คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์ (Hydraulics System) · vi คัมภีร การใช งานระบบไฮดรอลิ

ในกรณีที่ตองการซื้อเปนจํานวนมาก เพ่ือใชในการสอน การฝกอบรม การสงเสริมการขาย หรือเปนของขวัญพิเศษ เปนตน กรุณาติดตอสอบถามราคาพิเศษไดที่ ฝา่ยขาย บริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จํากัด (มหาชน) เลขที่ 1858/87-90 ถนนบางนา-ตราด แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศพัท 0-2739-8222 โทรสาร 0-2739-8359

หากมีคาํแนะนําหรือติชม สามารถติดต่อได้ท่ี [email protected] คมัภีรก์ารใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส ์(Hydraulics System) โดย ผศ.ดร เดชฤทธิ์ มณีธรรม และ พรพจน แพศิริ

ราคา 300 บาท สงวนลิขสิทธิ์ในประเทศไทยตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2559 โดย ผศ.ดร. เดชฤทธิ์ มณีธรรม หามคัดลอก ลอกเลียน ดัดแปลง ทําซ้ํา จัดพิมพ หรือกระทําอ่ืนใด โดยวิธีการใดๆ ในรูปแบบใดๆ ไมวาสวนหนึ่งสวนใดของหนังสือเลมนี้ เพื่อเผยแพรในสื่อทุกประเภท หรือเพื่อวัตถุประสงคใดๆ นอกจากจะไดรับอนุญาต 4 1 0 - 0 4 6 - 3 8 4 0 9 5 6 7 6 6 4 3 2 1 0 9

ข้อมูลทางบรรณานุกรมของสํานักหอสมุดแห่งชาติ เดชฤทธิ์ มณีธรรม, ผศ.ดร. คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส (Hydraulics System). —กรุงเทพฯ : ซีเอ็ดยูเคชั่น, 2559. 384 หนา 1. ระบบไฮดรอลกิส. 2. คูมือ I. พรพจน แพศิร.ิ II. ชื่อเรื่อง. 621.2

ISBN 978-616-08-2602-5 จัดพิมพและจัดจาํหนายโดย

เลขท่ี 1858/87-90 ถนนบางนา-ตราด แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศัพท 0-2739-8000 พิมพที่ บริษัท วี.พร้ินท (1991) จํากัด เลขที่ 23/71-72 หมู 1 ซอยเทียนทะเล 10 ถนนบางขนุเทียน-ชายทะเล แขวงแสมดํา เขตบางขุนเทียน กรุงเทพฯ 10150 โทรศัพท 0-2451-3010 นายวิชัย กาญจนพัฒนา ผูพิมพผูโฆษณา พ.ศ. 2559

คํานํา คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส iii

คาํนาํ

ปจจุบันระบบไฮดรอลิกส (Hydraulics System) ถูกนํามาใชในงานอุตสาหกรรมอยางแพรหลาย เพื่อใชในการควบคุมระบบการทํางานของอุตสาหกรรม ต้ังแตขนาดเล็กจนถึงอุตสาหกรรมขนาดใหญ เชน ไฮดรอลิกสอุตสาหกรรม (Industrial Hydraulics) ไฮดรอลิกสโมบายล (Mobile Hydraulics) อุตสาหกรรมขุดเจาะนํ้ามัน (Offshore Industry) เปนตน โดยวัตถุประสงคของการใชระบบไฮดรอลิกสในการควบคุมก็เพื่อใหเกิดความดัน ความเร็ว กําลัง และการสงถายกําลังที่สูงได ตลอดจนระบบไฮดรอลิกสยังมีประสิทธิภาพในการทํางานที่ดีอีกดวย

หนังสือ “คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส (Hydraulics System)” เลมนี้มีจุดมุงหมายที่จะพัฒนาระบบไฮดรอลิกสที่ใชอยูในปจจุบันใหเปนระบบควบคุมอัตโนมัติ เพื่อใหทันกับโลกของเทคโนโลยีสมัยใหม โดยไดรวบรวมและเรียบเรียงตลอดจนคนควาและทดลองเพ่ือใหสามารถนําไปประยุกตใชกับงานไดจริง โดยจะเริ่มตนอธิบายเกี่ยวกับระบบไฮดรอลิกสควบคุมดวยน้ํามัน ระบบไฮดรอลิกสควบคุมดวยไฟฟา ระบบไฮดรอลิกสควบคุมดวยโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร และจบดวยระบบไฮดรอลิกสควบคุมดวยไมโครคอนโทรลเลอร หนังสือเลมนี้จึงเหมาะสําหรับนักศึกษาไดใชเรียนและคนควาเพ่ิมเติม รวมทั้งชางซอมบํารุง วิศวกรโรงงาน ตลอดจนผูสนใจในงานระบบไฮดรอลิกสสมัยใหม

อนึ่ง ผูเขียนมีความปรารถนาท่ีจะขอขอบพระคุณทุกๆ ทาน ที่ไดใหความชวยเหลือดานขอมูล เอกสาร การจัดทําตลอดจนคําแนะนําตางๆ คุณความดีของหนังสือเลมนี้ขอมอบให บิดา-มารดา ครู-อาจารย พี่ๆ เพื่อนๆ นองๆ คนใกลชิด ที่ไดมีสวนรวมในการสนับสนุนและเปนกําลังใจจนหนังสือเลมนี้สําเร็จลุลวงไปดวยดี หากหนังสือเลมนี้มีความผิดพลาดประการใดก็ตาม ผูเขียนยินดีนอมรับคําแนะนํา คําติชมเพื่อนําไปพัฒนาและปรับปรุงใหดีย่ิงขึ้นตอไป

ผศ.ดร. เดชฤทธิ์ มณีธรรม พรพจน แพศิริ

e-mail: [email protected] หรือ [email protected]

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์ iiiค�ำน�ำ

สารบัญ คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส v

สารบัญ

หนา คํานํา i บทที ่1 ระบบไฮดรอลิกส (Hydraulics System) 1 1.1 ระบบไฮดรอลิกส 3 1.2 ระบบไฮดรอลิกสในงานอุตสาหกรรม 8 1.3 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส 10 1.3 .1 การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยน้าํมัน 11 1.3.2 การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา 11 1.3.3 การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรเลอร (PLC) 13 1.3.4 การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยพรอพอรชันนัลวาลว (Proportional Valve) 14 1.3.5 การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller) 15 1.4 ขอดีและขอเสียของระบบไฮดรอลิกส 16 1.4.1 ขอดีของระบบนํ้ามัน 17 1.4.2 ขอเสียของระบบน้ํามัน 17 1.5 สัญลักษณในระบบไฮดรอลิกส 17 บทที ่2 อุปกรณทํางานในระบบไฮดรอลกิส (Working Element in Hydraulics System) 25 2.1 สวนกําลัง (Hydraulics Power Section) 28 2.1.1 สวนการขับเคลือ่น (Drive Section) 28 2.1.2 สวนควบคุม (Power Control Section) 43 2.1.3 สวนตนกําลัง (Power Supply Section) 44 2.2 สวนควบคุม (Hydraulics Control Section) 49 2.2.1 ชุดสัญญาณสั่งงาน (Signal Input) 50 2.2.2 ชุดประมวลผลสญัญาณ (Signal Processing) 51 2.2.3 สวนจายพลังงานใหกับสวนควบคุม (Control Supply) 53

