Xây dựng hệ thống mạch điện điều khiển và mô phỏng trên fluidsim

  TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNIC   CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Fpt Education ASSIGNMENT FINAL Môn học: Điều khiển thủy lực – khí nén Giảng viên : Trương Đăng Hiếu Lớp: AC17303   Sinh viên thực hiện: Trần Thanh Truyền Đà Nẵng, Tháng Năm 2023   MỤC LỤC LỜI MỜ ĐẦU CHƯƠNG 1- XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG TRÊN FLUIDSIM .5 1.Máy khoan tự động .5 1.1 Khái niệm: .5 1.2.Đặc điểm: 1.3 Nguyên lý hoạt động 1.4.Đặc điểm bật: .6 1.5.Ứng dụng: Lựa chọn thiết bị, cảm biến, van khí nén phù hợp 2.1.Xy lanh 2.2.Van tiết lưu 2.3.Van đảo chiều 5/2 Thiết kế mạch điều khiển khí nén 3.1.Lập biểu đồ trạng thái: .9 3.2.Chia tầng điều khiển: .9 3.3 Xác định tín hiệu điều khiển cơng tắc hành trình 10 3.3.1 Tín hiệu điều khiển cho xylanh 10 3.3.2 Bảng tín hiệu điều khiển theo tầng .10 Mô mạch điều khiển điện khí nén phần mềm Fluid sim .11 CHƯƠNG 2-THI CÔNG VÀ KIỂM THỬ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY KHOAN TỰ ĐỘNG 11 1.Chuẩn hóa sơ đồ mạch điện sau mô 11 2.Lắp ráp 12 3.Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống 13 4.Vận hành hệ thống, mơ tả q trình vận hành hệ thống 14   LỜI MỜ ĐẦU Trong thời kỳ hội nhập kinh tế Đông Tây tồn cầu hóa, với cơng đổi đất nước, nước ta sức phát triển ngành cơng nghiệp mũi nhọn như: Cơng nghệ hóa chất, cơng nghệ luyện kim, khí, may mặc, hàng tiêu dùng… đạt nhiều kết đáng khích lệ, phần nâng cao đời sống nhân dân, tạo công ăn việc làm cho hàng triệu người lao động Đứng trước thực trạng kinh tế nước ta vậy, Đảng Nhà nước ta coi trọng hàng đầu việc phát triển ngành khí chế tạo, đặc biệt thời kỳ Công nghiệp hóa, đại hóa đất nước tạo nhiều máy móc, thiết bị phục vụ cho phát triển đất nước để đưa nước ta trở thành nước ta phát triển tương lai khơng xa Để hiểu thêm móc thiết bị nắm vững nguyên lý thiết kế, mà cho em thực đề tài:” Máy khoan tự động” Hiện máy có xác cao chủ yếu nước ngồi Mục đích việc nghiên cứu đề tài thiết kế máy có chất lượng, suất cao giá thành thấp phục nước xuất nước   CHƯƠNG 1- XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG TRÊN FLUIDSIM 1.Máy khoan tự động 1.1 Khái niệm: - Máy khoan tự động hay máy khoan bàn tự động nhiều loại máy khoan thông dụng khác sử dụng phổ biến Đây thiết bị hỗ trợ  lao động vô quan trọng thiếu thường dùng công việc khoan lỗ vật liệu sắt, thép, nhôm vật liệu hỗn hợp khác, ăn phơi cách tự động  Hình Máy khoan tự động  - Máy khoan bàn tự động dùng khí nén có trục quay theo motor điện cịn hành trình gia cơng điều khiển hệ thống khí nén Trục loại máy khoa cho phép xuống với tốc độ thích hợp để mũi khoan tự ăn phơi mà khơng địi hỏi thợ đứng máy phải dừng tay để kéo cần khoan loại máy khoan bàn khác 1.2.Đặc điểm: Máy khoan bàn tự động vừa mang đặc điểm máy khoan bàn thông thường vừa mang đặc điểm riêng máy khoan tự động Cụ thể: - Kiểu dáng thiết kế giống máy khoan bàn thông thường Sử dụng motor điện Bộ phận truyền động dây đai, pulley trung gian loại pulley Cấu tạo máy khoan tự động thiếu thiết bị dẫn hướng tuyến tính trượt tròn Cho phép thay đổi tốc độ động ngừng hoạt động Máy khoan tự động có phận cấp khí nén riêng Áp lực khí nén cung cấp thơng thường từ 5-7kg/cm2 Tích hợp sẵn xi lanh khí nén trục điều khiển tốc độ ăn phơi valle khí nén Động lồng sóc, truyền động qua pulley hộp số   - Không cần đến thao tác dùng tay để kéo mũi khoan công nhân nhờ khả ăn  phôi tự động - Máy khoan tự động ứng dụng hiệu trượt vuông, trượt vuông lắp đặt vận hành, đem lại khả ăn phơi đều, xác, - hiệu cao, lỗ khoan đạt độ thẩm mỹ cao - Cho phép thợ đứng máy điều khiển lúc nhiều máy khoan, vừa đem lại suất làm việc cao vừa tiết kiệm chi phí thuê nhân cơng - Thơng qua ngưỡng hành trình, máy khoan tự động cho phép thiết lập trước độ sâu cần khoan  Hình Máy khoan tự động sử dụng trượt dẫn hướng  1.3 Nguyên lý hoạt động Máy khoan hoạt động theo nguyên lý cắt lỗ khoan thông qua cạnh quay lực tác dụng lên phơi Kích thước khác độ sâu xác đạt thông qua hành động quay tự động tay Máy khoan loại bỏ kim loại thông qua hoạt động cắt đùn 1.4.