227 หนว่ ยท่ี 8 การออกแบบวงจรเรยี งลาดบั
228 หนว่ ยที่ 8 หน้าท่ี 1/2 แบบทดสอบกอ่ นเรยี น เวลาเรยี นรวม 72 คาบ สอนครง้ั ที่ ทฤษฎี 6 คาบ วชิ า นิวแมติกส์และไฮดรอลิกส์ 13-15/18 ปฏิบตั ิ 6 คาบ ช่อื หน่วย การออกแบบวงจรเรียงลาดับ คำช้ีแจง : 1. แบบทดสอบชุดนมี้ ีทัง้ หมด 10 ขอ้ เวลา 10 นาที 2. ให้ทำเครอื่ งหมาย () ลงในข้อที่ถกู ต้องที่สดุ เกณฑ์การประเมนิ : ข้อละ 1 คะแนน รวม 10 คะแนน ตอบคาถามข้อ 1-5 A 2.2 B 1.3 2.3 1.1 4 2 2.1 4 2 1.2 2 53 53 1 1 2 22 13 13 13 13 1. จากรูปตาแหน่งท่ี 1 คือวาล์วใด จ. 1.1 ก. 2.3 ข. 1.3 จ. 2.1 ค. 1.2 ง. 2.2 จ. 2.1 จ. 1.1 2. จากรปู ตาแหน่งที่ 2 คือวาลว์ ใด จ. 2.1 ก. 2.2 ข. 2.3 ค. 1.3 ง. 1.2 3. จากรปู ตาแหน่งท่ี 3 คอื วาล์วใด ก. 2.3 ข. 1.2 ค. 1.3 ง. 2.2 4. จากรปู ตาแหน่งที่ 4 คอื วาลว์ ใด ก. 2.2 ข. 2.3 ค. 1.2 ง. 1.3 5. จากรปู ตาแหน่งท่ี 5 คือวาลว์ ใด ก. 2.3 ข. 2.2 ค. 1.3 ง. 1.2
นวิ แมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์(30100-0104) 229 แบบทดสอบกอ่ นเรยี น หนา้ ท่ี 2/2 หน่วยท่ี 8 ตอบคาถามข้อ 6 - 10 B S3 A S1 S2 42 42 Z1 Z2 Z1 Z2 53 53 1 1 +24V 1 23 4 33 3 1 4 S2 4 S3 4 Start 2 Z1 Z3 Z2 จ. S5 จ. S5 0V จ. S5 จ. S5 6. จากรปู ตาแหนง่ ที่ 1 คือวาล์วใด จ. Z5 ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 7. จากรูปตาแหน่งท่ี 2 คือวาล์วใด ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 8. จากรปู ตาแหน่งท่ี 3 คอื วาล์วใด ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 9. จากรูปตาแหน่งที่ 4 คอื วาลว์ ใด ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 10. จากรปู ตาแหน่งที่ 5 คือวาลว์ ใด ก. Z1 ข. Z2 ค. Z3 ง. Z4
230 หน่วยท่ี 8 หนา้ ท่ี 1/36 ใบเนอ้ื หา เวลาเรียนรวม 72 คาบ วิชา นวิ แมติกส์และไฮดรอลิกส์ สอนคร้งั ที่ ทฤษฎี 6 คาบ 13-15/18 ปฏบิ ตั ิ 6 คาบ ช่อื หน่วย การออกแบบวงจรเรยี งลาดบั หวั ข้อเรอ่ื ง (Topics) 8.1 การออกแบบวงจรเรียงลาดับ 8.2 นวิ แมตกิ ส์ไฟฟ้า แนวคดิ สาคัญ (Main Idea) ระบบนิวแมติกส์ส่วนใหญ่จะออกแบบให้มีขอบเขตการทางานที่เหมาะสมตามคาสั่ง หรือเรียงลาดับ การทางาน โดยใช้กระบอกสูบตั้งแต่ 2 กระบอกหรือมากกว่าที่ทางานร่วมกัน เพื่อให้สามารถทางานตามท่ี ได้ออกแบบไว้ การทางานของลูกสูบต่าง ๆ จะต้องสัมพันธ์ต่อเนื่องกัน โดยอาศัยการควบคุมจากการ ทางานของกระบอกสูบแต่ละตัว ซงึ่ เสมือนการนาวงจรพืน้ หลาย ๆ วงจรมารวบเขา้ ด้วยกนั น้ันเอง สมรรถนะยอ่ ย (Element of Competency) แสดงความรู้การออกแบบวงจรเรียงลาดบั จุดประสงคท์ ั่วไป (General Objectives) เพอ่ื ใหม้ ีความรู้ ความเข้าใจการออกแบบวงจรเรยี งลาดับ จดุ ประสงค์เชงิ พฤติกรรม (Behavioral Objectives) 1. อธบิ ายการทางานของวงจรนิวแมติกสแ์ บบเรยี งลาดับด้วยกลไกไดถ้ ูกต้อง 2. อธิบายการทางานของวงจรนวิ แมตกิ ส์แบบเรยี งลาดับด้วยไฟฟ้าไดถ้ ูกต้อง
นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) ใบเนอ้ื หา หนว่ ยท่ี 8 231 หนา้ ที่ 2/36 เนอ้ื หาสาระ (Content) ระบบนิวแมติกส์ส่วนใหญ่จะออกแบบให้มีขอบเขตการทางานที่เหมาะสมตามคาสั่งหรือเรียงลาดับ การทางาน โดยใชก้ ระบอกสบู ตั้งแต่ 2 กระบอก หรือมากกวา่ ทางานรว่ มกนั เพอ่ื ให้สามารถทางานตามท่ีได้ ออกแบบไว้โดยทางานอย่างเป็นลาดับ การทางานแบบต่อเนื่องหรือแบบอัตโนมัติจะเป็นการทางานของ กระบอกสูบหรืออุปกรณ์ทางานตัง้ แตส่ องตวั ข้ึนไปเพ่ือเป็นการง่ายและสะดวกต่อการทาความเข้าใจรวมท้ัง การตรวจสอบและการออกแบบวงจรจึงมีวธิ ีการที่จะใชแ้ สดงขน้ั ตอนการทางานของวงจร 8.1 การออกแบบวงจรเรยี งลาดับ หากในระบบนิวแมติกส์และไฮดรอลิกส์ระบบหนึ่งมีกระบอกสูบ 2 กระบอกคือ กระบอกสูบ A และ กระบอกสูบ B ถูกออกแบบให้ทางานซ้า ๆ ในรูปแบบง่าย ๆ เช่น A+ B+ A- B- ซึ่งหมายความว่ากระบอก สูบจะทางานตามลาดับดังนี้ คือ ก้านสูบ A ยืดออก (A+) ก้านสูบ B ยืดออก (B+) ก้านสูบ A หดเข้า (A-) และด้านสบู B หดเขา้ (B-) ในการออกแบบจะใช้กฎ สญั ญาณทีไ่ ดร้ ับจากการเคลอื่ นที่ของแต่ละกระบอกสบู จะเป็นการเริ่มต้นการ เคลื่อนที่ของกระบอกสูบลาดับต่อไป ด้วยวิธีนี้วาล์วลูกกลิ้งแต่ละตัวจะถูกระบุและติดป้ายเอาไว้สามารถ เขียนเสน้ ทางการเดนิ ของกระบอกสูบและสญั ญาณ ได้ดงั รูปท่ี 8.1 B0 A1 B1 A0 B0 St A+ B+ A- B- รปู ท่ี 8.1 เสน้ ทางการเดนิ ของกระบอกสูบและสญั ญาณ ได้ดังน้ี ทมี่ า : บญุ ธรรม ภัทราจารกุ ุล, (2557 : 220) ในรูปท่ี 8.1 สญั ญาณ A1 หมายถงึ ตาแหน่งทีก่ ระบอกสบู A ยดื ออก A0 หมายถงึ ตาแหน่งที่กระบอกสบู A หดเขา้ B1 หมายถงึ ตาแหน่งทก่ี ระบอกสูบ B ยืดออก B0 หมายถึงตาแหน่งทกี่ ระบอกสบู B หดเขา้
232 ใบเน้ือหา หนว่ ยท่ี 7 หน้าท่ี 3/36 นวิ แมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) สามารถเขียนไดอะแกรมและช่วงชกั ของกระบอกสบู ได้ดังน้ี 5 1234 ออก กระบอกสบู A เข้า ออก กระบอกสบู B เข้า รูปท่ี 8.2 ไดอะแกรมและชว่ งชักของกระบอกสูบ A+ B+ A- B- เส้นทางการเดินของกระบอกสูบและสัญญาณ จากรูปที่ 8.1 สร้างวงจรเรียงลาดับ A+ B+ A- B- ดงั แสดงในรูปท่ี 8.3 A0 A1 B0 B1 42 42 53 Start 2 53 1 1 13 2 2 A1 2 3 2 3 B0 B1 3 1 A0 13 1 1 รูปที่ 8.3 วงจรเรยี งลาดับ A+ B+ A- B-
นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) ใบเนื้อหา หน่วยที่ 7 233 หน้าที่ 4/36 หากต้องการออกแบบให้กระบอกสูบทางานเรียงลาดับ A+ B+ B- A- สามารถเขียนเส้นทางการ เดนิ ของกระบอกสูบและสัญญาณตามกฎ ได้ดงั นี้ A0 A1 B1 B0 A0 St A+ B+ B- A- รูปท่ี 8.4 เสน้ ทางการเดนิ ของกระบอกสบู และสัญญาณ A+ B+ B- A- ท่ีมา : บญุ ธรรม ภทั ราจารกุ ุล (2557 : 222) สามารถเขียนไดอะแกรมและชว่ งชักของกระบอกสบู ไดด้ งั นี้ 5 1234 ออก กระบอกสูบ A เขา้ ออก กระบอกสบู B เขา้ รปู ท่ี 8.5 ไดอะแกรมและชว่ งชกั ของกระบอกสูบ A+ B+ B- A- เส้นทางการเดินทางของกระบอกสูบและสัญญาณ จากรูปที่ 8.4 สร้างวงจรเรียงลาดับ A+ B+ B- A- ดงั แสดงในรูปที่ 8.6 ในรปู ท่ี 8.6 เมื่อเขยี นวงจรเรียงลาดับ A+ B+ B- A- จะเหน็ วา่ กระบอกสูบ A ไมท่ างานท้ังน้ีเพราะ เกิดสัญญาณตา้ นกนั ที่ลิน้ ช่วยควบคมุ 5/2 ของกระบอกสบู A
234 ใบเนื้อหา หนว่ ยที่ 8 หนา้ ท่ี 5/36 นิวแมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) ใช้การแก้ไขปัญหาทางเทคนิค โดยการเปลี่ยนลิ้นควบคุม B0 และ A1 ให้เป็นลูกกลิ้งดันลิ้นให้เลื่อน ทางเดียว ดังแสดงในรูปที่ 8.7 วงจรจะสามารถทางานได้เพียงกระบอกสูบ A และกระบอกสูบ B ยืดออก และหยุดการทางานจะไม่ทางานอย่างต่อเนื่อง เพราะเกิดสัญญาณต้านกันที่ลิ้นช่วยควบคุม 5/2 ของ กระบอกสบู B A0 A1 B0 B1 42 42 53 Start 2 53 1 1 13 2 B1 2 2 A1 2 3 A0 B0 3 1 13 13 1 B0 B1 รูปที่ 8.6 วงจรเรียงลาดับ A+ B+ B- A- A0 A1 42 42 53 Start 2 53 1 1 13 2 3 B0 2 A1 2 2 3 A0 13 13 B1 1 1 รูปที่ 8.7 กระบอกสูบ A และกระบอกสบู B ยดื ออกและหยดุ การทางาน
