§1. Khái niệm chung

Hệ thống điều khiển các hệ thống truyền động khí nén phải đảm bảo việc đóng mở các van phân phối tương ứng với các điều kiện làm việccho. Các phương pháp cho điều kiện làm việc của máy tự động và phương pháp hiện thực chúng rất đa dạng.Khi thiết kế các máy tự động với các khâu cứng, điều kiện làm việc thường được cho dưới dạng các chu trình (biểu đồ) làm việc. Đó là một dạng đồ thị quy ước biểu diễn sự phụ. thuộc vào thời gian dịch chuyển của các cơ cấu chấp hành.

Các hệ truyền động -tự động khí nén làm việc theo chu trình được chia theo kiểu điều khiển thành ba nhóm

1 : Điều khiển theo vị trí

2 : Điều khiển theo thời gian

3 : Điều khiển theo áp suất

Trong nhóm 1 các vị trí tận cùng của các cơ cấu chấp hành được kiểm tra bằng các cảm biến vị trí a0 , a1

(hình vẽ)

Từ các cảm biến vị trí a0 và a1 các tín hiệu về vị trí của các cơ cấu chấp hành được báo tới hệ điều khiển.Trên cơ sở đó , tạo lập các lệnh điều khiển X và X.Trong các hệ điều khiển khí nén các cảm biến vị trí thường là các van hành trình 3/2 thường ngắt (ở vị trí đầu cửa ra của van nèi với đường xả ) hoặc thường mở (ở vị trí đầu cửa ra của van nối với áp suất nguồn).Hệ điều khiển có thể còn bao gồm các công tắc khí nén, công tắc khởi động h , các thiết bị giữ chậm, các phần tử logic

Số các cơ cấu chấp hành được điều khiển trong hệ thống có thể là 1,2,3 hoặc hơn nữa. Để điều khiển các hệ có số cơ cấu chấp hành lớn có thể sử dụng các thiết bị điều khiển dạng bước hoặc số.

Hệ điều khiển theo thời gian có thể thực hiện nhờ các cơ cấu cam

hình 2

Thời gian thực hiện một chu trình và đường phân các chu kỳ riêng biệt của nó ở đây được xác định bởi profin của cam (1) và vận tốc quay của nó ().Thời gian của từng bước hoặc cả chu trình làm việc có thể điều khiển bằng các rơle thời gian

Hệ điều khiển theo áp suất có thể coi như các biến thể của hệ diều khiển theo vị trí.Chúng được sử dụng trong các trường hợp khi cần pittông chuyển dịch những khoảng khác nhau phụ thuộc vào kích thước của chi tiết được gia công hoặc do khó khăn trong việc lắp đặt các công tắc cuối hành trình với cần pittông vươn dài. Để điều khiển các van phân phối trong từng trường hợp này cần sử dụng các van nối liên tục (hình 3)

Hình 3

Nguyên lý làm việc của nó như sau :

Van 5 làm việc ở cuối hành trình của pittông do hiệu áp suất trong các khoang xi lanh1 .Khi nó làm việc có 1 xung áp suất tới van 2 , chuyển nó về vị trí ban đầu và vị trí đầu được kiểm tra bằng công tắc hành trình 3. Để pittông dịch chuyển về phía trước ta khởi động 4.

Nhược điểm của cách điều khiển theo thời gian và cách điều khiển theo áp suất là khi thay đổi tải đột ngột hoặc khi các thông số khí thay đổi chuyển động của cơ cấu chấp hành cớ thể xảy ra trước.Bởi vậy các hệ điều khiển theo vị trí trong đó chuyển động của cơ cấu chấp hành chỉ có thể bắt đầu theo một trình tự vị trí xác định của tất cả các cơ cấu chấp hành còn lại là phổ biến nhất trong các hệ truyền động -tự động khí nén.

Trong các hệ khí nén phức tạp của các máy công nghệ để đưa tín hiệu tới đổi vị trí các van phân phối , ngoài vị trí của cơ cấu chấp hành , cần tính đến một loạt các thông tin về đối tượng được gia công , dụng cụ, các vấn đề về an toàn lao động .Ngoài ra hệ điều khiển cần tính đến khả năng phải thay đổi trình tự chuyển động của các cơ cấu chấp hành , sự can thiệp của người điều khiển tại từng công đoạn bất kỳ của chu trình làm việc và các yếu tố khác