Giáo trình Điều khiển khí nén (Nghề Điện công nghiệp Cao đẳng)

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CĐN XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN NGHÀNH/ NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Quảng Ninh, năm 2021 Quảng Ninh TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong giai đoạn xây dựng phát triển đất nước “Cơng nghiệp hóa, đại hóa” Xã hội ngày đòi hỏi nguồn nhân lực trẻ vững lý thuyết chuyên sâu tay nghề Do giáo trình Điều khiển khí nén biên soạn theo Chương trình tổng cục day nghề Mục đích giáo trình giới thiệu vấn đề loại máy biến áp chuyên ngành đào tạo Vì người dạy người học cần tham khảo thêm giáo trình khác có liên quan đến ngành học để việc sử dụng giáo trình có hiệu Trong q trình biên soạn giáo trình, chúng tơi có tham khảo nhiều tài liệu, giáo trình sử dụng học tập, kết hợp với kinh nghiệm thân đưa kiến thức phù hợp với đối tượng sử dụng gắn liền với thực tế sản xuất, đời sống hàng ngày để nâng cao tính thực tiễn giáo trình đạt chuẩn quốc gia chuyên ngành điện dân dụng Mô đun Kỹ thuật cảm biến xây dựng nhằm phục vụ cho u cầu nói Nội dung mơ đun bao gồm sau: Bài 1: Sử dụng phần mềm FluidSIM Bài 2: Mô mạch điều khiển điện-khí nén phần mềm FluidSIM Bài 3: Lắp đặt mạch điện-khí nén điều khiển thiết bị đóng mở cửa Bài 4: Lắp đặt mạch điện-khí nén điều khiển trạm đóng hộp sản phẩm Bài 5: Lắp đặt mạch điện-khí nén điều khiển máy dập khuôn Bài 6: Lắp đặt mạch điện-khí nén điều khiển máy đóng nắp chai dùng xylanh Trong q trình biên soạn giáo trình, khơng tránh khỏi khiếm khuyết, tác giả mong cộng tác góp ý phê bình bạn đọc, để ngày hoàn thiện Tác giả biên soạn BÀI 1: SỬ DỤNG PHẦN MỀM FLUIDSIM Mục tiêu bài: + Trình bày trình tự thao tác sử dụng phần mềm mô FluidSIM + Thực thao tác sử dụng phần mềm mô FluidSIM theo trình tự đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Rèn luyện tính cẩn thận, tiết kiệm, tuân thủ quy tắc an tồn tác phong cơng nghiệp thực tập Nội dung bài: 2.1 Giới thiệu phần mềm FluidSIM Festo Fluidsim phát triển từ năm 1996, đến có nhiều phiên (phiên 4.2) thuộc quyền hãng Art Systems Software GmbH Việc mơ hệ thống khí nén- thủy lực giúp kiểm tra lại phần thiết kế có hồn chỉnh hay chưa Và phương pháp giúp giáo viên, sinh viên nghiên cứu hệ thống mới, tập cách hợp lý khoa học Cảm biến nhiệt điện trở hay gọi tắt cảm biến RTD sản phẩm cảm biến nhiệt độ dùng để đo lường nhiệt độ địa điểm đòi hỏi yêu cầu nhiệt độ chuẩn xác Tùy vào thiết kế cảm biến nhiệt mà cảm biến nhiệt chia làm loại cảm biến kim loại cảm biến dây kim loại Dù cảm biến loại điện trở chúng phụ thuộc hoàn toàn vào thay đổi nhiệt độ Thư viện Festo Fluidsim có phần tử, thiết bị hỗ trợ việc thiết kế hệ thống khí nén – thủy lực Trong đó, thiết bị khí nén – thủy lực như: van 2/2, van 3/3, van 4/2, van 4/3, van 5/2 …, xylanh – piston đơn, kép, lồng …, máy bơm, lọc khí, van an toàn, đồng hồ đo áp suất… 2.2 Thao tác với tập tin chương trình Bước 1: Mở phẩn mềm Pluidsim Từ Start → Program → Festo Fluidsim Hình 1.1: Cách mở phầm mềm Sau chọn xong phầm mềm Fluid cửa sổ hình Bước 1: Mở phẩn mềm Fluidsim Từ Start → Program → Festo Fluidsim Hình 1.2: Cửa sổ làm việc Bước 2: Vẽ mạch khí nén Vào File → New để hiển thị cửa sổ vẽ mạch Hình 1.3: Mở Chọn New lúc cửa sổ làm việc phía bên phải hình Hình 1.4: Cửa sổ Chọn New lúc cửa sổ làm việc phía bên phải hình Hình 1.5: Cửa sổ 2.3 Các khối chức Từ mạch khí nén thiết kế ta lấy linh kiện cần thiết bên cửa số phía bên tay trái cách nhấp chuột vào linh kiện cần lấy sau kéo sang cửa sổ vẽ mạch Đầu tiên ta lấy xilanh Hình 1.6: Chọn xilanh Tiếp theo ta lấy van đảo chiều điều khiển xilanh Hình 1.7: Chọn van điều khiển Để lấy tín hiệu điều khiển van , ta nhấp đúp chuột vào van lên cửa sổ Hình 1.8: Chọn tín hiệu điều khiển van Tại cửa sồ ta chọn tín hiệu điều khiển van Giả sử van 5/2 van có vị trí“khơng” tín hiệu điều khiển nam chân điện Lúc bên trái ta chọn tín hiệu điều khiển nam châm theo hình Hình 1.9: Chọn tín hiệu điều khiển van Phía bên phải ta tích vào Spring – returned để chọn lo xo Hình 1.10: Chọn lo xo cho van 2.4 Trình tự thực 2.4.1 Cài đặt phần mềm Đầu tiên vào file cài Fluidsim3.6 sau nhấp đúp chuột vào biểu tượng Hình 1.11: Biểu tượng cài fluidsim Lúc cửa sổ lên Hình 1.12: Chọn đường dẫn Nhấp chuột vào Install Phầm mềm tự động cài đặt vào máy Sau cài đặt xong sổ hình hiên sau: Hình 1.13: Cửa sổ làm việc sau cài đặt 2.4.2 Thiết lập file Vào File → New để hiển thị cửa sổ vẽ mạch Chọn New lúc cửa sổ làm việc phía bên phải hình 2.4 Sai phạm, ngun nhân biện pháp khắc phục Các bước Biện pháp khắc phục Sai phạm công việc Dụng cụ thiết bị Máy tính có phần mềm Bước 1: Mở phần - Mở phầm mềm fluidsim - Tên phải phù hợp với yêu cầu hoạt mềm - Đặt tên cho động mạch Bước 2: Chọn - Chọn sai xilanh - Chọn sai van điều khiển - Chọn sai van tiết lưu - Các thiết bị chọn phù hợp với u Máy tính có phần mềm cầu mạch fluidsim - Chọn sai nút nhấn - Kết nối sai xilanh với van điều khiển - Kết nối nút nhấn không với van điều khiển - Kết nối van điều khiển khơng với nguồn khí - Nối sai nút nhấn với nguồn khí - Kết nối sơ đồ mạch khí nén - Đảm bảo tính mĩ Máy tính có phần mềm quan fluidsim thiết bị Bước 3: Kết nối mạch khí nén fluidsim BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN – KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN MÁY DẬP KHN Mục tiêu bài: - Đọc sơ đồ mạch điện-khí nén điều khiển máy dập khn - Lắp đặt mạch điện-khí nén điều khiển máy dập khn đảm bảo trình tự yêu cầu kỹ thuật - Rèn luyện tính cẩn thận, tiết kiệm, tuân thủ quy tắc an tồn tác phong cơng nghiệp thực tập Nội dung 2.1 Sơ đồ mạch điện khí nén 2.2 Nguyên tắc lắp đặt Bước 1: Xây dựng biểu đồ trạng thái theo yêu cầu thực tế Bước 2: Hoàn thiện biểu đồ trạng thái: + Ghi số cơng tác hành trình lên biểu đồ trạng thái Cần ý: nhịp cuối chu kỳ hoạt động hệ thống tác động công tắc hành trình đầu chu kỳ + Lập bảng mơ tả quan hệ tín hiệu điều khiển hướng piston với cuôn dây điều khiển van, quan hệ công tắc hành trình rơle điều khiển nhịp Bước 3: Dựa vào biểu đồ trạng thái, xây dựng mạch điều khiển hệ thống khí nén: + Vẽ piston van điều khiển hướng chúng trạng thái ban đầu + Đặt số cơng tắc hành trình lên vị trí hành trình piston tương ứng + Thiết kế mạch điều khiển tín hiệu khởi đơng START ( Ghi chú: tín hiệu START ln kết nối AND với cơng tắc hành trình kích hoạt nhịp chu kỳ) + Thiết kế mạch điện điều khiển theo nhịp sử dụng bước có xóa + Thiết kế thêm phần mạch động lực điều khiển cuộn dây điều khiển van Bước 4: kiểm tra hoàn thiện mạch 2.3 Trình tự thực 2.3.1 Kết nối mạch điều khiển Các bước tiến hành lấy linh kiện, đặt tên linh kiện tương tự bước tiến hành lấy linh kiện khí nén Sau vẽ xong mạch điện ta có mạch sau: 2.3.2 Kết nối cấu chấp hành với van điện từ 2.3.3 Kiểm tra nguội Dùng đồng hồ vạn kiểm tra tiếp điểm 2.3.4 Hoạt động thử 2.3.5 So sánh biểu đồ trạng thái 2.4 Sai phạm, nguyên nhân biện pháp khắc phục Các bước Biện pháp khắc phục Sai phạm cơng việc Dụng cụ thiết bị Máy tính có phần mềm Bước 1: Mở phần - Mở phầm mềm fluidsim - Tên phải phù hợp với yêu cầu hoạt mềm - Đặt tên cho động mạch Bước 2: Chọn - Chọn sai xilanh - Chọn sai van điều khiển - Chọn sai van tiết lưu - Các thiết bị chọn phù hợp với yêu Máy tính có phần mềm cầu mạch fluidsim - Chọn sai nút nhấn - Kết nối sai xilanh với van điều khiển - Kết nối nút nhấn không với van điều khiển - Kết nối van điều khiển khơng với nguồn khí - Nối sai nút nhấn với nguồn khí - Kết nối sơ đồ mạch khí nén - Đảm bảo tính mĩ Máy tính có phần mềm quan fluidsim thiết bị Bước 3: Kết nối mạch khí nén fluidsim BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN – KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐĨNG NẮP CHAI DÙNG XY LANH Mục tiêu bài: - Đọc sơ đồ mạch điện-khí nén điều khiển máy đóng nắp chai dùng xylanh - Lắp đặt mạch điện-khí nén điều khiển máy đóng nắp chai dùng xylanh đảm bảo trình tự yêu cầu kỹ thuật - Rèn luyện tính cẩn thận, tiết kiệm, tuân thủ quy tắc an tồn tác phong cơng nghiệp thực tập Nội dung bài: 2.1 Lắp đặt mạch điện điều khiển 2.1.1 Sơ đồ mạch điện khí nén 2.1.2 Nguyên tắc lắp đặt - Đọc kỹ tìm hiểu sơ nguyên lý hoạt động mạch điều khiển - Kết nối mạch điện điều khiển hình vẽ, kiểm tra thật kỹ mạch trước cấp nguồn - Kết nối cấu chấp hành với van điện tử - Quan sát hoạt động mạch 2.1.3 Trình tự thực a Gá lắp thiết bị Gá lắp thiết bị vào vị trí bàn thực hành b Kết nối mạch điều khiển c Kiểm tra nguội Dùng đồng hồ vạn kiểm tra tiếp điểm 2.1.4 Sai phạm, nguyên nhân biện pháp khắc phục Các bước Biện pháp khắc phục Sai phạm công việc Dụng cụ thiết bị Máy tính có phần mềm Bước 1: Mở phần - Mở phầm mềm fluidsim - Tên phải phù hợp với yêu cầu hoạt mềm - Đặt tên cho động mạch Bước 2: Chọn - Chọn sai xilanh - Chọn sai van điều khiển - Chọn sai van tiết lưu - Các thiết bị chọn phù hợp với u Máy tính có phần mềm cầu mạch fluidsim - Chọn sai nút nhấn - Kết nối sai xilanh với van điều khiển - Kết nối nút nhấn không với van điều khiển - Kết nối van điều khiển không với nguồn - Kết nối sơ đồ mạch khí nén - Đảm bảo tính mĩ Máy tính có phần mềm quan fluidsim thiết bị Bước 3: Kết nối mạch khí nén fluidsim khí - Nối sai nút nhấn với nguồn khí 2.2 Kết nối mạch khí nén 2.2.1 Nguyên tắc kết nối  Nên lắp hệ thống cung cấp nguồn độc lập riêng cho máy để ngăn tải cân dòng điện pha nối với thiết bị khác  Lựa chọn dây cáp điện với loại dây máy yêu cầu Bạn nên lắp thêm tủ nguồn CB cầu chì bảo vệ phía trước dây nguồn vào máy Để vận hành an toàn, nên nối phận vào dây tiếp đất  Tỷ lệ nguồn motor phải giống  Xung quanh đường dây điện kết nối tới thiết bị nén khí phải thơng thống luồn dây dẫn vào ống bảo vệ chuyên dụng để tránh cố rị rỉ, điện giật 2.2.2 Trình tự thựchiện a Đọc sơ đồ b Kết nối cấu chấp hành với van điện từ c Kiểm tra, hiệu chỉnh d Hoạt động thử e So sánh biểu đồ trạng thái 2.2.3 Sai phạm, nguyên nhân biện pháp khắc phục Các bước Dụng cụ Biện pháp khắc phục Sai phạm cơng việc thiết bị Máy tính Bước 1: - Mở phầm mềm - Tên phải phù có phần Mở phần fluidsim hợp với yêu cầu hoạt mềm mềm - Đặt tên cho động mạch fluidsim - Chọn sai xilanh - Các thiết bị Máy tính - Chọn sai van điều Bước 2: chọn phù hợp với có phần khiển Chọn yêu mềm - Chọn sai van tiết thiết bị lưu cầu mạch fluidsim Bước 3: Kết nối mạch khí nén - Chọn sai nút nhấn - Kết nối sai xilanh với van điều khiển - Kết nối nút nhấn không với van điều khiển - Kết nối van điều khiển không với nguồn khí - Nối sai nút nhấn với nguồn khí - Kết nối sơ đồ mạch khí nén - Đảm bảo tính mĩ Máy tính có phần mềm quan fluidsim PHIẾU ĐÁNH GIÁ Q TRÌNH LUYỆN TẬP Ngành/nghề: Điện cơng nghiệp MH/MĐ: Điều khiển khí nén BÀI 2: MƠ PHỎNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NẾN BẰNG PHẦN MỀM FLUIDSIM Họ tên học sinh: ……………… Lớp: ………… Khóa: …………… Vị trí luyện tập:…………………… Tiêu chí đánh giá: ………………… TT Nội dung đánh giá Chuẩn bị Thao tác Kỹ thuật Thời gian Điểm chuẩn Tiêu chí đánh giá Đủ dụng cụ, vật tư, thiết bị 0,5đ - Tháo lắp 1,5đ - Kiểm tra 1,0đ - Hiệu chỉnh 3,0đ - Tìm kiếm, sửa chữa, thay phận lỗi 1,0đ - Lắp ráp chắn, gọn đẹp 2,0đ Lắp ráp hoàn chỉnh thời gian 30’ 1,0đ Tổng điểm: Chú ý: Điểm đạt Ghi 10 điểm - Bài làm có thời gian phút khơng tính điểm - Nếu để xảy an toàn, tai nạn cho người làm hư hỏng thiết bị khơng tính điểm, khơng đánh giá q trình luyện tập Ngày …… tháng …… năm …… GIÁO VIÊN HD ………………… PHIẾU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH LUYỆN TẬP Ngành/nghề: Điện cơng nghiệp MH/MĐ: Điều khiển khí nén BÀI3: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐÓNG MỞ CỬA Họ tên học sinh: ……………… Lớp: ………… Khóa: …………… Vị trí luyện tập:…………………… Tiêu chí đánh giá: ………………… TT Nội dung đánh giá Chuẩn bị Thao tác Kỹ thuật Thời gian Điểm chuẩn Tiêu chí đánh giá Đủ dụng cụ, vật tư, thiết bị 0,5đ - Tháo lắp 1,5đ - Kiểm tra 1,0đ - Hiệu chỉnh 3,0đ - Tìm kiếm, sửa chữa, thay phận lỗi 1,0đ - Lắp ráp chắn, gọn đẹp 2,0đ Lắp ráp hoàn chỉnh thời gian 30’ 1,0đ Tổng điểm: Chú ý: Điểm đạt Ghi 10 điểm - Bài làm có thời gian phút khơng tính điểm - Nếu để xảy an toàn, tai nạn cho người làm hư hỏng thiết bị khơng tính điểm, khơng đánh giá q trình luyện tập Ngày …… tháng …… năm …… GIÁO VIÊN HD ………………… PHIẾU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH LUYỆN TẬP Ngành/nghề: Điện cơng nghiệp MH/MĐ: Điều khiển khí nén BÀI 4: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN TRẠM ĐÓNG HỘP SẢN PHẨM Họ tên học sinh: ……………… Lớp: ………… Khóa: …………… Vị trí luyện tập:…………………… Tiêu chí đánh giá: ………………… TT Nội dung đánh giá Chuẩn bị Thao tác Kỹ thuật Thời gian Điểm chuẩn Tiêu chí đánh giá Đủ dụng cụ, vật tư, thiết bị 0,5đ - Tháo lắp 1,5đ - Kiểm tra 1,0đ - Hiệu chỉnh 3,0đ - Tìm kiếm, sửa chữa, thay phận lỗi 1,0đ - Lắp ráp chắn, gọn đẹp 2,0đ Lắp ráp hoàn chỉnh thời gian 30’ 1,0đ Tổng điểm: Chú ý: Điểm đạt Ghi 10 điểm - Bài làm có thời gian q phút khơng tính điểm - Nếu để xảy an toàn, tai nạn cho người làm hư hỏng thiết bị khơng tính điểm, khơng đánh giá q trình luyện tập Ngày …… tháng …… năm …… GIÁO VIÊN HD ………………… PHIẾU ĐÁNH GIÁ Q TRÌNH LUYỆN TẬP Ngành/nghề: Điện cơng nghiệp MH/MĐ: Điều khiển khí nén BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN – KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN MÁY DẬP KHN Họ tên học sinh: ……………… Lớp: ………… Khóa: …………… Vị trí luyện tập:…………………… Tiêu chí đánh giá: ………………… TT Nội dung đánh giá Chuẩn bị Thao tác Kỹ thuật Thời gian Điểm chuẩn Tiêu chí đánh giá Đủ dụng cụ, vật tư, thiết bị 0,5đ - Tháo lắp 1,5đ - Kiểm tra 1,0đ - Hiệu chỉnh 3,0đ - Tìm kiếm, sửa chữa, thay phận lỗi 1,0đ - Lắp ráp chắn, gọn đẹp 2,0đ Lắp ráp hoàn chỉnh thời gian 30’ 1,0đ Tổng điểm: Chú ý: Điểm đạt Ghi 10 điểm - Bài làm có thời gian q phút khơng tính điểm - Nếu để xảy an toàn, tai nạn cho người làm hư hỏng thiết bị khơng tính điểm, khơng đánh giá q trình luyện tập Ngày …… tháng …… năm …… GIÁO VIÊN HD ………………… PHIẾU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH LUYỆN TẬP Ngành/nghề: Điện cơng nghiệp MH/MĐ: Điều khiển khí nén BÀI 6: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN – KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN MÁY ĐĨNG NẮP CHAI DÙNG XYLANH Họ tên học sinh: ……………… Lớp: ………… Khóa: …………… Vị trí luyện tập:…………………… Tiêu chí đánh giá: ………………… TT Nội dung đánh giá Chuẩn bị Thao tác Kỹ thuật Thời gian Điểm chuẩn Tiêu chí đánh giá Đủ dụng cụ, vật tư, thiết bị 0,5đ - Tháo lắp 1,5đ - Kiểm tra 1,0đ - Hiệu chỉnh 3,0đ - Tìm kiếm, sửa chữa, thay phận lỗi 1,0đ - Lắp ráp chắn, gọn đẹp 2,0đ Lắp ráp hoàn chỉnh thời gian 30’ 1,0đ Tổng điểm: Chú ý: Điểm đạt Ghi 10 điểm - Bài làm có thời gian q phút khơng tính điểm - Nếu để xảy an toàn, tai nạn cho người làm hư hỏng thiết bị khơng tính điểm, khơng đánh giá q trình luyện tập Ngày …… tháng …… năm …… GIÁO VIÊN HD ………………… ... nối mạch khí nén fluidsim BÀI 5: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN – KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN MÁY DẬP KHUÔN Mục tiêu bài: - Đọc sơ đồ mạch điện -khí nén điều khiển máy dập khn - Lắp đặt mạch điện -khí nén điều khiển máy... FluidSIM Bài 2: Mơ mạch điều khiển điện -khí nén phần mềm FluidSIM Bài 3: Lắp đặt mạch điện -khí nén điều khiển thiết bị đóng mở cửa Bài 4: Lắp đặt mạch điện -khí nén điều khiển trạm đóng hộp sản... khí nén fluidsim BÀI 4: LẮP ĐẶT MẠCH ĐIỆN – KHÍ NÉN ĐIỀU KHIỂN TRẠM ĐÓNG HỘP SẢN PHẨM Mục tiêu bài: - Đọc sơ đồ mạch điện -khí nén điều khiển thiết trạm đóng hộp sản phẩm - Lắp đặt mạch điện- khí