1. Ch−¬ng 8: hÖ thèng ®iÒu khiÓn khÝ nÐn vµ ®iÖn
khÝ nÐn
8.1. hÖ thèng ®iÒu khiÓn khÝ nÐn
8.1.1. BiÓu ®å tr¹ng th¸i
+/ BiÓu ®å tr¹ng th¸i biÓu diÔn tr¹ng th¸i c¸c phÇn tö trong m¹ch, mèi liªn gi÷a c¸c
phÇn tö vµ tr×nh tù chuyÓn m¹ch cña c¸c phÇn tö.
+/ Trôc täa ®é th¼ng ®øng biÓu diÔn tr¹ng th¸i (hµnh tr×nh chuyÓn ®éng, ¸p suÊt,
gãc quay, ...), trôc täa ®é n»m ngang biÓu diÔn c¸c b−íc thùc hiÖn hoÆc thêi gian hµnh
tr×nh. Hµnh tr×nh lµm viÖc ®−îc chia thµnh c¸c b−íc, sù thay ®æi tr¹ng th¸i trong c¸c
b−íc ®−îc biÓu diÔn b»ng ®−êng ®Ëm, sù liªn kÕt c¸c tÝn hiÖu ®−îc biÓu diÔn b»ng
®−êng nÐt m¶nh vµ chiÒu t¸c ®éng biÓu diÔn b»ng mòi tªn.
+/ Xilanh ®i ra ký hiÖu dÊu (+), lïi vÒ ký hiÖu (-).
+/ C¸c phÇn tö ®iÒu khiÓn ký hiÖu vÞ trÝ “0” vµ vÞ trÝ “1” (hoÆc “a”, “b”).
+/ Mét sè ký hiÖu biÓu diÔn biÓu ®å tr¹ng th¸i:
p PhÇn tö tÝn hiÖu
PhÇn tö ¸p suÊt
t¸c ®éng b»ng c¬
t PhÇn tö thêi gian Liªn kÕt OR
LiÖn kÕt AND TÝn hiÖu rÏ nh¸nh
8.1.2. C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn
Bao gåm c¸c ph−¬ng ph¸p sau
+/ §iÒu khiÓn b»ng tay: ®iÒu khiÓn trùc tiÕp vµ ®iÒu khiÓn gi¸n tiÕp
+/ §iÒu khiÓn theo thêi gian
+/ §iÒu khiÓn theo hµnh tr×nh
+/ §iÒu khiÓn theo tÇng
+/ §iÒu khiÓn theo nhÞp.
a. §iÒu khiÓn b»ng tay
+/ §iÒu khiÓn trùc tiÕp
108

2. 1.0 +
-
1.2 A
X
1 0
1.1 A P R
1 0
P R
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Ký hiÖu Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6
Xilanh mét (+)
1.0
chiÒu (-)
Van ®¶o 1
1.2
chiÒu 3/2 0
1
1.1 Nót Ên 3/2
0
+/ §iÒu khiÓn gi¸n tiÕp
1.0 +
-
1.3 A
X Y
1 0
1.1 A P R 1.2 A
1 0 1 0
P R P R
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
109

3. Tr¹ng th¸i
Ký hiÖu Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6
Xilanh mét (+)
1.0
chiÒu (-)
Van ®¶o 1
1.3
chiÒu 3/2 0
1
1.2 Nót Ên 3/2
0
1
1.1 Nót Ên 3/2
0
b. §iÒu khiÓn theo thêi gian
1.0 +
-
1.3 A B
X 1 0 Y
1.2 A
S PR
1.1 A X
1 0
1 0
P R P R
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Ký hiÖu Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6
Xilanh hai (+)
1.0
chiÒu (-)
Van ®¶o 1
1.3
chiÒu 5/2 0
PhÇn tö thêi 1 t
1.2
gian 0
1
1.1 Nót Ên 3/2
0
110

4. §iÒu khiÓn theo thêi gian cã chu kú tù ®éng
1.0
1.4 A B
X 1 0 Y
1.2 A 1.3 A
S PR
X X
1 0 1 0
P R P R
1.1 A
1 0
P R
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
VÞ Tr¹ng th¸i
Ký hiÖu Tªn gäi
trÝ 1 2 3 4 5 6 7
Xilanh hai (+)
1.0
chiÒu (-)
Van ®¶o 1
1.4
chiÒu 5/2 0
t
PhÇn tö 1 t t t
1.3
thêi gian 0
PhÇn tö 1
1.2
thêi gian 0
1
1.1 Nót Ên 3/2
0
111

5. c. §iÒu khiÓn theo hµnh tr×nh
1.0 1.2 1.3
1.4 A B
X 1 0 Y
S PR
A 1.2 1.3 A
1 0 1 0
P R P R
1.1 A
1 0
P R
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
VÞ Tr¹ng th¸i
Ký hiÖu Tªn gäi
trÝ 1 2 3 4 5 6 7
Xilanh hai (+)
1.0
chiÒu (-)
Van ®¶o 1
1.4
chiÒu 5/2 0
C«ngt¾chµnh 1
1.3
tr×nh3/2 0
C«ngt¾chµnh 1
1.2
tr×nh3/2 0
1
1.1 Nót Ên 3/2
0
112

6. d. §iÒu khiÓn theo tÇng
+/ M¹ch ®iÒu khiÓn 2 tÇng
I
e1, e2 lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo TÇng
a1, a2 lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ra II
a1 a2
Khi tÇng I cã khÝ nÐn, th× tÇng II sÏ kh«ng cã khÝ
nÐn vµ ng−îc l¹i. e1 e2
+/ M¹ch ®iÒu khiÓn 3 tÇng
e1, e2, e3 lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo I
a1, a2, a3 lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ra TÇng II
III
Khi tÇng I cã khÝ th× tÇng II vµ III kh«ng a1 a2 a3
cã khÝ, nghÜa lµ khi 1 tÇng cã khÝ th× 2 tÇng cßn l¹i e2
kh«ng cã khÝ.
e1 e3
+/ M¹ch ®iÒu khiÓn 4 tÇng
I
II
TÇng III
IV
a1 a2 a3 a4
e2
e3
e1 e4
113

7. VÝ dô:
A S1 S2 B S3 S4
1.2 1.3
1 0 1 0
P P
S3 S2
1 0 1 0
S0 1.1
1 0 S4
1 0
S1
1 0
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6 7
(+) S2
Xilanh A S1
(-)
(+) S4
Xilanh B S3
(-)
114

8. e. §iÒu khiÓn theo nhÞp A
Yn+1
1.2
AND
1 0
1.1
Yn 1 0 On
OR
P P
Zn Zn+1
L L
Xn
M¹ch logic cña chuæi ®iÒu khiÓn theo nhÞp
A1 A2 A3 A4
Zn
S R 1 S R 2 S R 3 S R 4
Yn Zn+1
Yn+1
& & & &
X1 X2 X3 X4
BiÓu diÔn ®¬n gi¶n chuæi ®iÒu khiÓn theo nhÞp
A1 A2 A3 A4
1 2 3 4
Yn Yn+1
P P
Zn Zn+1
L L
X1 X2 X3 X4
115

9. VÝ dô:
A S1 S2 B S3 S4
1 0 1 0
P P
A1 A2 A3 A4
Yn 1 2 3 4 Yn+1
P
P
Zn Zn+1
L L
X1 X2 X3 X4
1 0 1 0 1 0
1 0
1 0 1 0
1 0
BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4 5 6 7
(+) S2
Xilanh A S1
(-)
(+) S4
Xilanh B S3
(-)
116

10. 8.2. hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®iÖn khÝ nÐn
8.2.1. C¸c phÇn tö ®iÖn
a. C«ng t¾c
1 3
2 4
1 2 4
C«ng t¾c chuyÓn m¹ch
C«ng t¾c ®ãng - më
b. Nót Ên
3 2 4
1
4
Nót Ên ®ãng - më Nót Ên chuyÓn m¹ch
c. R¬le
+/ R¬le ®iÒu khiÓn
A1 3 1
K
A2
4 2
+/ R¬le thêi gian t¸c ®éng muén
A1 1 3
K
A2
2 4
+/ R¬le thêi gian nh¶ muén
B1 3 1
B2
K
A2
4 2
d. C«ng t¾c hµnh tr×nh
2 4
S
1
d. §Ìn b¸o hiÖu
117

11. 8.2.2. M¹ch ®iÒu khiÓn khÝ nÐn
a. M¹ch ®iÒu khiÓn cã tiÕp ®iÓm tù duy tr×
+/ M¹ch khÝ nÐn 1.0 +
-
A B
1.1 A B
1 0
Y5 b
S R
P
+/ BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4
(+)
Xilanh
1.0
(-)
+/ M¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn
1 2 3 4
(+)
S1
Xilanh lïi vÒ
K
S2 K2 TiÕp ®iÓm tù2
Xilanh ®i tíi duy tr×
A1
K2 A2 H3 Y5
(-)
118

12. b. M¹ch ®iÒu khiÓn cã r¬le thêi gian t¸c ®éng chËm
+/ M¹ch khÝ nÐn 1.0 +
-
S2
A B
1.1 A B
1 0
Y6 b
S R
P
+/ BiÓu ®å tr¹ng th¸i
Tr¹ng th¸i
Tªn gäi VÞ trÝ
1 2 3 4
(+)
Xilanh 1.0
(-)
1
Van ®/k
5/2
0
1
Ct¾c hµnh
tr×nh S2
0
1
R¬le thêi
gian K2
0
t
+/ M¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn
1 2 3 4 5 6
(+)
Xilanh lïi vÒ
K2
K4
S2 S4 K4
Xilanh ®i tíi
A1 A1
K2 A2 H3 K4 A2 H5 Y6
(-)
119

13. c. M¹ch ®iÒu khiÓn theo nhÞp cã 2 xilanh khÝ nÐn
S1 S2 S1 S2
Y1 Y2
Xilanh A+ B+ B- A- KT
C«ng t¾c hµnh tr×nh S5 S2 S4 S3 S1
Nam ch©m ®iÖn Y1 Y2 0 0
M¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn
(+)
S1 S1 SET SET quy tr×nh
trë vÒ vÞ trÝ
K1 S2 S4 S3 K1 K2 ban ®Çu
S5 K2 K3 K4
K4 K3
K4
K5
K1 K2 K3 K4 K5 Y1 Y2
(-)
120

14. Tµi liÖu tham kh¶o
[1]. HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng thñy lùc - NguyÔn Ngäc Ph−¬ng, Huúnh NguyÔn
Hoµng, nhµ XBGD, 2000.
[2]. TruyÒn ®éng dÇu Ðp trong m¸y c¾t kim lo¹i - NguyÔn Ngäc CÈn, §HBK HN,
1974.
[3]. §iÒu khiÓn b»ng khÝ nÐn trong tù ®éng hãa kü nghÖ - NguyÔn Thµnh TrÝ biªn
dÞch, nhµ xuÊt b¶n §µ N½ng.
[4]. HÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng thñy lùc - TrÇn Xu©n Tïy, nhµ XBKH vµ KT, HN
2002.
[5]. HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng khÝ nÐn - NguyÔn Ngäc Ph−¬ng, nhµ XBGD, 1999.
[6]. Herbert E.Merritt, Hydraulic control systems, Printed in USA, 1967.
[7]. Claude Ducos. OlÐo - Hydraulique. Technique et documentation, Lavoisier,
Paris 1988.
[8]. M.Guillon, Hydraulic servo systems analysis and design, London,
Butterworths, 1969.
[9]. Pneumatics, Basic Level TP 101, Festo Didactic, 1989.
121