นิวแมติกส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) ใบเน้อื หา หน่วยที่ 8 235 หนา้ ท่ี 6/36 8.1.1 การออกแบบวงจรเรียงลาดับแยกสัญญาณควบคุมแบบคาสเคด (Cascade Sequence Circuit Design) การออกแบบวงจรเรียงลาดับแยกสัญญาณควบคุมแบบคาสเคด เป็นวิธีการมาตรฐานของการ แก้ปัญหาการเรียงลาดับต่าง ๆ เป็นวิธีการที่ช่วยให้มั่นใจว่าจะสามารถหลีกเลี่ยงสัญญาณด้านกันที่ลิ้น ควบคุมได้ และในการออกแบบระบบวงจรจะใช้วาล์วหน่วยความจาน้อยกว่าวิธีการอื่น ๆ โดยวงจรจะใช้ วาล์วหน่วยความจาคาสเคดเพียงหนึ่งตัวต่อโปรแกรมเรียงลาดับสองกลุ่มคาสเคดและหน่วยความจาคาส เคดหน่งึ ตวั สาหรับทุกล่มุ คาสเคด วิธีการนี้จะช่วยเพิ่มความปลอดภัย ในขณะที่ไม่มีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบอนุกรมขนาน กบั หน่วยความจาคาสเคดอน่ื ๆ วธิ คี าสเคดโดยการแบง่ กลุ่มออกเปน็ 2 กล่มุ การแก้ปญั หาวงจรกระบอกสูบทางานเรยี งลาดบั เช่น A+ B+ B- A- ดว้ ยวิธีคาสเคด เราจะแบ่งวงจรออกเปน็ 2 กลุม่ กลุ่มที่ 1 คือ A+ B+ และกลมุ่ ที่ 2 คือ B- A- แหล่งจ่ายสัญญาณจากวาล์ว 5/2 ซึ่งเป็นวาล์วควบคุมมาตรฐานในวาล์วคาสเคด และจะมี 2 สัญญาณ สัญญาณด้านหนึ่งจะจ่ายเฉพาะกับกลุ่มที่ 1 และสัญญาณอีกด้านหนึ่งจะจ่ายเฉพาะกับกลุ่มที่ 2 และเพราะว่ามีการจ่ายสัญญาณเอาต์พุตเพียงครง้ั ละ 1 สัญญาณ หรือกลมุ่ เดยี วเท่าน้ันในช่วงเวลาหนึ่ง มัน จงึ เป็นไปไมไ่ ดท้ ่จี ะเกดิ สัญญาณตา้ นกัน ดังแสดงในรปู ที่ 8.8 กลมุ่ ท่ี 1 กล่มุ ท่ี 2 42 53 1 รูปท่ี 8.8 วาล์วคาสเคด 5/2 จากรูปที่ 8.6 การออกแบบวงจรกระบอกสูบและสัญญาณ A+ B+ B- A- ด้วยวิธีการเดิมจะไม่ สามารถควบคุมได้ จึงต้องใช้วิธีการออกแบบวงจรเรยี งลาดับแยกสัญญาณควบคมุ แบบคาสเคด ดังแสดงใน รปู ที่ 8.9
236 ใบเน้อื หา หน่วยท่ี 8 หนา้ ท่ี 7/36 นิวแมติกสแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) B0 B1 A0 A1 42 42 53 53 1 1 2 3 2 3 B0 A1 1 1 สญั ญาณลมกลุ่มท่ี 1 สัญญาณลมกลุ่มที่ 2 4 2 Start 2 53 1 13 2 2 A0 B1 13 13 รูปที่ 8.9 วงจรเรยี งลาดบั แยกสญั ญาณควบคมุ กระบอกสูบ A+ B+ B- A- แบบคาสเคด ท่มี า : มงคล อาทิภาณุ (2527 : 131) หมายเหตุ : วงจรเรยี งลาดับแยกสญั ญาณควบคุมแบบคาสเคด จะไมส่ ามารถใช้ควบคุมกระบอกสูบทางาน เรียงลาดับ A+ A- B+ B- หรือ B+ B- A+ A- ซึ่งก้านสูบจะยืดออกและหดกลับทันทีและถ้าสัญญาณลม อ่อนลงหรือแรงดันตกคร่อมในวาล์วมาก วงจรจะทางานได้ไม่เต็มที่และเมื่อเกิดปัญหาการทางาน จะ ตรวจสอบแก้ไขไดย้ าก
นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) ใบเนื้อหา หน่วยท่ี 8 237 หน้าที่ 8/36 8.1.2 การออกแบบวงจรเรียงลาดับแยกสัญญาณควบคุมแบบชิฟรีจิสเตอร์ (Shift Register Sequence Circuit Design) ระบบการแยกสญั ญาณควบคุมที่สาคญั อีกชนดิ หน่งึ มีลกั ษณะการควบคมุ เชน่ เดยี วกบั แบบคาสเคด แต่การควบคุมโดยวิธีน้ีจะมีข้อดกี ว่าคือ สัญญาณที่ส่งออกไปควบคมุ การทางานของวาล์วต่าง ๆ จะรวดเร็ว และแนน่ อนกว่า เพราะสญั ญาณลมไมต่ อ้ งว่งิ ผ่านวาลว์ หลายตัวเหมือนแบบคาสเคด หลักการควบคุมแบบชิฟรีจิสเตอร์ประกอบด้วยวาล์วชนิดความดันสองทาง 1 ตัว และลิ้นควบคุม ทศิ ทาง 3/2 อกี 1 ตัว การทางานเม่อื มีสัญญาณ P1 มารออยู่ ล้นิ ควบคุมทิศทาง 3/2 ยงั อยู่ในตาแหนง่ ปกติ ถ้ามีสัญญาณ P1 และP2 จึงมีสัญญาณออกที่รูลม 14 ลิ้นควบคุมทิศทาง 3/2 ความดัน 1 ออกที่รูลม 2 ไป ควบคุมการทางานของวงจรต่อไปเมื่อจังหวะการทางานผ่านพ้นไป จะมีสัญญาณ Y ดันให้ลิ้นควบคุม ทศิ ทาง 3/2 กลับตาแหน่ง รปู ท่ี 8.10 แสดงลนิ้ ควบคุมแยกสัญญาณแบบชฟิ รจี สิ เตอร์ การออกแบบแยกสัญญาณควบคุมแบบรีจิสเตอร์นี้ มีหลักการแบ่งกลุ่มควบคุมเช่นเดียวกับแบบ คาสเคด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะงานและความปลอดภัยที่ต้องการ จากที่วงจรเรียงลาดับแยกสัญญาณ ควบคุมแบบคาสเคด จะไม่สามารถใช้ควบคุมกระบอกสูบทางานเรียงลาดับ A+ A- B+ B- หรือ B+ B- A+ A- ได้ สามารถการควบคุมการทางานของกระบอกสูบ 2 ตัว โดยแบ่งการควบคุมเป็น 3 เส้นตามลักษณะ งานไดอะแกรม A+ A- B+ B- ไดด้ ังแสดงในรปู ท่ี 8.11 การแบ่งกลุ่มควบคมุ A+ / A- B+ / B- 12 3
238 ใบเนือ้ หา หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 9/36 นวิ แมติกส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) รปู ที่ 8.11 วงจรเรยี งลาดบั แยกสญั ญาณควบคมุ กระบอกสูบ A+ B+ B- A- แบบชิฟรีจีสเตอร์ ทีม่ า : มงคล อาทภิ าณุ (2527 : 134) การทางานลิ้นควบคุมทิศทาง 1.2, 1.3, 1.4, 2.3 จะส่งสัญญาณบังคับให้วงจรเรียงลาดับแยก สัญญาณควบคุมกระบอกสบู แบบชิฟรีจีสเตอร์แต่ละชุดเปล่ียนกลุ่มลมและส่งสัญญาณบังคับให้ ลิ้มลมหลกั บงั คบั การทางานของกระบอกกสบู ให้ทางานของการแบ่งกลุ่มตามไดอะแกรมที่กาหนด วงจรเรียงลาดับแยกสัญญาณควบคุมกระบอกสูบแบบชิฟรีจีสเตอร์นี้ กาลังเป็นที่นิยมมากขึ้น เพราะควบคุมได้รวดเร็วและแน่นอนกว่าแบบคาสเคด แต่ในบางกรณีอาจใช้ทั้งสองระบบร่วมกันในวงจร เพื่อความสะดวกและเหมาะสมในการควบคุมการทางานคือ ในกรณีแยกการควบคุมกลุ่มลมจานวนมาก ควบคุมแบบชิฟรีจีสเตอร์ จะรวดเรว็ และแนน่ อนกวา่ เพราะลมไม่ต้องวิ่งผ่านลิ้นควบคุมกลุ่มลมหลายตัว ใน กรณีแยกการควบคุมกลุ่มลมเพยี ง 2 หรือ 3 กลมุ่ การควบคมุ แบบคาสเคดจะสะดวกและคลอ่ งตัวกว่า
239 นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) ใบเนือ้ หา หน่วยที่ 8 หน้าท่ี 10/36 8.2 นวิ แมตกิ ส์ไฟฟา้ (electro-pneumatics) ระบบนวิ แมติกส์ส่วนใหญ่จะใชก้ ารควบคุมด้วยไฟฟา้ และอิเล็กทรอนิกส์ เน่ืองจากสามารถปรับปรุง ระบบที่มีความสลับซับซ้อนมาก ๆ ได้ดี และมีความยืดหยุ่นสูง โดยการใช้วาล์วโซลีนอยดแ์ ละรเี ลย์ควบคุม กระบอกสูบ และใช้สัญญาณป้อนกลับจากรีดสวิตช์ (reed switch) หรือเซนเซอร์หรือสวิตช์ไฟฟ้าจากัด ระยะ (limit switch) และสามารถใช้อุปกรณอ์ ิเล็กทรอนิกส์ควบคุม เช่น PLCVs หรอื สามารถใช้โปรแกรมท่ี ออกแบบในคอมพิวเตอร์ควบคุมไปสั่งงานให้ตัวอุปกรณ์ของจริงทางานได้ โดยผ่านกล่องเชื่อมต่อสัญญาณ กล่อง EasyPort ของบรษิ ทั เฟสโต้ จากดั ข้อดี ของการควบคุมด้วยนิวแมติกส์ไฟฟ้าคือ มีความน่าเชื่อถือสูง เนื่องจากมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ น้อย ลดการวางแผนและการดูแลทดสอบการใช้งานของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสาหรับการควบคุมท่ี ซับซอ้ น ขอ้ เสีย ระบบนิวแมตกิ ส์ควบคมุ ดว้ ยไฟฟา้ น้ีไมส่ ามารถใช้ในโรงงานผลติ กา๊ ซไวไฟ 8.2.1 อปุ กรณไ์ ฟฟา้ ในระบบนวิ แมตกิ ส์ไฟฟา้ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการควบคุมการทำงานของกระบอกสูบหรือมอเตอร์ลม ซึ่งจะอยู่ในส่วน ของวงจรควบคุมการทำงานของวาล์วโดยใช้ไฟฟ้า ซึ่งมีอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าต่าง ๆ ประกอบด้วย สวิตช์ ปุ่มกด สวิตช์กดค้างตำแหน่งลิมิตสวิตช์ รีดสวิตช์ สวิตช์ความดัน รีเลย์ตั้งเวลา รีเลย์อุปกรณ์นับจำนวน อปุ กรณ์ตรวจจับสญั ญาณหรอื เซนเซอร์ 8.2.1.1 สวิตชป์ ุ่มกด (pushbutton switch) สวิตชป์ ุ่มกด มีลักษณะการทำงานโดยการกดติด ปล่อยดับ โดยมีแรงภายนอกมา กระทำ เช่น มือกด เมื่อปล่อยมือจะกลับสู่ตำแหน่งปกติโครงสร้างภายนอกเป็นฉนวน มี 3 ชนิด คือ สวิตช์ ปมุ่ กดปกติเปิด สวิตช์ปุม่ กดปกติปิดและสวิตช์ปุ่มกดปกตเิ ปิดปกตปิ ดิ อยใู่ นตัวเดียวกนั รปู ท่ี 8.12 สวติ ซ์ปมุ่ กด
240 ใบเนื้อหา หน่วยท่ี 8 หนา้ ท่ี 11/36 นวิ แมติกส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 1) สวิตชป์ มุ่ กดปกติเปดิ ในสภาวะปกตขิ องสวิตช์ป่มุ กดปกตเิ ปดิ หนา้ สมั ผัส 3 จะ ไม่ต่อกับ 4 กระแสไฟฟา้ ไม่สามารถไหลผ่านได้ ดังรปู ที่ 8.13 (ก) เมือ่ กดสวติ ช์สภาวะการทำงานหน้าสัมผัส 3 จะต่อถึงกันกับ 4 ทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านไปได้ดังรูปท่ี 8.13 (ข) เมื่อปล่อยมือสปริงจะดนั ให้ หนา้ สัมผัสกลับส่ตู ำแหน่งสภาวะปกติ (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน (ค) สญั ลกั ษณ์ รูปที่ 8.13 แสดงการทางานและสญั ลักษณส์ วติ ช์ปุ่มกดปกติเปดิ 2) สวิตช์ปุ่มกดปกติปิด ในสภาวะปกติของสวิตช์ปุ่มกดปกติปิด หน้าสัมผัส 1 จะ ต่อถึงกันกับ 2 กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้ทันที ดังรูปที่ 8.14 (ก) เมื่อกดสวิตช์สภาวะการทำงาน หน้าสัมผัส 1 จะไม่ต่อกับ 2 ทำให้กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลผ่านได้ ดังรูปที่ 8.14 (ข) เมื่อปล่อยมือแรง สปริงจะดันให้หนา้ สมั ผัสกลับสู่ตำแหนง่ ปกติ (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน (ค) สัญลักษณ์ รูปที่ 8.14 แสดงการทางานและสัญลกั ษณส์ วติ ช์ปมุ่ กดปกตปิ ิด
นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) ใบเนื้อหา หน่วยท่ี 8 241 หนา้ ท่ี 12/36 3) สวิตช์ปุ่มกดปกตเิ ปิด ปกตปิ ิดอยู่ในตัวเดียวกนั ในสภาวะปกติหน้าสัมผัสจะ ตอ่ ถึงกนั คอื 1 ตอ่ กบั 2 ปกติปิด (NC) หนา้ สมั ผสั อกี หน่ึงชดุ จะไมต่ ่อถึงกันคือ 3 ไมต่ อ่ 4 ปกติเปิด (NO) ดัง รูปท่ี 8.15 (ก) เมอื่ ถกู กดให้อยู่ในสภาวะการทำงานหน้าสัมผัสของสวติ ช์จะทำงานสลับกนั คือจากปกติเปิด จะเป็นปิดและปกติปิดจะเป็นเปิด ดังรูปที่ 8.15 (ข) ใช้สำหรับควบคุมการทำงานในวงจรที่มีลักษณะการ ทำงานที่แตกต่างกันและใชส้ ำหรบั ป้องกันวงจรไม่ให้ทำงานพรอ้ มกัน (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน (ค) สัญลกั ษณ์ รปู ท่ี 8.15 แสดงการทางานและสญั ลักษณ์ป่มุ กดปกติเปดิ ปกติปิดอยู่ในตวั เดียวกัน 8.2.1.2 สวิตช์กดค้างตำแหน่ง (toggle switch) เป็นสวิตชท์ ี่กดเปลี่ยนตำแหน่งแล้วค้าง สภาวะในสภาวะปกติหนา้ สัมผสั 1 จะไมต่ อ่ กับ 2 กระแสไฟฟา้ ไมส่ ามารถไหลผ่านได้ ดังรูปท่ี 8.17 (ก) เมื่อ กดสวิตชใ์ ห้อยู่ในตำแหน่งทำงาน หน้าสัมผัส 1 จะต่อกับ 2 กระแสไฟฟา้ ไหลผ่านได้ ดังรปู ที่ 8.17 (ข) และ เมื่อกดสวติ ชอ์ กี ครัง้ หนึ่งก็จะเปน็ การคนื สภาวะตำแหนง่ เดิม ใชส้ ำหรับปิดเปิดวงจร รูปท่ี 8.16 แสดงสวิตช์กดคา้ งตาแหน่ง
242 ใบเนอ้ื หา หน่วยท่ี 8 หนา้ ที่ 13/36 นิวแมติกส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน (ค) สญั ลกั ษณ์ รปู ที่ 8.17 แสดงการทางานและสญั ลักษณส์ วติ ช์กดค้างตาแหน่ง 8.2.1.3 ลิมิตสวติ ช์ (limit switch) สวิตชท์ ี่ทำงานไดโ้ ดยใชก้ ลไกจากภายนอกเล่อื นมากดลูกกลิ้งที่ ตัวสวิตช์โดยเมื่อมีการกดสวิตช์ตำแหน่งของหน้าสัมผัสภายในจะเปลี่ยนตำแหน่ง ในการใช้งานของลิมิต สวิตชจ์ ะใช้สำหรบั การจำกดั ระยะและตำแหนง่ ในวงจรไฟฟ้า รูปท่ี 8.18 แสดงลิมิตสวติ ช์ หลักการทำงาน ในสภาวะปกติหน้าสัมผัส 1 จะต่อถึงกันกับ 2 ปกติปิด (NC) หน้าสัมผัส 1 จะไม่ ต่อถึงกันกับ 4 (NO) ดังรูปที่ 8.19 (ข) เมื่อกลไกจากภายนอกเลื่อนมากดลูกกลิ้งที่ตัวสวิตช์เป็นสภาวะการ ทำงานหน้าสัมผัส 1 จะต่อถึงกันกับ 4 ส่วนหน้าสัมผัส 1 จะจาก 2 ดังรูปที่ 8.19 (ก) เมื่อกลไกเลื่อนออก จากลกู กลง้ิ ลิมิตสวิตชจ์ ะกลับคืนสภาวะปกติ (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน (ค) สัญลักษณ์ รูปที่ 8.19 แสดงการทางานและสัญลกั ษณ์ของลิมิตสวิตช์
นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) ใบเนอื้ หา หนว่ ยที่ 8 243 หน้าท่ี 14/36 8.2.1.4 รีดสวิตช์ (reed switch) เปน็ สวิตช์ที่ทำงานโดยไมม่ ีการสัมผัสหรือกดท่ีตัวสวิตช์ สามารถทำงานไดโ้ ดยอาศยั อำนาจแม่เหล็กที่ติดต้ังไวภ้ ายในลูกสูบ เพือ่ ทำการตรวจจับตำแหน่งทำงานของ ลกู สบู โดยมีความไวในการตัดท่อสงู ซ่งึ เหมาะสำหรับงานท่ไี ม่สามารถติดตัง้ ลิมติ สวติ ชไ์ ว้ที่บริเวณลูกสบู ได้ รูปที่ 8.20 แสดงรีดสวิตช์ หลักการทำงาน เมื่อลูกสูบเลื่อนมาตรงตำแหน่งของรีดสวิตช์ที่ติดตั้งไว้ สภาวะของหน้าสัมผัส ภายในจะเปลี่ยนตำแหน่ง และกลับสภาพเดิมเมื่อลูกสูบเล่ือนออกจากตำแหน่งของรีดสวิตช์ในการติดต้ังรีด สวิตช์จะติดตั้งที่ตัวกระบอกสูบและให้ตัวรีดสวิตช์แนบกับกระบอกสูบ ส่วนตำแหน่งสามารถเลือกได้ตาม ความต้องการขนึ้ อยู่กบั ลักษณะของการใช้งาน ดงั รูปที่ 8.21 (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน รปู ที่ 8.21 แสดงการทางานของรีดสวติ ช์
244 ใบเน้ือหา หนว่ ยที่ 8 หน้าท่ี 15/36 นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) รปู ท่ี 8.22 แสดงการตดิ ต้ังรีดสวิตช์ที่กระบอกสบู 8.2.1.5 สวิตช์ความดัน (pressure switch) เป็นสวิตช์ที่ทำงานโดยอาศัยความดันจาก แรงดนั ลมเปน็ ตัวกดสวิตช์เพอ่ื ใหห้ น้าสัมผัสสวิตช์ทำงานและเปลีย่ นสภาวะหนา้ สัมผสั รปู ที่ 8.23 แสดงสวติ ช์ความดัน หลักการทำงาน เมื่อมีความดันจากแรงดันลมมากดลกู สูบภายในสวิตช์ ลูกสูบจะเลื่อนไป กดหน้าสัมผัสของสวิตช์ ทำใหต้ ำแหนง่ ของหน้าสัมผัสเปลีย่ นตำแหน่ง และเมื่อความดนั ลมน้อยกว่าแรงของ สปรงิ ตำแหน่งของหน้าสมั ผสั ก็จะกลบั คนื สสู่ ภาพเดิมปกติ (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะทางาน (ค) สญั ลกั ษณ์ รูปที่ 8.24 แสดงการทางานและสญั ลกั ษณ์ของสวิตชค์ วามดนั
นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 245 ใบเนอ้ื หา หน่วยที่ 8 หน้าท่ี 16/36 8.2.1.6 รีเลย์ (relay) อุปกรณ์ที่ใช้ในการตัดต่อวงจรไฟฟ้าเป็นลักษณะการทำงานที่ อาศัยหน้าสัมผัสเป็นลักษณะคล้ายสวิตช์โดยหน้าสัมผัสจะทำงานซึ่งอาศัยการเหนี่ยวของสนามแม่เหล็กที่ เกิดจากขดลวดไฟฟา้ หรอื คอยลใ์ นตัวรีเลย์ ใชส้ ำหรบั ระบบไฟฟา้ กระแสตรงที่มีแรงดันต่ำวา่ 24 โวลต์ รปู ท่ี 8.25 แสดงรเี ลย์ไฟฟา้ (ก) สว่ นประกอบ (ข) สัญลกั ษณ์ รปู ที่ 8.26 แสดงการทางานของรีเลย์ไฟฟา้ 8.2.1.7 รีเลย์ตั้งเวลา (time relay) สวิตช์ที่ทำงานโดยอาศัยการหน่วงเวลาด้วยระบบ อิเล็กทรอนิกส์ หรือระบบมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กการทำงานจะจ่ายสัญญาณไฟเลี้ยงเข้าที่วงจร อิเล็กทรอนิกส์ หรือมอเตอร์แล้วตั้งเวลาที่ปุ่มปรับเวลา เมื่อได้เวลาตามท่ีกำหนดหน้าสัมผัสก็จะเปลี่ยน ตำแหน่งและหยุดการทำงานหรือกลับคืนสภาวะเดิมโดยการกดปุ่มรีเซทในตัว หรือตัดสัญญาณไฟที่เลี้ยง วงจรอิเล็กทรอนิกส์ หรือมอเตอร์ไฟฟ้าการหน่วงเวลาจะมี 2 ลักษณะ คือ หน่วงเวลาตอนมีสัญญาณกับ หน่วงเวลาตอนตัดสัญญาณ
246 ใบเนือ้ หา หนว่ ยที่ 8 หน้าที่ 17/36 นิวแมติกส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) รูปที่ 8.27 แสดงลักษณะของรีเลยต์ งั้ เวลา 1) รเี ลย์ต้ังเวลาแบบหนว่ งเวลาในขณะทม่ี ีสญั ญาณไฟเขา้ รีเลยต์ ้ังเวลาจะเร่ิมนับ เวลาการหน่วงเมื่อมีสัญญาณไฟมาเลี้ยงขดลวดรีเลย์ KT จะทำให้รีเลย์ตั้งเวลาเริ่มทำงานและจะนับเวลา จนถึงเวลาทีต่ ั้งไว้ ชุดหน้าสัมผสั กจ็ ะเปลี่ยนสภาวะการทำงานจากหน้าสมั ผัส 15 ต่ออยู่กับ 16 ก็จะเปลี่ยน การตอ่ ให้หน้าสมั ผสั 15 ต่อกับ 18 แทน และเม่ือตัดสญั ญาณ ก็จะทำให้ชุดหน้าสมั ผสั กลบั ส่สู ภาพเดมิ รปู ท่ี 8.28 แสดงการทางานรีเลยต์ งั้ เวลาแบบหน่วงเวลาในขณะท่มี สี ญั ญาณไฟเข้า 2) รีเลย์ตั้งเวลาแบบหน่วงเวลาเมื่อตัดสัญญาณไฟออก รีเลย์ตั้งเวลาจะเริ่มนับ เวลาของการหน่วงเมื่อสัญญาณไฟฟ้าเลี้ยงขดลวดของรีเลย์ถูกตัดออก จะทำให้หน้าสัมผัสเปลี่ยนตำแหน่ง การต่อหน้าสัมผัส 15 จะต่อกับหน้าสัมผัส 18 แทน และเมื่อตัดกระแสไฟไม่ใหไ้ หลเข้าขดลวดรีเลย์ตั้งเวลา รเี ลย์ต้งั เวลาจะเรม่ิ นบั เวลาจนถงึ เวลาทีต่ ้งั เอาไว้ชุดหนา้ สมั ผสั จะกลับส่สู ภาพเดมิ รูปที่ 8.29 แสดงการทางานรีเลย์ตัง้ เวลาแบบหนว่ งเวลาในขณะท่ีมีสัญญาณไฟออก
นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 247 ใบเนือ้ หา หน่วยที่ 8 หนา้ ท่ี 18/36 8.2.1.8 อุปกรณน์ ับจำนวน (counter) อปุ กรณท์ ่ีทำงานโดยอาศยั การเปดิ –ปิดทางไฟฟ้า หรือสัญญาณพัลส์เพื่อสั่งให้มีการนับที่ตัวนับแล้วเมื่อถึงจำนวนนับที่ตั้งค่าไว้หน้าสัมผัสก็จะทำงานโยก เปลี่ยนสภาวะการทำงาน โดยมี 2 แบบคอื แบบนับอย่างเดียวและแบบนับตัง้ จำนวน รูปที่ 8.30 แสดงลักษณะอุปกรณน์ ับจานวน 8.2.1.9 อุปกรณ์ตรวจจับหรือเซนเซอร์ (sensor) อุปกรณ์ท่ีทำหน้าที่ตรวจจับหรือรับ สัญญาณจากอุปกรณ์ทำงานของอุปกรณ์อื่น โดยเป็นผลทางฟิสิกส์หรือทางกายภาพ เช่น ระยะทาง แสง ความร้อน เสียงและสี เป็นต้น แล้วเปลี่ยนสัญญาณเหล่านั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้าเพื่อนำไปใช้งานใน ระบบควบคุมต่อไป อุปกรณ์ตรวจจับหรือเซนเซอร์ที่นิยมใช้ในปัจจุบันในโรงงานอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็น 3 ชนิด 1) อินดักทีฟเซนเซอร์ (inductive sensor) เป็นอุปกรณ์เซนเซอร์ที่ทำงานโดย อาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานภายในเซนเซอร์ ใช้ในการตรวจจับวัตถุที่เป็นโลหะในงาน เกี่ยวกับการนับจำนวน การแยกประเภทชิ้นงาน และการตรวจสอบตำแหน่ง โดยบริเวณส่วนหัวจะสร้าง สนามแม่เหล็กขึ้น แล้วส่งอำนาจแม่เหล็กไปยังวัตถุที่ต้องการตรวจสอบซึ่งเป็นโลหะทำให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงค่าการเหนย่ี วนำข้ึนในวงจรตรวจจับ เมือ่ มีการเปลยี่ นแปลงจะสง่ สญั ญาณไปขยายให้สูงขึ้นเพ่ือ ตอ่ ไปยงั อุปกรณ์ควบคมุ ภายนอกตอ่ ไป (ก) อินดักทีฟเซนเซอร์ (ข) สญั ลักษณ์ รูปท่ี 8.31 แสดงลักษณะอนิ ดักทีฟเซนเซอร์สัญลกั ษณ์
248 ใบเนือ้ หา หน่วยท่ี 8 หน้าที่ 19/36 นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) 2) คาปาซิทีฟเซนเซอร์ (capacitive sensor) เป็นอุปกรณ์เซนเซอร์ที่ทำงาน โดยอาศัยหลักการเปลี่ยนแปลงค่าความจุภายในเซนเซอร์ใช้ตรวจจับชิ้นงานที่เป็นโลหะ หรือวัตถุที่เป็นส่ือ นำไฟฟ้า ใช้งานในลักษณะของตรวจจับระยะทาง การนับจำนวน การแยกประเภทชิ้นงาน และการ ตรวจสอบตำแหนง่ สว่ นหวั จะสรา้ งสนามแมเ่ หลก็ แลว้ สง่ อำนาจแม่เหล็กไปยังวตั ถุทต่ี ้องการตรวจจับซ่ึงเป็น สื่อนำไฟฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าความจุทางไฟฟ้าและนำไปใช้ขยายสัญญาณเพื่อการควบคุมใน วงจรไฟฟ้า (ก) คาปาซิทีฟเซนเซอร์ (ข) สญั ลักษณ์ รปู ท่ี 8.32 แสดงลักษณะคาปาซทิ ฟี เซนเซอร์สัญลักษณ์ 3) ออปติกคอลเซนเซอร์ (optical sensor) เป็นอุปกรณ์เซนเซอร์ที่ทำงานโดย อาศยั หลกั การของคลื่นแสงใช้ในการตรวจจับวัตถุต่าง ๆ การนำไปใช้งานใชต้ รวจจับช้ินงานเก่ียวกับการนับ จำนวน การแยกประเภทช้นิ งาน และการตรวจสอบตำแหน่ง สามารถแบ่งออกได้เปน็ 3 ชนดิ ดังน้ี รูปที่ 8.33 แสดงลักษณะออปตกิ คอลเซนเซอร์
249 นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) ใบเนื้อหา หนว่ ยที่ 8 หนา้ ท่ี 20/36 (1) ออปติกเซนเซอร์แบบแยกตัวรับและตัวส่ง (through beam sensor ) การ ทำงานออปติกเซนเซอร์ใช้แสงเป็นตัวตรวจจับชิ้นงานโดยมีตัวส่งยิงลำแสงไปยังตัวรับแสง เมื่อมีวัตถุ เคลอ่ื นท่ีมาตัดลำแสง ตัวรบั จะทำงานทนั ทีและนำไปใช้งานในวงจรควบคมุ ตอ่ ไป รปู ที่ 8.34 แสดงการทางานออปติกเซนเซอร์แบบแยกตัวรบั และตัวส่ง (2) ออปติกเซนเซอร์แบบใช้แผ่นสะท้อน (through reflective sensor ) การ ทำงานจะมีการยิงลำแสงออกจากตัวสง่ แล้วยิงลำแสงไปยังแผ่นสะท้อน ลำแสงสะท้อนกลับมาตัวรับซึ่งอยู่ ในตวั เดียวกัน เม่ือมีวัตถมุ าตัดลำแสงจะทำให้เซนเซอร์ทำงาน และนำไปใช้ในวงจรควบคุมไฟฟ้าตอ่ ไป รปู ที่ 8.35 แสดงการทางานออปตกิ เซนเซอร์แบบใชแ้ ผน่ สะทอ้ น (3) ออปติกเซนเซอร์แบบใช้ชิ้นงานเป็นตัวสะท้อน (diffuse sensor) เซนเซอร์ ชนิดนี้มีตัวรับส่งในตัวเดียวกันโดยการยิงลำแสงออกจากตัวส่ง เมื่อมีวัตถุมาตัดลำแสงก็จะสะท้อนลำแสง กลบั มาตัวรับท่อี ยู่ภายใน เซนเซอรก์ ็จะทำงานทนั ที รปู ที่ 8.36 แสดงการทางานออปติกเซนเซอร์แบบใช้ชิน้ งานเป็นตวั สะท้อน
250 นิวแมติกสแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) ใบเน้ือหา หน่วยท่ี 8 หนา้ ท่ี 21/36 8.2.1.10 วาล์วในระบบนิวแมติกส์ไฟฟ้าหรือโซลีนอยด์วาล์ว (solenoid valve) การ ควบคุมระบบนิวแมติกส์ไฟฟ้าจำเป็นจะต้องใช้วาล์วเป็นตัวควบคุมการทำงานหรือทำหน้าที่ในการเปลี่ยน ทิศทางลม เพื่อส่งผ่านลมแรงดันไปยังอุปกรณ์ทำงานให้สามารถทำงานตามทีต่ ้องการได้ส่งอุปกรณ์ควบคมุ คือโซลีนอยด์หรือขดลวดสร้างสนามแม่เหล็ก โดยมีหลักการทำงานในสภาวะปกติเมื่อยังไม่มีกระแสไฟฟ้า ไหลเข้าขดลวดโซลีนอยด์ จึงยังไม่มีอำนาจแม่เหล็กสปริงก็จะดึงแกนเหล็กให้อยู่กับที่ดังรูปที่ 8.37 (ก) ใน สภาวะการทำงาน เมือ่ จา่ ยกระแสไฟฟ้าเขา้ ขดลวดโซลนี อยด์กจ็ ะเกิดอำนาจแม่เหลก็ แลว้ ดงึ เอาแกนเล็กเข้า มาอย่ใู นวงโคจรสนามแมเ่ หล็ก ซึง่ จะเอาแกนเหล็กไปกดเลอื่ นตำแหนง่ ของวาล์วตอ่ ไป ดังรปู ท่ี 8.37 (ข) (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะการทางาน รปู ท่ี 8.37 แสดงการทางานของโซลนี อยด์วาล์ว ทีม่ า : ทักษิณ โสภาปยิ ะ (2556 : 140) 1) วาล์ว 2/2 ปกติปิด เลื่อนวาล์วด้วยโซลีนอยด์วาล์วกลับด้วยแรงสปริง (2/2 waysingle solenoid valve) การทำงานของวาล์ว เมื่อยังไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ตำแหน่งปกติ จึงยังไม่มีอำนาจแม่เหล็กสปริงก็จะดึงแกนเหล็กให้ลิ้นของวาล์วปิด ทำให้ลมไม่สามารถผ่าน จาก 1(P) ไปยัง 2(A) ดังรูปท่ี 8.38 (ก) เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ในตำแหน่งการ ทำงานทำให้เกิดอำนาจ แม่เหล็กแล้วดึงเอาแกนเล็กเข้ามาในวงโคจรสนามแม่เหล็ก ทำให้ลิ้นวาล์วเลื่อน เปิดทางลม ลมสามารถผา่ นจาก 1(P) ไปยัง 2(A) ได้ และเมอื่ ตดั กระแสไฟฟ้าออกจากขดลวดโซลนี อยด์ Y1 ทำให้หมดอำนาจแมเ่ หลก็ สปริงจะดงึ แกนเหลก็ วาลว์ กลับสตู่ ำแหน่งสภาวะปกติดังรปู ท่ี 8.38 (ข) (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะการทางาน รปู ที่ 8.38 แสดงการทางานของโซลนี อยด์วาล์ว 2/2 ปกติปิด กลับด้วยแรงสปริง
นวิ แมติกส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) 251 ใบเน้ือหา หนว่ ยท่ี 8 หน้าที่ 22/36 (ก) วาลว์ 2/2 (ข) สัญลักษณ์ รูปที่ 8.39 แสดงวาลว์ 2/2 ปกติปดิ เลอ่ื นวาล์วด้วยโซลนี อยดว์ าล์วกลบั ด้วยแรงสปริง ท่มี า : https://www.shako.com.tw/2-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560) 2) วาล์ว 3/2 ปกติปิดเลื่อนวาล์วด้วยโซลีนอยด์วาล์วกลับด้วยแรงสปริง (3/2 way single solenoid valve) การทำงานในตำแหนง่ ปกติยงั ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ยังไม่มีอำนาจแม่เหล็กสปริงก็จะดันให้ลิ้นของวาล์วปิด ทำให้ลมไม่สามารถผ่านจาก 1(P) ไปยัง 2(A) ส่วน ลมจาก 2(A) ผา่ นไป 3(R) ได้ดงั รูปท่ี 8.40 (ก) ตำแหนง่ ทำงาน เมื่อจ่ายกระแสไฟฟา้ เขา้ ขดลวดโซลนี อยด์Y1 ทำใหเ้ กิดอำนาจแมเ่ หล็กแลว้ ดึงเอาแกนเลก็ เข้ามาในวงโคจรสนามแม่เหล็ก จะทำให้ลิ้นวาล์วเล่ือนเปิดทาง ลม ลมจะไหลจาก 1(P) ไปยัง 2(A) ทางลม R(3) จะถูกปิด และเมื่อตัดกระแสไฟฟ้าจากขดลวดโซลีนอยด์ Y1 หมดอำนาจแม่เหลก็ สปริงจะเลอ่ื นวาลว์ กลับสตู่ ำแหน่งปกติดังรูปท่ี 8.40 (ข) (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะการทางาน รปู ท่ี 8.40 แสดงการทำงานวาลว์ 3/2 ปกตปิ ิด เลอื่ นวาลว์ ดว้ ยโซลนี อยด์วาลว์ กลับด้วยแรงสปริง
