BÁO CÁO TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÔ HÌNH CỬA CUỐN TRẦN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC FX1L CỦA MITSHUBISHI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP NỘI DUNG Thiết kế mô hình cửa cuốn trần tự động sử dụng PLC FX1L của Mitshubishi Thầy giáo hướng dẫn Sinh viên thực hiện Lớp Mã sinh viên.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP NỘI DUNG: THIẾT KẾ MƠ HÌNH CỬA CUỐN TRẦN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC FX1L CỦA MITSHUBISHI Thầy giáo hướng dẫn : Sinh viên thực hiện: Lớp: Mã sinh viên: HÀ NỘI, Ngày 30 tháng 11 năm 2022 MỤC LỤC I LỜI NÓI ĐẦU II NỘI DUNG THIẾT KẾ MƠ HÌNH A TÌM HIỂU VỀ CỬA CUỐN TRẦN TỰ ĐỘNG B TÌM HIỂU VỀ PLC FX1N C LẬP TRÌNH CHO PLC FX1N THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHIỀU A MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN B MẠCH IN C NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ CHIỀU A KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO ĐỘNG CƠ CHIỀU B NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG III ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT I LỜI NÓI ĐẦU Xã hội đại, nhu cầu đa dạng đòi hỏi tiện nghi sống không ngừng nâng lên, tào nhà văn phòng cao ốc đại tiện nghi ngày nhiều việc ứng dụng khoa học công nghệ vào trình quản lý điều hành cần thiết cho việc giảm thiểu nhân tiết kiệm thời gian, tiền bạc Ngày nay, cửa tự động dần trở thành khuynh hướng thiết kế thời đại ưu điểm vượt trội nhờ khả sử dụng với mật độ lưu thông cao, tốc độ đóng mở nhanh tính an tồn, tiết kiệm diện tích Hiện cửa tự động cịn vươn lên tầm cao với kỹ thuật đại nhờ khả vận hành điều khiển từ xa hay mắt điện tử thông minh Cửa tự động loại cửa ngƣời dùng tác động trực tiếp lên cánh cửa mà cửa tự động mở theo ý muốn Với tính này, cửa tự động mang lại thuận lợi lớn cho người sử dụng nhờ: Nếu người dùng cửa bê vác vật cửa tự động khơng tạo cảm giác thỏa mái mà thực giúp người dùng hồn thành cơng việc mà khơng bị cản trở Sử dụng cửa tự động giúp người dùng đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa Cửa tự động đem lại cảm giác thỏa mái cho người dùng, loại bỏ hồn tồn cảm giác ngại, khó chịu dùng cửa thường Đặc biệt nơi công cộng, công sở, cửa tự động ngày phát huy ưu điểm Đó cửa tự động giúp cho lưu thơng qua cửa nhanh chóng dễ dàng, giảm va chạm nhiều người sử dụng chung cánh cửa Chính ưu điểm bật cửa tự động mà phải phát triển ứng dụng rộng rãi hơn, đồng thời nghiên cứu để cải tiến nâng cao chất lượng hoạt động cửa tự động để ngày đại hơn, tiện ích Đứng trước yêu cầu cơng ty hãng sản xuất tạo cửa có tính tự động hóa cao đáp ứng nhu cầu lại người II NỘI DUNG 1.Thiết kế mơ hình A Tìm hiểu cửa trần tự động Cửa trượt trần (Overhead Door) gì? Cửa trượt trần có tên tiếng tiếng anh Overhead door dạng cửa công nghiệp chuyên dùng nhà máy sản xuất, xưởng chế biến khu vực cửa vào khu vực sản xuất, cửa ngăn cách khu vực làm việc với cửa xuất nhập hàng Mục đích sử dụng cửa trượt trần giúp ngăn nhiệt, cách âm, ngăn côn trùng, bụi bẩn,… Tuy dạng cửa cửa trượt trần khác hẳn so với dạng cửa thép chuyên dùng lĩnh vực dân dụng Cửa overhead hoạt động mở theo phương thẳng đứng lên phía mở cong 90 độ song song với mặt sàn trần nhà xưởng garage ô tô Cửa overhead cách nhiệt phù hợp sử dụng khu vực nhỏ hẹp, trần nhà thấp cần tiết kiệm khơng gian đóng mở cửa Cấu tạo cửa trượt trần có nhiều điểm khác biệt so với cửa thông thường : • Khung cánh cửa: Thay sử dụng nan song song nối với ngàm liên kết, nan thiết kẽ rỗng có hèm liên kết đầu để lồng vào mà không bị rối xổ Với cửa trượt trần khung cánh cửa trượt trần làm panel thép, kết nối với lề Đồng thời để cửa vận hành tốt, hạn chế hư hỏng, đảm bảo an toàn cho người dùng cửa trượt trần sử dụng thêm ray dẫn hướng • Khơng sử dụng lô cuốn: Nếu cửa truyền thống sử dụng lô cửa trượt trần khơng sử dụng lơ, loại cửa hoạt động theo nguyên tắc trượt trần nên sản phẩm sử dụng trục lăn Như vậy, cấu tạo cửa trượt trần gồm phận sau: • Khung cánh cửa : Khung cánh cửa ghép lại từ đoạn panel với độ dày khoảng 40mm Bên phần cánh cửa sử dụng panel làm thép mạ màu Bên cánh lớp form có tác dụng cách âm, cách nhiệt, chống va đập • Ray dẫn hướng : Ray dẫn hướng làm hợp kim nhôm, cấu tạo có rãnh Cửa hoạt động cách cho panel trượt thân ray dẫn hướng.Cấu tạo ray dẫn hướng giúp cửa vận hành êm • Động motor : Cửa trượt trần trang bị động motor kèm thiết bị điều khiển cầm tay (remote) Ngồi ra, cửa cịn có cảm biến lực, phận giúp cửa trượt tự dừng đảo chiều gặp vật cản • Dây kéo, cần kéo : Cửa trượt vận hành tự động, nhiên trang bị hệ thống vận hành là: dây kéo cần gạt cần kéo xích Hai phận sử dụng hệ thống điện phải vận hành cửa tay • Một số phận khác : Ngồi phận trên, cửa trượt trần cịn có hệ thống lò xo trợ lực làm thép bền bỉ, giúp tăng độ mượt mà vận hạn độ bền cửa Khách hàng yêu cầu lắp đặt ô lấy sáng vật liệu PP bên khung cửa Hiện có nhiều cơng ty sở hữu công nghệ lắp đặt cửa trượt trần tự động phổ biển Việt Nam, cửa trượt trần xem giải pháp hoàn hảo cho không gian thấp garage, kho bãi, xưởng… MỘT SỐ HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG KHÁC : • Cửa trượt : Loại cửa có đặc điểm có rãnh trượt cố định cho phép cánh cửa trượt qua trượt lại Loại cửa thường sử dụng nhà hàng, khách sạn, sân bay hay nhà ga, quan, trung tâm thương mại Loại cửa có ưu điểm kết cấu nhẹ nhàng, tạo cảm giác thoáng đạt thỏa mái lịch thích hợp với nơi cơng cộng, quan • Cửa xoay : Đó hệ thống cửa lắp đặt nhà hàng, viện bảo tàng, nhà chờ sân bay, ngân hàng Hệ thống cửa hoạt động theo chiều định, có nghĩa ta nhìn cửa có hai cánh thực chất cánh ghép lại quay quanh trục cố định Hệ thống cửa có đường riêng đường vào riêng, chiều ngược lại • Cửa : Loại cửa có ưu điểm gọn nhẹ tiện dụng dễ sử dụng Hệ thống cửa lắp đặt cửa hàng, garage ô tô… cửa nan tôn sơn tĩnh điện, nan nhôm inox, cửa lưới inox lắp đặt mô tơ điều khiển trực tiếp công tắc Động đặt thẳng với trục cửa lai trục Khi ta ấn nút on động quay theo chiều mở cửa lại • • Khi ta muốn đóng nút off động quay theo chiều đóng Tính ưu việt hệ thống cửa tiết kiệm tối đa diện tích sử dụng Hiện hệ thống cửa sử dụng động điện có cơng suất tương đối lớn thuận tiện việc sử dụng nhƣng có nhược điểm điện vận hành khó Nhưng có nhược điểm cửa không chắn dễ bị hỏng loại cửa khác B Tìm hiểu PLC FX1n PLC FX1n bao gồm