithọ bền.
Cách gắncôngtắc lên xi lanh:
Ngoài cách gắn chuyên dụng cho các actuator đặcbiệt(loại xoay, trượt) , có 3 cách chính để gắn công tắclênxi lanh:
a. Vành nẹp:
Phương pháp này an toàn nhất. Miếng nẹpthépquấn quanh xi lanh có phủ lớpcaosu chống trượtvà đượcsiếtchặtbằng màn chắn lò xo thông qua đai-ốc.
b. Gắnlênthanhray:
Một vài xilanh nhỏ và có các thành phần khác nhau đòi hỏiphải có thanh ray. Công tắcgắn cho loại này có một vành khoét lỗ trên đó để vặn ốcgiữ vào ray. Do đó, dễ dàng điềuchỉnh.
c. Kẹpgiữ bằng chốt:
Gồmmộtcáidầmhìnhdấu ngoặc đượcgắncố định trên trụcgiữ của xi lanh bằng 01 hoặc 02 ốc. Phương pháp này không được an toàn vì công tắc có thể rơirabấtkỳ lúc nào.

14. 13
2. Lắp đặtbộ chuyểnmạch:
Theo yêu cầucácứng dụng thựctế mà ta sử dụng mạch điện. Đầu tiên, ta bảovệ các tiếp điểmcủa công tắc. Khi ngắtmạch có tảicảm ứng - cuộnhútđiệntừ chẳng hạn- năng lượng được tích trữ trong nó sẽ phóng điện qua khe hở tiếp điểm khi ngắtmạch. Tia lửatạorasẽ phá huỷ bề mặttiếp điểmvàảnh hưởng khả năng tiếp xúc. Vì tiếp điểmquánhỏ nên không gắnthiết bị bảovệ trựctiếplên nó đượcnêntaxemmạch bảovệ sau AC (hình 3.3 a), và DC (hình 3.3 b).
Sự khác biệtgiữa2 mạch AC và DC: đốivớimạch DC thì tụ điện đượcmắcnốitiếpvới điệntrở và mạch AC thì mắcbộ khử song song. Cả 2 mạch đềumắccuộncảm kháng ởđầu vào. Để hiểu rõ chúng ta xem xét mạch điện DC sau:
hình 3.4 a,b mạch mắcvớitảivànguồn ắcqui.
a. Khi công tắc đóng: Hai tiếp điểmlưỡi gà (+), (-) nốiliềnvới nhau, vì thế không có điệnápgiữachúngvàtụ phóng điện. Dòng điện điqua tải đượcxácđịnh bởi điệntrở tải.
b. Khi ngắtmạch: Dòng tải không còn và nguồnáp24V đặtlêntiếp điểm. Năng lượng được tích luỹ trong tảisẽ phóng ngượctrở lại.
Cuộncảm kháng cấptrở kháng cao để nhanh thay đổidòng. Trở kháng cao hơn điện trở, dòng đượcnạptrongtải phóng qua tụ điệndễ dàng vì thế tia lửasẽ không xuấthiệntạikhekhícủa công tắc.
Loạimạch AC cũng dựatrênphương thức trên, Nhưng ởđây chúng ta không tìm hiểu.
3. Sự lựachọn:
Lựachọncôngtắccầncácyếutố sau:
- Lo
ại điềukhiển.
- Điệnáp.
- Dòng
điện.
Công tắc (Switch) đượcsử dụng phổ biến. Chúng có các thông số là áp lớnnhất, dòng lớnnhất và công suấtlớnnhất cho phép. Ví dụ 1 công tắc có thông số 1W, 50V, 1A, thì có

15. 14
thể dùng cho mạch có 20mA, 10V, nhưng không dùng được ở mạch 1mA, 100V mặcdù chỉ có 0.1W.
Lắp đặtcôngtắc có tích hợpchỉ thị bằng LED cần điệnápphùhợpvớiLED, thôngsố dòng cầnnằm trong dãy yêu cầu. Trong công tắc, không chỉ quan tâm dòng lớnnhất mà còn quan tâm dòng nhỏ nhất. Khi công tắclàmviệcmàdẫn dòng dướidòngnhỏ nhất thì LED sẽ không sáng.
Công tắc DC dùng trong các bộ điềukhiểnchương trình (Programmable controller) đều có 1 mạch bảovệ về điện.
ViệclắpRơle (relay) cầncómạch bảovệđểhấpthụ dòng ngượctừ tảicảm, ...
Những ví dụ này chỉ ra rằng loạicôngtắccóđiềukhiển đượclắptrongmạch điềukhiển: dùng IC, rơle, PLC. Việcsử dụng không đúng loạisẽ dẫn đếnlàmgiảmtuổi thọ củacôngtắc.
II.
Van điệntừ:
1. Hoạt động trựctiếp:
a. Nguyên lý Skinner
Nguyên lý cấutạocủa van 2 cửa, 2 trạng thái được Skinner phát hiệnvàothậpniên30 tạiMỹđượcbiểudiễn ở hình 3.5a. Phần ứng (cây ti bên trong van) , bao quanh ống là vậtliệu không từ tính, một đầugắn đệm cao su và tác động củalựclòxo để làm kín. Khi cuộn hút có điện, phần ứng sẽđượctácđộng thắng lựclòxo và khí có thể đi qua lỗ thoát khí dễ dàng.
Hình 3.5b là cấutạo van 3 cửa, 2 trạng thái, như hình 3.5a nhưng ta có cửa thoát ở bên trên và đệmcaosu.
Để hiểurõưu điểmcủa nguyên lý chúng ta xem xét chi tiết.
Lựccủaphần ứng ở vị trí bình thường:
Lực ép: - Lựccủalòxo.
-Trọng lựccủaphần ứng.
Lực nâng: - Lựccủaáplựcnguồncấp ở tiếtdiệncủacửa van.
Lựctừ phảithắng được2 lựcban đầu. Từ trường củacuộndâysẽ móc vòng qua ống, tạolực hút không những thắng 2 lực ban đầumàhơnnữa để làm tăng khoảng cách củaphần ứng. Lựclòxo cực đạiphảichịu đượclựccủaáplực và dòng chảylớnnhất

16. 15
Vớihoạt động của nguyên lý SKinner phần ứng (cây ti ở trong) làm kín bằng ron sẽ nhanh hỏng. Để cảithiệntalắpthêm1 lòxo nhỏ như hình 3.6. Việclắp thêm lò xo sẽ làm tăng tuổithọ của ron.
Ron làm kín được đặttrênđĩa đệm. Đĩanàyđượcgắntrêngiá đỡ và có thể di chuyển được. Dướitácdụng của lò xo phần ứng và lò xo củavan, đĩaphần ứng được nâng lên. Hoạt động này đượcgọi là giảmsốc để tăng tuổithọ củaron. Khimất diện, đĩa đệmsẽ hạ xuống chặn đường khí vào. (hình 3.6c)
b. Van công suất
Chỉ có 1 loại van công suất đượctácđộng trựctiếpbằng lựctừ, đó là van ống làm kín bằng kim loại.
Hình 3.8 mô tả hoạt động trựctiếpcủa van lực điệntừ
Loạivan ổn đinh kép cần có chốt để giữ ống van ở vị trí cuối vì ở đó không có ma sát và
áp lựckhí. Thậm chí khi áp suấtcungcấp đạtgiá trị cực đạivà piston ở vị trí nằm ngang, ống van có thể sẽ bị dịch chuyển vì rung động hoặc bị chấn động.
2. Van tác động bằng khí:
Sảnxuấtloại van như trên hình 3.8 đòi hỏikỹ thuật cao, qui trình phứctạpdẫn đếngiá thành cao. Các loạivan như van ti , van ống làm kín bằng chất đàn hồi chuyển trạng thái bằng khí nén và dùng cuộnhúttíchhợpsẵn để điềukhiểnáplực.
a. Nguyên lý:

17. 16
b. Độ tin cậy: - Hi
ệusuấtcao
- S
ự thất thoát từ tính làm thay đổi nhiệtvà hư hỏng cuộn dây (Vì có khe hở
không khí trong mạch sắt, xung quanh ống. Hơnnữakhehở không khí chỉ ra vòng khung thấphơn sẽ tạoralực xuyên tâm trong phần ứng. Thay vì nâng lên, chúng lạikéophần ứng vào ngượclại bên trong ống để tăng ma sát.) Do đó, để có hiệusuất cao, ống phải đượclàmbằng vậtliệu không nhiễmtừ