252 ใบเนือ้ หา หนว่ ยที่ 8 หน้าที่ 23/36 นวิ แมตกิ สแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 3) วาลว์ 4/2 เลอื่ นวาลว์ ดว้ ยโซลีนอยด์วาล์วให้ลมไปเล่ือนวาล์วเล่ือนกลับด้วย สปริง (4/2 way single solenoid valve pilot controlled) การทำงานตำแหนง่ ปกตยิ งั ไม่มีกระแสไฟฟ้า ไหลเขา้ ขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ยังไมม่ อี ำนาจแมเ่ หล็กสปริงก็จะดันใหล้ ้ินของวาล์วปิด ทำให้ลมไหลจาก 1(P) ไปยัง 2(A) และลมจาก 4(B) ผ่านไป 3(R) ดังรูปท่ี 8.41 (ก) เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ทำใหเ้ กิดอำนาจแมเ่ หล็ก ลิน้ เล็กของวาล์วเปิด ลมจาก 1(P) ไป 4(B) และลมจาก 2(A) ไป 3(R) และเมื่อตัด กระแสไฟฟ้าออกจากขดลวดโซลีนอยด์ Y1 หมดอำนาจแม่เหล็กสปริงจะดันแกนเหล็กอ่อนของวาล์วเลื่อน กลับตำแหนง่ ปกตสิ ปรงิ ดนั ลน้ิ ของวาลว์ เลื่อนกลบั ตำแหนง่ ปกติดังรูปที่ 8.41 (ข) (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะการทางาน รปู ท่ี 8.41 แสดงการทำงานวาลว์ 4/2 ใช้ขดลวดโซลีนอยด์เปดิ ทางลมใหล้ มไปเลื่อนวาลว์ เล่ือนกลับ ดว้ ยสปริง (ก) สภาวะปกติ (ข) สภาวะการทางาน รูปท่ี 8.42 แสดงการทำงานวาล์ว 4/2ใช้โซลนี อยด์เปดิ ทางลมให้ลมไปเล่ือนวาลว์ เลอื่ นกลบั ด้วยสปริง ท่ีมา : https://www.shako.com.tw/4-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560)
นิวแมตกิ ส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 253 ใบเนื้อหา หนว่ ยท่ี 8 หน้าที่ 24/36 4) วาล์ว 4/2 เลื่อนวาล์วด้วยโซลีนอยด์วาลว์ กลับดว้ ยโซลีนอยด์วาล์ว (4/2 way double solenoid valve) การทำงานตำแหน่งปกตยิ ังไม่มีจ่ายกระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ยังไม่มีอำนาจแม่เหล็กสปริงก็จะดันให้ลิ้นของวาล์วปิด ทำให้ลมไหลผ่านจาก 1(P) ไปยัง 4(B) และลม จาก 2(A) ผ่านไป 3(R) ดงั รปู ที่ 8.43 รูปที่ 8.43 แสดงตำแหน่งของวาล์ว 4/2 สภาวะปกติ ทม่ี า: https://www.shako.com.tw/4-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560) ตำแหน่งทำงานเมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ทำให้เกิดอำนาจ แม่เหล็กแกนลูกสูบเคลื่อนท่ีทำให้ลิ้นเล็กของวาล์วเลื่อน ลมจากท่อ 1(P) จะไหลไปดันให้ลูกสูบและแผ่น เลื่อนเคล่อื นที่ ลมไหลจาก 1(P) ผา่ นไป 2(A) และจาก 4(B) ไป 3(R) ดังรปู ที่ 8.44 เมอ่ื ตดั กระแสไฟฟ้าออก ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า Y1 ลูกสูบและแผ่นเลื่อนจะค้างตำแหน่งไว้ และเมื่อจ่ายไฟเข้าขดลวดโซลินอยด์ Y2 ทำให้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า Y2 ดูดแกนเหล็กทำให้ลิ้นวาล์วเลื่อนลมจาก 1(P) ไหลผ่านช่องเล็กไปดันให้ ลกู สบู เลอ่ื นกลับในสภาวะปกติ รูปที่ 8.44 แสดงตำแหน่งของวาล์ว 4/2 สภาวะทำงาน ที่มา: https://www.shako.com.tw/4-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560)
254 ใบเนือ้ หา หน่วยท่ี 8 หน้าที่ 25/36 นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) รปู ท่ี 8.45 แสดงตำแหนง่ วาล์ว 4/2 เล่ือนวาล์วดว้ ยโซลนี อยดว์ าลว์ กลับด้วยโซลีนอยด์วาลว์ ที่มา: https://www.shako.com.tw/4-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560) 5) วาล์ว 5/2 เลื่อนวาล์วด้วยโซลีนอยด์วาล์วกลับด้วยแรงสปริง (5/2 way single solenoidvalve) การทำงานตำแหน่งปกติยังไม่มีจ่ายกระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ยัง ไม่มีอำนาจแม่เหล็ก สปริงก็จะดันลูกสูบของวาล์วอยู่ในตำแหน่งปกติลมไหลจาก 1(P) ไปยัง 2(A) และลม จาก 4(B) ไป 5(S) ส่วนท่อลม 3(R) จะถูกปิด ตำแหน่งทำงานเมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังขดลวดโซลี นอยด์Y1 เกิดอำนาจแม่เหล็กแล้วดูดเอาแกนเหล็กลูกสูบเลื่อนตำแหน่ง ทำให้ลิ้นเลื่อนวาล์วเลื่อนเปิดทาง ลม ลมจาก1(P) จะไหลผ่านช่องเล็กไปดันให้ลูกสูบเลื่อนตำแหน่ง ลมไหลจาก 1(P) ไป 4(B) และจาก 2(A) ไป 3(R) ส่วนท่อ 5(S) จะถูกปิด เมื่อตัดกระแสไฟฟ้าออกขดลวดโซลีนอยด์ Y1 สปริงก็จะดันให้ลูกสูบของ วาลว์ เลือ่ นกลับตำแหนง่ ปกติ ดงั รปู ที่ 8.45 รูปท่ี 8.46 แสดงตำแหน่งวาล์ว 5/2 เล่อื นวาล์วดว้ ยโซลนี อยด์วาล์วกลบั ดว้ ยแรงสปรงิ ท่มี า : ทักษิณ โสภาปยิ ะ (2556 : 143)
นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) 255 ใบเน้อื หา หน่วยท่ี 8 หนา้ ที่ 26/36 (ก) วาล์ว 5/2 (ข) สัญลักษณ์ รูปท่ี 8.47 แสดงวาลว์ 5/2 ใช้ขดลวดโซลนี อยด์เปดิ ทางลมใหล้ มเล่ือนวาลว์ วาลว์ กลบั ด้วยแรงสปริง 6) วาล์ว 5/2 เลื่อนวาล์วด้วยโซลีนอยด์วาล์วกลับด้วยโซลีนอยด์วาล์ว (5/2 way double solenoid valve) การทำงานตำแหนง่ ปกติ ยังไมม่ จี า่ ยกระแสไฟฟ้าไหลเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ยังไม่มีอำนาจแม่เหล็กจะอยู่ในตำแหน่งปกติ เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าเข้าขดลวดโซลีนอยด์ Y1 ทำให้เกิด อำนาจแม่เหล็กลิ้นเลื่อนวาล์วเปิดทางลมทำให้ลมจาก 1(P) ไปเลื่อนลูกสูบเลื่อนตำแหน่ง ลมจาก 1(P) ไป 4(B) ส่วน 2(A) จะต่อถงึ 3(R) และ 5(S) จะถูกปดิ เม่อื ตดั กระแสไฟฟา้ ออกจาก Y1 วาล์วจะคา้ งตำแหน่งไว้ เม่อื จา่ ยกระแสไฟฟ้าเขา้ ขดลวดโซลีนอยด์ Y2 ทำให้ลมจาก 1(P) ไปดนั ล้นิ เลอ่ื นวาลว์ เปดิ ทางลม ลูกสูบจะ เลอ่ื นตำแหน่งไปทางซ้าย ทำให้ลมจาก 1(P) ไป 4(B) ส่วนลมจาก 2(A) ไป 5(S) และ 3(R) จะถูกปิดเมื่อตัด กระแสไฟฟา้ ออกขดลวดโซลีนอยด์ Y2 วาลว์ จะยังคงคา้ งสภาวะไว้ดงั รูปที่ 8.47 รูปท่ี 8.48 แสดงการทำงานวาลว์ 5/2 เล่ือนวาลว์ ด้วยโซลนี อยดก์ ลับดว้ ยโซลีนอยด์วาล์ว ทมี่ า : ทกั ษิณ โสภาปยิ ะ (2556 : 143)
256 ใบเนื้อหา หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 27/36 นวิ แมติกสแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) (ก) วาล์ว 5/2 (ข) สัญลกั ษณ์ รูปท่ี 8.49 แสดงวาล์ว 5/2 เล่ือนวาล์วดว้ ยโซลีนอยด์วาล์วกลบั ด้วยโซลีนอยด์วาลว์ 7) วาล์ว 5/3 เลอ่ื นวาลว์ ดว้ ยโซลีนอยด์วาล์วกลบั ด้วยโซลีนอยดว์ าล์ว หลักการทำงาน ในสภาวะปกติทางลมในวาล์วจะถูกปิดท้ังหมด ดังรูปที่ 8.49 เม่ือ จ่ายไฟฟ้าเข้าที่ Y1 ลูกสูบจะเลื่อนไปทางขวา ลมจาก 1(P) ไป 4(B) และลมจาก 2(A) ไป 3(R) ส่วนทางลม 5(S) จะถูกปดิ ดังรปู ท่ี 8.50 เมอ่ื ตัดไฟฟ้าออกจาก Y1 จะกลบั สภาวะปกตเิ ม่ือจ่ายไฟฟา้ เข้าที่ Y2 ลูกสูบจะ เลื่อนไปทางซ้าย ลมจาก 1(P) ไป 2(A) และลมจาก 4(B) ไป 5(S) ส่วนทางลม 3(R) จะถูกปิด ดังรูปที่ 8.51 เมือ่ ตดั ไฟฟ้าออกจาก Y2 จะกลับสภาวะปกติ การนำไปใชง้ าน ใช้กับการเลื่อนชิ้นงานที่สามารถเลือกตำแหน่งของช้ินงานให้หยุด ได้ตามตำแหน่งที่ต้องการ โดยจะมีการติดตั้งรีดสวิตช์ประกอบกับตัวกระบอกสูบเพื่อกำหนดตำแหน่งให้ หยุดไดต้ ามท่ตี อ้ งการ รูปท่ี 8.50 แสดงสภาวะปกติวาลว์ 5/3 ท่มี า : ทักษณิ โสภาปยิ ะ (2556 : 143)
นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) 257 ใบเน้อื หา หนว่ ยท่ี 8 หนา้ ท่ี 28/36 รปู ท่ี 8.51 แสดงสภาวะการทำงานวาล์ว 5/3 โซลีนอยด์วาล์ว Y1 ทำงาน ท่ีมา : ทกั ษณิ โสภาปยิ ะ (2556 : 143) รูปที่ 8.52 แสดงสภาวะการทำงานวาลว์ 5/3 โซลีนอยดว์ าล์ว Y2 ทำงาน ที่มา : ทกั ษณิ โสภาปยิ ะ (2556 : 143) รปู ที่ 8.53 แสดงรูปและสญั ลักษณ์วาล์ว 5/3 เล่อื นวาล์วด้วยโซลนี อยด์วาลว์ กลบั ดว้ ยโซลนี อยด์วาลว์
258 ใบเนื้อหา หนว่ ยที่ 8 หน้าท่ี 29/36 นวิ แมตกิ สแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 8.2.2 การออกแบบวงจรเรียงลาดับกระบอกสูบท่ีไม่มสี ัญญาณตา้ นกัน เขียนเส้นทางการเดนิ ของกระบอกสูบและสัญญาณ A+ B+ A- B- ได้ดังแสดงในรูปที่ 8.53 B0 A1 B1 A0 B0 St A+ B+ A- B- รูปที่ 8.54 เส้นทางการเดนิ ของกระบอกสูบและสัญญาณ A+ B+ A- B- สามารถเขียนไดอะแกรมและช่วงชักของกระบอกสบู ได้ดังน้ี 12345 ออก กระบอกสบู A เข้า ออก กระบอกสบู B เขา้ รูปที่ 8.55 ไดอะแกรมและชว่ งชกั ของกระบอกสูบ A+ B+ A- B- เขียนวงจรไฟฟ้าเรียงลาดับควบคุมกระบอกสูบ A+ B+ A- B- ดังแสดงในรูปที่ 8.55 จะเห็นว่า สามารถเขยี นวงจรควบคมุ ได้ง่ายและล้ินควบคุมชนิด 5/2 เป็นชนดิ ท่เี หมาะสมที่สดุ ในการควบคมุ ด้วยไฟฟ้า
นวิ แมติกส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 259 ใบเนอื้ หา หนว่ ยที่ 8 หน้าที่ 30/36 A0 A1 B0 B1 42 Z3 42 3 Z4 Z1 Z2 53 53 1 1 +24V 1 2 4 3 3 A1 4 3 3 4 B1 A0 3 B0 4 4 4 Z2 Z4 Z1 Z3 0V รปู ที่ 8.56 วงจรไฟฟ้าควบคุมกระบอกสบู A+ B+ A- B-
260 นิวแมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) ใบเน้ือหา หน่วยที่ 8 หน้าท่ี 31/36 8.2.3 การออกแบบวงจรเรียงลาดับกระบอกสบู ท่ีมีสญั ญาณต้านกนั ด้วยการแบง่ กลมุ่ สญั ญาณ วงจรเรยี งลาดบั การทางานของกระบอกสูบ A+ B+ B- A- ดังแสดงในรูปท่ี 8.56 A0 A1 B1 B0 A0 Z1 Z3 Z4 Z2 St A+ B+ B- A- รูปที่ 8.57 เส้นทางการเดนิ ของกระบอกสบู และสัญญาณ A+ B+ B- A+ เม่ือเขยี นวงจรไฟฟ้าควบคุมจะเกิดสัญญาณต้านกันระบบจะไมท่ างาน ดงั แสดงในรปู ท่ี 8.57 รปู ที่ 8.58 เกิดสญั ญาณตา้ นกันทล่ี น้ิ โซลนี อยด์ Z1 และ Z2
นวิ แมตกิ สแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 261 ใบเนื้อหา หน่วยท่ี 8 หนา้ ที่ 32/36 เทคนิคการออกแบบวงจรเรียงลาดับด้วยวิธีการแบ่งกลุ่มสัญญาณทางไฟฟ้า ทาการแบ่งกลุ่ม สัญญาณทจี่ ะใช้ควบคุมออกเป็นกลุ่ม ๆ โดยจะมหี ลกั เกณฑ์ท่สี าคญั คือ ภายในกล่มุ สัญญาณเดียวกันจะต้อง ไมม่ ีการจา่ ยสญั ญาณไปควบคมุ อุปกรณ์ทางานตัวเดยี วกนั ตัวอย่าง เช่น กลุ่มที่ 1 กลมุ่ ที่ 2 ผิด เนื่องจากกลมุ่ สัญญาณนอ้ ยไป ไม่พอทจี่ ะเปล่ยี น A+ B+ B- A- กลมุ่ สญั ญาณ กลมุ่ ท่ี 1 กลมุ่ ที่ 2 กลมุ่ ท่ี 3 ถกู เพราะกลุ่มสญั ญาณมากพอพอท่ีจะ A+ B+ B- A- เปลี่ยนกล่มุ สญั ญาณ หลงั จากการแบ่งกลุ่มสัญญาณแล้ว เราตอ้ งเขียนแผนภูมิแสดงลาดับขั้นตอนการทางานดังแสดงใน รูปท่ี 8.58 รปู ที่ 8.59 แผนภูมแิ สดงลาดบั ข้นั ตอนการทางาน A+ B+ B- A- ที่มา : บุญธรรม ภทั ราจารุกุล (2557 : 229)
262 ใบเน้อื หา หน่วยท่ี 8 หน้าท่ี 33/36 นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) การเขียนวงจรเรียงลาดับด้วยวิธีการแบ่งกลุ่มสญั ญาณ สามารถจาลองการออกแบบวงจรและการ ทางานว่าถกู ตอ้ งหรอื ไม่ ดว้ ยโปรแกรม FluidSIM® ของบริษัท เฟสโต้ จากัด นาแผนภูมิแสดงลาดับขั้นตอนการทางาน A+ B+ B- A- จากรูปที่ 8.58 ไปเขียนวงจรนิวแมติกส์ ไฟฟา้ ซึ่งมีเทคนคิ การเขียนวงจรไฟฟา้ ดังตอ่ ไปน้ี 1. กลุ่มสัญญาณที่ 1 ไดแ้ ก่ รเี ลย์ K1 ต่อกบั หนา้ สัมผสั ทางไฟฟ้า K2 แบบปกตปิ ิด และลิมิตสวิตช์ A0 และหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า K1 และ K3 แบบปกติเปิด และสวิตช์กดสตาร์ตแบบค้างตาแหน่งเพื่อให้เกิด การทางานอัตโนมตั ิ ลิ้นโซลนี อยด์ Z1 ต่อกบั หน้าสัมผสั ทางไฟฟ้า K1 แบบปกตเิ ปิด ดงั แสดงในรูปท่ี 8.59 A0 A1 B0 B1 4 2 Z2 4 2 Z4 3 3 Z1 1 Z3 1 5 5 +24V 123456 78 9 10 11 3 3 3 3 3 3 3 Start K1 4 K2 4 Setup 4 3 A1 K2 K3 4 3 3 K1 4 K3 3 4 K2 K3 3 4 4 4 A0 3 4 3 4 Z3 K1 B1 4 B0 4 Z4 Z2 4 3 4 1 3 1 Z1 K3 K2 K1 4 2 2 A1 A1 A1 K2 A2 K3 K1 A2 A2 0V 52 14 1 3 5 3 8 10 6 11 รปู ที่ 8.60 เขียนวงจรไฟฟา้ กลุ่มสญั ญาณที่ 1
นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 263 ใบเนอ้ื หา หนว่ ยท่ี 8 หนา้ ท่ี 34/36 2. กลุ่มสัญญาณที่ 2 ได้แก่ รีเลย์ K2 ต่อกับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า K3 แบบปกติปิดและลิมิตสวิตช์ B1 และหนา้ สัมผสั ทางไฟฟา้ K1 และ K2 แบบปกตเิ ปดิ ล้ินโซลีนอยด์ Z4 ต่อกบั หนา้ สมั ผัสทางไฟฟา้ K2 แบบปกตเิ ปดิ ดังแสดงในรูปที่ 8.60 A0 A1 B0 B1 42 42 Z1 Z2 Z3 Z4 53 53 1 1 +24V 123456 78 9 10 11 3 3 3 3 3 3 3 Start K1 4 K2 4 Setup 4 3 A1 K2 K3 4 3 3 K1 4 K3 3 4 K2 K3 3 4 4 4 A0 3 4 3 4 Z3 K1 B1 4 B0 4 Z4 Z2 4 3 4 1 3 1 Z1 K3 K2 K1 4 2 2 A1 A1 A1 K2 A2 K3 K1 A2 A2 0V 52 14 1 3 5 3 8 10 6 11 รูปท่ี 8.61 เขียนวงจรไฟฟา้ กล่มุ สญั ญาณท่ี 2
264 ใบเนือ้ หา หนว่ ยที่ 8 หนา้ ท่ี 35/36 นิวแมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ (30100-0104) 3. กล่มุ สญั ญาณที่ 3 ไดแ้ ก่ รเี ลย์ K3 ต่อกบั หน้าสัมผสั ทางไฟฟ้า K1 แบบปกตปิ ดิ และลิมิตสวิตช์ B0 และหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า K2 และ K3 แบบปกติเปิด และสวิตช์กดปล่อยเช็ตอัปเพื่อเป็นสัญญาณพัลส์ (Pulse Signal) กระตุ้นรีเลย์สัญญาณ K3 ซึ่งเป็นสัญญาณสุดท้ายให้ทางานแต่เป็นการเริ่มต้นสภาวะการ ทางานลิ้นโซลีนอยด์ Z2 ตอ่ กบั หน้าสมั ผสั ทางไฟฟ้า K3 แบบปกตเิ ปดิ ดังแสดงในรปู ที่ 8.61 A0 A1 B0 B1 42 42 Z1 Z2 Z3 Z4 53 53 1 1 +24V 123456 78 9 10 11 3 3 3 3 3 3 3 Start K1 4 K2 4 Setup 4 3 A1 K2 K3 4 3 3 K1 4 K3 3 4 K2 K3 3 4 4 4 A0 3 4 3 4 Z3 K1 B1 4 B0 4 Z4 Z2 4 3 4 1 3 1 Z1 K3 K2 K1 4 2 2 A1 A1 A1 K2 A2 K3 K1 A2 A2 0V 52 14 1 3 5 3 8 10 6 11 รูปที่ 8.62 วงจรเรียงลาดบั A+ B+ B- A- ดว้ ยวธิ กี ารแบง่ กลุ่มสญั ญาณ 3 กลมุ่
นวิ แมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์ (30100-0104) 265 ใบเนื้อหา หน่วยที่ 8 หนา้ ท่ี 36/36 สรุป การออกแบบวงจรแบบเรียงลาดับเป็นการแสดงขั้นตอนการทางาน ใช้ไดอะแกรมความสัมพันธ์ ระหว่างการเคลื่อนที่ของก้านสูบและวาล์วควบคุมกับจังหวะในการทางาน โดยการเขียนวงจรควบคุมการ ทางานนั้นจาเป็นต้องรู้จักสญั ลักษณ์ทีจ่ ะใชใ้ นการเขียนวงจร ซึ่งอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบนิวแมติกส์นั้นจะมี สัญลักษณ์ที่แตกต่างกันไป ควรใช้สัญลักษณ์ให้ตรงกับอุปกรณ์ที่เลือกมาใช้ในวงจรนิวแมติกส์ เพื่อความ ถกู ตอ้ งในการติดต้ังและสามารถแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ได้ง่ายย่งิ ขนึ้ เอกสารอา้ งอิง ทกั ษิณ โสภาปยิ ะ, นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลิกส์, กรงุ เทพฯ : สานักพมิ พว์ ังอักษร จากัด, 2537. บุญธรรม ภทั ราจารกุ ุล, งานนวิ เมติกส์และไฮดรอลกิ สเ์ บ้ืองตน้ , กรงุ เทพฯ : สานกั พิมพ์ ซเี อด็ ยูเคชั่น จากัด (มหาชน), 2557. มงคล อาทิภาณุ, นวิ แมติคส์ , กรุงเทพฯ : สานกั พิมพ์ ไทยวัฒนาพานชิ จากัด, 2527. https://www.shako.com.tw/2-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560) https://www.shako.com.tw/4-2-way-series.htm (28 เมษายน 2560)