đầu vào đầu relay nguồn điện áp rộng: DC10-28V Kích thước bảng mạch: 71 * 73mm 1: Mạch trải qua nhiều kiểm tra nhiễu, dễ dàng đối phó với nhiễu xưởng có ba phương pháp xử lý chống sơn mặt trước mặt sau; 2: Bảng điều khiển công nghiệp PLC sử dụng chip STM32 nhập khẩu, lập trình, tải xuống giám sát phần mềm lập trình PLC Mitsubishi FXGPWIN GX Developer8.86 GX Works2 3: Sơ đồ bậc thang khơng cần chuyển đổi, tải trực tiếp, tải xuống giám sát trực tiếp PLC thông thường 4: Nguồn điện áp rộng: Nguồn điện DC 10V-28V, chọn FXCPU FX1N (c) phần mềm lập trình Mitsubishi 5: Công suất tối đa: 8000 bước; (tùy chọn 2000 4000 bước) 6: Bảng điều khiển công nghiệp PLC có hai cổng lập trình, cổng lập trình 232 cổng lập trình TTL (có thể sử dụng hai cổng lúc) 7: Hỗ trợ xung tốc độ cao, hỗ trợ hai mã hóa vng góc C251: X0 X1 C253: X3 X4 10 8: Hỗ trợ kết nối với hình cảm ứng hiển thị văn Lập trình theo tệp lệnh Mitsubishi (GX-DEVELOPER V8.86) Đủ bao gồm bo mạch, đĩa chương trình Gx-developer 8.86 Thông số kỹ thuật sau: - Ngõ vào: ngõ X0-X7 - Ngõ ra: ngõ Y0-Y5 11 C Lập trình cho PLC Đèn (Y002) sáng liên tục q trình động có tín hiệu hoạt động Cảm biến (X002) có tín hiệu kích cho động quay thuận (Y000) quay kéo cửa lên => chạm cơng tắc hành trình trên( X000) động quay thuận dừng => 12 Sau T0 giây động chạm cơng tắc hành trình (X000) => động quay ngược ( Y001) => động chạm công tắc hành trình (X001) THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHIỀU A Mạch nguyên lý điều khiển: Cảm biến chuyển động : để nhận biết có chuyển động lại • Mạch nguồn ni: biến đổi điện áp đầu vào 220V~ thành điện áp đầu 5V 13 • Mạch đảo chiều động dùng cầu transistor : Sơ đồ mạch cầu H điều khiển đảo chiều quay động dc sử dụng transistor hình bên Mạch sử dụng transistor NPN công suất TIP41 phía cầu H transistor PNP TIP42 bên cầu H Dùng transistor BC547 làm mạch lái để kích transistor cơng suất Sử dụng cơng tắc hành trình: đóng mở hành trình động hoạt động 14 Sủ dụng biến áp: để biến đổi điện áp đầu vào 220V – xuống điện áp đầu 15V 12V Để cấp nguồn cho mạch in điều khiển động 15 u 16 B MẠCH IN 17 C NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG + Mỗi bên cầu H sử dụng transistor NPN nối tiếp PNP chung cực B, nên transistor dẫn transistor không dẫn Điều giúp việc điều khiển dễ dàng tránh ngắn mạch transistor dẫn + Ở trạng thái bình thường, transistor BC547 Q5, Q6 không dẫn Nên transistor TIP42 Q3, Q4 không dẫn, kéo theo transistor Q1, Q2 khơng dẫn Do động không cấp điện nên không hoạt động 18 + Khi nhấn nút THUẬN transistor Q5 BC547 kích dẫn, kéo cực B transistor Q1 Q3 xuống 0V nên Q3 dẫn, Q1 không dẫn Q3 dẫn nên transistor Q2 phân cực qua điện trở R3 Lúc động hoạt động quay theo chiều thuận, dòng điện qua Q2, động Q3 + Khi nhấn nút NGHỊCH transistor Q6 dẫn Nguyên lý tương tự Q4, Q1 dẫn nên động quay theo chiều ngược lại + Các diode D1, D2, D3, D4 mắc song song với transistor với nhiệm vụ triệt tiêu dòng điện phát ngược lại ngưng cấp điện cho động TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ CHIỀU A KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO CỦA ĐỘNG CƠ CHIỀU Động điện chiều gì? Động điện chiều DC (được viết tắt cụm từ “Direct Current Motors”) loại động điều khiển dịng điện có hướng xác định Hay nói theo cách khác loại động hoạt động nguồn điện áp DC điện áp chiều 19 Động điện chiều có cấu tạo gồm : Cấu tạo động điện chiều thường gồm phận sau: Rotor: phận chính, có cấu tạo trục quấn cuộn dây lại với Nhờ mà tạo nên nam châm điện Stator: có kết cấu giống với nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện Nhờ chúng hoạt động với cơng dụng tương đương Cổ góp (Commutator): phận nơi tiếp xúc có khả truyền điện tới cho cuộn dây rotor Số điểm tiếp xúc cổ góp tương ứng với số dây quấn phận Rotor Chổi than (Brushes): nơi tiếp xúc tiếp điện cho phận cổ góp B NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 20 Stato động điện chiều thường hay vài cặp nam châm vĩnh cửu, nam châm điện cuộn dây điện từ, để tạo từ trường Phần rotor gồm có cuộn dây quấn kết nối trực tiếp với nguồn điện chiều Ngoài ra, phần quan trọng khác động điện chiều khơng thể khơng nói đến phận chỉnh lưu Bộ phận có nhiệm vụ đổi chiều dòng điện chuyển động quay, giúp rotor trì chuyển động liên tục Bộ phận thơng thường có thành phần: cổ góp chổi than tiếp xúc với cổ góp Khi trục động điện chiều kéo lực ngoài, động hoạt động giống máy phát điện chiều Từ đó, chúng tạo suất điện động cảm ứng Suất điện động gọi Electromotive Force Khi vận hành chế độ bản, rotor quay phát điện áp Điện áp có tên sức phản điện động Counter EMF (hay 21 gọi sức điện động đối kháng), lý chúng đối kháng với điện áp đặt bên vào động III ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT Sau tuần kể từ nhận đề tài, với cố gắng nỗ lực thân, với bảo thầy giáo hướng dẫn em hoàn thành nhiệm vụ thực tập lần Mơ hình em thực dựa sở nghiên cứu tìm hiểu cơng nghệ cửa thực tế Thơng qua đề tài “Xây dựng mơ hình cửa trần tự động dùng PLC” thực giúp em nắm vững thực tế chuyên môn, nhằm củng cố thêm cho kiến thức học nhà trường Qua em dịp mở rộng tầm hiểu biết mảng kiến thức PLC mà em học, ứng dụng tối ưu ngành tự động hố Đối với em, q trình thực tập vừa thực phù hợp với kiến thức em tích luỹ học nghành Điện dân dụng & cơng nghiệp Trong q trình làm mơ hình trình độ hiểu biết em có hạn, nên nội dung đồ án khơng tránh khỏi sai sót Em mong 22 thầy cô châm chước hy vọng nhân bảo tận tình thầy Đó kinh nghiệm, tri thức quý báu giúp em công việc thực tế sau Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Quang Hưng hướng dẫn giúp em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin cảm ơn tất thày cô dạy dỗ em suốt bốn năm học vừa qua, nhờ thầy cơ, em có kiến thức ngày hôm ! 23 ... để cửa vận hành tốt, hạn chế hư hỏng, đảm bảo an toàn cho người dùng cửa trượt trần sử dụng thêm ray dẫn hướng • Khơng sử dụng lơ cuốn: Nếu cửa truyền thống sử dụng lơ cửa trượt trần không sử dụng. .. minh Cửa tự động loại cửa ngƣời dùng tác động trực tiếp lên cánh cửa mà cửa tự động mở theo ý muốn Với tính này, cửa tự động mang lại thuận lợi lớn cho người sử dụng nhờ: Nếu người dùng cửa bê... hãng sản xuất tạo cửa có tính tự động hóa cao đáp ứng nhu cầu lại người II NỘI DUNG 1 .Thiết kế mơ hình A Tìm hiểu cửa trần tự động Cửa trượt trần (Overhead Door) gì? Cửa trượt trần có tên tiếng