Giáo trình thực tập trang bị điện khí nén

60 NGUYỄN TẤN ĐỜI TẠ VĂN PHƯƠNG GIÁO TRÌNH THỰC TẬP TRANG BỊ ĐIỆN - KHÍ NÉN (Giáo trình dùng cho sinh viên ngành CNKT ĐK & TĐH) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH GVC.ThS NGUYỄN TẤN ĐỜI GV.TS TẠ VĂN PHƯƠNG GIÁO TRÌNH THỰC TẬP TRANG BỊ ĐIỆN-KHÍ NÉN (Giáo trình dùng cho sinh viên ngành CNKT ĐK & TĐH) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2022 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển khoa học - công nghệ giới, ngành cơng nghiệp tự động Việt Nam có nhiều tiến vượt bậc, phải kể đến lãnh vực điều khiển tự động hóa, truyền động hệ thống điện khí nén dây chuyền sản xuất tự động nhà máy Vấn đề trang bị điện cho hệ thống máy móc, thiết bị trở nên quan trọng, thiết yếu để đảm bảo cho hoạt động hệ thống sản xuất ổn định, xác Giáo trình Thực tập trang bị Điện – Khí nén biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên ngành Điện, Điện tử, Tự động hóa kiến thức thiết bị điều khiển điện, khí nén, với kỹ lắp đặt, nối dây mạch điều khiển điện, khí nén, kỹ lập trình PLC, kỹ cài đặt vận hành biến tần công nghiệp; ngồi ra, cịn giúp sinh viên hình thành thái độ làm việc đắn, xây dựng tác phong công nghiệp trình thực tập thiết bị Nội dung Giáo trình gồm thực tập liên quan đến nội dung, gồm: (i) Mạch điều khiển điện – khí nén: thiết kế, lắp đặt nối dây mạch tiếp điểm điều khiển thiết bị điện, khí nén (ii) Ứng dụng PLC điều khiển hệ thống: thiết kế lắp đặt mạch điều khiển dùng PLC thay cho mạch tiếp điểm, cấu hình phần cứng trạm PLC S7-1200, viết chương trình PLC điều khiển hệ thống (iii) Cài đặt vận hành biến tần công nghiệp: sử dụng biến tần điều khiển động pha, nối dây cài đặt tham số cho biến tần để điều khiển mở máy, đảo chiều quay thay đổi tốc độ động Nhóm tác giả trân trọng cảm ơn q thầy cơ, đồng nghiệp Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, quý anh chị đối tác nhà máy, cơng ty hỗ trợ, đóng góp ý kiến q báu để nhóm tác giả hồn thành giáo trình Các ý kiến góp ý để hồn thiện, gợi mở vấn đề liên quan, xin vui lòng gởi địa chỉ: Nguyễn Tấn Đời – Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM, số 01, Võ Văn Ngân, TP Thủ Đức; email: doint@ hcmute.edu.vn TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 Nhóm tác giả BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT AC: Alternative Current – Dịng điện xoay chiều CTHT: Cơng tắc hành trình CB: Circuit Breaker – Bộ ngắt điện tự động DC: Direct Current – Dòng điện chiều INV: Inverter – Biến tần LS: Limit Switch – Công tắc hành trình MCB: Miniature Circuit Breaker – Thiết bị đóng ngắt mạch công suất nhỏ NC: Normal Close – Tiếp điểm thường đóng NO: Normal Open – Tiếp điểm thường mở PLC: Programmable Logic Controller – Thiết bị logic lập trình TBĐ-KN: Trang bị Điện – Khí nén VFD: Variable Frequency Drive – Biến tần V: Voltage – Điện áp VOM: Voltage Ohm Miliammeter – Đồng hồ đo vạn MỤC LỤC Trang Lời nói đầu .3 Bảng chữ viết tắt .5 Mục lục .7 Bài 1: Khảo sát Bộ thực hành .11 1.1 Mục tiêu 11 1.2 Vật tư, thiết bị 11 1.3 Các bước thực 11 1.4 Các sai hỏng thường gặp 14 1.5 Ôn tập, giao 14 1.6 Phiếu đánh giá 15 Bài 2: Mạch Điều khiển tiếp điểm .17 2.1 Mục tiêu 17 2.2 Vật tư, thiết bị 17 2.3 Các bước thực 17 2.4 Các sai hỏng