18. 17
CÁC THÀNH PHẦN ĐIỀU KHIỂN
Rơ le:
1.
Nguyên lý:
Rơ le hoạt động như một công tắc điện. Bao gồmcuộn dây có từ trường vớilõi sắt, và mộthoặcnhiềutiếp điểm. Nguyên lý như hình 3.12
Bình thường, lò xo sẽ kéo giữ thanh phần ứng ở mứctối đavề bên phải. Mộtkhốilàm bằng vậtliệu không dẫn điện đặttrênphần ứng, giữ lá lò xo có tiếp điểmhình thấukínhở phía dưới. Phầntrêncủa lò xo lá này hoạt động như chân chung của công tắc. Hai tiếp điểmkhácđượcgắn ở 2 phía đốidiện. Tiếp điểmcủa lò xo lá đang tác động đến1 trongnhững tiếp điểmnày. Tiếp điểm đó đượcgọi là tiếp điểmthường đóng (NC).
Khi cuộn dây có điện, tiếp điểmthứ hai sẽ chạm vào chỗ nối chung củacôngtắc, tiếp điểm này đượcgọi là tiếp điểmthường mở (NO).
2.
Đặctínhcủatiếp điểm
Thông thường, Rơ le phải có tốithiểu 2 tiếp điểm. Tùy theo nhu cầusử dụng mà rơ le có 3 hoặc 4 tiếp điểm.
Đốivới1 sốứng dụng, ta cấn quan tâm loại role là ‘đóng trướckhingắt’ hay ‘ngắttrước khi đóng’. Loại‘đóng trướckhingắt ’ có nghĩalàsẽđóng tiếp điểmthường hở trướckhingắttiếp điểmthường đóng khi cuộnhútcóđiện; điềunàylàmchotại1 thời điểmngắntấtcảđều bị nốivới nhau và ở vài ứng dụng điều đólà không cho phép.
3.
Các chứcnăng củaRơ le:
• Chuyển đổitiếp điểmthường đóng sang thường mở và ngượclại
• Khu
ếch đại công suất
• Thay đổi điệnáp
• Ch
ứcnăng nhớ
• Có nhiềutiếp điểm phụ
4.
Role chân đế:
Có nhiềuloạiRơ le khác nhau. Dựavàophương pháp lắp đặtcủaRơ le để phân biệt. Hình 3.13 cho chúng ta thấy2 loạiRơ le chân đế khác nhau: Loại chân tròn và loại chân vuông

19. 18
5.
Print Relay
Đượcthiếtkế để hàn trên mạch điện. Có kích thước: 1 x 1 x 1.5 đến 2cm.
Hình 3.14 là 01 ví dụ.
6.
Các chứcnăng đặcbiệt:
Role chốt: có 2 cuộn hút. Hoạt động tương tự như van khí ổn định kép.
Role thời gian:

20. 19
C. THIẾT KẾ MẠCH
I.
Các tiêu chuẩn
Bố trí sơđồ
Như sơđồmạch khí đã đượchọctrongchương giớithiệuvề hệ thống khí, mạch điện không biểuthị khốihìnhhọcmàbiểuthị về chứcnăng các phầntử. Mạch điện được chia làm nhiềumạch con hay đường dẫndòngđiện(cột dòng điện), mỗiphầntử mạch bao gồmmột hay nhiềucôngtắcvàmộtphầntử tiêu thụ (tải). Nguồncấp đượcvẽ bằng 2 đường ngang song song.
Mỗicộtdòngđiện khác nhau được đánh số thứ tự. Tiếp điểmrơle không vẽ tạicuộnhút mà vẽ tại đường dẫnmànótácđộng. Xem sốđường dẫn đượcviếttạicuộn hút củarơle, ta sẽ tìm đượctiếp điểm. Mặc khác, tiếp điểmvàcuộnhútđiều có chung 1 kí hiệu. Sơđồmạch như hình 4.1
Trong khi tiêu chuẩncủaMỹ (JIC, năm 1947) có các kí hiệu riêng biệtchocôngtắcgiới hạn(ngắtcuối) ở trạng thái nghỉ, thì tiêu chuẩnChâuÂu(Vídụ BS 3939) không biểudiễntheonguyêntắc trên. Điều đóchứng minh rằng con người mà vào 1 lúc nào đótạoratiêuchuẩn JIC biếthọđang nói về cái gì (câu này còn đượchiểu: Điều đó đượcminhchứng bằng việctacóthể hiểubảnvẽ nói gì vào 1 lúc nào đó). Không những chỉ ra tính thựctế mà còn làm dễ dàng để đọcmạch điện khi các tiếp điểm đượcvẽởtrạng thái nghỉ (công tắcgiớihạn).

21. 20
Như JIC, Chúngtasử dụng 4 kí hiệucơ bảncủangắtcuốilà: Thường mở (N.O), thường mởđượcgiữđóng, thường đóng (N.C.), và thường đóng đượcgiữ mở. Chú ý sự khác biệtgiữatiếp điểm b0 ở cột 3 và a1 ở cột 4. A+ sẽđượccấpnguồntứcthì khi rơle CR đượccấpnguồn. Công tắc b0 làm việc, mặcdùtiếp điểmlàthường mở.
Tiêu chuẩnMỹ có thể có ích cho kĩ thuật bên ngoài USA. Sơđồ điệnJIC được dùng rộng rải ở Châu Âu cho lập trình PLC và có “Sơđồhình thang”. Chúng ta vẽ mạch trong cả 2 hệ thống.
II.
Mạch điện–khí nén
Tuỳ vào mức độ phứctạp, Mạch điềukhiểncóthểđượcthiếtkế không dùng phân tính logic trước. Khi tiến hành phương pháp, Sơđồmạch đượcvẽ bằng phương thử và sai. Phương pháp này ứng dụng cho mạch điệndễ hơnmạch khí.
Chúng ta xem xét mộtsố mạch cơ bản. Các mạch này có thể là 1 mạch nhỏ và lưutrữ trong thư việnphụ lục (SC library).
1.
Các mạch cơ bản:
a. Mạch nhân
Để thựchiệnmạch nhân của 1 nút ấn đơnvớirơle, chúngtagiả sử rằng ấn nút pb1, hai chứcnăng đượckíchhoạt đồng thờilàđèn sáng và xilanh di chuyểnra. Nếu2 chứcnăng này luôn luôn song hành với nhau thì ta có thể dùng nút ấnchỉ có 1 tiếp điểmNO để kích hoạt chúng; nếu 1 trong 2 chứcnăng còn đượckíchhoạt bởicôngtắc khác (ở hình 4.2 là cuộnhútA) thìtaphải dùng nút ấncó2 tiếp điểm NO hay là role phụ có 2 tiếp điểm riêng biệttrở lên.
Ở hình 4.2, xilanh di chuyểnkhitaấncôngtắc pb1 hay pb2; Đèn L chỉ sáng khi pb1 được ấn. Như giớithiệu ở trước thì nguồncấp đượcvẽ là 2 đường thẳng song song, theo tiêu chuẩn Châu Âu.
b. Mạch giữ:
Mạch giữ gồm1 rơle, 1 nút ấn ON cho ở hình 4.3a trong trạng thái ban đầu(trạng thái nghỉ). Ắcqui đang cấp1 nguồnáp, nhưng chưacódòngtrongmạch do mạch hở. Một đầucủacuộnhútrơle đượcnốivới nguồnâmcủa ắcqui thông qua tiếp điểm thường mở (nút ấn, tiếp điểmrơle).
Ở hình 4.3 b Ta tác động nút ấn ON. Cuộn hút củarơle đượccấp nguồn qua tiếp điểmcủa nút ấnON vàtiếp điểmcủarơle thay đổitrạng thái, tiếp điểmthường mở củarơle sẽđóng cấpnguồnchocuộnhút.
Ở hình 4.3 c khi ta nhả nút ấnra, rơle vẫn đượccấpnguồn thông qua tiếp điểmcủarơle.