Đặc điểm bật: - Với thiết kế mảng cấu tạo đời tính khác mà người tiêu dùng tìm loại máy khoan tự động khác - Tương ứng với nhóm sản phẩm chính: máy khoan tự động ăn phôi Puly trung gian, máy khoan tự động ăn phôi động độc lập, máy khoan tự động chạy hộp số    Hình Puly trung gian 1.5.Ứng dụng: - Hiện nay, loại máy khoan cho phép ứng dụng hiệu nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác loại chi tiết máy móc khơng thể - thiếu hầu hết ngành gia công sản xuất, dây chuyền tự động - Máy khoan tự động cho phép sử dụng để khoan vật liệu có độ cứng đặc  biệt, cần độ xác cao Chính mà đòi hỏi phải lựa chọn sản phẩm trượt vng dẫn hướng hãng, đạt tiêu chuẩn chất lượng cao Lựa chọn thiết bị, cảm biến, van khí nén phù hợp 2.1.Xy lanh - Khái niệm chung: xi lanh khí ben, thiết bị học vận hành khí nén, có khả chuyển hóa lượng khí nén thành động năng, khiến piston thiết bị chuyển động theo hướng mong muốn, giúp cho thiết bị hoạt động hiệu quả, cho suất cao - Cấu tạo: Được tạo phận sau: Thân trụ Piston Trục piston Các lỗ cấp khí Phớt Ty  Nịng         Hình Xylanh khí nén   - Phân loại:  Xy lanh tác động chiều  Là xy lanh mà áp lực tác động vào xylanh phía, phía ngượ c lạ i lự c củ a lò xo tác động hay ngoạ i lực tác động  Ký hiệu:  Hình Xy lanh tác động chiều  Xy lanh tác động hai chiều  Là xy lanh mà áp lực tác động vào hai phía xylanh  Ký hiệu: + Xy lanh tác động hai chiều khơng có giả m chấ n +  Nhiệm vụ cấu giảm chấn ngăn chặn va đập pitton vào thành xylanh vị trí cuối hành trình, ngườ i ta dùng van tiế t lư u mộ t chiề u để thự c hiệ n giả m chấn  Hình Xylanh tác động chiều => Chọn xylanh tác hai chiều có giảm chấn chỉnh để dể kiểm điều khiển 2.2.Van tiết lưu Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòng chảy tức điều chỉnh vận tốc thời gian chạy cấu chấp hành   Ký hiệu:   2.3.Van đảo chiều 5/2 Ký hiệu: Bên ô vuông vị trí đường thẳ ng có hình mũ i tên, biể u  diễn hướng chuyể n độ ng củ a dịng khí qua van Trườ ng hợ p dịng khí bị chặ n, đượ c  biểu diễn dấu gạch ngang      Hình Van 5/2    Tín hiệu tác động nam châm điện: Trực tiếp tác động đầu vanh Thiết kế mạch điều khiển khí nén  Chọn A+ B+ B- A3.1.Lập biểu đồ trạng thái:  Hình Bảng trạng thái 3.2.Chia tầng điều khiển: - Hệ thống chia làm tầng nên ta sử dụng van 5/2 làm van chuyển đổi trạng thái Ta chia tầng hình  Hình Sơ đồ đảo chiều tầng - Các giá trị S1, S2, S3 ,S4 cơng tắc hành trình tác động xylanh   3.3 Xác định tín hiệu điều khiển cơng tắc hành trình 3.3.1 Tín hiệu điều khiển cho xylanh - Đầu bước 1:A+=L1 START S1 - Đầu bước 2:B+=L1^S2 - Đầu bước 3:A-=L2^S4 - Đầu bước 4:B-=L2^S3 3.3.2 Bảng tín hiệu điều khiển theo tầng - Đầu bước I:E1= Start ^ S1 - Đầu bước II:E2= S4  Hình 10 Thiết lập hệ thống cấu chấp hành phần tử điều khiển   Mô mạch điều khiển điện khí nén phần mềm Fluid sim  Hình 11 Hồn chỉnh mạch CHƯƠNG 2-THI CƠNG VÀ KIỂM THỬ MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY KHOAN TỰ ĐỘNG 1.Chuẩn hóa sơ đồ mạch điện sau mơ - Thêm tên cho ký hiệu như:Xylanh, nút START, Tầng - Chèn thêm biểu đồ trạng thái xylanh - Căn chỉnh cho vừa mắt lại=> Sau chuẩn hóa sơ đồ ta sau    Hình 12 Chuẩn hóa sơ đồ mạch điện sau mơ 2.Lắp ráp  Hình 13 Lắp ráp thực tế   3.Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Từ sơ đồ điện khí nén ta sơ đồ kiểm tra hệ thống  Hinh 14 Sơ đồ mơ khí nén  Hình 15 Thử xylanh A hoạt động bình thường    Hình 16 Thử xylanh B hoạt động bình thường 4.Vận hành hệ thống, mơ tả q trình vận hành hệ thống  Hình 17 Khi nút STATR    Hinh 18 Xylanh A đẩy (A+)  Hình 19 Xylanh B đẩy (B+)    Hình 20 Xylanh B thụt(B-)  Hình 21 Xylanh A thụt (A-)  Mô phỏng: