Bài giảng Điều khiển thủy khí và lập trình PLC - ĐH Phạm Văn Đồng

Mục tiêu bài giảng nhằm trang bị cho các sinh viên kiến thức về đại số Boole, ứng dụng của lý thuyết điều khiển logic như: Tối giản các phương trình logic bằng biến đối toán học hoặc bảng Karnaugh và nắm vững các phần tử điều khiển logic trong hệ thống thủy lực khí nén.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điều khiển thủy khí và lập trình PLC - ĐH Phạm Văn Đồng TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BÀI GIẢNG MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN THỦY KHÍ VÀ LẬP TRÌNH PLC Ths. Phạm Văn Anh (Chủ biên) Ths. Đào Minh Đức Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC LỜI NÓI ĐẦU Ở nước ta hiện nay, công nghiệp hóa – hiện đại hóa đang bước vào giai đoạn phát triển mạnh mẽ. Trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cơ khí – tự động hóa có nhiều bước phát triển vượt bậc, góp phần củng cố và xây dựng cơ sở vật chất hạ tầng cho nền kinh tế. Góp phần vào những nỗ lực này, các cán bộ, giảng viên và toàn thể các sinh viên của đại học Phạm Văn Đồng cũng đang từng bước đổi mới, nâng cao trình độ chuyên môn, nhằm tạo ra những bước chuyển lớn trong đào tạo và nâng cao chất lượng tạo. Từ những yêu cầu trên, nhóm biên soạn đã tập hợp từ nhiều tài liệu để biên tập thành bài giảng này. Tài liệu này được sử dụng cho sinh viên các lớp đại học tín chỉ với thời lượng 30 tiết. Chúng tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu thiết thực cho các bạn sinh viên chuyên nghành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí tại trường đại học Phạm Văn Đồng. Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu không tránh khỏi có những sai sót. Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ - Trường Đai học Phạm Văn Đồng. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn. Trang 3 Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Chương 1 ĐIỀU KHIỂN LOGIC Mục tiêu Chương này trang bị cho các sinh viên kiến thức về đại số Boole, ứng dụng của lý thuyết điều khiển logic như: Tối giản các phương trình logic bằng biến đối toán học hoặc bảng Karnaugh và nắm vững các phần tử điều khiển logic trong hệ thống thủy lực khí nén. 1.1 Khái niệm cơ bản Khái niệm “điều khiển” theo tiêu chuẩn DIN 19 226 (Cộng hòa liên bang Đức): là quá trình của một hệ thống, trong đó dưới tác động của một hay nhiều đại lượng vào, những đại lượng được thay đổi theo một quy luật nhất định của hệ thống đó. Đặc trưng cho quá trình điều khiển là mạch tác động hở (hệ thống điều khiển hở). Cấu trúc của hệ thống điều khiển hở được biểu diễn như hình dưới: Hình 1.1 Hệ thống điều khiển hở Hệ thống có các tín hiệu vào xe và tín hiệu ra xa . Ví dụ như mạch điều khiển đơn giản của một xilanh khí nén: Hình 1.2 Mạch điều khiển xilanh Một hệ thống điều khiển bao gồm: thiết bị điều khiển và đổi tượng điều khiển. Trang 4 Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống điều khiển + Đối tượng điều khiển là các loại thiết bị, máy móc.. + Thiết bị điều khiển bao gồm: phần tử đưa tín hiệu, phần tử xử lý và điều khiển, cơ cấu chấp hành. + Tín hiệu điều khiển là đại lượng ra xa của thiết bị điều khiển và đại lượng vào xe của đối tượng điều khiển. + Tín hiệu nhiễu z là đại lượng được tác động từ bên ngoài vào hệ thống và gây ảnh hưởng xấu lên hệ thống. Hình 1.4 Các phần tử của mạch điều khiển Hình 1.5 Phân loại tín hiệu Trang 5 Bài giảng: Điều khiển thủy khí và lập trình PLC - Khi tín hiệu thay đổi liên tục tương ứng với các giá trị thông tin biến đổi, được gọi là tín hiệu tương tự. - Khi tín hiệu mà biên độ thay đổi gián đoạn, được gọi là tín hiệu rời rạc. - Khi giá trị của tín hiệu thay đổi được định nghĩa dưới dạng mã nhị phân, gọi là tín hiệu số. - Tín hiệu nhị phân là tín hiệu số chỉ có hai giá trị (0 và 1) và tín hiệu bộ ba là tín hiệu có ba giá trị. Ví dụ: tín hiệu điều khiển khí nén phần lớn sử dụng tín hiệu nhị phân: Đóng và mở, có và không có khí nén… 1.2 Các phần tử logic Các phần tử logic được ký hiệu theo tiêu chuẩn DIN 40 100 (cộng hòa liên bang Đức) được ký hiệu trong bảng sau: Bảng 1.1 Phần tử cơ bản của mạch logic 1.2.1 Phần tử logic NOT (đảo) Phần tử logic NOT được minh họa trong hình dưới đây. Khi nhấn nút b1 rơle c có điện, bóng đèn h mất điện và ngược lại khi nhả b1, bóng đèn h có điện. Trang 6