22. 21
Mạch đượcbiểudiễn ở hình 4.3 là không hoàn chỉnh; cuộnhútsẽđượcgiữ cho đếnkhi hếtnguồn ắcqui, trong trường hợpbìnhthường nguồncấpsẽđượccắt. Việcngắt nguồncóthể điềukhiểnbằng tay vớitiếp điểmthường đóng như hình 4.4
Đường nốitừ cựcâmtớicuộnhútchạy qua tiếp điểmthường đóng của nút ấn ‘Off ’. Như ở hình 4.3c, khi ấn nút ‘ Off ’, cuộn hút sẽ mất điệnvàkhithả ra thì mạch vẫn bị hở và cuộn dây vẫn không có điện.
Hình 4.3, 4.4 dùng giải thích cho sơđồmạch cơ bản. Nhưng trong các bảnvẽ thì không vẽ cuộndâyvàtiếp điểmcủa nó thành 1 cụmmàvẽ riêng lẽ. Hai thành phầnnàysẽ có các đường dẫn khác nhau. Chúng ta xem từng bước theo các sơđồsau:
Hình 4.5 a đượcvẽ giống như hình 4.3 nhưng có sự thay đổinhỏ về vị trí. Trong hình a thì rơle và tiếp điểmcóliênquanvới nhau, ví dụ R1. Trong hình b biểudiểnsơđồ của hình a theo phương thứcriêngbiệt. Mộtrơle có thể có vài tiếp điểm, tạo nhiều không gian cho sơđồ, Mỗicột được đánh số, vị trí củatiếp điểmrơle được ghi dưới vị trí cuộn hút.
Nói chung, nguồn đượcvẽ 2 đường thẳng song song là 2 cực. Như hình 4.5 c ta thêm vào nút ấn OFF (tiếp điểmthường đóng N.C). Khi ấn nút OFF thì mạch rơle mất nguồn, không có gì thay đổikhinútấn OFF thả ra.

23. 22
Hình 4.6 Là sơđồmạch điện theo tiêu chuẩnIEC.
c. Mạch đảotiếp điểm:
Công tắccủaXilanhA (Ngắtcuối) có 1 tiếp điểmthường mở. Nhưng yêu cầulàtiếp điểmthường đóng, cầnrơle để đổitrạng thái (đảo). Chúngtaxemvídụ.
Như hình 4.2 ở trên, Xilanh A chỉ trở về ban đầu (xilanh A ra hết) khi nút ấn pb1 nhả ra, trước đó thì xilanh A ở trạng thái ngượclại(trước đó xilanh A ở vị trí vào hết). Bây giờ thì mạch điệnmở rộng gồm2 mạch cơ bảnlàmạch giữ và mạch đảo.
Trong hình 4.7a Công tắc a1 (ngắtcuối) đượcvẽ là thường đóng. Nhưng thường tiếp điểmnàylàthường mở nên dùng rơle để có tiếp điểmthường đóng như hình 4.7b. Sơđồmạch khí đượcvẽ như hình 4.2.
d.
Mạch định thời:
• Xilanh lặplại.
Ta cần2 rơle thờigianchomạch, xilanh A sẽ lậplại hành trình tiếnhay lùivớithờigian trễ duy trì ở mỗicuối hành trình dựa vào 2 role thờigian. Cả hai cuộnhútđược cấp nguồn thông qua rơle thờigiannhư hình 4.8.

24. 23
• Đèn nhấp nháy
Chứcnăng tương tự có thể thựchiệnchỉ với role thời gian và role trung gian.
Khi công tắcStart đóng, rơle thời gian T1 có nguồnvàđèn sáng.
Sau thờigianđặt, Tiếp điểmT1 ở cột3 đóng cấpnguồnchorơle R1 và rơle thờigian T2. Tiếp điểmthường đóng củaR1 ở cột1 sẽ mở ra đèn tắt, T1 mất điện, tiếp điểmT1 ở cột3 mở ra, đồng thờitiếp điểmthường mở R1 ở cột4 đóng lại. R1, T2 đượccấpnguồn thông qua tiếp điểmthường mở R1 và tiếp điểm T2 ở cột4.
Sau thờigianđặt, tiếp điểmT2 ở cột4 mở ra, R1 và T2 mấtnguồn. Đèn sẽ sáng trở lại, trạng thái này cứ lặp đilậplại.

25. 24
• M
ạch xung:
Như mạch 4.7 xilanh sẽ không hồivềđược khi nút start không nhả trước khi piston chạm vào vị trí a1. Để tránh điềunàytamắcnốitiếpngắtcuốia0 vớicôngtắcnhư hình 4.8a, nhưng khi giữ nút ấn thì xilanh mớilặplại.
Để tránh điều này ta dùng rơle thờigianchomạch xung như trong mạch khí (hình 8.9 trong sách kĩ thuật khí nén). Ta có mạch hoàn chỉnh ở hình 4.10b
• S
ự thay đổi chuyển động lặplại:
Kếthợp2 rơle thờigianđể điềukhiểnchuyển động lặplạicótrễ thời ở 2 vị trí cuối. Điều khiển đượchoạt động khi công tắc Start làm việc.
Giảiphápđơngiảnlàmỗingắtcuốicó1 bộđịnh thời để điềukhiểncủacuộnhútđiệntừ.
Rơle thờigianT1 hoạt động sau khi công tắcStart đóng lại. Sau thờigianđặt, tiếp điểm thường đóng củaT1 (N.C) mở ra (như TR ở cột 2), và T1 đượcgiữ thông qua tiếp điểm N.C củaT2 nốitiếpvới 1 tiếp điểm N.O (như R1 cột 3 trong mạch), đồng thờicấp nguồnchocuộn hút củavan. KhiđếnngắtcuốiT2 thìhoạt động giống như T1.
2. Điềukhiểntrìnhtự (ĐK Chuỗi):
Để mô tả trình tự điềukhiểnsự dịch chuyển xilanh, chúng ta dùng sơđồbướcnhư hình 4.11
Ta kẽ các ô vuông như giấytập. Ta vẽ lưới ô vuông như hình 4.11a. Mỗi xilanh đượcvẽ 2 đường thẳng nằm ngang, đường trên đạidiệnchotrạng thái 1, đường dưới đại diệnchotrạng thái nghỉ. Hình 4.11b: xilanh H ở trạng thái nghỉ trong bước1, di chuyểnlêntrạng thái 1 ở bước2 vàgiữởtrạng thái này trong bước 3,4. xilanh quay về 0 ở bước5, vàgiữ trạng thái ở bước 6. Hình 4.11c: hoạt động của2 xilanh A và B.
• Ph
ương pháp thử và sai
Nếu không có kiếnthứcthiếtkế mạch logic, mạch điệnphải đượcthiếtkế theo “phương pháp thử và sai”. Phương thức không có nghĩalàmay rủi. Phảivậndụng suy nghĩ có phương pháp theo cách mà ta sẽ chứng minh sau đây:

26. 25
Ví dụ 1: Vẽ mộtmạch chuỗi A+ B+ A- B- (hình 4.11c.). Chúng ta bắt đầuvới van điệntừ và
công tắc ổn định kép hoạt động ở vị trí Start/Stop.
Câu hỏi Trả lời Mạch
Cái nào có điệntrước? Cuộnhút A+
Quá trình bắt đầunhư thế nào? NhấnnútStart
Khi nào quá trình bắt đầulại? Khi “B” đượctácđộng
Khi nào A+ ngừng? Khi xi lanh B bắt đầuhoạt
động (b0 nhả ra)
A- sẽ xả khí? Đúng
Hoạt động nào tiếp theo? B+
Khi nào B+ có điện? Khi A ngừng (a1 hoạt động)
Khi nào ngừng? Khi Cylanh A hồivề (a1 nhả)
B- sẽ xả khí? Đúng
Còn quá trình nào nữa ko? Không
Hoạt động nào tiếp theo? A-
Khi nào A- có điện? Khi B ngừng (b1 hoạt động)
Khi nào ngừng? Khi Cylanh B hồivề (b1 nhả)
A+ sẽ xả khí? Đúng
Còn quá trình nào nữa ko? Không
Hoạt động nào tiếp theo? B-
Khi nào B- có điện? Khi A ngừng (a0 hoạt động)
Khi nào ngừng? Khi Cylanh A hồivề
(b0 nhả)
B+ sẽ xả khí? Đúng
Còn quá trình nào nữa ko?Không

27. 26
Phầnmạch khí nén củasơđồmạch rấtítthayđổi ở khu vực xi lanh, van công suấtvàbộ điềutốc. Sự khác biệt ở các mạch chủ yếulàkýhiệu, loại van, ổn định đơn hay ổn định kép. Hình 4.13 chỉ ra 1 phầnmạch khí hoàn chỉnh
Ví dụ 2: Tìm hiểuchuỗithựchiệnnhiệmvụ ‘kẹpgiữ và khoan lỗ’tiêubiểuvẽởhình 4.14. Chuỗiphải có nút dừng khẩncấp để ngắttoànbộ các lệnh trong chuỗi khi tình huống nguy hiểmxảy ra. Khi buông nút ấnrathìchuỗi không đượctự phục hồi. Nguồncấp đóng mở bằng các nút ấn ổn định đơn. Dùng thêm nút ấnStart để bắt đầuchukỳ mới.
Nguồn điệncóthểđột nhiên mất trong khi nguồnkhívẫn còn trong đường ống. Đốivới mạch kẹpgiữ và khoan, thiết bị kẹpcần có van ổn định kép để tránh nhả ra khi dừng khẩncấphay mấtnguồn, máy khoan phảithumũilạingaylậptứcvì động cơ khoan đang ngừng hoạt động, điều này đòi hỏiphải dùng van ổn định đơn.
Công tắcoff chỉ ngắtnguồn khi chuỗi đãthựchiện xong.
Chúng ta bắt đầuphântíchmạch:
- Ngu
ồncấp được đóng ngắtnhư thế nào?
Dùng 1 role và mạch tự giữ
- Làmsaotacóthểđảmbảo nút Off chỉ có tác dụng ở trạng thái nghỉ( khi kết thúc chuỗi)?
Trạng thái đóxácđịnh bởicôngtắccuối hành trình c0. Ta mắccôngtắc Off nốitiếpvớic0 và như vậy công tắcchỉ có thể tác động khi mà c0 đã đóng.
- Công t
ắc hành trình trên xi lanh có tiếp điểmthường đóng không?
Nó không có. Ta phải dùng thêm 1 role để giảiquyếtvấn đề này và đặt tên cho role là Rc0.
- Hành trình nào đượcthựchiện đầu tiên?
C+
- Tínhi
ệu nào cho biếtkết thúc hành trình?
c1
- Hành trình C - có
đượcxả?
Không

28. 27
- Làm sao ta giải quyếtvấn đề C-?
C-sauD-, nênnósẽ quyết định bởi d0. Công tắc này đang tác động vì D đang ở trạng thái nghỉ. Chúng ta đặt 1 tiếp điểm role vào đường tớicấpnguồnkhởi động cho các role và gọi là ‘Role nhớ’
Mạch đượcvẽ ra ờ hình 4.15
Dòng 1: ấn nút ON, role CR có điện. ES nút dừng sự cố ngắtnguồn CR độtngộtkhicó nguy hiểm.
Dòng 2: Role CR được duy trì thông qua nút ấn Off và tiếp điểmcủa chính nó.
Dòng 3: tiếp điểmthường đóng củaRc0 mở ra khi nguồn đã đóng và C đang ở trạng thái nghỉ vì c0 ở dòng 4 sẽ cấpnguồn cho role Rc0. Trong suốtchukỳ, tiếp điểm này sẽđóng và nút Off không ngắtnguồn được.
Dòng 4: tiếp điểmcủa CR cấp nguồn cho phầnmạch còn lại. Khi ấnnútdừng sự cố thì từ dòng 4 trở lên sẽ mấtnguồn.
Dong 5: khi C ở trạng thái nghỉ (Rc0 đóng) và nút start được ấn, Role nhớ MR có điệnvà đóng tiếp điểmcủanóở dòng 6. Cùng lúc đócuộnhútC+ cóđiệnvàvậttải bị kẹplại. Ta sẽ tìm hiểutiếp điểm‘?’để ngắtmạch giữ là cái gì.
- Chuyển động kế tiếplàgì?
Xi lanh D di chuyển ra.( van ổn định đơn)
Tín hiệu cho phép củanólàc1
- Li
ệusự tồntạicủa c1 có phù hợpvớihoạt động củavan ổn định đơn.?
Không, tiếp điểmcủanóđóng suốtchođếnkhiC thuvề. Ta có MR. Ta có thể dùng tiếp điểmthường mở củanóvàngắt MR khi D ở trạng thái ‘1’. Vì vậy, tiếp điểm‘?’ở trên chính là d1.
- Li
ệutacóthểđặt d1 vào dòng 5 hay không?
Không. Nó yêu cầu 1 tiếp điểmthường đóng ví vậy ta dùng role ‘Rd1’ .
- Li
ệuC-cóthể có điện khi d0 tác động?
Được. nhưng do mắcnốitiếpvớiMR nênphảicắtnótrước khi C+ có nguồntrở lạicuộn hút C+ phải được duy trì khi đãrahết hành trình. Tiếp điểmthường đóng của Rc0 sẽ mở và ngắtnguồncủacuộnhútC-khihếtchukỳ.

29. 28
• H
ệ thống bậc thang:
Nguyên lý hệ thống bậc thang role đượcmôtảởhình 4.17. nó có thểđượcmở rộng thêm nếucần. Các tiếp điểm đang đóng ở vị trí tên và sẽ chuyểnxuống dưới khi các cuộnhútcóđiện. Các cuộn hút đượccấp điệnchođến khi nhóm cuốicùngđược cấp nguồn.
Ví dụ 1: cho chuỗi sau: A+, B+, /A-, C+, D+, B-/, C-, D-. thiếtkế mạch điện điềukhiển.
Chuỗi chia thành 2 nhóm và bắt đầuthựchiện ở giữanhómđầu tiên.
Do điềukhiểnbằng tay nên ta cần 2 nút start và stop. Chuỗisẽ lập đilậplạichođếnkhi nút dừng được ấn ở cuốichukỳ. Để duy trì tín hiệulặplạiliêntục, ta dùng role và mạch giữ và gọi nó là CR, một trong các tiếp điểmcủanósẽ khởi động bước đầu tiên.
Ngoài ra ta cũng dùng thêm 1 role giữ nữa đólàR1, tínhiệucuốicùngcủa ở nhóm 1 sẽ kích hoạtnóvàtínhiệucuối cùng nhóm 2 sẽ ngắtnó.
Do role chu kỳ chỉ có tác dụng ở lệnh đầutiêncủachukỳ nên ta cần 2 tiếp điểmcủaR1:
Mộtcholệnh đầu tiên, mắcnốitiếpvớitiếp điểmcủa CR và mộtmắctrựctiếpvàonguồn cấp.
Hình 4.18 vẽ ra mạch điện điềukhiển.

30. 29
Role R1 phảilàloại‘đóng trướckhingắt’. Mặc khác, khi role này có điện ờ dòng 5, tiếp điểmthường đóng củanóở dòng 3 mở sẽ tự làm nó mấtnguồn. Vớiloại‘đóng trướckhingắt’ , tiếp điểmthường đóng ở dòng 6 sẽ giữ nguồnchocuộn hút. Role loại‘ngắttrướckhiđóng’ sẽ làm cuộnhútlàmviệclậpbập.
Trong trường hợpkhôngcósẵn role ‘đóng trướckhingắt’, có thể dùng công tắcgiớihạn b1 ở dòng 5 nốitrựctiếp lên nguồn chính ở phía trên, vì b1 không thể ngănb0 ngắtnguồntự giữ.
Ví dụ 2:
Thiếtkế mạch cho chuỗi E+, F+, E-, G+, H+, H-, G-, F-
Chia chuỗi thành E+, F+,/ E-, G+, H+/, H-, G-, F-/ hay E+,/ F+, E-, G+, H+/, H-, G-, F-
Cách thứ nhấtchiachuỗi thành 3 nhóm, và bắt đầuchukỳ ngay đầu nhóm.
Cách thứ hai chia chuỗi thành 2 nhóm, no được ưu thích hơnkhithiếtkế mạch khí nén dù cho chu kỳ bắt đầugiữa nhóm. Hình 4.19 vẽ sơđồtoàn diệntheocáchchia làm hai nhóm.

31. 30
Ở dòng 1 ta thấytiếp điểmthường đóng của role GR( trong mạch khí nén, đường nguồn cấp đặt ở nhóm 1) sau đótới các nút ấn ồn định đơn start/stop rồitới công tắc hành trình của xi lanh, tín hiệucuốicùngcủachukỳ. Dòng này cấp nguồncho cuộnhútE+, lệnh đầu tiên trong chuỗi . Vì e1 là tín hiệucuối cùng trong nhóm nênnósẽ kích hoạt nhóm 2, có nghĩalàrole GR cóđiện.
Ở dòng 2, nếutalấynguồn cho e1 từ nhóm 1 ngay sau tiếp điểmthường đóng ở dòng 1 củaGR thìrấtmạohiểm–nólàmviệc đượcvớiloại‘đóng trướckhingắt’ nhưng làm việclậpbậpvớiloại kia.; cuộnhútmất điện do tiếp điểmthường đóng mở nhưng ta phải đảmbảorằng tiếpthường mởởdòng 3 đã đóng và duy trì nguồnchocuộn hút. Khi e1 không tác động thì GR sẽ mấtnguồn. Tốthơntanên lấytrựctiếptừ nguồncấp cho e1. Tiếp điểmGR ở dòng 3 sẽ cấpnguồn cho toàn bộ các lệnh ở nhóm 2 và duy trì cho chính roleGR. Role này bị ngắtbởi tín hiệu cuốicùngcủa nhóm 2, chính là h1. Do h1 là tiếp điểmthường mở mà ta lạicần tiếp điểmthường đóng nên phải dùng thêm role Rh1 để chuyển đổi. Tiếp điểm ngắtcủanóở dòng 2 .
LệnH-làlệnh đầutiênở nhóm 1, đượccấpnguồntrựctiếptừ nguồncủanhóm. Thayvì dùng 1 tiếp điểm khác nhưởdòng 8 ta có thể nốinóvớitiếp điểmcủaGR ở dòng 1 nhưđường nét đứt.
Mạch trên làm việctốtnhưng chỉ có điềulà3 cuộn hút H-, G-, F- luôn duy trì nguồnkhihết chu kỳ, ta cũng không thể bật hay tắt nguồncủa chúng.
Để tiệnngắt nguồn3 cuộn hút này khi máy không làm việc, ta lắp thêm 1 role nữa.
Do đótacóthể dùng cách chia thứ nhấtvớihệ thống bậc thang cho 3 nhóm. Ta cũng nên lắpthêmcôngtắc ON/OFF nhưởmạch ’kẹpgiữ và khoan lỗ’.

32. 31
3.
Nguyên lý mạch bước –stepper principle
Ta nghiên cứuvídụ về mạch role bướctừđócóthể mở rộng thành mạch tiêu chuẩncó thể lậptrìnhđược. Lậptrìnhđượccónghĩalàchukỳ vẫncóthể điềukhiển được bằng cách kếtnối các tín hiệu vào và ra tớicácthiết bị cùng trong chuỗi khi chu kỳđang vận hành.
Mỗimộtbước đềucótínhiệu vào và ra riêng, tín hiệurachỉđượckíchhoạtbởi đúng tín hiệuvàocủanóvàkhibướctrước đó đã đượctácđộng.
Hình 4.21 Nguyên lý cơ bảncủamạch role bước
Để tạo thành thiết bị chuẩnphổ biến, có thể kếtnốidễ dàng với các xi lanh và công tắc bên ngoài thì mạchbêntrênsẽđượcdiễntả như sau:
Hình 4.22 Mạch role bướcdướidạng chuẩn.

33. 32
PHỤ LỤC
I.
Đơn vị điệnáptronghệ S.I
II.
Ký hiệu theo chuẩnIEC
1.
Dây dẫnvà kếtnối:
Độ lớn
Ký hiệu
Hệ SI
Ghi chú
Điện tích
Q, q
C = As
C = Coulomb
Điệnáp
U
V
V = Volt
Điệnthế
φ
V
-
Dòng điện
I
A
A = Ampere
Điệntrở
R
Ω
Ω = Ohm
Điện kháng
X
Ω
Ω = Ohm
Trở kháng
Z
Ω
Ω = Ohm
Điệntrở suất
ρ
Ωm
Ω.mm2/m
Độ dẫn
G
S
S = 1/ Ω = A/V
Điệndung
C
F = As/V
F = Farad
Năng lượng
W
J = Vas = Ws
J = Joule
Power
P
W = VA
Dây dẫn đơn
Cáp 3 dây
Điểmnốidây
Đầunối(trongmạch vòng)
Đầudomino nốidây
Chỗ nốidâydẫn
Chỗ nốigiữa các dây dẫncắt ngang
Khe cắm – chân cái

34. 33
2.
Đèn và thiết bị tín hiệu
3.
Thiếtbị điệnkhínéncơ bản
Phương pháp và thiết bị tác động
Chân củakhecắm
Ổ cắm–chânđực
Chân của ổ cắm
Ổ cắmvàkhecắm
Ký hiệu chung của đèn.- Khi cầnchỉ thị màu thì dùng những ký hiệu sau: RD=đỏ; YE=vàng; GN=xanh lá; Bu=xanh da trời; WH=trắng.- chỉ thị loại đèn: Ne=neon; LED=diot phát quang.v.v..
Đèn chớp
còi
chuông
Chuông con ve

35. 34
Điềukhiểnbằng cơ khí
Kếtnốicơ khí
Kếtnốicơ khí có chỉ dẫnchiềuquay
Tác động trễ, theo hướng từ trái sang phải
Tác động trễ theo hướng từ phải sang trái
Tự động hồi
Chốt, vị trí mở
Chốt, vị trí cài
Then chặn, vị trí chặn
Then chặn, vị trí mở
Điềukhiểnbằng tay
Trường hợp chung
Tác động có giớihạn
Dùng lựckéo
Dùng lực đẩy
Dùng lực quay
Dùng ảnh hưởng củatiệmcận

36. 35
4.
Các ký hiệutiếp điểm
Dùng cách chạmvào
Dùng bàn đạp
Công tắckhẩncấp
Dùng đòn bẩy
Dùng con lăn
Điềukhiểnthủy khí, tác động đơn
Điềukhiểnthủy khí, tác động kép
Cơ cấutácđộng điệntừ
Đồng hồ điện
Mô tả
Kí hiệu
Tiếpxúc
Ngắtmạch
Chuyển vị trí (chứcnăng công tắcgiớihạn). ký hiệu đặt ở phía tiếp điểm đang tác động. ( không dùng cho các dạng tác động đặcbiệt như cầngạt, con lăn)
Hồibằng lò xo
Không hồibằng lò xo.

37. 36
Ví dụ các ký hiệu hoàn chỉnh
Đóng tiếp điểm. Đây là kí hiệuchungcho công tắc
Ngắttiếp điểm
Chuyển đổingắttrướckhiđóng
Chuyển đổi đóng trước khi ngắt
Công tắc 2 trạng thái, vị trí giữangắt
Đóng tiếp điểmvớilòxo hồi
Đóng tiếp điểm không có lò xo hồi
Mở tiếp điểmvớilòxo hồi
Công tắc 2 trạng thái, vị trí giữangắt, tiếp điểm bêntráicólòxo hồi, bên phải thì không
Công tắcgiới hạntácđộng bởi con lăn, đóng tiếp điểm, không tác động ở trạng thái nghỉ, ( trạng thái trong sơđồ mạch), có lò xo hồi
Công tắcgiới hạntácđộng bởi con lăn, mở tiếp điểm, không tác động ở trạng thái nghỉ, ( trạng thái trong sơđồ mạch), có lò xo hồi
Công tắcgiới hạntácđộng bởi con lăn, đóng tiếp điểm, tác động ở trạng thái nghỉ, ( trạng thái trong sơđồ mạch), có lò xo hồi
Công tắcgiới hạntácđộng bởi con lăn, mở tiếp điểm, tác động ở trạng thái nghỉ, ( trạng thái trong sơđồ mạch), có lò xo hồi
Công tắc vậnhànhtay, đóng tiếp điểm, có lò xo hồi, ký hiệu chung.
Công tắc nút ấncólòxo hồi

38. 37
5.
Rơle cơ điện
III.
Cấpbảovệ
Biểuthị: IP * *
Dấu* tượng trưng cho 2 số: số đầutiêncấp độ bảovệ liên quan đếnsự va chạmvà môi trường, số thứ 2 chỉ mức độ bảovệ chống lạinước.
Công tắcchọnlựa3 vị trí, tác động bằng đòn bẩy, vị trí giữangắt, 2 vị trí tiếp điểm2 bên không hồi.
Công tắcchọnlựa2 vị trí, tác động bằng nút ấn, 2 vị trí tiếp điểm 2 bên không hồi.
Công tắctiệm cận, đóng tiếp điểmkhiđến gần nam chân
Thiết bị tác động(cuộn hút), ký hiệu chung
Cuộn hút hút chậm
Cuộn hút nhả chậm
Cuộn hút hút và nhả chậm
Cuộn hút có chốtchặncơ khí
Cuộn hút có 1 vòng dây

39. 38
Số
thứ
nhất
Sự va chạmvà môi trường
Số thứ
hai
Nước
0
Không bảovệ
0
Không bảovệ
1
Chống lạisự thâm nhậpcủacác phầntử có đường kính >50mm.
Không bảovệ những phầntử cố
tình xâm nhập, nhưng lại không dễ bị ảnh hưởng bởinhững phần tử lớnhơn
1
Bảovệ khỏinướcrơithẳng đứng xuống. (Chống nước rơi nhiễu xuống)
2
Bảo vệ nước rơixuống với độ nghiêng vậtthể lên tới 15 o.
2
Chống sự xâm nhậpcủacác phầntử >12 mm
3
Chống nước ở mọigócđộ nhỏ hơn60o ( chống nước phun)
3
Chống được các phầntử, vậtthể, dây dẫn… dày hơn2.5mm
4
Chống đượcsự tóe nước ở mọi góc độ.
4
Chống đượccácvậtthể có đường kính >1mm
5
Chống đượctianướcbắnratừ vòi phun ( hose proof).
5
Ngăntổnhại do tích tụ bụi, không chống bụi hoàn toàn.
6
Chống lại
7
Chống nước khi bi nhúng vào, dưới điềukiệnápsuấtvàthời gian cụ thể ( chống nhúng nước)
6
Chống bụi. Bảovệ chống va chạm hoàn toàn
8
Thích hợplàmviệcliêntục dướinước, dướicácđiềukiện đặcbiệtdo nhàmáysảnxuất khuyếncáo(chống ngậpúng).

40. 39
THƯ VIỆN MỘT SỐ MẠCH PHỤ
Mạch khởi động
Khởi động trựctiếp
Hình 5.4 Mạch mẫukhỏi động trựctiếp1 chukỳ.

41. 40
Mạch khóa nguồnan toàn
Cảmbiếnáplựcnguồn khí PS nốitrựctiếpvới đường ống chính và đượcchỉnh giá trị làm việcnhỏ nhất. Chỉ khi áp lực đạtyêucầu thì nguồn điệnmới đượcbậtlên. Khi đócuộn hút S có điện và van 3/2 tác động bằng tay trong bảng điềukhiển đượccấp khí. Sau đónguồnkhíđượccấptớimáysảnxuất thông qua van 5/2 ổn định kép tác động bằng khí.
Khi nguồn điệnmất, nguồn khí ngay lậptứcxả ra ngoài.
Khi áp lực đường ống thấphơnmứcáplực đặt, Ps ở dòng 1 trong mạch điệnsẽ mở làm ngắt điệnmạch điềukhiển. Điều này làm cuộn hút S mấtnguồn và van ổn định kép 5/2 reset. Nguồnkhícũng xả ra ngoài.
Tương tự khi ấnnútDừng sự cố.
Sau khi kiểmtrachỉnh định , để khởi động lạimáytabật nguồn điệntrướcrồimớibật nguồnkhí.

42. 41
CÁC LƯU Ý THÊM
TRONG PHẦN SMCT
EP1

43. 42
Đo điệnáp
DÒNG ĐIỆN
Yêu cầu:
- có nguồn chênh áp
- đường dẫn điệnkín

44. 43
Đo dòng điện
Định luậtOHM
Định luậtOhm môtả mối quan hệ giữa dòng, áp và điệntrở của1 mạch điệnmộtchiều.
“ Điệnápbằng tích của dòng điệnvàđiệntrở”
V = I x R

45. 44
ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG
ĐIỆNKHÍ NÉN
Điệnáp Áplực
(+24V) (6 bar)
Dòng điện Lưulượng
(4 mA) (10 l/min)
Điệntrở Độ ma sát
MẠCH ĐIỆN
Sơđồhình nấc thang:
-
JIC:
-DIN:

46. 45
HƯỚNG DẪN VẼ SƠ ĐỒ MẠCH
1. Sơđồbậc thang JIC : Nguồncấpvẽ dướidạng 2 đường thẳng đứng song song nhau.
Sơđồbậc thang DIN : Nguồncấpvẽ dướidạng 2 đường thẳng nằm ngang song song nhau.
2. Sơđồbậc thang JIC : Luồng tín hiệu đitừ trái sang phải
Sơđồbậc thang DIN : Luồng tín hiệu đitừ trên xuống dưới
3. Các phầntử điềukhiểnnênvẽởtrạng thái chưatácđộng. ví dụ: công tắcgiớihạn
4. Các đường kếtnốilàcácđường thẳng đứng hay nằm ngang.
5. Nên hạnchế các đường chồng chéo lên nhau.
6. Nên có dấuhiệurõđể phân biệt đường chồng lên và đường nối.
Đường chồng lên nhau Đường có nốivớinhau
7. Tảinhưđèn, còi, cuộndây, cuộn hút… nên nốitrựctiếpvới đường nguồnâm.

47. 46
NÚT ẤN
(THƯỜNG HỞ)
NÚT ẤN
(THƯỜNG ĐÓNG)

48. 47
NÚT ẤN
(CHUYỂN ĐỔI TIẾP ĐIỂM)
CÔNG TẮC CHỐT

49. 48
CÔNG TẮC GIỚI HẠN
KÝ HIỆU CÔNG TẮC GIỚI HẠN
Thường mở
Thường đóng
Thường mở
Giữ khi đóng
Thường đóng
Giữ khi mở

50. 49
CƠ CẤU TÁC ĐỘNG TAY
Tổng quát
Lực ấn
Lựckéo
Vặn
Cơ cấutácđộng có thể
di chuyển được, ví dụ như chìa khóa
Đòn bẩy
Bàn đạp

51. 50
CHỨC NĂNG AND
KHÍ NÉN
Nốitiếp: Van AND
ĐiỆN
Nốitiếp:
KÝ HIỆU LOGIC:
CÔNG THỨC LOGIC: E1 . E2 = A
CHỨC NĂNG OR
KHÍ NÉN
Van thoi
ĐIỆN
Song song:
KÝ HIỆU LOGIC:
CÔNG THỨC LOGIC: E1 + E2 = A

52. 51
MÔ TẢ VAN ( Van điềukhiểnhướng)
Van đượcmôtả bằng các thuậtngữ sau:
- s
ố lượng cổng / đường kếtnối
- s
ố trạng thái
- Tr
ạng thái bình thường, ví dụ: thường đóng, thường mở
- Ph
ương pháp tác động, ví dụ: bằng tay, cơ khí, khí hay điệntừ…
- Ph
ương pháp reset, ví dụ: lò xo, khí, điệntừ
VAN ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG
Ký hiệu (ISO 1219)
Mô tả
2/2 thường đóng
2/2 thường mở
3/2 thường đóng
3/2 thường mở
3/3 Vị trí giữa đóng
4/2

53. 52
TÊN CÁC CỔNG / ĐƯỜNG KẾT NỐI
4/3 Vị trí giữa đóng
4/3 Vị trí giữamở
5/2
5/3 Vị trí giữa đóng
5/3 Vị trí giữamở
5/3 Vị trí giữa đượccấpáp
KẾT NỐI
ISO 1219
ISO 5599
JIS
Cổng nguồncấp
P
1
P
Cổng tín hiệura
A,B
2,4
A,B
Cổng xả
R,S
3,5
EA,EB
Cổng điềukhiển
Y,Z
12,14

54. 53
CUỘN HÚT ĐIỆN TỪ
VAN ĐIỆN TỪ 3/2
(VAN TI , HỒI BẰNG LÒ XO)

55. 54
VAN ĐIỆN TỪ ĐƠN 5 CỬA / 2 TRẠNG THÁI TÁC ĐỘNG TRỰC TIẾP
VAN TÁC ĐỘNG BẰNG KHÍ

56. 55
VAN ĐIỆN TỪ TRỢ LỰC BẰNG ĐƯỜNG KHÍ TRONG THÂN VAN
VAN ĐIỆN TỪ TRỢ LỰC BẰNG ĐƯỜNG KHÍ BÊN NGOÀI THÂN VAN
Dùng trong các ứng dụng có áp suấtthấp, ví dụ : thổikhí
NGẮT ĐIỆN CUỘN DÂY DC
Khi cuộn dây DC bị ngắt điện, từ trường biếnmất, điều này tạora 1 sức điện động phảnhồi do cuộnhútlớngấp nhiềulầnso với điệnápđặt vào ban đầu, nó sẽ làm hỏng lớpcáchđiện củacuộn dây.
Mộtvấn đề khác là khi cuộnDC mất điện, điệnnăng tích trữ trong cuộn dây tìm cách thoát ra qua việchở tiếp điểmmạch bên ngoài bằng các tia lửa điện. Mỗilầnnhư vậy, bề mặttiếp xúc lại bị hao mòn mộtítvàtừ từ làm giảmkhả năng tiếp xúc.