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์ vสารบัญ

vi คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส สารบัญ

บทที ่3 วาลวและอุปกรณควบคุมในระบบไฮดรอลิกส (Valve and Element in Hydraulics Sys.) 55 3.1 วาลวควบคุมทิศทาง (Directional Control Valve) 57

3.1.1 สัญลักษณของวาลวควบคุมทิศทาง 59 3.1.2 วาลวควบคุมทิศทางแบบบังคับทศิทางดวยมือ (Manual Valve) 61 3.1.3 วาลวบังคับทิศทางทํางานดวยแรงดันน้ํามันหรือแรงดันลม 69 3.2 วาลวควบคุมแรงดัน (Pressure Control Valve) 73 3.3 วาลวควบคุมอัตราการไหล (Flow Control Valve) 80 บทที ่4 วงจรไฮดรอลิกส (Hydraulics Circuit) 87 4.1 วงจรไฮดรอลิกส 89 4.2 วงจรไฮดรอลิกสและการควบคุมการทํางาน 90 บทที ่5 วงจรไฮดรอลิกสไฟฟา (Electro-Hydraulics Circuit) 107 5.1 วงจรไฮดรอลิกสไฟฟา 109 บทที ่6 PLC และการประยุกตใชงานในอุตสาหกรรม 137 6.1 โครงสรางของ PLC 140 6.1.1 หนวยประมวลผล (CPU ; Central Processing Unit) 141 6.1.2 หนวยอินพุต/เอาตพุต (Input/Output Unit) 142 6.1.3 หนวยอุปกรณที่ใชในการโปรแกรม (PM ; Programmer/Monitor) 143 6.2 ภาษาท่ีใชในการเขียนโปรแกรม PLC 145 6.2.1 ภาษาบูลีน (STL ; Instruction List Boolean Logic Elements) 145 6.2.2 ภาษาแลดเดอร (Ladder Diagram) 146 6.2.3 ภาษาบล็อค (Sequence Function Chart) 147 6.3 การใช PLC ควบคุมระบบไฮดรอลิกส 148 บทที ่7 ระบบพรอพอรชันนัลไฮดรอลิกส (Proportional Hydraulics) 175 7.1 พรอพอรชันนัลวาลว (Proportional Valve) 177 7.1.1 พรอพอรชันนัลโซลีนอยด (Proportional Solenoid) 181 7.1.2 คุณสมบัติของพรอพอรชันนัลวาลว 182 7.2 ตัวควบคุมแบบพีไอดี (PID) 184

สารบัญ คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส vii

7.2.1 การควบคุมแบบอัตราสวน (Proportional Control) 184 7.2.2 การควบคุมแบบอินทิกรัล (Integral Control) 187 7.2.3 การควบคุมแบบอนุพันธ (Derivative Control) 189 7.2.4 การควบคุมแบบพีไอ 190 7.2.5 การควบคุมแบบพีดี 191 7.2.6 การควบคุมแบบพีไอดี 193 บทที ่8 การใชไมโครคอนโทรลเลอรควบคุมในระบบไฮดรอลิกส (Microcontroller Control in

Hydraulics System) 195

8.1 ไมโครคอนโทรลเลอร PIC 197 8.1.1 ความหมายของไมโครคอนโทรลเลอร 197 8.1.2 ขอแตกตางระหวางไมโครโปรเซสเซอรกับไมโครคอนโทรลเลอร 197 8.2 โครงสรางของไมโครคอนโทรลเลอร PIC 199 8.2.1 หนวยประมวลผลกลาง (CPU ; Central Processing Unit) 200 8.2.2 หนวยความจํา (Memory Unit) 200 8.2.3 พอรตอินพุต/เอาตพุต (I/O Port) 201 8.3 การจัดหนวยความจําของไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F877 215 8.4 โปรแกรม CCS C Compiler 217 8.5 ไมโครคอนโทรลเลอรควบคุมระบบไฮดรอลิกส 224 บทที ่9 โครงงาน (Project) 287 9.1 โครงงาน : การสรางชุดเคร่ืองอัดไฮดรอลิกสควบคุมดวยไมโครคอนโทรลเลอร 291 ภาคผนวก 325 บรรณานุกรม 361 ดัชนี 362 ประวัติผูเขียน อาจารย พรพจน แพศิริ 365

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์vi สารบัญ

vi คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส สารบัญ

บทที ่3 วาลวและอุปกรณควบคุมในระบบไฮดรอลิกส (Valve and Element in Hydraulics Sys.) 55 3.1 วาลวควบคุมทิศทาง (Directional Control Valve) 57

3.1.1 สัญลักษณของวาลวควบคุมทิศทาง 59 3.1.2 วาลวควบคุมทิศทางแบบบังคับทิศทางดวยมือ (Manual Valve) 61 3.1.3 วาลวบังคับทิศทางทํางานดวยแรงดันน้ํามันหรือแรงดันลม 69 3.2 วาลวควบคุมแรงดัน (Pressure Control Valve) 73 3.3 วาลวควบคุมอัตราการไหล (Flow Control Valve) 80 บทที ่4 วงจรไฮดรอลิกส (Hydraulics Circuit) 87 4.1 วงจรไฮดรอลิกส 89 4.2 วงจรไฮดรอลิกสและการควบคุมการทํางาน 90 บทที ่5 วงจรไฮดรอลิกสไฟฟา (Electro-Hydraulics Circuit) 107 5.1 วงจรไฮดรอลิกสไฟฟา 109 บทที ่6 PLC และการประยุกตใชงานในอุตสาหกรรม 137 6.1 โครงสรางของ PLC 140 6.1.1 หนวยประมวลผล (CPU ; Central Processing Unit) 141 6.1.2 หนวยอินพุต/เอาตพุต (Input/Output Unit) 142 6.1.3 หนวยอุปกรณที่ใชในการโปรแกรม (PM ; Programmer/Monitor) 143 6.2 ภาษาท่ีใชในการเขียนโปรแกรม PLC 145 6.2.1 ภาษาบูลีน (STL ; Instruction List Boolean Logic Elements) 145 6.2.2 ภาษาแลดเดอร (Ladder Diagram) 146 6.2.3 ภาษาบล็อค (Sequence Function Chart) 147 6.3 การใช PLC ควบคุมระบบไฮดรอลิกส 148 บทที ่7 ระบบพรอพอรชันนัลไฮดรอลิกส (Proportional Hydraulics) 175 7.1 พรอพอรชันนัลวาลว (Proportional Valve) 177 7.1.1 พรอพอรชันนัลโซลีนอยด (Proportional Solenoid) 181 7.1.2 คุณสมบัติของพรอพอรชันนัลวาลว 182 7.2 ตัวควบคุมแบบพีไอดี (PID) 184

สารบัญ คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส vii

7.2.1 การควบคุมแบบอัตราสวน (Proportional Control) 184 7.2.2 การควบคุมแบบอินทิกรัล (Integral Control) 187 7.2.3 การควบคุมแบบอนุพันธ (Derivative Control) 189 7.2.4 การควบคุมแบบพีไอ 190 7.2.5 การควบคุมแบบพีดี 191 7.2.6 การควบคุมแบบพีไอดี 193 บทที ่8 การใชไมโครคอนโทรลเลอรควบคุมในระบบไฮดรอลิกส (Microcontroller Control in

