ĀY BAN NHÂN DÂN TàNH GIA LAI TR¯âNG CAO ĐÂNG GIA LAI GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: ĐIÀU KHIÂN ĐIàN KHÍ NÉN NGHÀ: ĐIàN CÔNG NGHIàP TRÌNH ĐÞ: CAO ĐÂNG (Ban hành kèm theo Quyết định số 943/QĐ-TCĐGL ngày 25 tháng 10 năm 2022 của Hiệu tr°ởng Tr°ờng Cao đẳng Gia Lai) Gia Lai, tháng 10 năm 2022 0 á năm TUYÊN Bà BÀN QUYÀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đ°ợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1 LâI GIàI THIàU Giáo trình Điều khiển điện khí nén đ°ợc biên soạn theo ch°¡ng trình khung đào tạo mô đun nghề chuyên ngành Điện Công Nghiệp. Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà tr°ờng với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thông tin có thể đ°ợc tham khảo.
Giáo trình trình bày những vấn đề cốt lõi nhất của mô đun Điều khiển điện khí nén. Các bài học đ°ợc trình bày ngắn gọn, có nhiều ví dụ và hình ảnh minh hoạ. Giáo trình gồm có 6 bài : Bài 1: C¡ sở lý thuyết về khí nén Bài 2: Máy nén khí và các thiết bị xử lý khí nén Bài 3: Thiết bị phân phối và c¡ cấu chấp hành Bài 4: Các phần tử trong hệ hống điều khiển Bài 5: C¡ sở lý thuyết điều khiển bằng khí nén Bài 6: Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén Trong quá trình giảng dạy và biên soạn giáo trình này, chúng tôi đã nhận đ°ợc sự động viên của quý thầy, cô trong Ban Giám Hiệu nhà tr°ờng cũng nh° những ý kiến của các đồng nghiệp trong khoa. Chúng tôi xin chân thành cảm ¡n và hy vọng rằng giáo trình này sẽ giúp cho việc dạy và học mô đun Điều khiển điện khí nén của tr°ờng chúng ta ngày càng tốt h¡n.
Giai Lai, tháng 10 năm 2022 Tham gia biên soạn 1. Ksor H’ Yuer – Chā biên 2. Ngô Nam Thắng 2 MĀC LĀC TRANG Lãi giái thiáu 3 Māc lāc 4 Giáo trình mô đun 7 Bài 1: C¡ sá lý thuyết về khí nén 10 1. Khái nißm chung 10 2.
Một số đặc điểm cāa hß truyền động bằng khí nén. Đ¡n vị đo trong hß thống điều khiển. Câu hỏi và bài tập 15 Bài 2: Máy nén khí và thiết bị xử lý khí nén 16 1. Nguyên tắc hoạt động và phân loại máy nén khí.
Máy nén khí kiểu pittông. Máy nén khí kiểu cánh gạt. Máy nén khí kiểu trÿc vis. Máy nén khí kiểu Root.
Máy nén khí kiểu tua bin. Thiết bị xử lý khí nén. Yêu cầu về khí nén. Các ph°¡ng pháp xử lý khí nén.
Câu hỏi và bài tập 28 3 Bài 3: Thiết bị phân phối và c¡ cÁu chÁp hành 29 1. Thiết bị phân phối. Bình trích chăa. Mạng đ°ßng ống.
Động c¡ khí nén. Câu hỏi và bài tập 40 Bài 4: Các phần tử trong hß thống điều khiển 41 1. Van điều chánh thßi gian. Van chân không.
Phần tử khuếch đại. Phần tử chuyển đái tín hißu. Câu hỏi và bài tập 64 Bài 5: C¡ sá lý thuyết điều khiển bằng khí nén 66 1. Khái nißm c¡ b¿n về điều khiển.
Các phần tử mạch logic. Phần tử logic NOT. Phần tử logic AND. Phần tử logic NAND.
Phần tử logic OR. Phần tử logic NOR. Phần tử logic XOR. Phần tử logic OR-NOR.
Lý thuyết đại số Boole. Quy tắc c¡ b¿n cāa đại số Boole. Phần tử nhớ. Biểu diễn phần tử logic cāa khí nén.
Phần tử NOT. Phần tử OR và NOR. Phần tử AND và NAND. Phần tử EXC-OR.