57. 56
CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ BỀ MẶT TIẾP XÚC.
Có 3 phương pháp:
- n
ối song song vào 1 điệntrở.
- n
ối song song vào 1 diot.
- n
ối song song vào 1 điệntrở và 1 tụ điện(mạch R-C).
Lưu ý: các phương pháp trên đềulàmtăng thờigianngắt điện.
MẠCH BẢO VỆ TIẾP ĐIỂM
(BẰNG ĐIỆN TRỞ)

58. 57
MẠCH BẢO VỆ TIẾP ĐIỂM
(BẰNG DIỐT)
MẠCH BẢO VỆ TIẾP ĐIỂM
(BẰNG MẠCH R-C)
MẠCH BẢO VỆ TIẾP ĐIỂM
(BẰNG DIOT ZENER)

59. 58
CUỘN HÚT DC
CUỘN HÚT AC
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(LOẠI CẢM ỨNG)
ƯU ĐIỂM
NHƯỢC ĐIỂM
Hoạt động êm và không gây tiếng ồn
Ít tiêu hao năng lượng
Tuổithọ cao
Thờigianđóngvàngắt điện khá dài
Gây ra sức điện động lớnvàquááp khi ngắt điện
Hao mòn bề mặttiếpxúccaovà cầnmạch bảovệ tiếp điểm
Lựckéothấp
ƯU ĐIỂM
NHƯỢC ĐIỂM
Tốc độ làm việccao
Lựckéolớn
Phát sinh tiếng ồnkhilàmviệc
Nguồn xông và giữ cao
Nhiệttăng cao khi phần ứng di động bị kẹt; tiêu hao dòng lớn
Tuổithọ ngắn

60. 59
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(LOẠI TỤ ĐIỆN)
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(Quang học–phảnxạ)

61. 60
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(Quang học–phảnxạ )
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(Quang học – phát tán)

62. 61
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(Quang học–phảnxạ khứ hồi)
CẢM BIẾN TIỆM CẬN
(Cảmbiến không có tiếp điểm)
Ưu điểm:
-
Đóng ngắttầnsố cao.
-
Khôngcóhiệntượng tiếp điểm bị nảylên.
-
Khôngcóphần chuyển động, không hao mòn tiếp điểm hay phát sinh tia lửa và không bị sét rỉ.
-
Cấp độ bảovệ chống lạitácđộng củamôitrường cao.
- Tránh đượccáctácđộng của dao động và chấn động.

63. 62
KÝ HIỆU CẢM BIẾN TIỆM CẬN
LOẠI 3 DÂY LOẠI 4 DÂY
KẾT NỐI CẢM BIẾN TIỆM CẬN VÀO SƠ ĐỒ MẠCH (LOẠI PNP)
-JIC: -DIN

64. 63
KẾT NỐI CẢM BIẾN TIỆM CẬN VÀO SƠ ĐỒ MẠCH
(LOẠI NPN)
JIC: - DIN
ROLE

65. 64
VÍ DỤỨNG DỤNG
CHỨC NĂNG CỦA ROLE
-
Thay đổitrạng thái tiếp điểmtừ thường đóng sang thường mở ( hay ngượclại)
-
Điềukhiểnnhiềutiếp điểmtừ 1 tín hiệu( cấpnguồnchocuộn hút).
-
Khuyếch đại công suất
-
Thay đổi điệnáp
- Ch
ứcnăng nhớ

66. 65
Sơđồmạch:
Sơđồbậcthang
JIC DIN
ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA ROLE
Ưu điểm
Nhược điểm
-Dãyđiệnáplàmviệcrộng:
6,12,24,50,110,220,240 VAC
6,12,24,48,110 VDC
-Khả năng chống dao động và chấn động cao
- không chịu nhiềutácđộng từ nhiệt độ môi trường. -55 tới 70oC
- có thểđóng mở cùng lúc nhiềumạch riêng biệt
-
Gây tiếng ồn khi hoạt động
-
độ hao mòn cao
- yêu cầucómạch bảovệ tiếp điểm
-Tốc độ làm việc bị giớihạn. Tối đa là 15-30ms
- bụivàchấtbẩncóthể làm hỏng tiếp điểm.

67. 66
XI LANH TÁC ĐỘNG ĐƠN
(Loại đẩy)
XI LANH TÁC ĐỘNG KÉP

68. 67
ĐIỀU KHIỂN CHỨC NĂNG NHỚ
CÁC LOẠI ĐIỀU KHIỂN NHỚ
-
Cấutrúcphầntử có chứcnăng nhớ, ví dụ: van ổn định kép.
-
Mạch có chứcnăng nhớ, ví dụ : - mạch tự giữ
-mạch ưutiênset
-mạch ưutiênreset
VAN ỔN ĐỊNH KÉP
Van ổn địnhképkhôngcó vị trí hồivề, nó giữ luôn trạng thái tác động cho đến khi có xung tác động khác đưavào.
Van kép tác động bằng khí
Van kép tác động bằng lực điệntừ

69. 68
ĐIỀU KHIỂN NHỚ
(Van nhớ)
ĐIỀU KHIỂN NHỚ KẾT HỢP ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG
(CÔNG TẮC GIỚI HẠN)

70. 69
MẠCH TỰ GIỮ
(ƯU TIÊN SET)
MẠCH TỰ GiỮ
(ƯU TIÊN RESET)

71. 70
CÔNG TẮC LẨY

72. 71
ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÔNG TẮC LẨY
ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG BẰNG CÔNG TẮC GIỚI HẠN
ƯU ĐIỂM
NHƯỢC ĐIỂM
-
Hoạt động êm
-
Tuổithọ cao hơn role cơ khí
-Thờigianđáp ứng nhanh, cỡ 1,2 ms
-
Không cầnbảodưỡng
-
Không bị rỉ sét và bám bẩn
-chỉ cho phép đóng ngắt dòng/áp bé, công tắccóthể bị nóng chảy
-Hao mòn lớnkhiđộ tự cảmcủa mạch kếtnối đếncao
-Đốivớicáctảicótínhcảm kháng, cầncómạch bảovệ tiếp điểm.

73. 72
ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG BẰNG CÔNG TẮC LẨY
ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ (VAN 5/3)

74. 73
VAN ĐIỀU KHIỂN HƯỚNG 5/3, VỊ TRÍ GIỮA ĐÓNG
ROLE TÁC ĐỘNG CHẬM

75. 74
MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỊNH THỜI
ROLE NHẢ CHẬM

76. 75
ĐIỀU KHIỂN ĐỊNH THỜI PHỤ THUỘC
CẢM BIẾN ÁP LỰC
(ĐIỀU CHỈNH ĐƯỢC)

77. 76
HOẠT ĐỘNG CỦA CẢM BIẾN ÁP LỰC
(ĐiỀUCHỈNH ĐƯỢC)

78. 77
ĐiỀUKHIỂN KHÓA TRONG MẠCH
(khóa lẫnnhau)
ĐiỀUKHIỂN PHỤ THUỘC ÁP LỰC
(CẢM BiẾNÁP LỰC)

79. 78
BỘ ĐẾM
CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG
-
BỘ ĐẾM LÊN: Bộđếmsẽ cộng tín hiệu đầu vào , nó đếmtheothứ tự tăng dần.
CHỨC NĂNG ĐẾM
(BỘ ĐẾM LÊN)

80. 79
BỘ ĐẾM
CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG
-
BỘ ĐẾM XUỐNG: bộđếmsẽ trừ tín hiệu đầu vào, nó đếmtheothứ tự giảmdần.
CHỨC NĂNG ĐẾM
(BỘ ĐẾM XUỐNG)

81. 80
ĐiỀUCHỈNH BỘ ĐẾM
(LOẠI ĐẾM LÊN HAY XUỐNG)
Ví dụ

82. 81
KÝ HIỆU ĐẶC TRƯNG CHO CHUỖI HOẠT ĐỘNG
KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Xi lanh : A, B, C …
Đẩyra: +
Thu vào: -
Ví dụ : A+, B+, A-, B-
SƠ ĐỒ BƯỚC
1 – Xi lanh đang ở vị trí đẩyra
0 – xi lanh đang ở vị trí thu vào