Hydraulics System) 195

8.1 ไมโครคอนโทรลเลอร PIC 197 8.1.1 ความหมายของไมโครคอนโทรลเลอร 197 8.1.2 ขอแตกตางระหวางไมโครโปรเซสเซอรกับไมโครคอนโทรลเลอร 197 8.2 โครงสรางของไมโครคอนโทรลเลอร PIC 199 8.2.1 หนวยประมวลผลกลาง (CPU ; Central Processing Unit) 200 8.2.2 หนวยความจํา (Memory Unit) 200 8.2.3 พอรตอินพุต/เอาตพุต (I/O Port) 201 8.3 การจัดหนวยความจําของไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F877 215 8.4 โปรแกรม CCS C Compiler 217 8.5 ไมโครคอนโทรลเลอรควบคุมระบบไฮดรอลิกส 224 บทที ่9 โครงงาน (Project) 287 9.1 โครงงาน : การสรางชุดเคร่ืองอัดไฮดรอลิกสควบคุมดวยไมโครคอนโทรลเลอร 291 ภาคผนวก 325 บรรณานุกรม 361 ดัชนี 362 ประวัติผูเขียน อาจารย พรพจน แพศิริ 365

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์ viiสารบัญ

xviii คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส สารบัญ

สารบัญตาราง

หนา

ตารางท่ี 2.1 ขนาดของกระบอกสูบ 30 2.2 ชนิดโครงสรางของกระบอกสูบ 31 2.3 การเปลี่ยนหนวยในระบบอังกฤษและเมตริก 41 2.4 ขนาดของสายไฮดรอลิกสและความดัน 48 ตารางท่ี 3.1 แสดงตําแหนงของวาลวควบคุมทิศทาง 60 ตารางท่ี 7.1 คุณสมบัติของตัวควบคุมแบบ พีไอ, พีดี, พีไอดี 189 7.2 การเปรียบเทียบขอดีขอเสียของตัวควบคุมแบบ พี, ไอ, ดี 189 ตารางท่ี 8.1 ไมโครคอนโทรเลอร PIC 202 8.2 การเปรียบเทียบ Pins ของไมโครคอนโทรเลอร 204 ตารางท่ี 9.1 Specification of Hydraulics System 299 9.2 ผลการทดลองการเพรสชิ้นงาน Material 4 ชนิด 321 9.3 แสดงผลการทดลองหลังการเพรส 322

บทที่ 1 ระบบไฮดรอลิกส 1

ระบบไฮดรอลิกส

ระบบไฮดรอลิกส ในงานอุตสาหกรรม

การควบคุมระบบไฮดรอลิกส

ขอดีและขอเสียของระบบไฮดรอลิกส

สัญลักษณ ในระบบไฮดรอลิกส

1 ระบบไฮดรอลิกส


ระบบไฮดรอลิกสมีใชงานอยางแพรหลายในปจจุบัน ระบบไฮดรอลิกสสามารถควบคุมอุปกรณขนาดเล็ก ขนาดกลาง หรือเครื่องจักรกลอัตโนมัติ ที่มีขนาดปานกลาง ไปจนถึงขนาดใหญ หรืองานที่ตองการกําลังมาก (Heavy Load) เชน เคร่ืองปมชิ้นงาน (Press Machine) เคร่ืองฉีดพลาสติก (Injection Molding) การประกอบชิ้นสวนอัตโนมัติ (Automatic Assembly) หรือหุนยนตอุตสาหกรรม (Industrial Robot) เปนตน โดยทั่วไปแลวการทํางานของระบบไฮดรอลิกส จะเหมือนกับระบบนิวแมติกส คือจะมีการควบคุมทิศทางการทํางาน สวนอุปกรณและวงจรอื่นๆ จะเหมือนกัน แตจะแตกตางตรงที่ระบบนิวแมติกส จะใชลมเปนตัวกลางในการสงถายพลังงาน โดนปกติจะใชความดันที่ 6-8 bar และลมจะถูกปลอยทิ้งสูบรรยากาศ สวนระบบไฮดรอลิกส จะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงถายพลังงานโดยปกติจะใชความดันที่ 30-400 bar แตน้ํามันจะไหลกลับสูถังเก็บน้ํามันเหมือนเดิม ตัวกลางระหวางลมกับน้ํามันนั้น น้ํามันจะมีการยุบตัวนอยกวาระบบลม จึงทําใหระบบไฮดรอลิกส มีการทํางานที่ถูกตอง และแมนยํากวาระบบนิวแมติกส

ระบบไฮดรอลิกส เปนระบบที่ใชอยูในเคร่ืองจักร และเคร่ืองทุนแรงหลายประเภท โดยทั่วไประบบไฮดรอลิกส จะใชกับงานที่มีลักษณะที่ตองการแรงดึง แรงดัน แรงกด หรือแรงยก ที่ใชแรงมาก ๆ ดังนั้นอุปกรณที่ใชในระบบไฮดรอลิกสจึงมีความหลากหลาย ในการใชงานแตละประเภท ถึงแมวาสัญลักษณการทํางานจะเหมือนกัน แตโครงสรางในการทํางานจะแตกตางกันไปตามความจําเปนของงาน เคร่ืองจักรที่ใชระบบไฮดรอลิกสสําหรับ ควบคุมการทํางาน สามารถแบงออกไดดังนี้ คือ

เครื่องจักรที่อยูกับที่ จะถูกออกแบบมาใหประหยัดพลังงาน ดังน้ันจะเลือกใชอุปกรณ การทํางานของระบบไฮดรอลิกส ที่มีขนาดใหญ แตใชแรงดันในระบบต่ํา จึงทําใหประหยัดพลังงาน

เครื่องจักรที่เคล่ือนที่ จะถูกออกแบบใหมีน้ําหนักเบา เพื่อสะดวกในการเคล่ือนท่ี ดังนั้นจะเลือกใชอุปกรณการทํางานของระบบไฮดรอลิกสที่มีขนาดเล็ก แตใชแรงดันในระบบสูง ทําใหไดกําลังในการทํางานสูงดวย

สําหรับระบบไฮดรอลิกสที่ใชในงานอุตสาหกรรมท่ัวไป ที่ใชในการควบคุมเคร่ืองจักรกลอัตโนมัติ สามารถแบงออกตามลักษณะการใชงานดังนี้

1.1 ระบบไฮดรอลิกส์

ระบบไฮดรอลิกส์ 3บทที่ 1

4 คัมภีรการใชงาน ระบบไฮดรอลิกส บทที่ 1

1. ไฮดรอลิกส์อุตสาหกรรม (Industrial Hydraulics) ไฮดรอลิกสอุตสาหกรรม คือไฮดรอลิกสที่ใชควบคุมเคร่ืองจักรในงานอุตสาหกรรม โดยทั่วไปใชใน

เครื่องจักรชนิดอยูกับที่ เชน เครื่องฉีดพลาสติก (Injection Molding) เครื่องปมชิ้นงาน (Press Machine) เครื่องจักร CNC (CNC Machine) เปนตน

รูปที ่1.1 เครือ่งปมช้ินงาน (Press Machine)

รูปที ่1.2 เครือ่งพับ-ตัดชิ้นงาน (Cutting Machine)


2. ไฮดรอลิกส์โมบายล์ (Mobile Hydraulics) ไฮดรอลิกสโมบายลคือ ไฮดรอลิกสที่ใชควบคุมเคร่ืองจักรในงานอุตสาหกรรม โดยทั่วไปใชในเครื่องจักรท่ี

มีการเคล่ือนท่ี โดยสวนใหญจะมีการใชงานในภาคสนาม เชน รถโมปูน รถเกรดถนน รถขุด รถบดถนน หรือรถเครนยกของบนตึกสูง (Tower Crane) เปนตน

รูปที ่1.3 รถตักดิน

รูปที ่1.4 รถยกของ

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์4 บทที่ 1


1. ไฮดรอลิกส์อุตสาหกรรม (Industrial Hydraulics) ไฮดรอลิกสอุตสาหกรรม คือไฮดรอลิกสที่ใชควบคุมเคร่ืองจักรในงานอุตสาหกรรม โดยทั่วไปใชใน

เครื่องจักรชนิดอยูกับที่ เชน เครื่องฉีดพลาสติก (Injection Molding) เครื่องปมชิ้นงาน (Press Machine) เครื่องจักร CNC (CNC Machine) เปนตน

รูปที ่1.1 เครือ่งปมช้ินงาน (Press Machine)

รูปที ่1.2 เครือ่งพับ-ตัดชิ้นงาน (Cutting Machine)


2. ไฮดรอลิกส์โมบายล์ (Mobile Hydraulics) ไฮดรอลิกสโมบายลคือ ไฮดรอลิกสที่ใชควบคุมเคร่ืองจักรในงานอุตสาหกรรม โดยทั่วไปใชในเครื่องจักรท่ี

มีการเคล่ือนท่ี โดยสวนใหญจะมีการใชงานในภาคสนาม เชน รถโมปูน รถเกรดถนน รถขุด รถบดถนน หรือรถเครนยกของบนตึกสูง (Tower Crane) เปนตน

รูปที ่1.3 รถตักดิน

รูปที ่1.4 รถยกของ



3. ไฮดรอลิกส์เทคโนโลยี (Technology Hydraulics) ไฮดรอลิกสเทคโนโลยีคือ ไฮดรอลิกสที่ใชควบคุมเคร่ืองจักรในงานอุตสาหกรรมหนัก หรืออุตสาหกรรมท่ี

ตองการเทคโนโลยีชั้นสูง (Advanced Technology) ตลอดจนมีประสิทธิภาพและใหกําลังงานสูงดวย เชน เครื่องจักรขุดลอกแมน้ําหรือลําคลอง (Dredge Industry) เครื่องจักรขุดเจาะนํ้ามัน (Offshore Industry) หรือเครื่องจักรเทอรไบน (Turbine Industry) เปนตน

รูปที ่1.5 เครือ่งจักรขุดลอกแมน้าํหรือลําคลอง (Dredge Industry)

รูปที ่1.6 เครือ่งจักรขุดเจาะนํ้ามัน (Offshore Industry)


รูปที ่1.7 อุตสาหกรรมตอเรือ (Shipbuilding Industry)

รูปที ่1.8 เครื่องจักรเทอรไบน (Turbine Industry)

รูปที ่1.9 อุตสาหกรรมในงานโยธา (Civil Industry)



3. ไฮดรอลิกส์เทคโนโลยี (Technology Hydraulics) ไฮดรอลิกสเทคโนโลยีคือ ไฮดรอลิกสที่ใชควบคุมเคร่ืองจักรในงานอุตสาหกรรมหนัก หรืออุตสาหกรรมท่ี

ตองการเทคโนโลยีชั้นสูง (Advanced Technology) ตลอดจนมีประสิทธิภาพและใหกําลังงานสูงดวย เชน เครื่องจักรขุดลอกแมน้ําหรือลําคลอง (Dredge Industry) เครื่องจักรขุดเจาะนํ้ามัน (Offshore Industry) หรือเครื่องจักรเทอรไบน (Turbine Industry) เปนตน

รูปที ่1.5 เครือ่งจักรขุดลอกแมน้าํหรือลําคลอง (Dredge Industry)

รูปที ่1.6 เครือ่งจักรขุดเจาะนํ้ามัน (Offshore Industry)


รูปที ่1.7 อุตสาหกรรมตอเรือ (Shipbuilding Industry)

รูปที ่1.8 เครื่องจักรเทอรไบน (Turbine Industry)

รูปที ่1.9 อุตสาหกรรมในงานโยธา (Civil Industry)



รูปที ่1.10 อุตสาหกรรมการบนิ (Aircraft Industry)

ปจจุบันระบบไฮดรอลิกสถูกนํามาใชในงานอุตสาหกรรมอยางแพรหลาย ซึ่งหลักการของไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงผาน จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง โดยน้ํามันจะเปล่ียนพลังงานการไหลใหเปนพลังงานกล เชน เครื่องปมชิ้นงาน (Press machine) ในระบบของเครื่องปมชิ้นงาน จะมีการสงถายกําลังการไหลของน้ํามันไฮดรอลิกสไปยังอุปกรณ ทําใหเครื่องจักรสามารถปมช้ินงานหรือขึ้นรูปชิ้นงาน

ระบบไฮดรอลิกสสามารถแบงออกตามลักษณะการทํางานไดดังนี้ (ดูรูปที่ 1.11) 1. ปมไฮดรอลิกส (Hydraulics Pump) มีหนาที่ควบคุมการจายน้ํามันและดูดน้ํามันในระบบ 2. ถังพักน้ํามัน (Tank) มีหนาที่พักน้ํามันในระบบ ตลอดจนทําความสะอาดน้ํามันและระบายความ

รอนน้ํามัน 3. วาลวควบคุมน้ํามัน (Pressure relief valve) หรือวาลวนิรภัย มีหนาที่ควบคุมความดันในระบบ

ขณะท่ีระบบมีความดันสูงเพิ่มขึ้น วาลวจะควบคุมใหน้ํามันไหลกลับสูถังน้ํามัน 4. ชุดกรองน้ํามัน (Filter) มีหนาที่กรองส่ิงสกปรกไมใหเขาไปในระบบ ซึ่งถามีส่ิงสกปรกเขาไปในระบบ

อาจจะทําใหอุปกรณเสียหายได 5. วาลวปด-เปด (Shut off valve) มีหนาที่ปด-เปด การไหลของน้ํามัน 6. โซลีนอยดวาลว (Solenoid valve) มีหนาที่ควบคุมทิศทางการไหลของน้ํามัน

1.2 ระบบไฮดรอลิกส์ในงานอุตสาหกรรม


7. อุปกรณการทํางาน (Actuator) มีหนาที่เปล่ียนพลังงานการไหลใหเปนพลังงานกล เชน ลูกสูบ (Piston) มอเตอร (Motor) เปนตน

8. ทอน้ํามัน (Tube) มีหนาที่สงผานน้ํามันในระบบทั้งหมด

รูปที ่1.11 แสดงวงจรไฮดรอลิกส



รูปที ่1.10 อุตสาหกรรมการบนิ (Aircraft Industry)

ปจจุบันระบบไฮดรอลิกสถูกนํามาใชในงานอุตสาหกรรมอยางแพรหลาย ซึ่งหลักการของไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงผาน จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหน่ึง โดยน้ํามันจะเปล่ียนพลังงานการไหลใหเปนพลังงานกล เชน เครื่องปมชิ้นงาน (Press machine) ในระบบของเครื่องปมชิ้นงาน จะมีการสงถายกําลังการไหลของน้ํามันไฮดรอลิกสไปยังอุปกรณ ทําใหเครื่องจักรสามารถปมช้ินงานหรือขึ้นรูปชิ้นงาน