Phần tử thßi gian. Câu hỏi và bài tập 89 Bài 6: Thiết kế mạch điều khiển đißn khí nén 91 1. Biểu diễn chăc năng cāa quá trình điều khiển. Biểu đß trạng thái.
L°u đß tiến trình. Phân loại ph°¡ng pháp điều khiển. Điều khiển bằng tay. Điều khiển tùy động theo thßi gian.
Điều khiển tùy động theo hành trình 101 3. Các phần tử đißn khí nén. Van đ¿o chiều điều khiển bằng nam châm đißn. Thiết kế mạch điều khiển đißn khí nén 112 4.
Nguyên tắc thiết kế. Mạch dạng xung bằng khí nén 113 4. Mạch trig¡ một trạng thái bền bằng khí nén 114 4. Mạch đißn điều khiển đißn khí nén với một xy lanh.
Mạch đißn điều khiển đißn khí nén với hai xy lanh. Bộ dịch chuyển theo nhịp. Mạch táng hợp điều khiển theo nhịp 120 5. Mạch điều khiển với chu kỳ đßng thßi.
Mạch điều khiển với chu kỳ thực hißn tuần tự. Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo biểu đß Karnough. Các mạch ăng dÿng. Câu hỏi và bài tập 132 Tài liáu tham khÁo 142 6 GIÁO TRÌNH MÔĐUN Tên môđun: ĐiÁu khiÃn đián khí nén Mã môđun: MĐ 28 Vá trí, tính chÃt, ý nghĩa và vai trò của môn học: - Vị trí: Môđun này là mô đun kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị các kiến thăc cần thiết để tạo một s¿n phẩm công nghß hoàn thißn ăng dÿng khí nén.
Môđun này học sau các môn học: kỹ thuật xung-số, trang bị đißn, kỹ thuật c¿m biến và PLC c¡ b¿n. Có thể học cùng với PLC nâng cao, truyền động đißn, đißn tử công suÁt. - Tính chÁt: Là môđun bắt buộc cho học viên trình độ cao đẳng, ngành đißn công nghißp. - Ý nghĩa và vai trò cāa mô đun: + Giúp ng°ßi học đọc và phân tích đ°ợc b¿n vẽ + Phân tích đ°ợc yêu cầu công nghß và vẽ đ°ợc các mạch đißn đ¡n gi¿n + Sử dÿng thành thạo các thiết bị điều khiển khí nén.
+ Kỹ năng thành lập các ph°¡ng trình điều khiển. + Lắp ráp mạch điều khiển khí nén. Māc tiêu của mô đun: - Về kiến thăc: + Trình bày đ°ợc về hß thống khí nén, logic điều khiển, ph°¡ng pháp điều khiển. + Thiết lập mạch điều khiển đißn khí nén.
+ Hình thành kỹ năng lập ch°¡ng trình điều khiển. - Về kỹ năng: + Đọc đ°ợc các s¡ đß điều khiển đißn - khí nén, thiết lập đ°ợc các mạch điều khiển đißn khí nén. + ĐÁu lắp vận hành, kiểm tra và sữa chữa đ°ợc các mạch khí nén c¡ b¿n. 7 - Về năng lực tự chā và trách nhißm: + Rèn luyßn tính cẩ n thân, chính xác, chā đông, sáng tao và khoa hoc, nghiêm túc trong học tập và trong công vißc.
+ Hình thành kỹ năng làm vißc nhóm, qu¿n lý tiến độ làm vißc. Nßi dung mô đun: Thãi gian Sá Tên các bài trong mô đun Tổng sá Lý Thực KiÃm TT thuy¿t hành tra 1 Bài 1 : C¡ sá lý thuyết về khí nén 01 01 1. Khái nißm chung 2. Một số đặc điểm cāa hß truyền động bằng khí nén.
Đ¡n vị đo trong hß thống điều khiển. 2 Bài 2 : Máy nén khí và thiết bị xử lý 02 02 khí nén. Thiết bị xử lý khí nén. 3 Bài 3 : Thiết bị phân phối và c¡ cÁu 01 01 chÁp hành 1 Thiết bị phân phối 2 c¡ cÁu chÁp hành 4 Bài 4 : Các phần tử trong hß thống 08 02 05 01 điều khiển 1.
8 Thãi gian Sá Tên các bài trong mô đun Tổng sá Lý Thực KiÃm TT thuy¿t hành tra 6. Van điều chánh thßi gian. Van chân không. Phần tử khuếch đại.
