TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Ứng dụng PLC trong điều khiển tự động
PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) là thiết bị điều khiển tích hợp các chức năng logic, tạo dãy xung, đếm xung và tính toán, cho phép điều khiển nhiều loại máy móc và bộ xử lý Các chức năng này được lưu trữ trong bộ nhớ và sắp xếp theo chương trình đã được lập trình.
Kết luận: PLC là một máy tính công nghiệp để thực hiện một dãy quá trình
1.1.2 Sự ra đời và phát triển của PLC
Trước tiên, cần xem xét các vấn đề liên quan đến điều khiển chu trình Một chu trình, hay một dãy công việc đóng mạch và ngắt mạch, gặp phải nhiều khó khăn khi chưa sử dụng PLC.
Máy chỉ có thể đánh giá trạng thái làm việc hiệu quả khi nó hoạt động ổn định từ lúc nối mạch và nhận lệnh Do đó, việc thay đổi vị trí thường xuyên là cần thiết để đảm bảo hiệu suất làm việc tối ưu.
Nội dung chu trình phải làm mới trước lúc bắt đầu đi vào sản xuất và khi thay đổi dòng sản phẩm
Quá trình phát triển sản phẩm đòi hỏi nhiều thời gian để thiết kế chu trình, từ việc tạo sơ đồ nối dây đến mua sắm các thành phần và kiểm tra vận hành Ở giai đoạn này, hiệu quả kinh tế và thời gian thanh toán trở nên quan trọng, khiến số lượng thiết bị tăng cao Cụ thể, số lượng rơle sử dụng càng nhiều thì nguy cơ sai hỏng càng lớn, do độ tin cậy của các tiếp điểm rơle có giới hạn.
Với nhu cầu cao về độ tin cậy và tốc độ trong lao động và sản xuất, PLC đã được phát triển để đáp ứng các yêu cầu này Thiết bị này giúp nâng cao hiệu quả công việc và đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra suôn sẻ.
- Dễ dàng tạo luồng ra và dễ dàng thay đổi chương trình
- Đơn giản cho viêc thay thế và sửa chữa
- Có độ tin cậy cao hơn so với các cấp điều khiển bằng rơle
- Có khả năng nối thêm chức năng – nối thêm module
- Khi nhận đƣợc tín hiệu vào thì xử lý nhanh để cho tín hiệu ra
- Dễ điều khiển hơn bằng rơle
- Dữ liệu gửi ra ở đầu ra đƣợc nối tới dụng cụ điều khiển trung tâm
- Nhỏ hơn cấp điều khiển bằng rơle
Chương trình điều khiển bằng chương trình (PLC) đã tạo ra giá trị to lớn trong việc thay đổi các chức năng, dẫn đến sự gia tăng nhu cầu mạnh mẽ trong sản xuất công nghiệp Được phát triển dựa trên công nghệ máy tính và vật liệu bán dẫn, PLC giúp giải quyết hiệu quả các bài toán phức tạp như điều khiển chu trình rơle Hiện nay, PLC đã được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp, khẳng định vai trò quan trọng của nó trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.
1.1.3 So sánh PLC vói các thiết bị điều khiển thông thường khác
Hiện nay, các hệ thống điều khiển bằng PLC đang dần thay thế cho các hệ thống điều khiển bằng rơle , công tắc tơ thông thường
So sánh ưu điểm và khuyết điểm của hai hệ thống: điều khiển thông thường và điều khiển bằng PLC a) Hệ thống điều khiển thông thường:
- Thô kệch do quá nhiều dây dẫn và role trên bảng điều khiển
- Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế, lắp đặt
- Tốc độ hoạt động chậm
- Công suất tiêu thụ lớn
- Mỗi lần muốn thay đổi chương trình thì phải lắp đặt lại toàn bộ, tốn nhiều thời gian
- Khó bảo quản và sửa chữa b) Hệ thống điều khiển bằng PLC:
- Những dây kết nối trong hệ thống nhỏ gọn hơn không bị cồng kềnh nhƣ hệ thống điều khiển thông thường
- Công suất tiêu thụ ít hơn
- Sự thay đổi các ngõ vào/ra và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhờ phần mềm điều khiển bằng máy tính hay trên console
- Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn
- Bảo trì và sửa chữa dễ dàng
- Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng
- Có thiết bị chống nhiễu
- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu
- Dễ lập trình và có thể lập trình trên máy tính, thích hợp cho việc thực hiện các lệnh tuần tự
- Các module cho phép thay thế hoặc thêm vào khi cần thiết
PLC nổi bật với nhiều ưu điểm so với các thiết bị điều khiển thông thường, bao gồm khả năng linh hoạt trong việc thêm hoặc thay đổi lệnh theo yêu cầu công nghệ Chỉ cần điều chỉnh chương trình, PLC cho thấy tính năng điều khiển linh động, đáp ứng nhanh chóng với nhu cầu thay đổi trong quy trình sản xuất.
1.1.4 Ưu nhược điểm của PLC
Cùng với sự tiến bộ của công nghệ phần cứng và phần mềm, PLC ngày càng được cải thiện với nhiều tính năng và lợi ích vượt trội Bộ nhớ và số lượng I/O ngày càng tăng, giúp các ứng dụng của PLC mạnh mẽ hơn, hỗ trợ người dùng giải quyết các vấn đề phức tạp trong hệ thống điều khiển Một trong những ưu điểm nổi bật của PLC là khả năng lắp đặt một lần mà không cần thay đổi cấu trúc hệ thống, từ đó giảm thiểu chi phí cho việc thay đổi lắp đặt và thứ tự điều khiển Hệ thống điều khiển cũng cho phép chuyển đổi linh hoạt hơn, như khả năng giao tiếp giữa các PLC để truyền dữ liệu điều khiển lẫn nhau.
PLC được thiết kế đặc biệt cho môi trường công nghiệp, cho phép lắp đặt ở những khu vực có độ nhiễu điện cao, từ trường mạnh, cũng như chịu được các trấn động cơ khí, nhiệt độ và độ ẩm môi trường khắc nghiệt.
PLC có ưu điểm vượt trội so với các hệ thống cũ nhờ vào kích thước nhỏ gọn và khả năng điều khiển nhanh chóng Điều này đặc biệt hữu ích cho các hệ thống điều khiển lớn và phức tạp, giúp quá trình lắp đặt PLC diễn ra nhanh chóng và tiết kiệm thời gian hơn so với các giải pháp khác.
Người sử dụng có thể dễ dàng nhận biết các trục của hệ thống PLC thông qua giao diện màn hình máy tính Một số PLC thế hệ mới còn có khả năng phát hiện vị trí hỏng hóc trong hệ thống và thông báo cho người dùng, giúp việc sửa chữa trở nên thuận tiện hơn.
1.1.5 Một số lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng PLC
Hiện nay, PLC (Programmable Logic Controller) đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực sản xuất, bao gồm cả công nghiệp và dân dụng Từ việc điều khiển các hệ thống đơn giản với chức năng đóng/mở (OFF/ON) đến các ứng dụng phức tạp yêu cầu độ chính xác cao và sử dụng các thuật toán trong quá trình sản xuất Một số lĩnh vực tiêu biểu hiện nay áp dụng PLC bao gồm tự động hóa quy trình, điều khiển máy móc và quản lý hệ thống sản xuất.
- Hóa học và dầu khí: Định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn…
- Chế tạo máy và sản xuất: Tự động hóa trong chế tạo máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại…
Năng lượng đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển nguyên liệu cho các quá trình đốt và xử lý trong các turbin Các trạm năng lượng cần hoạt động tuần tự để tự động khai thác vật liệu như than gỗ và dầu mỏ.
- Bột giấy, giấy, xử lý giấy: Điều khiển máy bơm, quá trình ủ bột, quá trình cán, gia nhiệt…
- Thực phẩm, rƣợu bia, thuốc lá: Đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm soát quá trình sản suất, bơm (bia, nước trái cây,…)
- Luyện kim: Điều khiển quá trình cán, cuốn (thép), quy trình sản xuất, kiểm tra chất lƣợng.
Lý do chọn S7 200
PLC S7-200 là thiết bị điều khiển logic lập trình nhỏ gọn của Siemens, được thiết kế với cấu trúc mô-đun và hỗ trợ các mô-đun mở rộng Các mô-đun này cho phép thực hiện nhiều ứng dụng lập trình đa dạng, đáp ứng nhu cầu tự động hóa trong công nghiệp.
Có từ 6 đầu vào, 4 đầu ra số (CPU221) đến 24 đầu vào, 16 đầu ra số (CPU226) Có thể mở rộng các đầu vào, ra bằng các module mở rộng
Kiểu đầu vào IEC 1131-2 hoặc SIMATIC Đầu vào sử dụng mức điện áp 24 VDC, thích hợp với các cảm biến
Tích hợp sẵn cổng Profibus hay sử dụng một module mở rộng, cho phép tham gia vào mạng Profibus nhƣ một Slave thông minh
Tập lệnh có đủ lệnh bit logic, so sánh, bộ đếm, dịch/quay thanh ghi, timer cho phép lập trình điều khiển logic dễ dàng
CPU S7-200 kết hợp bộ vi xử lý, bộ nguồn, mạch đầu vào và mạch đầu ra trong một thiết kế nhỏ gọn
PLC S7-200 dùng cho các ứng dụng điều khiển logic, điều khiển tuần tự, liên động, trong công nghiệp và các ứng dụng vừa và nhỏ
Giá thành của S7-200 rẻ hơn so với các dòng PLC khác mà vẫn đáp ứng đƣợc những yêu cầu của hệ thống cân định lƣợng
Kết luận: từ những ứng dụng, ƣu điểm trên em quyết định sử dụng PLC S7-200 vào trong đề tài
1.2.1 Giới thiệu về PLC S7-200 a) Cấu trúc bên ngoài của PLC S7-200
PLC S7 200 có cấu trúc module với nhiều module mở rộng, phục vụ cho các ứng dụng đa dạng Thành phần chính của PLC S7 200 là khối vi xử lý CPU, và nó hỗ trợ lên đến 7 module mở rộng, giúp tăng cường số lượng ngõ vào/ra, ngõ vào/ra analog và kết nối mạng như AS-I và Profibus.
Hình 1.1: Hình dáng bên ngoài của PLC S7 200
CPU 224 có 14 ngõ vào và 10 ngõ ra, có khả năng kết nối thêm 7 modul mở rộng
- Các đèn báo trên S7 200 CPU 224 (Hình 1.12):
+ SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị lỗi
+ RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN, chỉ PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình đã nạp vào máy
+ STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP, chỉ PLC đang ở chế độ dừng chương trình và đang thực hiện lại
Cổng mở rộng các ngõ vào ra
Tùy chọn mở rộng bộ nhớ
Cổng truyền thông nối tiếp
Đèn xanh ở cổng vào (Ix.x) cho biết trạng thái tức thời của cổng, phản ánh tín hiệu dựa trên giá trị logic của công tắc.
Đèn xanh Qx.x ở cổng ra cho biết trạng thái tức thời của cổng Qx.x, phản ánh trạng thái tín hiệu theo giá trị logic của cổng Ngoài ra, PLC S7 200 được phân loại thành nhiều loại khác nhau để phục vụ các nhu cầu điều khiển tự động hóa.
Phân loại S7 200 dựa trên loại CPU trang bị, bao gồm các loại PLC phổ biến như CPU 222, CPU 224, CPU 224XP (có 2 cổng giao tiếp), CPU 226 (có 2 cổng giao tiếp) và CPU 226 XP.
Thông thường S7 200 được phân ra làm hai loại chính dựa vào nguồn điện áp cấp cho CPU hoạt động
* Loại cấp điện áp 220 VAC:
- Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC – 30VDC)
- Ƣu điểm: ngõ ra là relay do đó có thể sử dụng ngõ ra ở nhiều cấp điện áp khác nhau
- Nhƣợc điểm: Do ngõ ra là relay nên thời gian đáp ứng không đƣợc nhanh cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung hoặc output tốc độ cao
* Loại cấp điện áp 24 VDC
- Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24 VDC (15 VDC – 30 VDC)
- Ƣu điểm: ngõ ra là transistor do đó có thể sử dụng ngõ ra này để biến điệu độ rộng xung, output tốc độ cao
Một nhược điểm của việc sử dụng transistor là chỉ cho phép cấp điện áp duy nhất là 24 VDC, điều này có thể gây khó khăn trong các ứng dụng yêu cầu nhiều cấp điện áp khác nhau Để khắc phục vấn đề này, cần phải sử dụng một relay đệm 24 VDC.