ระบบไฮดรอลิกสสามารถแบงออกตามลักษณะการทํางานไดดังนี้ (ดูรูปที่ 1.11) 1. ปมไฮดรอลิกส (Hydraulics Pump) มีหนาที่ควบคุมการจายน้ํามันและดูดน้ํามันในระบบ 2. ถังพักนํ้ามัน (Tank) มีหนาที่พักนํ้ามันในระบบ ตลอดจนทําความสะอาดน้ํามันและระบายความ

รอนน้ํามัน 3. วาลวควบคุมน้ํามัน (Pressure relief valve) หรือวาลวนิรภัย มีหนาที่ควบคุมความดันในระบบ

ขณะท่ีระบบมีความดันสูงเพิ่มขึ้น วาลวจะควบคุมใหน้ํามันไหลกลับสูถังน้ํามัน 4. ชุดกรองน้ํามัน (Filter) มีหนาที่กรองส่ิงสกปรกไมใหเขาไปในระบบ ซึ่งถามีส่ิงสกปรกเขาไปในระบบ

อาจจะทําใหอุปกรณเสียหายได 5. วาลวปด-เปด (Shut off valve) มีหนาที่ปด-เปด การไหลของน้ํามัน 6. โซลีนอยดวาลว (Solenoid valve) มีหนาที่ควบคุมทิศทางการไหลของน้ํามัน

1.2 ระบบไฮดรอลิกส์ในงานอุตสาหกรรม


7. อุปกรณการทํางาน (Actuator) มีหนาที่เปล่ียนพลังงานการไหลใหเปนพลังงานกล เชน ลูกสูบ (Piston) มอเตอร (Motor) เปนตน

8. ทอน้ํามัน (Tube) มีหนาที่สงผานน้ํามันในระบบทั้งหมด

รูปที ่1.11 แสดงวงจรไฮดรอลิกส



การควบคุมระบบไฮดรอลิกสมีการพัฒนาไปอยางรวดเร็ว เพื่อใหทันกับเทคโนโลยีที่ทันสมัย ในปจจุบันอุตสาหกรรม ระบบไฮดรอลิกสไดมีการพัฒนานําเทคโนโลยีมาควบคุม เพื่อใหไดประสิทธิภาพสูงสุด ตลอดจนถูกตองและแมนยํา โดยแบงวงจรการควบคุมออกเปน 2 ชนิด คือ วงจรกําลัง (Circuit Power) และวงจรควบคุม (Circuit Control) โดยวงจรกําลังจะมีน้ํามันเปนตัวกลางในการสงกําลัง เพื่อควบคุมวงจรการทํางาน สวนวงจรควบคุม จะใชตัวควบคุมหลาย อยางเชน Electro, PLC, Proportional, Servo, Microcontroller เปนตน

(ก) Proportional valve (ข) Servo valve

(ค) PLC (ง) Microcontroller

รูปที ่1.12 อุปกรณควบคุมระบบไฮดรอลิกส

1.3 การควบคมุระบบไฮดรอลิกส์


การควบคุมระบบไฮดรอลิกสสามารถแบงออกตามลักษณะการใชงานไดดังนี้ การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยน้ํามัน การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา การควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยโปรแกรมเมเบิล ลอจิก คอนโทรลเลอร (PLC) การควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยพรอพอรชันนัลวาลว (Proportional valve) การควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller)

1.3.1 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ด้วยนํ้ามัน ระบบไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงถายกําลัง โดยระบบของไฮดรอลิกส จะประกอบไปดวย

อุปกรณตนกําลัง (Motor, Hydraulics Pump) กรองนํ้ามัน (Filter) วาลวควบคุมความดัน (Pressure relief valve) เกจวัดความดัน (Pressure gauge) วาลวควบคุมทิศทาง (Solenoid valve) ลูกสูบ (Piston) เปนตน

รูปที ่1.13 แสดงวงจรควบคุมไฮดรอลิกสดวยน้ํามัน

1.3.2 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ด้วยไฟฟ้า

การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา จะแบงวงจรการควบคุมออกเปน 2 ชนิด คือ



การควบคุมระบบไฮดรอลิกสมีการพัฒนาไปอยางรวดเร็ว เพื่อใหทันกับเทคโนโลยีที่ทันสมัย ในปจจุบันอุตสาหกรรม ระบบไฮดรอลิกสไดมีการพัฒนานําเทคโนโลยีมาควบคุม เพื่อใหไดประสิทธิภาพสูงสุด ตลอดจนถูกตองและแมนยํา โดยแบงวงจรการควบคุมออกเปน 2 ชนิด คือ วงจรกําลัง (Circuit Power) และวงจรควบคุม (Circuit Control) โดยวงจรกําลังจะมีน้ํามันเปนตัวกลางในการสงกําลัง เพื่อควบคุมวงจรการทํางาน สวนวงจรควบคุม จะใชตัวควบคุมหลาย อยางเชน Electro, PLC, Proportional, Servo, Microcontroller เปนตน

(ก) Proportional valve (ข) Servo valve

(ค) PLC (ง) Microcontroller

รูปที ่1.12 อุปกรณควบคุมระบบไฮดรอลิกส

1.3 การควบคมุระบบไฮดรอลิกส์


การควบคุมระบบไฮดรอลิกสสามารถแบงออกตามลักษณะการใชงานไดดังนี้ การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยน้ํามัน การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา การควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยโปรแกรมเมเบิล ลอจิก คอนโทรลเลอร (PLC) การควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยพรอพอรชันนัลวาลว (Proportional valve) การควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller)

1.3.1 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ด้วยนํ้ามัน ระบบไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงถายกําลัง โดยระบบของไฮดรอลิกส จะประกอบไปดวย

อุปกรณตนกําลัง (Motor, Hydraulics Pump) กรองนํ้ามัน (Filter) วาลวควบคุมความดัน (Pressure relief valve) เกจวัดความดัน (Pressure gauge) วาลวควบคุมทิศทาง (Solenoid valve) ลูกสูบ (Piston) เปนตน

รูปที ่1.13 แสดงวงจรควบคุมไฮดรอลิกสดวยน้ํามัน

1.3.2 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ด้วยไฟฟ้า

การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา จะแบงวงจรการควบคุมออกเปน 2 ชนิด คือ



วงจรกําลัง (Circuit Power ) เปนวงจรควบคุมการทํางานของระบบไฮดรอลิกส ประกอบดวย อุปกรณตนกําลัง (Power source) ชุดกรองน้ํามัน (Filter) โซลีนอยดวาลว (Solenoid valve) กระบอกสูบ (Cylinder) เปนตน

วงจรควบคุม (Circuit control) เปนวงจรควบคุมการทํางานของระบบไฮดรอลิกสไฟฟา ประกอบดวย สวิตชปุมกด (Pushbutton switch) รีเลย (Relay) ตัวต้ังเวลา (Timer relay) ตัวนับเวลา (Counter relay) เซ็นเซอร (Sensor) เปนตน

วงจรกาํลัง

วงจรควบคมุ

รูปที ่1.14 แสดงวงจรควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา


1.3.3 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ ด้วยโปรแกรมเมเบลิ ลอจิก คอนโทรลเลอร์ (PLC)

ปจจุบัน พีแอลซี (PLC ; Programmable Logic Controller) ไดเขามามีบทบาทในการควบคุมระบบ ไฮดรอลิกสในงานอุตสาหกรรมตางๆ เชน อุตสาหกรรมรถยนต อุตสาหกรรมอาหาร หรืออุปกรณตางๆ ในงานอุตสาหกรรม โดยภายในพีแอลซีจะมีฟงกชันและอุปกรณควบคุมภายในมากมาย เชน Relay, Timer, Counter เปนตน ทําใหการเรียกใชหรือแกไขโปรแกรมสะดวกรวดเร็ว และลดคาใชจายลงอีกดวย สําหรับภาษาที่ใชในการเขียนโปรแกรมพีแอลซีมีใหเลือกใชงานไดหลายภาษา ดังนี้

ภาษาบูลีน (STL ; Instruction List Boolean Logic Element) ภาษาแลดเดอร (Ladder Diagram) ภาษาบล็อก (Function Chart)

วงจรกาํลัง Ladder Diagram

รูปที ่1.15 แสดงวงจรการควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวย PLC

Absol.Op

Symbol. Op Comment

I0.0 Start - I0.1 A1 Limit Sw. Q0.0 Y1 Output1 Q0.1 Y2 Output2



วงจรกําลัง (Circuit Power ) เปนวงจรควบคุมการทํางานของระบบไฮดรอลิกส ประกอบดวย อุปกรณตนกําลัง (Power source) ชุดกรองน้ํามัน (Filter) โซลีนอยดวาลว (Solenoid valve) กระบอกสูบ (Cylinder) เปนตน

วงจรควบคุม (Circuit control) เปนวงจรควบคุมการทํางานของระบบไฮดรอลิกสไฟฟา ประกอบดวย สวิตชปุมกด (Pushbutton switch) รีเลย (Relay) ตัวต้ังเวลา (Timer relay) ตัวนับเวลา (Counter relay) เซ็นเซอร (Sensor) เปนตน

วงจรกาํลัง

วงจรควบคมุ

รูปที ่1.14 แสดงวงจรควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยไฟฟา


1.3.3 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ ด้วยโปรแกรมเมเบลิ ลอจิก คอนโทรลเลอร์ (PLC)

ปจจุบัน พีแอลซี (PLC ; Programmable Logic Controller) ไดเขามามีบทบาทในการควบคุมระบบ ไฮดรอลิกสในงานอุตสาหกรรมตางๆ เชน อุตสาหกรรมรถยนต อุตสาหกรรมอาหาร หรืออุปกรณตางๆ ในงานอุตสาหกรรม โดยภายในพีแอลซีจะมีฟงกชันและอุปกรณควบคุมภายในมากมาย เชน Relay, Timer, Counter เปนตน ทําใหการเรียกใชหรือแกไขโปรแกรมสะดวกรวดเร็ว และลดคาใชจายลงอีกดวย สําหรับภาษาที่ใชในการเขียนโปรแกรมพีแอลซีมีใหเลือกใชงานไดหลายภาษา ดังนี้

ภาษาบูลีน (STL ; Instruction List Boolean Logic Element) ภาษาแลดเดอร (Ladder Diagram) ภาษาบล็อก (Function Chart)

วงจรกาํลัง Ladder Diagram

รูปที ่1.15 แสดงวงจรการควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวย PLC

Absol.Op

Symbol. Op Comment

I0.0 Start - I0.1 A1 Limit Sw. Q0.0 Y1 Output1 Q0.1 Y2 Output2



1.3.4 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ ด้วยพรอพอร์ชันนัลวาล์ว (Proportional Valve)

การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยพรอพอรชันนัลวาลวเปนระบบที่นิยมมากในปจจุบัน เพราะสามารถควบคุมลูกสูบใหหยุดตามตําแหนงที่ตองการ โดยสามารถควบคุมใหหยุดทุกระยะของการทํางานได

พรอพอรชันนัลวาลว (Proportional Valve) สําหรับควบคุมระบบไฮดรอลิกส มีหลายชนิดดังนี้ พรอพอรชันนัลวาลวควบคุมตําแหนง (Directional Control Valve) พรอพอรชันนัลวาลวควบคุมแรงดัน (Pressure Control Valve) พรอพอรชันนัลวาลวควบคุมอัตราการไหล (Flow Control Valve) วงจรกาํลัง วงจรควบคมุ

รูปที ่1.16 แสดงวงจรควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยพรอพอรชันนัลวาลว


1.3.5 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller)

การใช ไมโครคอนโทรลเลอรควบคุมระบบไฮดรอลิกสในปจจุบัน ยังไมเปนที่นิยมมากนัก (แตนิยมใชควบคุมเครื่องจักร และระบบการผลิตในอุตสาหกรรม) เพราะตองศึกษาหลายอยาง และตองรูเก่ียวกับกระบวนการทํางานอยางแทจริง เชน สถาปตยกรรมของไมโครคอนโทรลเลอร โดยประกอบดวยหนวยประมวลผลกลาง หนวยความจําอินพุต/เอาตพุต โปรแกรมวงจรอิเล็กทรอนิกส เปนตน โดยท่ัวไปไมโครคอนโทรลเลอรจะประกอบดวย Timer, Counter, I/O, Serial port เปนตน ในปจจุบันมีหลายบริษัทที่ผลิตไมโครคอนโทรลเลอร เชน Intel, Phillips, Motorola, Microchip เปนตน สําหรับภาษาที่ใชในการเขียนส่ังงานควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร สามารถเขียนไดหลายภาษา ดังนี้ ภาษาเบสิก (Basic Language) ภาษาแอสแซมบลี (Assembly language) และ ภาษาซี (C language)

วงจรกาํลัง ภาษาซี

1 #include "D:\data_pic\hydraulic_book\ex1.h"2 #define start pin_a0 3 #define y1 pin_b7 4 //===================== 5 void main() 6 { 7 setup_adc_ports(NO_ANALOGS); 8 setup_adc(ADC_OFF);



1.3.4 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ ด้วยพรอพอร์ชันนัลวาล์ว (Proportional Valve)

การควบคุมระบบไฮดรอลิกสดวยพรอพอรชันนัลวาลวเปนระบบที่นิยมมากในปจจุบัน เพราะสามารถควบคุมลูกสูบใหหยุดตามตําแหนงที่ตองการ โดยสามารถควบคุมใหหยุดทุกระยะของการทํางานได

พรอพอรชันนัลวาลว (Proportional Valve) สําหรับควบคุมระบบไฮดรอลิกส มีหลายชนิดดังนี้ พรอพอรชันนัลวาลวควบคุมตําแหนง (Directional Control Valve) พรอพอรชันนัลวาลวควบคุมแรงดัน (Pressure Control Valve) พรอพอรชันนัลวาลวควบคุมอัตราการไหล (Flow Control Valve) วงจรกาํลัง วงจรควบคมุ

รูปที ่1.16 แสดงวงจรควบคุมระบบไฮดรอลิกส ดวยพรอพอรชันนัลวาลว


1.3.5 การควบคุมระบบไฮดรอลิกส์ ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller)

การใช ไมโครคอนโทรลเลอรควบคุมระบบไฮดรอลิกสในปจจุบัน ยังไมเปนที่นิยมมากนัก (แตนิยมใชควบคุมเครื่องจักร และระบบการผลิตในอุตสาหกรรม) เพราะตองศึกษาหลายอยาง และตองรูเก่ียวกับกระบวนการทํางานอยางแทจริง เชน สถาปตยกรรมของไมโครคอนโทรลเลอร โดยประกอบดวยหนวยประมวลผลกลาง หนวยความจําอินพุต/เอาตพุต โปรแกรมวงจรอิเล็กทรอนิกส เปนตน โดยท่ัวไปไมโครคอนโทรลเลอรจะประกอบดวย Timer, Counter, I/O, Serial port เปนตน ในปจจุบันมีหลายบริษัทที่ผลิตไมโครคอนโทรลเลอร เชน Intel, Phillips, Motorola, Microchip เปนตน สําหรับภาษาที่ใชในการเขียนส่ังงานควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร สามารถเขียนไดหลายภาษา ดังนี้ ภาษาเบสิก (Basic Language) ภาษาแอสแซมบลี (Assembly language) และ ภาษาซี (C language)

วงจรกาํลัง ภาษาซี

1 #include "D:\data_pic\hydraulic_book\ex1.h"2 #define start pin_a0 3 #define y1 pin_b7 4 //===================== 5 void main() 6 { 7 setup_adc_ports(NO_ANALOGS); 8 setup_adc(ADC_OFF);



9 setup_psp(PSP_DISABLED); 10 setup_spi(SPI_SS_DISABLED); 11 setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); 12 setup_timer_1(T1_DISABLED); 13 setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); 14 output_high (start); 15 output_low (y1); 16 while(1) 17 { 18 if(!input(start)) 19 { 20 delay_ms(100); 21 output_high(y1); 22 while(!input(start)); 23 } 24 if(input(start)) 25 { 26 delay_ms(100); 27 output_low(y1); 28 while(input(start)); } 29 } }

รูปที ่1.17 แสดงการควบคุมระบบไฮดรอลกิส ดวยไมโครคอนโทรลเลอร

ระบบไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงถายพลังงาน ดังนั้นการท่ีจะนําระบบไฮดรอลิกส ไปควบคุมเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม จะตองศึกษาถึงขอดีและขอเสียของระบบน้ํามันกอน ดังมีรายละเอียดตอไปนี้

1.4 ข้อดีและข้อเสียของระบบไฮดรอลิกส์


1.4.1 ข้อดีของระบบนํ้ามนั 1. ระบบไฮดรอลิกสมีความแมนยําสูง เพราะระบบน้ํามันจะยุบตัวไดนอยกวาระบบลม 2. ระบบไฮดรอลิกสมีกําลังในการขับสูง เนื่องจากระบบไฮดรอลิกสใชแรงดันตั้งแต 30-400 bar 3. ระบบไฮดรอลิกสมีการควบคุมงาย เพราะโครงสรางไมซับซอน 4. ระบบไฮดรอลิกสจะมีความปลอดภัยสูงกวาระบบไฟฟาท่ีใชงานทั่วไป 5. ระบบไฮดรอลิกสมีเสียงเบาในขณะทํางาน

1.4.2 ข้อเสียของระบบนํ้ามนั 1. ระบบไฮดรอลิกสมีราคาคอนขางแพงกวาระบบลม 2. ระบบไฮดรอลิกสการบํารุงรักษายากกวาระบบลม 3. ระบบไฮดรอลิกสมีความเร็วในการเคลื่อนท่ีชากวาระบบลม เพราะนํ้ามันจะมีความหนืดสูง 4. ระบบไฮดรอลิกสจะมีปญหาในระยะเร่ิมตนของการทํางาน เพราะนํ้ามันจะมีความหนืด

อุปกรณในระบบไฮดรอลิกสมีหลากหลายชนิด ขึ้นอยูกับลักษณะการใชงาน ดังนั้นจึงมีการกําหนดสัญลักษณขึ้นตามมาตราฐาน DIN (24336) เพื่อใหการใชงานตลอดจนการซื้อขายมีความสะดวก งายตอการตรวจสอบและเปนมาตรฐานเดียวกัน การกําหนดสัญลักษณสามารถแบงตามลักษณะการใชงาน ดังนี้

สัญลักษณอุปกรณตนกําลัง (Power Source) สัญลักษณกระบอกสูบ (Cylinder) สัญลักษณวาลว (Valve) สัญลักษณอุปกรณทางเครื่องกล (Mechanical Actuator) สัญลักษณอุปกรณทางไฟฟา (Electrical Actuator) สัญลักษณอุปกรณทางอิเล็กทรอนิกส (Electronic Actuator) สัญลักษณทอ (Tube)

1.5 สัญลักษณ์ในระบบไฮดรอลิกส์



9 setup_psp(PSP_DISABLED); 10 setup_spi(SPI_SS_DISABLED); 11 setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); 12 setup_timer_1(T1_DISABLED); 13 setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); 14 output_high (start); 15 output_low (y1); 16 while(1) 17 { 18 if(!input(start)) 19 { 20 delay_ms(100); 21 output_high(y1); 22 while(!input(start)); 23 } 24 if(input(start)) 25 { 26 delay_ms(100); 27 output_low(y1); 28 while(input(start)); } 29 } }

รูปที ่1.17 แสดงการควบคุมระบบไฮดรอลกิส ดวยไมโครคอนโทรลเลอร

ระบบไฮดรอลิกสจะใชน้ํามันเปนตัวกลางในการสงถายพลังงาน ดังนั้นการท่ีจะนําระบบไฮดรอลิกส ไปควบคุมเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม จะตองศึกษาถึงขอดีและขอเสียของระบบน้ํามันกอน ดังมีรายละเอียดตอไปนี้

1.4 ข้อดีและข้อเสียของระบบไฮดรอลิกส์


1.4.1 ข้อดีของระบบนํ้ามนั 1. ระบบไฮดรอลิกสมีความแมนยําสูง เพราะระบบน้ํามันจะยุบตัวไดนอยกวาระบบลม 2. ระบบไฮดรอลิกสมีกําลังในการขับสูง เนื่องจากระบบไฮดรอลิกสใชแรงดันตั้งแต 30-400 bar 3. ระบบไฮดรอลิกสมีการควบคุมงาย เพราะโครงสรางไมซับซอน 4. ระบบไฮดรอลิกสจะมีความปลอดภัยสูงกวาระบบไฟฟาท่ีใชงานทั่วไป 5. ระบบไฮดรอลิกสมีเสียงเบาในขณะทํางาน

1.4.2 ข้อเสียของระบบนํ้ามนั 1. ระบบไฮดรอลิกสมีราคาคอนขางแพงกวาระบบลม 2. ระบบไฮดรอลิกสการบํารุงรักษายากกวาระบบลม 3. ระบบไฮดรอลิกสมีความเร็วในการเคลื่อนท่ีชากวาระบบลม เพราะนํ้ามันจะมีความหนืดสูง 4. ระบบไฮดรอลิกสจะมีปญหาในระยะเร่ิมตนของการทํางาน เพราะนํ้ามันจะมีความหนืด

อุปกรณในระบบไฮดรอลิกสมีหลากหลายชนิด ขึ้นอยูกับลักษณะการใชงาน ดังนั้นจึงมีการกําหนดสัญลักษณขึ้นตามมาตราฐาน DIN (24336) เพื่อใหการใชงานตลอดจนการซื้อขายมีความสะดวก งายตอการตรวจสอบและเปนมาตรฐานเดียวกัน การกําหนดสัญลักษณสามารถแบงตามลักษณะการใชงาน ดังนี้

สัญลักษณอุปกรณตนกําลัง (Power Source) สัญลักษณกระบอกสูบ (Cylinder) สัญลักษณวาลว (Valve) สัญลักษณอุปกรณทางเครื่องกล (Mechanical Actuator) สัญลักษณอุปกรณทางไฟฟา (Electrical Actuator) สัญลักษณอุปกรณทางอิเล็กทรอนิกส (Electronic Actuator) สัญลักษณทอ (Tube)

1.5 สัญลักษณ์ในระบบไฮดรอลิกส์



อุปกรณ์ สัญลักษณ์ ความหมาย

ปมไฮดรอลิกส

(Hydraulics Pump)

ถังน้ํามัน (Tank)

กระบอกสูบทางเดียว

(Single acting cylinder)

กระบอกสูบทํางานสองทาง (Double acting cylinder with

adjustable cushioning in both direction)

วาลว 3/2 แบบปุมกด ปกติปด (3/2 way valve with pushbutton

actuation, normally closed)

วาลว 4/2 แบบคันโยก ปกติปด (4/2 way valve with spring return, normally closed)

รูปที ่1.18 สัญลักษณอุปกรณในระบบไฮดรอลิกส


อุปกรณ สัญลักษณ ความหมาย

วาลว 4/3 แบบปุมกด ปกติปด (4/3 way valve normally closed

mid position)

กรองนํ้ามัน (Filter)

เกจวัดความดัน

(Pressure gauge)

วาลวควบคุมน้ํามัน (Pressure relief valve)

วาลวควบคุมแรงดัน (Pressure sequence valve)

วาลวควบคุมอัตราการไหล (Flow control valve)

รูปที ่1.18 (ตอ) สัญลักษณอุปกรณในระบบไฮดรอลิกส




ปมไฮดรอลิกส

(Hydraulics Pump)

ถังน้ํามัน (Tank)

กระบอกสูบทางเดียว

(Single acting cylinder)

กระบอกสูบทํางานสองทาง (Double acting cylinder with

adjustable cushioning in both direction)

วาลว 3/2 แบบปุมกด ปกติปด (3/2 way valve with pushbutton

actuation, normally closed)

วาลว 4/2 แบบคันโยก ปกติปด (4/2 way valve with spring return, normally closed)

รูปที ่1.18 สัญลักษณอุปกรณในระบบไฮดรอลิกส


อุปกรณ สัญลักษณ ความหมาย

วาลว 4/3 แบบปุมกด ปกติปด (4/3 way valve normally closed

mid position)

กรองนํ้ามัน (Filter)

เกจวัดความดัน

(Pressure gauge)

วาลวควบคุมน้ํามัน (Pressure relief valve)

วาลวควบคุมแรงดัน (Pressure sequence valve)

วาลวควบคุมอัตราการไหล (Flow control valve)





วาลวกันกลับ (Non-return valve)

วาลว ปด-เปด

(Shut off valve)

วาลวลมคู (Two pressure valve, AND)

วาลวลมเด่ียว

(Shuttle valve, OR)

4/2 โซลีนอยดวาลว กลบัดวยแรงสปริง ปกติเปด (4/2 way solenoid

valve, normally open)

4/3 โซลีนอยดวาลว

(4/3 way double solenoid valve normally closed mid position)




พรอพอรชันนัล ควบคุมตําแหนง (Proportion directional

control valve)

พรอพอรชันนัล ควบคุมแรงดัน (Proportional pressure

control valve)

พรอพอรชันนัล ควบคุมอัตราการไหล (Proportional flow control

valve)

เซอรโววาลว

(Servo valve)

อินดักทีฟเซ็นเซอร (Inductive proximity sensor)

ออปติกคอลเซ็นเซอร (Optical proximity sensor)





วาลวกันกลับ (Non-return valve)

วาลว ปด-เปด

(Shut off valve)

วาลวลมคู (Two pressure valve, AND)

วาลวลมเด่ียว

(Shuttle valve, OR)

4/2 โซลีนอยดวาลว กลับดวยแรงสปริง ปกติเปด (4/2 way solenoid

valve, normally open)

4/3 โซลีนอยดวาลว

(4/3 way double solenoid valve normally closed mid position)




พรอพอรชันนัล ควบคุมตําแหนง (Proportion directional

control valve)

พรอพอรชันนัล ควบคุมแรงดัน (Proportional pressure

control valve)

พรอพอรชันนัล ควบคุมอัตราการไหล (Proportional flow control

valve)

เซอรโววาลว

(Servo valve)

อินดักทีฟเซ็นเซอร (Inductive proximity sensor)

ออปติกคอลเซ็นเซอร (Optical proximity sensor)



ปัจจบัุน ผูจัดการฝายฝกอบรมและพัฒนาผลิตภัณฑ บริษัท ออโต ไดแด็กติก จํากัด การศึกษา สาขาวิศวกรรมไฟฟา คณะครุศาตรอตุสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมปรญิญาตรี

เกลาพระนครเหนือ สาขาไฟฟา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาปรญิญาโท

พระนครเหนือ ประวัติการฝึกอบรม ฝกอบรมหลักสูตรระบบไฟฟาและการควบคุม ณ hps Co.,Ltd ประเทศเยอรมนี ฝกอบรมหลักสูตรการควบคุมระบบเซอรโวมอเตอรและสเต็ปปงมอเตอร ณ FESTO ประเทศมาเลเซีย ฝกอบรมหลักสูตรการควบคุมอัตโนมัติ ณ สถาบัน สวิส-อินโด ประเทศอินโดนีเซีย ฝกอบรมหลักสูตรหุนยนตและการควบคุมข้ันสูง ณ บริษัท อีดี จํากัด สาธารณรัฐเกาหลีใต ประวัติการทาํงาน อาจารยประจํามูลนิธิมงกุฎสภา สถาบันเทคโนโลยพีระจอมเกลา พระนครเหนือ หัวหนาฝายวิศวกรรม บริษัท บางกอกเฟอรนิเทค จํากัด วิศวกรระบบ โรงพยาบาลเกษมราษฎร รัตนาธิเบศร วิทยากร บริษัท เฟสโต จํากัด ผูจัดการ บริษัท มัลติเทค อินเตอรเทรด จํากัด งานพเิศษ วิทยากรพิเศษ ดานระบบนิวแมติกส ไฮดรอลิกส และ ระบบการควบคุมอัตโนมัติ ของ สํานักพัฒนาบคุลากรและครู

อาชีวศึกษา สํานักงานคณะกรรมการอาชีวศึกษาแหงชาติ วิทยากรพิเศษ ดานระบบนิวแมติกส ไฮดรอลิกส เซน็เซอร และ ระบบเมคคาทรอนิกส ของ สถาบันพัฒนาบุคลากรเพ่ือ

อุตสาหกรรมและปโตรเคมี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี วิทยากรพิเศษ ดานระบบนิวแมติกส ไฮดรอลิกส และ ระบบการควบคุมอัตโนมัติ ของ กรมพัฒนาฝมือแรงงาน อาจารยพิเศษและคณะกรรมการตรวจพิจารณาโครงงานนักศึกษา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัย

เทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ผูเชี่ยวชาญพิเศษในการตรวจพิจารณาโครงงานนักศึกษาระดับปริญญาโท คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัย

เทคโนโลยีพระจอมเกลา พระนครเหนือ วิทยากรพิเศษ ดานระบบนิวแมติกส ไฮดรอลิกส และ ระบบการควบคุมอัตโนมัติ เพ่ือพัฒนาบุคลากรภาคอุตสาหกรรม

ทั่วไป

พรพจน์ แพศริิประว�ติผู้เขียน

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์364 ดัชนี

Documents

คัมภีร์การใช้งาน ระบบไฮดรอลิกส์ (Hydraulics System) · vi คัมภีร การใช งานระบบไฮดรอลิ