266 หนว่ ยที่ 8 หนา้ ท่ี 1/2 แบบฝึกหัดที่ 8.1 เวลาเรยี นรวม 72 คาบ สอนคร้งั ที่ ทฤษฎี 6 คาบ วิชา นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ 13-15/18 ปฏิบตั ิ 6 คาบ ชือ่ หน่วย การออกแบบวงจรเรียงลาดบั ช่ือเรอ่ื ง การออกแบบวงจรเรียงลาดบั คาสั่ง จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี 1. วงจรควบคมุ อตั โนมตั ิ สามารถแบง่ ออกได้ 2 แบบ ไดแ้ ก่.................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. 2. การออกแบบวงจรควบคมุ อัตโนมตั ิ จะใช้ตวั กระทาหรือกระตุน้ ไดแ้ ก.่ .............................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. 3. สัญลกั ษณ์ A+ B+ A- B- หมายถงึ .................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. 4. สัญญาณ A1 B1 A0 B0 หมายถงึ ...................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. 5. ข้อเสยี ของวงจรเรยี งลาดับแยกสญั ญาณควบคมุ แบบคาสเคดคือ....................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….………..
นวิ แมติกส์และไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) 267 แบบฝึกหดั หนว่ ยที่ 8 หนา้ ที่ 2/2 6. จงเขียนเส้นทางการเดินของกระบอกสูบและสัญญาณ A+ B+ B- A- และไดอะแกรมและช่วงชักของ กระบอกสบู ............................................................................................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….………..
268 หนว่ ยที่ 8 หนา้ ที่ 1/1 แบบประเมินผลงานท่ี 8.1 เวลาเรยี นรวม 72 คาบ สอนคร้งั ที่ ทฤษฎี 6 คาบ วิชา นวิ แมติกส์และไฮดรอลิกส์ 13-15/18 ปฏบิ ัติ 6 คาบ ชอื่ หน่วย การออกแบบวงจรเรียงลาดับ ช่อื เร่อื ง การออกแบบวงจรเรียงลาดบั คาชีแ้ จง ให้วงกลมลอ้ มรอบคะแนนทีไ่ ด้ คะแนน หมายเหตุ รายการ ดมี าก ดี ปาน พอใช้ ปรับปรุง กลาง ข้นั กอ่ นการปฏบิ ตั ิงาน 1. ความพร้อมของอปุ กรณก์ ารเรียน.............. 5432 1 ขั้นการปฏบิ ตั งิ าน 10 8 6 4 2 2. ออกแบบวงจรเรยี งลาดับควบคุมด้วยกลไก 10 8 6 4 2 3. ออกแบบวงจรเรยี งลาดบั ควบคุมด้วยไฟฟ้า 10 8 6 4 2 4. นำเสนอรายละเอยี ดที่ควรปรับปรุง...... 10 8 6 4 2 5. นำเสนอเหตผุ ลท่ีควรปรบั ปรงุ ............... 5432 1 ข้ันสรุปผล 6. เขียนสรปุ ผลหลงั การปฏิบัติงาน................ 5432 1 5432 1 ขน้ั หลังการปฏบิ ตั ิงาน 7. ทำความสะอาดบริเวณห้องเรียน............... 8. สง่ งานตามกำหนดเวลา............................. คะแนนท่ไี ด้ รวมคะแนน ผลการประเมนิ (คะแนนเต็ม 60 คะแนน) ดี (คะแนนอยใู่ นชว่ ง 46–53 คะแนน) ปรบั ปรุง (คะแนนอยใู่ นชว่ ง 30–37 คะแนน) ดมี าก (คะแนนอยูใ่ นชว่ ง 54–60 คะแนน) พอใช้ (คะแนนอยใู่ นช่วง 38–45 คะแนน) ลงช่ือ ไมผ่ า่ น (คะแนนตา่ กวา่ 30 คะแนน) (สุเมธ เชงิ ดา) ผปู้ ระเมิน .........../.............../...............
269 แบบประเมินคณุ ธรรม จรยิ ธรรม และค่านิยม หนว่ ยท่ี 8 หนา้ ท่ี 1/1 วิชา นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ เวลาเรยี นรวม 72 คาบ ชอื่ หน่วย การออกแบบวงจรเรียงลาดบั สอนครง้ั ท่ี ทฤษฎี 6 คาบ 13-15/18 ปฏบิ ัติ 6 คาบ คำช้แี จง 1. ให้ผู้เรยี นประเมินตนเองและให้สมาชิกในกล่มุ หนง่ึ คนประเมินซง่ึ กันและกนั ในหวั ข้อทผ่ี ้สู อน กำหนดและแจง้ ไว้ 2. การประเมินแตล่ ะขอ้ มคี ะแนนข้อละ 5 คะแนน (5 หมายถึง ดมี าก, 4 หมายถึง ดี, 3 หมายถึง ปานกลาง, 2 หมายถึง พอใช้, 1 หมายถงึ ต้องปรบั ปรุง) 3. ผสู้ อนทำการประเมนิ และหาคะแนนเฉลยี่ ของผ้เู รียนแต่ละคนต่อไป คณุ ธรรม จริยธรรม เจต ผปู้ ระเมิน ที่ คตแิ ละค่านิยมท่ีพงึ สงั เกตจากพฤติกรรม ตนเอง สมา ิชก ประสงค์ ผู้สอน 1 ความมวี ินยั ตรงต่อเวลาทั้งการเข้าเรยี นและการสง่ งาน ทำงานตาม ขัน้ ตอน คำนงึ ถงึ ความปลอดภยั ฯลฯ 2 ความมมี นุษยสมั พนั ธ์ ชว่ ยเหลือเพอ่ื นสมาชกิ ใหค้ วามรว่ มมือทำงานกลุ่ม พดู จา สุภาพ ฯลฯ 3 ความรับผดิ ชอบ กล้ารับผิดและรับชอบในสิ่งที่ตนทำ รกั ษาความสะอาด ฯลฯ 4 ความเชอ่ื มน่ั ในตนเอง กล้าแสดงออกในการปฏิบตั ิงาน กลา้ แสดงความคิดเหน็ ฯลฯ 5 ความซอ่ื สัตย์สุจรติ ไมค่ ัดลอกผลงานคนอน่ื ตรวจผลงานของตนเองและของผู้อ่นื ดว้ ยความซื่อสัตย์ ฯลฯ 6 ความประหยัด ใช้วัสดอุ ุปกรณ์ เครอื่ งมอื และใช้พลังงานไฟฟา้ ในการเรยี น อย่างประหยัด ฯลฯ 7 ความสนใจใฝ่รู้ กระตือรือร้น พง่ึ ตนเองเป็นหลัก ศกึ ษาหาความรู้เพ่มิ เตมิ 8 ความรักสามัคคี ฯลฯ รบั ฟงั ความเห็นผอู้ ่นื ร่วมใจกนั ทำงาน ร้จู ักแบ่งบนั มีนำ้ ใจ ฯลฯ 9 ความคิดริเริ่มสรา้ งสรรค์ ปรับวิธกี ารเรียนของตนเองใหด้ ีข้ึน คิดแกป้ ัญหาแปลก ใหม่ ฯลฯ 10 ความพึงพอใจในผลงานทที่ ำ พอใจในผลงานของตนเองที่ตั้งใจทำงานอยา่ งดีท่ีสุด ฯลฯ รวม เฉล่ียรวม ผลการประเมิน (คะแนนเตม็ 20 คะแนน) ได.้ ................คะแนน ผา่ น (คะแนนอยใู่ นชว่ ง 12–20 คะแนน) ไมผ่ ่าน (คะแนนตา่ กวา่ 12 คะแนน) ..................................ลงชอ่ื ผปู้ ระเมิน
270 หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 1/1 แบบฝกึ หัดที่ 8.2 เวลาเรียนรวม 72 คาบ สอนครง้ั ท่ี ทฤษฎี 6 คาบ วชิ า นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ 13-15/18 ปฏบิ ตั ิ 6 คาบ ชือ่ หน่วย การออกแบบวงจรเรยี งลาดับ ชือ่ เรอ่ื ง การออกแบบวงจรเรียงลาดับ คาสั่ง จงตอบคาถามตอ่ ไปน้ี 1. วงจรนิวแมตกิ ส์ไฟฟา้ จะนยิ มใช้ล้ินควบคุมชนดิ ............................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. 2. หลักเกณฑ์ท่ีสาคัญในการแบ่งกลมุ่ สัญญาณของวงจรนิวแมติกส์ไฟฟ้าคือ.......................................... ........................................................................................................................................................ ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………….…….. 3. ข้อดีของการควบคมุ ดว้ ยนวิ แมติกส์ไฟฟา้ คือ................................................................................... ........................................................................................................................................................ ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………….…….. 4. จงออกแบบวงจรนิวแมตกิ สไ์ ฟฟ้าตามไดอะแกรมต่อไปนี้ A+ B+ B- A-.......................................... ........................................................................................................................................................ ……………………………………………………………………………………………………………………………….……….. ………………………………………………………………………………………………………………………………….……..
แบบประเมินผลงานที่ 8.2 271 วชิ า นวิ แมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 1/1 ช่อื หน่วย การออกแบบวงจรเรยี งลาดบั เวลาเรยี นรวม 72 คาบ สอนคร้งั ที่ ทฤษฎี 6 คาบ ช่อื เรื่อง การออกแบบวงจรเรียงลาดับ 13-15/18 ปฏิบตั ิ 6 คาบ คาช้แี จง ให้วงกลมล้อมรอบคะแนนท่ไี ด้ คะแนน หมายเหตุ รายการ ดมี าก ดี ปาน พอใช้ ปรบั ปรุง กลาง ขัน้ ก่อนการปฏบิ ตั งิ าน 1. ความพรอ้ มของอุปกรณ์การเรียน.............. 5432 1 ขัน้ การปฏิบตั ิงาน 10 8 6 4 2 2. ออกแบบวงจรเรียงลาดับควบคุมดว้ ยกลไก 10 8 6 4 2 3. ออกแบบวงจรเรยี งลาดบั ควบคุมด้วยไฟฟ้า 10 8 6 4 2 4. นำเสนอรายละเอียดทค่ี วรปรับปรงุ ...... 10 8 6 4 2 5. นำเสนอเหตุผลท่ีควรปรบั ปรงุ ............... 5432 1 ขั้นสรุปผล 4. เขียนสรปุ ผลหลังการปฏบิ ตั ิงาน................ 5432 1 5432 1 ขัน้ หลงั การปฏบิ ัติงาน 5. ทำความสะอาดบริเวณหอ้ งเรยี น............... 6. สง่ งานตามกำหนดเวลา............................. คะแนนทไ่ี ด้ รวมคะแนน ผลการประเมนิ (คะแนนเต็ม 60 คะแนน) ดี (คะแนนอยู่ในชว่ ง 46–53 คะแนน) ปรบั ปรุง (คะแนนอยูใ่ นช่วง 30–37 คะแนน) ดีมาก (คะแนนอยใู่ นชว่ ง 54–60 คะแนน) พอใช้ (คะแนนอยู่ในชว่ ง 38–45 คะแนน) ไมผ่ ่าน (คะแนนตา่ กว่า 30 คะแนน) ลงช่อื (สเุ มธ เชิงดา) ผปู้ ระเมนิ .........../.............../...............
272 แบบประเมินคุณธรรม จรยิ ธรรม และค่านิยม หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 1/1 วิชา นิวแมติกส์และไฮดรอลิกส์ เวลาเรยี นรวม 72 คาบ ชื่อหน่วย การออกแบบวงจรเรียงลาดบั สอนคร้ังท่ี ทฤษฎี 6 คาบ 13-15/18 ปฏบิ ัติ 6 คาบ คำชแี้ จง 1. ใหผ้ ู้เรยี นประเมินตนเองและใหส้ มาชิกในกลุม่ หน่ึงคนประเมนิ ซ่งึ กันและกันในหัวข้อทผ่ี สู้ อน กำหนดและแจง้ ไว้ 2. การประเมินแตล่ ะขอ้ มีคะแนนข้อละ 5 คะแนน (5 หมายถึง ดมี าก, 4 หมายถึง ด,ี 3 หมายถึง ปานกลาง, 2 หมายถงึ พอใช้, 1 หมายถึง ตอ้ งปรับปรุง) 3. ผูส้ อนทำการประเมนิ และหาคะแนนเฉลย่ี ของผเู้ รยี นแต่ละคนต่อไป คณุ ธรรม จริยธรรม เจตคติ ผู้ประเมิน และค่านิยมทีพ่ ึงประสงค์ ที่ สงั เกตจากพฤตกิ รรม ตนเอง สมา ิชก ู้ผสอน 1 ความมีวินัย ตรงต่อเวลาท้ังการเขา้ เรยี นและการส่งงาน ทำงานตาม ขัน้ ตอน คำนึงถึงความปลอดภยั ฯลฯ 2 ความมมี นุษยสัมพันธ์ ช่วยเหลือเพอ่ื นสมาชกิ ให้ความรว่ มมือทำงานกลุ่ม พูดจา สุภาพ ฯลฯ 3 ความรับผดิ ชอบ กลา้ รบั ผิดและรับชอบในสง่ิ ที่ตนทำ รกั ษาความสะอาด ฯลฯ 4 ความเชื่อมั่นในตนเอง 5 ความซอ่ื สัตยส์ ุจรติ กล้าแสดงออกในการปฏิบตั ิงาน กลา้ แสดงความคิดเหน็ ฯลฯ 6 ความประหยัด ไมค่ ัดลอกผลงานคนอืน่ ตรวจผลงานของตนเองและของผอู้ ่ืน ด้วยความซื่อสัตย์ ฯลฯ 7 ความสนใจใฝ่รู้ ใชว้ ัสดุอุปกรณ์ เคร่อื งมอื และใช้พลงั งานไฟฟา้ ในการเรียน อยา่ งประหยดั ฯลฯ 8 ความรกั สามัคคี กระตอื รือรน้ พงึ่ ตนเองเปน็ หลัก ศกึ ษาหาความรู้เพ่ิมเตมิ ฯลฯ 9 ความคิดรเิ รมิ่ สร้างสรรค์ รบั ฟงั ความเห็นผอู้ ่นื ร่วมใจกันทำงาน รจู้ ักแบ่งบนั มีนำ้ ใจ ฯลฯ 10 ความพงึ พอใจในผลงานทท่ี ำ ปรับวธิ ีการเรยี นของตนเองให้ดขี ้ึน คิดแก้ปญั หาแปลก ใหม่ ฯลฯ พอใจในผลงานของตนเองที่ตง้ั ใจทำงานอย่างดที ี่สดุ ฯลฯ รวม เฉล่ยี รวม ผลการประเมนิ (คะแนนเต็ม 20 คะแนน) ได.้ ................คะแนน ผา่ น (คะแนนอยู่ในช่วง 12–20 คะแนน) ไมผ่ ่าน (คะแนนตา่ กวา่ 12 คะแนน) ..................................ลงชอ่ื ผปู้ ระเมนิ
273 แบบทดสอบหลังเรียน หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 1/2 วิชา นิวแมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ เวลาเรยี นรวม 72 คาบ สอนครงั้ ท่ี ทฤษฎี 6 คาบ ช่ือหน่วย การออกแบบวงจรเรยี งลาดับ 13-15/18 ปฏบิ ัติ 6 คาบ คำชแ้ี จง : 1. แบบทดสอบชุดนี้มที ง้ั หมด 10 ขอ้ เวลา 10 นาที B 1.3 2.3 2. ให้ทำเครอ่ื งหมาย () ลงในข้อท่ีถกู ต้องทส่ี ุด เกณฑ์การประเมนิ : ข้อละ 1 คะแนน รวม 10 คะแนน ตอบคาถามข้อ 1-5 A 2.2 1.1 4 2 2.1 4 2 1.2 2 53 53 1 1 13 2 22 13 13 13 1. จากรปู ตาแหน่งท่ี 1 คอื วาล์วใด จ. 1.1 ก. 2.3 ข. 1.3 จ. 2.1 ค. 1.2 ง. 2.2 จ. 1.1 จ. 2.1 2. จากรูปตาแหนง่ ท่ี 2 คอื วาลว์ ใด จ. 2.1 ก. 2.2 ข. 2.3 ค. 1.3 ง. 1.2 3. จากรปู ตาแหน่งท่ี 3 คอื วาลว์ ใด ก. 1.2 ข. 1.3 ค. 2.2 ง. 2.3 4. จากรปู ตาแหนง่ ที่ 4 คือวาลว์ ใด ก. 2.2 ข. 2.3 ค. 1.2 ง. 1.3 5. จากรูปตาแหน่งที่ 5 คือวาลว์ ใด ก. 1.2 ข. 2.3 ค. 1.3 ง. 2.2
274 แบบทดสอบหลังเรยี น หนา้ ท่ี 2/2 นิวแมตกิ สแ์ ละไฮดรอลกิ ส์ (30100-0104) หนว่ ยท่ี 8 ตอบคาถามขอ้ 6-10 A S1 S2 B S3 42 42 Z1 Z2 Z1 Z2 53 53 1 1 +24V 1 23 4 33 3 1 4 S2 4 S3 4 Start 2 Z1 Z3 Z2 จ. S5 จ. S5 0V จ. S5 จ. S5 6. จากรปู ตาแหนง่ ท่ี 1 คอื วาล์วใด จ. Z5 ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 7. จากรปู ตาแหนง่ ท่ี 2 คือวาลว์ ใด ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 8. จากรูปตาแหน่งที่ 3 คอื วาล์วใด ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 9. จากรูปตาแหน่งท่ี 4 คอื วาล์วใด ก. S1 ข. S2 ค. S3 ง. S4 10. จากรูปตาแหน่งที่ 5 คือวาลว์ ใด ก. Z1 ข. Z2 ค. Z3 ง. Z4
เฉลยแบบฝึกหัด 275 วชิ า นิวแมตกิ ส์และไฮดรอลิกส์ หนว่ ยท่ี 8 หนา้ ท่ี 1/2 ชื่อหน่วย การออกแบบวงจรเรยี งลาดบั เวลาเรยี นรวม 72 คาบ สอนคร้ังท่ี ทฤษฎี 6 คาบ 13-15/18 ปฏบิ ัติ 6 คาบ แบบฝกึ หดั ที่ 8.1 คาส่ัง จงตอบคาถามตอ่ ไปนี้ 1. วงจรควบคุมอตั โนมัติ สามารถแบ่งออกได้ 2 แบบ ได้แก่ อัตโนมตั แิ ละกึ่งอัตโนมตั ิ 2. การออกแบบวงจรควบคมุ อัตโนมัติ จะใช้ตวั กระทาหรือกระตนุ้ ไดแ้ ก่วาล์วแบบบังคับดว้ ยลกู กลง้ิ 3. สัญลักษณ์ A+ B+ A- B- หมายถึง การเคลื่อนที่ออกและการเคลื่อนที่เข้าตามสญั ลักษณ์ +(ออก) –(ลบ) 4. สัญญาณ A1 B1 A0 B0 หมายถงึ ตาแหน่งของวาลว์ แบบบงั คับดว้ ยลูกกล้งิ 5. ข้อเสียของวงจรเรียงลาดับแยกสัญญาณควบคุมแบบคาสเคดคือ ถ้าสัญญาณลมอ่อนลงหรือ แรงดันตกคร่อมในวาล์วมาก วงจรจะทางานได้ไม่เต็มท่แี ละเมื่อเกิดปัญหาการทางาน จะตรวจสอบแก้ไขได้ ยาก 6. จงเขียนเส้นทางการเดินของกระบอกสูบและสัญญาณ A+ B+ B- A- และไดอะแกรมและช่วงชัก ของกระบอกสบู A0 A1 B1 B0 A0 St A+ B+ B- A- เส้นทางการเดนิ ของกระบอกสูบและสัญญาณ A+ B+ B- A- 12345 ออก กระบอกสบู A เข้า ออก กระบอกสบู B เขา้ ไดอะแกรมและชว่ งชกั ของกระบอกสบู A+ B+ B- A-
Search