Sau đây là bảng thông số của các loại CPU của S7
Bảng 1.1 thông số các loại CPU của PLC S7-200 Đặc điểm CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226
Bộ nhớ ROM 2048 Words 2048 Words 4096 Words 4096 Words
Bộ nhớ RAM 1024 Word 1024 Word 2056 Word 2056 Word
Không 16 In/16 Out 32 In/32 Out 32 In/32 Out
Tốc độ xử lý lệnh
Khả năng lưu trữ khi mất điện
Cổng giao tiếp 1 – RS 485 1- RS 485 1- RS 485 2 – RS 485
1.2.2 Phần mềm lập trình của PLC S7 200
STEP7 MicroWin là phần mềm chạy trên hệ điều hành Windows, đóng vai trò trung gian giữa lập trình viên và PLC Phần mềm này bao gồm ba khối lập trình chính: khối chương trình (Program Block), khối dữ liệu (Data Block) và khối hệ thống (System Block) Bên cạnh đó, PLC S7 200 còn hỗ trợ bốn khối lập trình phụ, bao gồm khối định nghĩa các ký hiệu (Symbol table), khối xem trạng thái các biến (Status chart), khối tham chiếu (Cross Reference) và khối truyền thông (Communication).
- Trong STEP7 MicroWin có 3 cách soạn thảo một chương trình: soạn thảo chương trình dưới dạng thang (Ladder), dạng câu lệnh STL (Statement list) và sơ đồ
Chương trình điều khiển bằng khối FBD (Function Block Diagram) gồm 13 khối Trong ba phương pháp soạn thảo, việc sử dụng ladder là phổ biến nhất, vì nó cho phép lập trình viên quan sát trực quan quá trình chạy của chương trình Hơn nữa, việc chuyển đổi giữa các dạng soạn thảo cũng diễn ra một cách dễ dàng.
- Cấu trúc chương trình gồm: chương trình chính (Main program), chương trình con (Subroutine) và chương trình con phục vụ ngắt (Interrupt)
Lệnh Load (LD) sử dụng tiếp điểm thường hở NO, cho phép tín hiệu vào hiện hữu để kích hoạt output Ví dụ, khi tín hiệu I0.0 được bật (ON), thì output Q0.0 cũng sẽ bật (ON).
Load Not (LDN) là tiếp điểm thường đóng NC, sử dụng lệnh LOAD NOT để đảm bảo rằng khi tín hiệu vào không hiện hữu, output vẫn có thể ở trạng thái ON Ví dụ, khi I0.0 OFF, thì Q0.0 sẽ ở trạng thái ON.
+ And (A): lệnh đấu nối tiếp một tiếp điểm NC Chương trình ví dụ: khi I0.0
ON, I0.1 OFF thì ngõ ra Q0.0 ON Nếu I0.0 và I0.1 đều OFF thì ngõ ra Q0.0 sẽ OFF
Lệnh "Or (O)" cho phép đấu song song một tiếp điểm NO, nghĩa là khi cả I0.0 và M0.0 đều ở trạng thái ON, ngõ ra sẽ được kích hoạt Nếu ít nhất một trong hai tiếp điểm này ON, ngõ ra vẫn sẽ là ON Ngược lại, khi cả hai tiếp điểm đều OFF, ngõ ra sẽ chuyển sang OFF.
Hàm SET - RESET (S - R) cho phép giữ tiếp điểm ở trạng thái ON ngay cả khi điều kiện đầu vào chuyển sang OFF Khi điều kiện đầu vào được kích hoạt, hàm SET sẽ duy trì trạng thái ON, trong khi hàm RESET có khả năng đặt lại trạng thái này khi cần thiết.
ON, hàm sẽ giữ trạng thái OFF cho dù điều kiện vào có ON)
- Các lệnh về Timer: Có chức năng tương tự như các rơle thời gian, PLC S7-
200 có 3 loại timer: TON (Timer ON Delay), TOFF (Timer OFF Delay) và TONR (Timer ON Delay có nhớ) Và còn nhiều lệnh timer khác
Lệnh Timer ON Delay bắt đầu đếm thời gian khi ngõ vào được phép ON Bit của Timer ON sẽ kích hoạt khi giá trị hiện tại đạt hoặc vượt quá giá trị đặt trước (PT), trong khi bit OFF sẽ được kích hoạt khi ngõ vào chuyển sang trạng thái OFF hoặc khi có lệnh Reset.
Timer OFF Delay là lệnh đếm thời gian tương tự như Timer ON Delay, nhưng điểm khác biệt là bit của lệnh sẽ được bật ngay lập tức khi ngõ vào cho phép bật Khi ngõ vào cho phép tắt, timer sẽ tắt sau khoảng thời gian đã được cài đặt trước.
Timer ON có nhớ (TONR) hoạt động tương tự như Timer ON delay, nhưng điểm khác biệt là giá trị cài đặt của timer vẫn được giữ nguyên ngay cả khi ngõ vào cho phép đã tắt.
Lý do chọn đề tài
Ngày nay, sự phát triển kinh tế đã tạo ra thách thức cho các nhà sản xuất trong việc hội nhập và chiếm lĩnh thị trường Để giảm thiểu chi phí lao động, ổn định quy trình sản xuất, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, cũng như đảm bảo tính an toàn, hầu hết các công ty, từ nhỏ đến lớn, đều mong muốn áp dụng các hệ thống tự động vào quy trình sản xuất.
19 cao… Do đó việc ứng dụng kỹ thuật đo lường, hiển thị và điều khiển dùng PLC trong các công ty, nhà máy sản xuất ngày càng nhiều
Hệ thống cân đóng bao tự động đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất, giúp cá nhân và doanh nghiệp kiểm soát chính xác khối lượng hàng hóa và sản phẩm trong mỗi lần đóng gói.
NỘI DUNG CƠ SỞ VÀ LÝ THUYẾT
Hình 2.1: Mô hình nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc của mô hình:
Ban đầu, pittong 1 ở trạng thái đóng, ngăn không cho nguyên liệu rơi xuống phễu cân, trong khi pittong 2 cũng ở trạng thái tương tự, không cho nguyên liệu từ phễu cân rơi xuống bao.
Khi bao bì di chuyển trên băng tải đến dưới phễu cân, cảm biến vị trí sẽ gửi tín hiệu xác nhận để kích hoạt hệ thống Pittong 1 mở ra trong khi pittong 2 vẫn đóng, cho phép nguyên liệu rơi xuống phễu cân Khi khối lượng đạt yêu cầu đã được cài đặt trước, Load Cell (cảm biến trọng lượng) sẽ gửi tín hiệu thông báo, khiến pittong 1 đóng lại và pittong 2 mở ra, cho phép nguyên liệu rơi xuống bao bì.
2.2 Các thành phần chi tiết
Cơ cấu chấp hành là một bộ phận máy móc và thiết bị có khả năng thực hiện công việc nhất định khi nhận tín hiệu điều khiển Nó hoạt động dựa trên các tín hiệu được phát ra từ hệ thống điều khiển.
21 khiển Cơ cấu chấp hành có thể phân ra làm ba nhóm chính dựa trên nguồn năng lƣợng sử dụng:
+ Các cơ cấu chấp hành thủy lực
+ Các cơ cấu chấp hành khí nén
+ Các cơ cấu chấp hành điện
2.2.2 Hệ thống khi nén a) Khái niệm
Khí nén, hay khí lực học, là một lĩnh vực công nghệ liên quan đến áp suất khí nén, bao gồm việc tạo ra thế năng khí nén và ứng dụng của nó trong các cơ cấu dẫn động quay hoặc tuyến tính Nó cũng được sử dụng như một phương tiện truyền tín hiệu để thực hiện các điều khiển phức tạp và trình tự logic Các hệ thống khí nén bao gồm nhiều thiết bị khác nhau.
Máy nén khí là thiết bị chuyển đổi công suất từ động cơ điện hoặc động cơ đốt trong thành khí nén để phục vụ cho các cơ cấu dẫn động.
Các van có vai trò quan trọng trong việc điều khiển hướng dòng lưu chất đến cơ cấu dẫn động, đồng thời thực hiện chức năng phát tín hiệu logic để quản lý trình tự hoạt động của cơ cấu dẫn động khí nén.
Các van điều khiển dòng chảy và áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh mức công suất được sản sinh ra trên các cơ cấu dẫn động và động cơ khí nén.
Các cơ cấu chuyển động sẽ chuyển đổi thế năng của không khí nén thành công suất sơ khí hữu dụng đầu ra tại những lơi yêu cầu
Các đường dẫn kết nối các thiết bị trong hệ thống cung cấp công suất cho không khí nén, hoạt động hiệu quả trong cả trạng thái chuyển động và tĩnh.
Các thiết bị lưu trữ và lọc khí nén cần có dung tích đủ lớn và chất lượng cao để đảm bảo lượng không khí nén được cung cấp đầy đủ và được lọc sạch Điều này cũng bao gồm việc cung cấp đủ lượng dầu bôi trơn trong không khí nén, giúp tăng tuổi thọ cho các cơ cấu dẫn động và van trong hệ thống Một trong những ưu điểm của việc truyền động bằng khí nén là khả năng cung cấp năng lượng hiệu quả và ổn định cho các thiết bị.
Các bộ chuyển đổi công suất sử dụng khí nén bao gồm các cơ cấu và máy nén không khí, cho phép định vị linh hoạt mà không bị hạn chế.
- Không khí dùng để nén hầu nhƣ có số lƣợng không giới hạn và có thể xả ngƣợc trở lại bầu khí quyển
- Tính an toàn và sự bảo vệ quá tải: bằng cách sử dụng các van xả an toàn và khả năng nén đƣợc của không khí
- Hệ thống khí nén làm việc một cách an toàn ở những khu vực có sự rủi ro về nổ, và không nhạy cảm với nhiệt độ cao dươi 120 0 C
Hệ thống khí nén sạch sẽ, ngay cả khi có sự rò rỉ không khí từ ống dẫn, vẫn đảm bảo không có mối đe dọa về ô nhiễm.
Các cơ cấu dẫn động tuyến tính có khả năng hoạt động với tốc độ cao, lên đến 2 mét/giây, và tốc độ của chúng có thể biến đổi một cách linh hoạt và vô hạn.
- Các thành phần vận hành trong hệ thống (cơ cấu dẫn động, van ) có cấu tạo đơn giản và do đó không đắt tiền
Các van khí nén lý tưởng cho việc thực hiện các chức năng vận hành logic, giúp điều khiển trình tự phức tạp và máy móc đa dạng Chúng thường được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển khí nén.
Hình 2.2: Các van khí nén phổ biến
23 d) Các piston được sử dụng phổ biến:
Hình 2.3: Các piston (pit-tông) phổ biến e) Chọn van, xylanh và máy khí nén
Van khí nén hoạt động dựa trên nguyên tắc truyền áp lực trong hệ thống khí nén theo mọi hướng, tuân thủ quy luật Pascal Áp lực của chất khí P được xác định là lực tác động lên một đơn vị diện tích.
Trong đó: p: áp suất (pa)
Modul đàn hồi: β = VError! (2.2) Trong đó: β: modul đàn hồi
V: thể tích ban đầu σv: sự thay đổi thể tích σp: sự thay đổi áp lực
Trong hệ thống này, van được sử dụng để điều khiển piston mở và đóng cửa xả nguyên liệu Piston có hành trình kép, với một đầu trục điều khiển bằng khí nén Do đó, van cần được chọn loại hai vị trí và ít nhất có ba cửa.
Dựa vào những đặc tính của hệ thống và đường đặc tính của van ta chọn loại van 5 cửa/ 2 vị trí
Hình 2.4: Van khí nén Nguyên lý hoạt động của van nhƣ sau: Khi chƣa cấp khí vào cửa điều khiển