83. 82
SMCT EP1
Bài tậập có hư hướớng ng
dẫẫn gi giảải

84. 83
Bài tập1: Ở công ty, người ta dùng 1 chuông điện để báo hiệu cho nah6n viên biết đã đếngiờ làm việc, giờ nghỉ giữabuổi, nghi ăntrưavàgiờ về. Dùng công tắc để đóng mở chuông, khi ấn thi chuông kêu, thả ra thì hết kêu.
Giải đáp:

85. 84
Bài tập2: Một còi hú sẽ kêu khi cộng tắc được ấn, nó vẫntiếptục kêu khi nhả công tắcravàchi tắtkhiđược reset.
Giải đáp:

86. 85
Bài tập3: trong một nhà máy hóa chất, đèn báo hiệusẽ sáng khi nhiệt độ và áp suấttăng vượihơnmộtmực nào đó. Hai điều kiệntrênđượcgiả lậpbằng 2 nút ấn PB1 và PB2 . Khi cả 2 nút đềubịấnthìđèn sáng, một trong 2 nhả ra thì đèn tắt.
Giải đáp:

87. 86
Bài tập4:Trong 1 dây chuyềnsảnxuất, khi có sự cố , ngườivận hành ấn nút báo động. Có 3 vị trí như vậy trên dây chuyền
Giải đáp:

88. 87
Bài tập5:Trong nhà kho chứathiếtbị điện, một công tắtgiớihạn thường đóng được dùng để gửitínhiệubáođộng khi cửa mở. Báo động sẽ ngắtkhicửa đóng. Hệ thống báo động sẽ đượcbậttắtbằng ông tắc chìa khóa chọn.
Giải đáp:

89. 88
Bài tập6:Trong nhà máy in, mộtmáycắt dùng để cắtcạnh củatờ giấy, nó được điềukhiểnbởi xilanh khí. Để an toàn thì máy cắtchỉ cắtkhicả 2 nút ấn đã ấnvànắp che an toàn đã đóng. Nắpchenàyđóng bằng tay và xác định vị trí đóng bởi công tắcgiớihạn. Khí nắpchemở hay bấtkỳ mộtnútấn nào nhả ra thì dao cắtlậptứcthuvề. Dùng van điệntừổn định đơnhồibằng lò xo điềukhiển xilanh.
Giải đáp:

90. 89
Bài tập7:dùng 3 cảmbiến S1, S2, S3 để xác định chiều dài vật tải. Các đèn đỏ, xanh lá, xanh dương sẽ chỉ báo tương ứng vớingắn, trung bình và dài.
-
Khi chỉ có S3 bị tác động: ngắnÆđènđỏsáng
-
Khi S3 và S2 bị tác động: trung bìnhÆđènxanhlásáng
-
Khi S3, S2 và S1 bị tác động: dàiÆđènxanhdươngsáng
Giải đáp:

91. 90
Bài tập8:Mộtcửasắtlớn đặt trong 1 đường ray sâu. Cửa đóng mở bởi2 bộ nút ấn, một bên trong và một bên ngoài. Bộ trượt điềukhiểnbằng van điệntừ tác động kép. Có 2 phương pháp điềukhiển:
-
Trựctiếp
-
Gián tiếp

92. 91
Giải đáp:
-
Trựctiếp

93. 92
Giải đáp:
-
Gián tiếp

94. 93
Bài tập9:Cửa được đóng mở bằng 2 nút ấnPB1 vàPB2. Ấn PB1 cửamờ, PB2 cửa đóng. Xi lanh điềukhiểnbởi:
a)Van điệntừ tác động kép
b)Van điệntừ tác động đơnhồibằng lò xo.
Giải đáp:
a)Van điệntừ tác động kép

95. 94
Giải đáp:
b)Van điệntừ tác động đơnhồibằng lò xo.

96. 95
Bài tập10: khi ấn nút start, vậttải được đẩyrakhỏitrụ tải, đưavàobăng truyền. Xilanh hồitựđộng sau khi ra hết hành trình. Công tắc vị trí RS1 và RS2 sẽ xác định vị trí piston. Xi lanh điềukhiểnbởivan điện từđơnhồibằng lo xo.
Giải đáp:

97. 96
Bài tập 11: Trong nhà máy sảnxuất, mộtcửasổ điềukhiển thông gió tác động bằng khí đượcgắnvàotrần nhà. Các nút ấn PB1 và PB2 dùng để đóng mở cửasổ.Củasổ có thể dừng giữa hành trình. Đèn báo sẽ sáng khi cửa đã đóng. Phương pháp điềukhiểntrựctiếp hay gián tiếp đều dùng được.
Giải đáp:

98. 97
Bài tập 12: Dùng tay đặt vậttảivàothiết bị giữ. Ấn nút PB1 xilanh kẹpsẽ giữ vậttải, ấn nút PB2 nó sẽ nhả vậttảira.
Các điềukiệnphụ :
-
Việcgiữ chỉ thựchiệnkhicóvậttải.
-
Không đượcnhả ra khi đang khoan.
-
Tốc độ kẹpphải điềuchỉnh được(ưutiêntốc độ thấp).
-
Việcnhả phảidiễnrathật nhanh.
Xilanh kẹp được điềukhiểnbởivan điệntừ tác động kép.
Giải đáp:

99. 98
Bài tập 13: khi cảmbiếnS1 cảmnhận có container , van tác động khí sẽ mở và cho chấtlỏng từ bồnchứachảy vào. Van tựđóng sau 5 giây, sau đó container đượcdời đi. Để an toàn, van đóng ngay lậptứckhi container bị dời đidùchưahếtthờigian. Thờigiantrễ tính khi cảm biếnS1 lậttrạng thái. Van điềukhiểnbởicơ cấutácđộng quay kích hoạt do van điệntừđơnhồibằng lò xo.

100. 99
Giải đáp:

101. 100
Bài tập 14: khi ấnnútkhởi động, việc đóng dấu đượcthựchiện. Xi lanh tự động hồikhiáplực đóng đạt 3 bar. Dùng nút ấnstop để dừng việc đóng dấu. Xi lanh điềukhiểnbởi van điệntừ tác đơnhồibằng lò xo.
Giải đáp:

102. 101
Bài tập 15: Thựchiệnkiểmtratuổithọ của 1 xilanh. Khi ấn nút start, xi lanh bắt đầu đẩyrathụt vào liên tục. Khi đạt đủ 10000 chu kỳ, tấtcả hoạt động sẽ ngừng lại. Ta có thể khởi động lạibằng nút ấn reset. Nút stop có thể dừng hoạt động test trướckhiđạt 10000 chu kỳ. Vị trí ra và vào hếtcủa xilanh đượcxácđịnh bởicảmbiếnRS1 vàRS2.
Giải đáp:

103. 102
Bài tập 16: Các hộp đượctruyền sang băng tảikhácnhờ xilanh A và B. Xi lanh B không đượcthuvề khi xilanh A chưahồihết. Chuỗisẽ bắt đầu khi xilanh cảmbiếnS1 dòđượcvậttải. Mỗi xilanh được điềukhiển bởimộtvan điệntừ tác động kép.
Giải đáp:
a) Phương pháp thiếtkế thông dụng:

104. 103
Quy trình thiếtkế điềukhiểnchuỗi:
1.
Xác định các tín hiệu
2.
Kích hoạtrole
3.
Thựchiệnviệctự giữ
4.
Chuẩn bị cho lệnh kế tiếptrongchuỗi
5.
Cấp hay ngắtnguồnchotínhiệura( vídụ cuộnvan điệntừ)
6.
Role cuối cùng dùng để reset toàn bộ chuỗi hay mạch

105. 104
Giải đáp:
a) Phương pháp thiếtkế chuỗi:

106. 105
Bài tập 17: Vậttải được đặt trong các thùng chứa, xi lanh A sẽđẩycác thùng tới máy khoan. Máy khoan điềukhiểnbởi xi lanh B. Sau khi khoan xong, xi lanh A không đượchồivề khi mà xi lanh B chưahồi hết. Chuỗibắt đầu khi nút start được ấn. Xilanh A điềukhiểnbởivan điệntừ tác động kép còn xilanh B là van điệntừđơn.

107. 106
Giải đáp:
Phương pháp thiếtkế chuỗi: