(NB) Giáo trình Lắp đặt vận hành hệ thống cơ điện tử với mục tiêu giúp các bạn có thể xác định được các bước cần thiết để thực hiện các công việc lắp đặt, đấu nối cho một hệ thống cơ điện tử điều khiển bằng PLC; Tháo lắp bộ cảm biến và bộ phận/phần tử trong hệ thống cơ điện tử, thay thế và hiệu chỉnh các phần tử; Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 1 dưới đây.
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI TẠ VĂN BẰNG(Chủ biên) TRỊNH THỊ HẠNH – LƯU HUY HẠNH GIÁO TRÌNH LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Nghề: Cơ điện tử Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Để cung cấp tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Điện tử Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ” dành riêng cho học sinh - sinh viên nghề Cơ điện tử Đây mơ đun chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử trình độ Cao đẳng Nhóm biên soạn tham khảo tài liệu: “Lắp đặt, vận hành hệ thống điện tử ” dùng cho sinh viên Trường Đại học kỹ thuật, Cao đẳng Lắp đặt vận hành trạm điện tử tác giả Phạm Thanh Tùng nhiều tài liệu khác Mặc dù nhóm biên soạn có nhiều cố gắng khơng tránh thiếu sót Rất mong đồng nghiệp độc giả góp ý kiến để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Chủ biên: Tạ Văn Bằng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Bài Lắp ráp trạm điện tử trạm 1.1 Lắp ráp phần khí ( trạm cấp phôi ) 1.2 Lắp ráp kiểm tra hoạt động cụm van 15 1.3 Lắp ráp kết nối phần tử điện 15 1.4 Vận hành kiểm tra hoạt động 20 1.5 Viết chương trình theo phương pháp lập trình 21 Bài 43 Lắp ráp trạm điện tử có sử dụng cảm biến 43 2.1 Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) 43 2.2 Hệu chỉnh chương trình 46 2.3 Lắp ráp hiệu chỉnh vị trí cảm biến 62 2.4 Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào 66 2.5 Vận hành kiểm tra 67 Bài 68 Lắp ráp trạm tay máy 68 3.1 Thiết kế chế tạo số phận khí 68 3.2 Lắp ráp phần tử khí cảm biến 71 3.3 Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) 75 3.4 Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào/ra 78 3.5 Viết chương trình theo ngơn ngữ SCL 84 3.6 Vận hành kiểm tra 97 Bài 98 Lắp ráp trạm hệ thống sản xuất 98 4.1 Thiết kế chế tạo số phận khí 98 4.2 Lắp ráp phần tử khí cảm biến 102 4.3 Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) 106 4.4 Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào/ra 111 4.5 Viết chương trình theo ngôn ngữ SCL 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 154 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Lắp đặt, vận hành hệ thống điện tử Mã số mô đun: MĐ 36 Thời gian mô đun: 90 (LT: 20 giờ; TH/TT/TN/BT/TL: 70 giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun - Vị trí: Mơ đun bố trí học sau mơn học, mô đun kỹ thuật sở mô đun chun mơn nghề từ MĐ27 đến MĐ34 - Tính chất: Là mơ đun bắt buộc chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử II Mục tiêu mô đun - Kiến thức: - Xác định bước cần thiết để thực công việc lắp đặt, đấu nối cho hệ thống điện tử điều khiển PLC - Kỹ năng: - Tháo lắp cảm biến phận/phần tử hệ thống điện tử, thay hiệu chỉnh phần tử - Lắp ráp đấu nối cho PLC hệ thống điện tử theo tiêu chuẩn công nghiệp sử dụng kết nối - Nạp chương trình PLC thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử - Nhận biết mô tả cấu trúc ứng dụng hệ thống bus mạng - Lắp ráp vận hành mạng công nghiệp hệ thống điện tử - Khắc phục lỗi phần tử khí, điện phần mềm hệ thống điện tử - Năng lực tự chủ, trách nhiệm: - Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp biện pháp an tồn - Có tư tác phong công nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập khả phối hợp làm việc nhóm q trình học tập sản xuất III Nội dung mô đun Nội dung tổng quát phân bổ thời gian Thời gian Số TT Thực hành/thực Tên mơ Tổng Lý tập/thí Kiểm đun số thuyết nghiệm/bài tra tập/thảo luận Lắp ráp trạm điện tử 24 18 Lắp ráp trạm có ứng 24 dụng cảm biến 18 18 1 Lắp ráp phần khí Lắp ráp kiểm tra hoạt động cụm van Lắp ráp kết nối phần tử điện Vận hành kiểm tra hoạt động Viết chương trình theo phương pháp lập trình Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) Hiệu chỉnh chương trình Lắp ráp hiệu chỉnh vị trí cảm biến Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào Vận hành kiểm tra Kiểm tra Lắp ráp trạm tay máy 24 Thiết kế chế tạo số phận khí Ghi Lắp ráp phần tử khí cảm biến Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào/ra Viết chương trình theo ngơn ngữ SCL Vận hành kiểm tra Kiểm tra Lắp ráp trạmsản xuất 18 12 90 20 66 Thiết kế chế tạo số phận khí Lắp ráp phần tử khí cảm biến Hiệu chỉnh sơ đồ mạch (có thể dùng máy tính) Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào/ra Viết chương trình theo ngơn ngữ StL Kiểm tra Cộng Bài Lắp ráp trạm điện tử trạm Mục tiêu - Mô tả cấu trúc nguyên lý hoạt động hệ thống điện tử sử dụng phần tử thủy lực, khí nén động điện - Tìm kiếm thông tin từ tài liệu kỹ thuật, vẽ, internet áp dụng vào cơng việc - Phân tích chức hoạt động, đặc biệt chu trình làm việc điều kiện logic quy trình tự động hóa - Xây dựng giải pháp cho vấn đề liên quan đến trình tự động hóa vẽ sơ đồ theo tiêu chuẩn - Đọc, hiểu phân tích vẽ biểu đồ bước hành trình, loại sơ đồ mạch ( mạch điện, thủy lực, khí nén,…) hệ thống điện tử - Sử dụng công cụ lập trình, loại PLC thiết bị ngoại vi cơng nghiệp - Thiết lập cấu hình cứng PLC - Hiểu chương trình điều khiển ứng dụng soạn thảo với ngơn ngữ lập trình PLC theo tiêu chuẩn IEEC 1131-3 Có khả can thiệp, chỉnh sửa soạn thảo chương trình đơn giản ngơn ngữ lập trình - Xác định bước cần thiết để thực công việc lắp đặt, đấu nối cho hệ thống điện tử điều khiển PLC - Tháo lắp cảm biến phận/phần tử hệ thống điện tử, thay hiệu chỉnh phần tử - Tháo, lắp cụm đế van, phần tử điện - Nạp chương trình PLC thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử - Chủ động, sáng tạo an tồn q trình học tập 1.1 Lắp ráp phần khí ( trạm cấp phơi ) Hình 1.0 Trạm cấp phơi 1.1.1 Bàn thí nghiệm Bàn thí nghiệm thiết kế dạng tủ đứng có bánh xe để di chuyển tay cầm để nâng hạ, với kích thướt 700 * 700 * 350 mm Hình 1.1 Bàn thí nghiệm 1.1.2 Tấm nhơm có rãnh Tấm nhơm thiết kế với dạng có rãnh chạy theo chiều dọc, cách ghép nhôm với tạo diện tích mong muốn Khi lắp đặt thiết bị lên nhôm dễ dàng dịch chuyển theo vị trí mong muốn Hình 1.2 Tấm nhơm có rãnh 1.1.3 Bảng điều khiển Trên bảng điều khiển có thiết bị phục vụ cho điều khiển cụm chi tiết máy với tính sau: Cơng tắc khẩn cấp để ngắt nguồn cần thiết Công tắc chọn chế độ làm việc Auto/Man Các nút nhấn điều khiển Start, Stop, Reset Các đèn báo tín hiệu Hình 1.3 bảng điều khiển 1.1.4 Module tay xoay Module tay xoay thiết kế khí nén, góc chuyển động xoay tối đa 1800 điều chỉnh 02 cử chặn Vị trí hành trình di chuyển xác định cơng tác hành trình Phơi hút giác hút, dùng kỹ thuật hút chân không - Network 17: - Network 18: 53 - Network 19: - Network 20: 54 - Network 21 - Network 22: 55 - Network 24: - Network 25: 56 - Network 26: Network 27: - Network 28: - Network 29: 57 - Network 30: - Network 31: Network 32: 58 - Network 33: - Network 34: - Network 35: 59 - Network 36: - Network 37: - Network38: 60 Network 39: - Network 40: 61 - 2.3 Lắp ráp hiệu chỉnh vị trí cảm biến 2.3.1 Cảm biến tiệm cận điện dung (Ghi nhận, phát chi tiết phôi) Cảm biến tiệm cận điện dung dùng để dị tìm chi tiết phơi Chi tiết phơi làm thay đổi dung tụ điện lắp bên đầu cảm biến Chi tiết phơi dị tìm không phụ thuộc vào màu vật liệu - Điều kiện tiên quyết: Module nâng hạ lắp Xy lanh nối ống dẫn khí Nguồn khí nén bật Cảm biến vị trí nối dây Xy lanh nâng hạ vị trí Cảm biến tiệm cận điện dung lắp giá đỡ Cảm biến tiệm cận nối dây Thiết bị nguồn điện bật - Thực hiện: Đặt chi tiết phôi vào giá đỡ chi tiết phôi Lắp cảm biến tiệm cận vào giá đỡ, tránh không tiếp xúc với giá đỡ chi tiết phôi Khoảng cách cảm biến tiệm cận chi tiết phôi khoảng từ 2mm đến 3mm Hiệu chỉnh chiết áp cảm biến tiệm cận tua-vit đến đèn thị trạng thái bật sáng Kiểm tra vị trí hiệu chỉnh cảm biến tiệm cận (đặt/gắp chi tiết phôi) 2.3.2 Cảm biến khuyếch tán (Ghi nhận, xác minh màu sắc) Cảm biến khuyếch tán sử dụng để xác định màu sắc Cảm biến phát ánh sáng hồng ngoại Cảm biến khuyếch tán thu ánh sáng hồng ngoại phản xạ từ chi tiết phôi Các bề mặt màu khác làm thay đổi lượng ánh sáng phản xạ - Điều kiện tiên quyết: Module nâng hạ lắp Cảm biến khuyếch tán lắp giá đỡ chi tiết phôi module nâng hạ Cảm biến khuyếch tán nối dây 62 Thiết bị nguồn điện bật - Thực hiện: Đặt chi tiết phôi màu đỏ vào giá đỡ chi tiết phôi Lắp ráp cảm biến khuyếch tán vào giá đỡ Khoảng cách cảm biến khuyếch tán chi tiết phôi vào khoảng 15mm đến 20mm Hiệu chỉnh chiết áp cảm biến khuyếch tán tua-bit đèn hiển thị trạng thái bật sáng Kiểm tra cài đặt cảm biến khuyếch tán (đặt xuống/nhấc lên chi tiết phôi màu đỏ kim loại) Chi tiết màu đỏ kim loại phải xác định xác 2.3.3 Cảm biến phản xạ gương (Trong vùng làm việc nâng hạ) 24V OUT 0V Hình 2.5 Cảm biến phản xạ gương Lắp đặt điện cho cảm biến quang hoạt động với nguồn cung cấp 24VDC chân tín hiệu out kết nối input terminal trực tiếp plc Cảm biến phản xạ gương dùng để hiển thị vùng làm việc module nâng hạ Nếu vùng ;àm việc bị sử dụng, khơng thể dịch chuyển xy lanh nâng hạ Cảm biến phản xạ gương bao gồm phát tín hiệu nhận tín hiệu thân vỏ Cảm biến phản xạ gương phát ánh sáng đỏ nhìn thấy Ánh sáng phản xạ lại gương bên Nếu chùm ánh sáng bị ngắt đồ vật, trạng thái chuyển mạch cảm biến phản xạ gương thay đổi -Điều kiện tiên quyết: Module nâng hạ lắp rắp Xylanh nối ống 63 Nguồn khí nén bật Cảm biến phản xạ gương giá đỡ gương phản xạ lắp ráp Cảm biến phản xạ gương dây Thiết bị nguồn bật -Thực hiện: Sắp thẳng hàng cảm biến phản xạ gương gương phản xạ Đặt vật khoảng cách 10mm Cảm biến phản xạ gương gương phản xạ Hiệu chỉnh chiết áp Cảm biến phản xạ gương tua-bit đèn hiển thị trạng thái bật sáng 2.3.4 Cảm biến tiệm cận (Giới hạn xylanh nâng hạ) Cảm biến tiệm cận dùng để cảm nhận vị trí cuối xy lanh Cảm biến tiệm cận nhận biết vòng nam châm lắp piston xy lanh -Điều kiện tiên quyết: Module nâng hạ lắp lắp Cảm biến tiệm cận lắp Xy lanh nối ống Nguồn khí nén bật Cảm biến tiệm cận dây Thiết bị nguồn điện bật -Thực hiện: Sử dụng nút điều khiển tay van điện từ để đặt cần piston xy lanh vị trí mà ta muốn dừng lâu dài Di chuyển cảm biến dọc theo trục xy lanh tới chuyển mạch, đèn thị trạng thái (LED) sáng Dịch cảm biến vài mm xa theo hướng tới chuyển mạch trở lại (đèn LED tắt) Đặt công tắc trở lại đường vị trí bật tắt Siết chặt ví kẹp cảm biến chìa vặn cạnh A/F 1.3 64 Khởi động chạy kiểm tra cảm biến chuyển mạch điểm xác (nâng cao/hạ thấp xy lanh nâng hạ) 2.3.5 Cảm biến tiệm cận (Giới hạn xylanh đẩy phôi) Cảm biến tiệm cận dùng để cảm nhận vị trí cuối xy lanh Cảm biến tiệm cận nhận biết vòng nam châm lắp piston xy lanh -Điều kiện tiên quyết: Module nâng hạ lắp, cảm biến tiệm cận xy lanh đẩy lắp Xy lanh nối ống Nguồn khí nén bật Thiết bị nguồn điện bật -Thực hiện: Sử dụng nút điều khiển tay van điện từ để đặt cần piston xy lanh vị trí mà ta muốn dừng lâu dài Di chuyển cảm biến dọc theo trục xy lanh tới chuyển mạch, đèn thị trạng thái (LED) sáng Dịch cảm biến vài mm xa theo hướng tới chuyển mạch trở lại (đèn LED tắt) Đặt công tắc trở lại đường vị trí bật tắt Siết chặt ví kẹp cảm biến chìa vặn cạnh A/F 1.3 Khởi động chạy kiểm tra cảm biến chuyển mạch điểm xác (vươn ra/co vào xy lanh đẩy) 2.3.6 Cảm biến đo dịch chuyển thẳng với so sánh (Đo lường, đo chiều cao chi tiết phôi) Cảm biến đo dịch chuyển thẳng sử dụng để đo chiều cao chi tiết phôi Tín hiệu tương tự cảm biến đo dịch chuyển thẳng chuyển đổi thành tín hiệu nhị phân (tín hiệu 0/1) so sánh -Điều kiện tiên quyết: Module nâng hạ lắp ráp, module đo lường lắp ráp sơ Xy lanh nối ống Nguồn khí nén bật Cảm biến đo dịch chuyển thẳng so sánh nối dây 65 Thiết bị nguồn điện bật -Thực hiện: Lắp module đo lường khoảng cách 240 mm từ nhôm rãnh Ghi chú: Sự thích nghi chiều cao giá đỡ chi tiết phôi đến máng trượt đệm thực tín hiệu chỉnh giảm chấn cuối hành trình (dừng cuối) Đặt chi tiết phơi màu đỏ (cao 25 mm) vào giá đỡ chi tiết phôi module nâng hạ Vặn lỏng vít kẹp giá đỡ cảm biến đo dịch chuyển thẳng Nâng xy lanh nâng hạ đến vị trí cao Dịch chuyển cảm biến đo dịch chuyển thẳng tới khe hở đạt khoảng 15 mm Giữ chặt cảm biến đo dịch chuyển thẳng lại vị trí - Hiệu chỉnh so sánh: Đặt chi tiết phôi màu đỏ giá đỡ chi tiết phôi Chiều cao chi tiết phôi 25 mm Dịch chuyển xy lanh nâng hạ đến vị trí cách tác động lên nút điều khiển tay van có đánh dấu C Đặt hai chiết áp LEVEL1 LEVEL2 cho đèn hiển thị trạng thái hoạt động tín hiệu xuát MID (xanh cây) sáng Ghi chú: LEVEL1 khoảng vạch đo, LEVEL2 khoảng vạch đo Dịch chuyển xy lanh nâng hạ đến vị trí thấp cách tác động lên nút điều khiển tay van có đánh dấu C Đèn hiển thị trạng thái hoạt động tín hiệu xuất LOW (vàng) sáng Tháo chi tiết phôi; Bộ so sánh thiết lập 2.4 Lắp đặt phần điện sử dụng cổng vào Kết nối PLC – Trạm: Nối cáp từ khối PLC vào I/O terminal trạm Kết nối PLC – Bảng điều khiển: Nối cáp từ khối PLC vào Terminal bảng điều khiển Kết nối PLC – Nguồn điện: Kết nối PLC với nguồn điện Tùy loại plc mà ta sử dụng áp 220VAC 24VDC Thông thường dùng áp 24VDC 66 Kết nối PC – PLC: Kết nối PC với PLC dùng cáp lập trình PC Adapter Tùy theo loại mà dùng cổng truyền thông Com USB 2.5 Vận hành kiểm tra Kết nối PLC – Trạm: Nối cáp từ khối PLC vào I/O terminal trạm Kết nối PLC – Bảng điều khiển: Nối cáp từ khối PLC vào Terminal bảng điều khiển Kết nối PLC – Nguồn điện: Kết nối PLC với nguồn điện Tùy loại plc mà ta sử dụng áp 220VAC 24VDC Thông thường dùng áp 24VDC Kết nối PC – PLC: Kết nối PC với PLC dùng cáp lập trình PC Adapter Tùy theo loại mà dùng cổng truyền thông Com USB 67 ... cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy, Điện tử Trường CĐN Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội chỉnh sửa, biên soạn giáo trình “ LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ” dành riêng... thiết 1. 3 Lắp ráp kết nối phần tử điện Đọc vẽ lắp theo vẽ 15 Hình 1. 13 a sơ đồ kết nối phần tử điện 16 Hình 1. 13 b sơ đồ kết nối phần tử điện 17 Hình 1. 13 c sơ đồ kết nối phần tử điện 18 Hình 1. 13... nối - Nạp chương trình PLC thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử - Nhận biết mô tả cấu trúc ứng dụng hệ thống bus mạng - Lắp ráp vận hành mạng công nghiệp hệ thống điện tử - Khắc phục lỗi phần tử