I ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ Xây dựng bài thực tập khí nén kết hợp điều khiển bằng PLC, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP bài thực tập khí nén kết hợp điều khiển bằng PLC II Đặt vấn đề Không khí chung quanh[.]
I ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ Xây dựng thực tập khí nén kết hợp điều khiển PLC, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP thực tập khí nén kết hợp điều khiển PLC II Đặt vấn đề : Khơng khí chung quanh ta nhiều vơ kể nguồn lượng lớn mà người biết sử dụng chúng từ trước Công nguyên Tuy nhiên phát triển ứng dụng khí nén lúc cịn hạn chế phối hợp ngành vật lý ,cơ học v.v Vào khoảng kỷ 17 nhà bác học Blaise Pascal, Denis Papin, Otto von Guerike xây dựng tảng cho việc ứng dụng khí nén Cùng với phát triển khí nén, lượng điện phát triển mạnh mẽ nhiều lĩnh vực làm cho ứng dụng khí nén giảm Nhưng khơng điều mà phát triển ứng dụng khí nén II Tầm quan trọng ứng dụng khí nén : Trong thời kỳ cách mạng cơng nghiệp nổ ra, phát triển điều khiển khí nén khơng ngừng diễn Các ứng dụng khí nén để điều khiển như: phun sơn, gá kẹp chi tiết v.v Các ứng dụng khí nén truyền động như máy vặn vít, moto khí nén, máy khoan, máy va đập dùng đào đường, hệ thống phanh ơtơ v.v III Ưu nhược điểm khí nén : Ưu điểm: Không gây ô nhiễm mơi trường Có khả truyền tải lượng xa độ nhớt động học khí nén nhỏ, tổn thất dọc đường thấp IV Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn đảm bảo Nhược điểm: Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền thay đổi Dịng khí nén gây tiếng ồn lớn Mục đích u cầu- giới hạn đề tài : Trong công Hiện đại hóa, Cơng nghiệp hóa đất nước Đất nước ta mở cửa cho nhà đầu tư vào hoạt động Các hệ thống tự động hóa cơng nghiệp điều khiển khí nén dần xuất nhiều Tự động hóa cơng nghiệp cho nhiều sản phẩm đồng thời đòi hỏi hoạt động phải đạt độ xác cao, an tồn v.v Sự kết hợp ngành điện – điện tử ngành khí bước tiến quan trọng phát triển tự động hóa cơng nghiệp Trong số trường Đại học có thêm mơn học CơĐiện tử Đây kết hợp hai ngành Cơ khí Điện –Điện tử Nhằm giúp sinh viên có kiến thức sơ đẳng điều khiển tự động thiết bị khí nén, em thực đề tài “ Xây dựng thực tập khí nén kết hợp điều khiển PLC “ Đề tài giúp cho sinh viên ngành Điện phần hiểu cách thức hoạt động thiết bị khí nén đồng thời ứng dụng PLC vào điều khiển chúng Đề tài trình bày theo dạng thí nghiệm, sinh viên sau nắm vững lý thuyết, thực hành theo dạng tập thí nghiệm Các thí nghiệm viết theo trình tự từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp nằm giúp sinh viên dễ dàng nắm bắt học hơn. Đề tài thực thí nghiệm khí nén hãng LAB-VOLT Đề tài giới thiệu cho sinh viên thiết bị thức hoạt động thiết bị, tự động điều khiển thiết bị PLC Giúp sinh viên có kiến thức khí nén Với quĩ thời gian tuần lễ đề tài mẻ em Trong trình nghiên cứu xây dựng thực tập kiến thức cịn hạn chế chắn khơng tránh khỏi sai sót, kính mong q Thầy Cơ bạn sinh viên đóng góp ý kiến để xây dựng đề tài tốt CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ A. Máy nén khí – Thiết bị phân phối khí nén: I Máy nén khí: Khái niệm: Máy nén khí thiết bị tạo áp suất khí, lượng học động điện động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt Phân loại: a Theo áp suất: Máy nén khí áp suất thấp: p £ 15 bar Máy nén khí áp suất cao: p ³ 15 bar Máy nén khí áp suất cao: p ³ 300bar b Theo nguyên lý hoạt động: Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu pittơng, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít II Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm máy nén khí theo chiều trục Bình trích chứa khí nén: Khí nén sau khỏi máy nén khí xử lý cần phải có phận lưu trữ để sử dụng Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ tách nước Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào cơng suất máy nén khí cơng suất tiêu thụ thiết bị sử dụng, ngồi kích thước cịn phụ thuộc vào phương pháp sử dụng: ví dụ sử dụng liên tục hay gián đoạn Mạng đường ống dẫn khí nén: Mạng đường ống dẫn khí nén thiết bị truyền dẫn khí nén từ máy nén khí đến bình trích chứa đến phần tử hệ thống điều khiển cấu chấp hành Mạng đường ống dẫn khí nén phân thành loại: Mạng đường ống lắp ráp cố định (mạng đường ống nhà máy) Mạng đường ống lắp ráp di động (mạng đường ống dây chuyền máy móc thiết bị) Trong thí nghiệm, đường ống dẫn khí nén trang bị cho phép tháo lắp dễ dàng nhanh chóng Nối hệ thống đến thiết bị cách đơn giản đẩy ống vào cổng vào (in-let) hay cổng (out-let) Tháo ống cách tay đè vào vành tỳ, tay kéo ống B CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN: I Khái niệm: Một hệ thống điều khiển bao gồm mạch điều khiển vịng hở (Open – loop Control System) với phần tử sau: Phần tử đưa tín hiệu : nhận giá trị đại lượng vật lý đại lượng vào, phần tử mạch điều khiển Ví dụ: van đảo chiều, rơle áp suất Phần tử xử lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo quy tắc logic định, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR AND Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái đối tượng điều khiển, đại lương mạch điều khiển Ví dụ: xilanh, động khí nén 2 Van đảo chiều: Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dịng lượng cách đóng mở hay thay đổi vị trí cửa van để thay đổi hướng dịng khí nén Ký hiệu van đảo chiều : Vị trí nịng van ký hiệu ô vuông liền với chữ o,a ,b ,c ,… hay chữ số 0, 1, 2, … trí ‘khơng’ vị trí mà van chưa có tác động tín hiệu bên ngồi vào Đối với van có vị trí, vị trí giữa, ký hiệu ‘o’ vị trí ‘khơng’ Đối với van có vị trí vị trí ‘khơng’ ‘a’ ‘b’, thơng thường vị trí bên phải ‘b’ vị trí ‘khơng’ IV Thiết kế – Biểu diễn biểu đồ trạng thái: Để biểu diễn chi tiết chu trình hoạt động nhóm hệ thống điều khiển điện – khí nén người ta thường sử dụng biểu đồ trạng thái Thông qua biểu đồ trạng thái, hình dung rõ ràng hình tượng chuyển động nhóm mối quan hệ chúng với qua bước họat động v Biểu đồ trạng thái biểu diễn phần tử mạch, mối liên hệ phần tử trình tự chuyển mạch phần tử v Trục tọa độ thẳng đứng biểu diễn trạng thái Trục tọa độ nằm ngang biểu diễn bước thực thời gian hành trình Hành trình làm việc chia thành bước Sự thay đổi trạng thái bước thực biểu diễn nét đậm Sự liên kết tín hiệu biểu diễn đường nét nhỏ vi I Động khí nén: Động khí nén có nhiệm vụ biến đổi lượng khí nén thành lượng học (chuyển động quay) Động khí nén có ưu điểm sau: _ Điều chỉnh momen quay số vòng quay _ Số vòng quay cao điều chỉnh vô cấp _ Không hư hỏng tải _ Giá thành bảo dưỡng thấp Nhược điểm: _ Giá thành lượng cao _ Số vòng quay thay đổi theo tải trọng _ Gây tiếng ồn lớn xả khí THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN BẰNG BIỂU ĐỒ KARNAUGH: Đối với sinh viên ngành điện, môn học kỹ thuật số, phương pháp bìa Karnaugh phương pháp quen thuộc Trong lĩnh vực điều khiển khí nén, phương pháp bìa Karnaugh sử dụng để thiết kế mạch điều khiển Nhìn chung, cách thức sử dụng bìa Karnaugh để đơn giản hàm hoàn toàn tương tự kỹ thuật số Tuy nhiên để thiết kế mạch khí nén phương pháp bìa Karnaugh cần phải tuân thủ bước sau đây: Xác định biến: Từ yêu cầu điều khiển cụ thể, ta liệt kê tất cấu chấp hành sử dụng Với cấu chấp hành, ta gán cho chúng biến, cơng tắc cuối hành trình cấu chấp hành Các cơng tắc hành trình tác động cho cấu chấp hành hoạt động Ví dụ: Trong hệ thống điều khiển có cấu chấp hành A B hình vẽ: ... ngành Cơ khí Điện ? ?Điện tử Nhằm giúp sinh viên có kiến thức sơ đẳng điều khiển tự động thiết bị khí nén, em thực đề tài “ Xây dựng thực tập khí nén kết hợp điều khiển PLC “ Đề tài giúp... Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu pittơng, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít II Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly... máy nén khí theo chiều trục Bình trích chứa khí nén: Khí nén sau khỏi máy nén khí xử lý cần phải có phận lưu trữ để sử dụng Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân áp suất khí nén từ máy nén khí