Tổng quan về hệ thống điều khiển khí nén

Trịnh Xuân Sơn

I. Tổng quan về hệ thống điều khiển khí nén

1. Khái niệm khí nén là gì?

Khí nén là nguồn năng lượng được tạo ra từ không khí tự nhiên được nén lại bằng áp suất cao hoặc sử dụng phương pháp hoá học nén ở mức áp suất 3000psi, 3600psi tạo thành. Khí nén đóng vai trò rất quan trọng giúp biến đổi khí thành cơ năng từ đó điều khiển các thiết bị, máy móc hoạt động.

Khí nén là gì?

Khí nén được sử dụng chủ yếu trong các bình chứa khí nén, máy khí nén, hệ thống khí nén...Cho phép người dùng dễ dàng sử dụng, kiểm soát, đặc biệt khí nén được sử dụng tại những nơi mà các nguồn năng lượng khác không thể sử dụng được, có độ an toàn cao trong những môi trường dễ cháy nổ, nhiệt độ cao...Chính vì vậy mà khí nén được ứng dụng rộng rãi cho các dòng van công nghiệp, van khí nén, giàn khoan dầu mỏ, trung tâm bảo dưỡng xe cơ giới, nghành công nghiệp sản xuất đồ uống, thực phẩm...

2. Hệ thống điều khiển khí nén là gì?

Hệ thống điều khiển khí nén là một hệ thống kỹ thuật sử dụng được thiết kế khá phức tạp bao gồm nhiều thiết bị khí nén liên kết với nhau và có nguồn khí nén, bảng điều khiển, van điều khiển khí nén, van bi khí nén, van bướm khí nén...Việc lắp đặt hệ thống khí nén giúp cho quá trình vận hành hệ thống một cách đơn giản, an toàn và đạt hiệu quả cao. Một trong những điểm nổi bật hơn đó là hệ thống khí nén trong nhiều trường hợp khi yêu cầu tốc độ truyền động rất cao, phản ứng nhanh và công suất hoạt động liên tục.

Hệ thống điều khiển khí nén là gì?

II. Những ưu điểm và nhược điểm của hệ thống điều khiển khí nén

1. Các ưu điểm nổi bật của hệ thống điều khiển khí nén

Khi sử dụng hệ thống điều khiển khí nén giúp cho người vận hành có thể điều khiển hoạt động của hệ thống từ xa thông qua bảng điều khiển.
Việc sử dụng nguồn khí nén để cung cấp cho hệ thống hoạt động tự động, tiết kiệm chi phí đầu tư
Khí nén có thể có thể được tích trữ trong các bình chứa của các máy khí nén, giúp cho quá trình sử dụng trở nên thuận tiện, bù đắp được sự thiếu hụt khí nén sảy ra.
Nguồn năng lượng khí nén được sử dụng trong các hệ thống khí nén khi thoát ra ngoài môi trường bên ngoài không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh, rất là thân thiện.
Đáp ứng tốc độ và hiệu suất làm việc cao, luôn đảm bảo sự linh hoạt của toàn hệ thống.
Hệ thống điều khiển khí nén được ứng dụng nhiều cho các hệ thống đường ống, thiết bị làm sạch, hệ thống tự động và tạo nên truyền động cho máy móc.
Hệ thống điều khiển khí nén rất dễ dàng để điều khiển, hoạt động chính xác và có độ tin cậy cao.

2. Nhược điểm cần lưu ý trong hệ thống điều khiển khí nén

Qúa trình xả khí nén có thể gây ra tiếng ồn. Vì vậy để khắc phục tình trạng này ta cần sử dụng tiêu âm.
Hoàn toàn hoạt động dựa vào khí nén, chính vì vậy mà khi không có đủ lượng khí nén hệ thống sẽ dừng hoạt động.

III. Đặc điểm cấu trúc hệ thống điều khiển khí nén

Tuỳ vào từng hệ thống đơn giản hay phức tạp mà mỗi hệ thống khí nén đều có cấu trúc khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản thì hệ thống điều khiển khí nén bao gồm các phần chính đó là:

Phần bảng điều khiển hệ thống bao gồm: Phần xử lý tín hiệu, máy vi tính, các bảng điều khiển đảo chiều cơ cấu chấp hành...
Trạm cấp nguồn khí nén gồm: Các bình chứa khí nén, bình tích áp, thiết bị bảo vệ an toàn, thiết bị xử lý khí nén, bộ lọc, sấy khô...
Thiết bị chấp lắp đặt bao gồm nhiều loại: Động cơ khí nén, xi lanh, giác hút, van điện khí nén, van điều khiển khí nén, van bi điều khiển khí nén, van bướm điều khiển khí nén, van dao, van cầu...

Hiện nay trên thị trường có 2 loại hệ thống điều khiển khí nén đó là:

Hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng khí nén có tín hiệu điều khiển bằng khí.
Hệ thống điều khiển điện - khí nén, trong đó các phần tử điều khiển hoạt động bằng tín hiệu điện hoặc kết hợp tín hiệu điện và khí nén.

Cấu trúc hệ thống điều khiển khí nén