Phần tử chuyển đái tín hißu 5 Bài 5 : C¡ sá lý thuyết điều khiển 12 02 09 01 bằng khí nén 1. Khái nißm c¡ b¿n về điều khiển. Các phần tử mạch logic. Lý thuyết đại số Boole.
Biểu diễn phần tử logic cāa khí nén. Các phần tử đißn khí nén. Thiết kế mạch điều khiển đißn khí nén 5. Mạch táng hợp điều khiển theo nhịp 6.
Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo biểu đß Karnough. Các mạch ăng dÿng. Kiểm tra kết thúc 02 Cßng: 60 16 39 05 9 BÀI 1: C¡ Sä LÝ THUY¾T VÀ KHÍ NÉN Mã bài: MĐ 28-01 Giái thiáu: Trang bị cho học viên các kiến thăc chung nhÁt về c¡ sá lý thuyết điều khiển khí nén. Yêu cầu học viên hiểu và nắm vững các quá trình, nguyên lý làm vißc cāa khí nén và ăng dÿng cāa chúng trong công nghißp.
Hß thống khí nén đ°ợc sử dÿng rộng rãi trong công nghißp lắp ráp, chế biến, đặc bißt á những lĩnh vực cần ph¿i đ¿m b¿o vß sinh, chống cháy ná hoặc á môi tr°ßng độc hại. Ví dÿ: lĩnh vực lắp ráp đißn tử, chế biến thực phẩm, các khâu phân loại, đóng gói s¿n phẩm thuộc các dây chuyền s¿n xuÁt tự động, các ngành gia công c¡ khí, công nghißp khai thác khoáng s¿n. Māc tiêu bài - Trình bày đ°ợc cac khai nißm và đặc điể m hß truyền động bă ng khí nén. - Phân tích đ°¡c các đai l°¡ng đăc tr°ng cāa khí nén và ăng dÿng cāa chúng trong công nghißp.
- Rèn luyßn tính chā động, nghiêm túc trong học tập và trong công vißc. Nßi dung chính: 1. Khái niám chung Hß thống khí nén bao gßm các phần: bộ lọc khí vào, thiết bị làm mát giữa các cÁp(làm mát trung gian), thiết bị làm mát sau( làm mát sau nén), thiết bị làm khô khí, bẫy lọc ẩm, bình chăa, hß thống đ°ßng ống, bộ lọc, thiết bị điều tiết và bôi tr¡n. - Bộ lọc khí vào: ngăn không cho bÿi vào máy nén: bÿi vào gây tắc nghẽn van, làm mòn xy lanh và các bộ phận khác.
- Thiết bị làm mát giữa các cÁp: Gi¿m nhißt độ khí tr°ớc khi vào cÁp kế tiếp để gi¿m t¿i nén và tăng hißu suÁt. Khí th°ßng đ°ợc làm mát bằng n°ớc. - Thiết bị làm mát sau: Để loại bỏ h¡i n°ớc trong không khí bằng cách gi¿m nhißt độ trong bộ trao đái nhißt dùng n°ớc làm mát. - Bộ làm khô khí: L°ợng h¡i ẩm còn sót lại sau khi qua thiết bị làm mát sau đ°ợc loại 10 bỏ nhß bộ làm khô khí, vì khí sử dÿng cho các thiết bị khí nén ph¿i gần nh° khô hoàn toàn.
11 H¡i ẩm bị loại bỏ nhß sửu dÿng các chÁt hÁp thÿ nh° sillic oxit, than hoạt tính hoặc giàn làm khô đ°ợc làm lạnh hay nhißt độ từ các bộ sÁy cāa máy nén khí. - Bẫy lọc ẩm: các bẫy lọc ẩm đ°ợc sử dÿng để loại bỏ độ ẩm trong khí nén. Những bẫy này t°¡ng tự nh° bẫy h¡i. Các loại bẫy đ°ợc sử dÿng gßm: van x¿ bằng tay, các van x¿ tự động hoặc van x¿ theo thßi gian.
- Bình tích chăa:Các bình tích dùng để tích chăa khí nén và gi¿m các xung khi nén- gi¿m sự thay đái áp suât từ máy nén. Mßt sá đặc điÃm của há tháng truyÁn đßng bÁng khí nén 2.