thường gặp 23 2.5 Ôn tập, giao 24 2.6 Phiếu đánh giá 24 Bài 3: Mạch Điều khiển Điện – Khí nén .26 3.1 Mục tiêu 26 3.2 Vật tư, thiết bị 26 3.3 Các bước thực 26 3.4 Các sai hỏng thường gặp 34 3.5 Ôn tập, giao 35 3.6 Phiếu đánh giá 35 Bài 4: Mạch Điều khiển PLC S7-1200 37 4.1 Mục tiêu 37 4.2 Vật tư, thiết bị 37 4.3 Các bước thực 37 4.4 Các sai hỏng thường gặp 47 4.5 Ôn tập, giao 48 4.6 Phiếu đánh giá 48 Bài 5: Mạch Phân loại Sản phẩm 50 5.1 Mục tiêu 50 5.2 Vật tư, thiết bị 50 5.3 Các bước thực 50 5.4 Các sai hỏng thường gặp 56 5.5 Ôn tập, giao 56 5.6 Phiếu đánh giá 57 Bài 6: Cài đặt Vận hành Biến tần 59 6.1 Mục tiêu 59 6.2 Vật tư, thiết bị 59 6.3 Các bước thực 59 6.4 Các sai hỏng thường gặp 67 6.5 Ôn tập, giao 67 6.6 Phiếu đánh giá 68 Bài 7: Giao tiếp PLC Biến tần 70 7.1 Mục tiêu 70 7.2 Vật tư, thiết bị 70 7.3 Các bước thực 70 7.4 Các sai hỏng thường gặp 78 7.5 Ôn tập, giao 79 7.6 Phiếu đánh giá 79 Bài 8: Tủ điện công nghiệp 81 8.1 Mục tiêu 81 8.2 Vật tư, thiết bị 81 8.3 Các bước thực 81 8.4 Các sai hỏng thường gặp 93 8.5 Ôn tập, giao 93 8.6 Phiếu đánh giá 93 Tài liệu tham khảo 94 83 a Bảng vẽ sơ đồ cấp nguồn Hình 8.2: Sơ đồ cấp nguồn cho hệ thống [3] 84 b Bảng vẽ sơ đồ khí nén Hình 8.3: Sơ đồ cấp khí nén cho hệ thống [3] 85 Hình 8.4: Sơ đồ kết nối van xy-lanh khí nén [3] 86 Hình 8.5: Sơ đồ nối dây biến tần động [3] c Bảng vẽ sơ đồ mạch động lực 87 d Bảng vẽ sơ đồ mạch điều khiển Hình 8.6: Sơ đồ cấu hình trạm PLC [3] 88 Hình 8.7: Sơ đồ kết nối mạng Profibus DP [3] 89 Hình 8.8: Sơ đồ nối dây PLC Inputs [3] 90 Hình 8.9: Sơ đồ nối dây PLC Outputs [3] 8.3.3 Thiết kế thi công tủ điện a Khảo sát tủ điện thực tế Thực khảo sát tủ điện thực tế theo cấu trúc hình 8.10 - Nhận biết thiết bị gắn mặt đặt bên tủ - Quan sát màu dây điện, ký hiệu đầu cos, đánh số đầu dây điện - Quan sát cách đặt máng cáp tủ điện Hình 8.10: Cấu trúc tủ điện thực tế [4] b Các qui định thi công tủ điện Khi thi công tủ điện cần thực theo qui định sau, minh họa hình 8.11 8.12 - Chống nhiễu điện từ dây tín hiệu dây cấp nguồn - Tách riêng thiết bị công suất thiết bị điều khiển - Vị trí dây điện vào/ tủ điện kết nối với thiết bị - Đi dây tủ điện theo hình 8.12 (1) Bó sợi cáp với để làm giảm bề mặt tiếp xúc (2) Tác riêng đường cáp vào cáp thiết bị 91 (3) Các thiết bị điện tử đặt cách xa contactor Hình 8.11: Qui định bố trí thiết bị vào/ tủ điện [4] Hình 8.12: Qui định dây tủ điện [4] b Thiết kế thi công tủ điện - Các bước thực hiện: B1 Vẽ sơ đồ nguyên lý: Mạch nguồn, Mạch động lực, Mạch điều khiển, Mạch khí nén B2 Vẽ sơ đồ bố trí thiết bị B3 Chọn thiết bị điện, vỏ tủ điện B4 Lắp đặt công tắc, nút nhấn, HMI mặt bên tủ điện B5 Lắp đặt thiết bị lên bảng điện đặt bên tủ điện 92 B6 Bấm cos nối dây mạch động lực B7 Bấm cos nối dây mạch điều khiển B8 Kiểm tra không điện B9 Kiểm tra có điện B10 Vệ sinh, hồn chỉnh tủ điện - Thiết kế thi công tủ điện: Thực theo sơ đồ nối dây hình 8.13 Hình 8.13: Sơ đồ mạch thi công tủ điện 8.4 Các sai hỏng thường gặp - Không liên kết sơ đồ bảng vẽ khác tủ điện - Lắp đặt thiết bị tủ điện không hợp lý - Bấm cos đầu dây, đánh số đầu dây, nối dây không qui định 8.5 Ôn tập, giao a Câu hỏi ôn tập - Đặc điểm tủ điện công nghiệp - Qui trình thi cơng tủ điện b Câu hỏi giao - Nghiên cứu, trình bày bảng vẽ sơ đồ tủ điện thực tế 8.6 Phiếu đánh giá Mỗi nhóm sinh viên in riêng mẫu PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HÀNH, trang sau, để giảng viên chấm điểm buổi học thực hành 93 PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HÀNH Môn học: Thực hành TBĐ-KN BÀI 8: TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Họ tên SV: TT TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ ĐIỂM ĐIỂM CHUẨN ĐẠT Kỹ thuật - Thiết kế tủ điện - Thi cơng tủ điện - Phân tích giải thích sơ đồ nối dây tủ điện Thời gian - Hoàn thành Thao tác - Thao tác theo GV hướng dẫn - Sử dụng dụng cụ, thiết bị An toàn - An toàn điện Vệ sinh - Vệ sinh bàn thực hành TỔNG 10 GIẢNG VIÊN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Thiện Ngơn Giáo trình Trang bị điện điện tử máy công nghiệp, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2013 [2] Nguyễn Ngọc Phương, Nguyễn Trường Thịnh Hệ thống điều khiển tự động khí nén, NXB Khoa học kỹ thuật, 2019 [3] Công ty Akzo Nobel, Sơ đồ tủ điện Máy chiết rót đóng nắp, 2011 [4] Schneider Electric Control pannel technical guide, 2011 [5] Siemens S7-1200 Programmable controller Manual system, 2012 [6] Siemens Sinamics V20 Inverter Operating instructions, 2016 95 Giáo trình Thực tập Trang bị Điện - Khí nén Nguyễn Tấn Đời, Tạ Văn Phương Bộ Giáo dục Đào tạo Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Trụ sở: Phòng 501, Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, phường Linh Trung, thành phốThủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726361 E-mail: vnuhp@vnuhcm.edu.vn Văn phòng đại diện: Tòa nhà K-Trường Đại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, số 10-12 Đinh Tiên Hoàng, phường Bến Nghé, Quận 1,Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726390 Website: www.vnuhcmpress.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất nội dung TS ĐỖ VĂN BIÊN Biên tập VÕ THÀNH THẮNG Sửa in SONG ANH Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Đối tác liên kết TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Xuất lần thứ Số lượng in: 250 cuốn, khổ 16 x 24cm Số XNĐKXB: 3600-2021/CXBIPH/3-60/ĐHQGTPHCM.QĐXB số: 301/QĐNXB cấp ngày 27/12/2021 In tại: Công ty TNHH In Bao bì Hưng Phú; Địa chỉ: 162A/1, KP1A, phường An Phú, TP Thuận An, Bình Dương Nộp lưu chiểu: Năm 2022 ISBN: 978-604-73-8641-3 Bản quyền tác phẩm bảo hộ Luật Xuất Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam Nghiêm cấm hình thức xuất bản, chụp, phát tán nội dung chưa có đồng ý tác giả Nhà xuất ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! NXB ĐHQG-HCM ISBN: 978-604-73-8641-3 786047 386413 ... trang bị Điện – Khí nén (phịng D502) thực thực hành a Không cấp nguồn thực hành - Nhận dạng thiết bị Bộ thực hành TBĐ-KN, phân chia theo nhóm thiết bị: Nguồn, Thiết bị điện, Thiết bị khí nén, ... xuất ổn định, xác Giáo trình Thực tập trang bị Điện – Khí nén biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên ngành Điện, Điện tử, Tự động hóa kiến thức thiết bị điều khiển điện, khí nén, với kỹ lắp đặt,... thiết bị Nội dung Giáo trình gồm thực tập liên quan đến nội dung, gồm: (i) Mạch điều khiển điện – khí nén: thiết kế, lắp đặt nối dây mạch tiếp điểm điều khiển thiết bị điện, khí nén (ii) Ứng dụng