Dtcn giao trinh lap dat bao tri dien khi nen doc 9112

UBND TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT, BẢO TRÌ MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG - TRUNG CẤP Bình Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách 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 Mức độ tự động hóa thiết bị, chất lượng chế tạo cao, độ xác cao, độ tin cậy lớn máy cụm kết cầu dùng truyền động khí – khí nén – điện Thơng tin chuyền tải dạng lượng phải tín hiệu tương tự, nhị phân tín hiệu số, xử lý với vận tốc nhanh Giáo trình mơ đun Lắp đặt, bảo trì mạch điện khí nén đóng góp phần bổ sung kiến thức điều khiển tự động hóa Để thực biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử cơng nghiệp trình độ CĐ TC, giáo trình mơ đun Lắp đặt, bảo trì mạch điện khí nén giáo trình đào tạo chun ngành tự động hóa cơng nghiệp biên soạn theo nội dung chương trình khung, chương trình dạy nghề Bộ Lao động -Thương binh Xã hội Tổng cục dạy nghề phê duyệt Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức kỹ chặt chẽ với Nhóm biên soạn cố gắng cập nhật kiến thức có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết thực hành biên soạn gắn với nhu cầu thực tế sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao Tuy nhiên, theo điều kiện sở vật chất trang thiết bị, trường có thề sử dụng cho phù hợp Mặc dù cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn chỉnh hoàn thiện sau thời gian sử dụng Các ý kiến đóng góp xin gửi Trường Cao Đẳng kỹ thuật công nghệ Quy Nhơn, 172 An Dương Vương, TP Quy Nhơn Tác giả Dư Vĩ Bằng MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC BÀI 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG KHÍ NÉN 1.1 Một số đặc điểm hệ thống truyền động khí nén 1.2 Đơn vị đo hệ thống điều khiển 1.3 Khảo sát, vận hành máy nén khí BÀI 2: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN CƠ BẢN 12 2.1 Lý thuyết liên quan .12 2.1.1 Các loại van hệ thống điều khiển điện khí nén 12 2.1.2 Các phần tử điện hệ thống điện khí nén 25 2.1.3 Biểu diễn chức trình điều khiển hệ thống điều khiển điện khí nén 26 2.2 Trình tự thực 30 2.3 Thực hành 31 Bài 3: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ 33 3.1 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 33 3.2 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 35 3.3 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 37 Bài 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THEO TẦNG 39 4.1 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng điều khiển máy dập nắp chai bia 39 4.2 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng điều khiển hệ thống in nhãn sản phẩm 42 4.3 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng điều khiển hệ thống kẹp khoan chi tiết 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Lắp đặt, bảo trì mạch điện khí nén Mã mơ đun: MĐ 22 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí mơđun: Mơ đun bố trí dạy sau học xong môn học chuyên môn linh kiện điện tử, đo lường điện tử, lắp ráp, sửa chữa mạch điện tử, lắp ráp, sửa chữa mạch Rơle, cơng tắc tơ - Tính chất mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa và vai trò mô đun: Giúp người học có cách nhìn nhận phương pháp điều khiển thiết bị điện không tiếp điểm và sửa chữa thiết bị điện tử công nghiệp Phán đốn có cố xảy mạch điều khiển Khắc phục sửa chữa board điều khiển công nghiệp Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơ đun học viên có lực: - Kiến thức: + Nhận dạng thiết bị xử lý khí nén, phân phối, cấu chấp hành sử dụng hệ thống điều khiển khí nén – điện khí nén + Trình bày cấu trúc, phân tích sơ đồ số hệ thơng điều khiển điện khí nén thơng dụng + Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển điện khí nén theo yêu cầu cho thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình - Về kỹ + Lựa chọn, đo kiểm tra chức năng, lắp ráp hiệu chỉnh phần tử khí nén, điện - khí nén sơ đồ hệ thống khí nén + Chạy thử, vận hành kiểm tra hệ thống điều khiển điện - khí nén + Phát khắc phục lỗi hệ thống + Lắp đặt thục mạch khí nén ứng dụng phần tử khí nén - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Thực quy tắc an toàn vận hành, bảo dưỡng thiết bị hệ thống truyền động khí nén + Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư khoa học và sáng tạo + Có ý thực tự giác, chủ động tự tìm hiểu nâng cao kiến thức, kỹ thực hành hướng dẫn giáo viên Nội dung mô đun: Số TT Tên mô đun Bài 1: Khảo sát hệ thống điện khí nén Bài 2: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén Bài 3: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển Bài 4: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng Tổng cộng Thời gian (giờ) TS LT TH KT 2 22 16 32 11 21 32 12 19 90 30 58 BÀI 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG KHÍ NÉN Mã bài: MĐ 22 – 01 Thời gian: (LT: 02, TH: 02, Tự học: 0) Giới thiệu: Hệ thống khí nén: Là tự động hóa q trình cơng nghệ u cầu thiết giai đoạn chuyển tiếp khoa học kỹ thuật tự động hóa cơng nghê cao Lĩnh vực truyền động khí nén với phương thức điều khiển đa dạng để ứng dụng thiết kế máy tự động hay hệ thống phức tạp điện tử, đóng góp nhiều đổi đem lại bước tiến Ngày công nghệ khí nén khoa học áp dụng cách phổ biến để chế tạo loại máy móc phục vụ cho phát triên sản suất sống - Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: Các thiết bị, máy móc lĩnh vực khai thác như: khai thác đá, khai thác than, công trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm - Truyền động quay: Truyền động động quay với cơng suất lớn khí nén giá thành cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhở 30% so với động điện có cơng suất Những dụng cụ vặn vít, máy khoan, công suất khoảng 3,5 Kw, máy mài, công suất khoảng 2,5 Kw máy mài với công suất nhỏ, số vịng quay khoảng 100.000 vịng/phút khả sử dụng truyền động khí nén phù hợp - Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động thẳng áp suất khí nén cho truyền động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia cơng gỗ, thiết bị làm lạnh hệ thống phanh hãm ô tô - Trong thiết bị đo kiểm tra máy nén khí Mục tiêu: - Trình bày đơn vị đo sở tính tốn khí nén - Nhận dạng thiết bị xử lý khí nén, phân phối, chấp hành sử dụng hệ thống điều khiển khí nén – điện khí nén - Chủ động, sáng tạo an tồn thực hành 1.1 Một số đặc điểm hệ thống truyền động khí nén Các hệ thống chuyển mạch (hình 1.1) tự động bao gồm hai loại chính: - Các hệ thống kết hợp (combinational systems) - Các hệ thống (sequencial systems) bao gồm hệ thống đồng khơng đồng Hình 1.1 Các loại hệ thống chuyển mạch + Các hệ thống chuyển mạch kết hợp Trong hệ thống chuyển mạch kết hợp hay hệ thống mạch logic kết hợp, tín hiệu (outputs) nhị phân ln hàm tín hiệu vào (inputs) Ví dụ: Các cổng logic đặc trưng cho hệ thống kết hợp, tín hiệu phụ thuộc vào trạng thái kết hợp tín hiệu vào + Các hệ thống chuyển mạch Khác với hệ thống chuyển mạch kết hợp, hệ thống chuyển mạch tuần tự, số tất tín hiệu phụ thuộc vào tín hiệu vào trước có nghĩa phục thuộc vào “quá khứ” hệ thống Do vậy, hệ thống phải sử dụng flip – flop, phần tử nhớ trạng thái trước Các hệ thống chuyển mạch chia nhỏ làm hai loại hệ thống đồng hệ thống không đồng - Hệ thống không đồng hoạt động sở kiện điều có nghĩa bước hoạt động xẩy bước hoạt động trước hệ thống hoàn tất - Các hệ thống đồng hệ thống hoạt động sở thời gian Ở hệ thống này, người ta sử dụng đồng hồ tạo xung, mục đích để xung với chu kỳ định, mà xung kích hoạt bước Hình 1.2 Cấu tạo hệ thống chuyển mạch Hình 1.2 thể cấu tạo chung hệ thống chuyển mạch bao gồm hệ thống kết hợp (logic); tín hiệu xi zj tín hiệu vào hệ thống, phần tử nhớ flip-flop đóng vai trị ghi nhớ trạng thái “quá khứ” trước đó, chúng bao gồm hàm kích hoạt Sk Rk (tín hiệu điều khiển flip-flop) biến trạng thái yk va y’k (tín hiệu flip-flop) Các tín hiệu vào xi , yk y’k hệ thống thong qua hệ thống kết hợp tạo tín hiệu zj hàm kích hoạt Sk Rk để tác động trở lại flip-flop để tạo biến yk y’k tương ứng kiện Vì vậy, thiết kế hệ thống tuần tự, việc quan trọng phải xác định số lượng flip-flops hàm kích hoạt Như trình bày, hệ thống logic kết hợp, phần tử nhớ flip-flop đóng vai trị quan trọng việc thiết kế hệ thống tuần tự, mà cụ thể hệ thống khí nén Để hiểu rõ chất trình thiết kế, điều khiển hệ thống khí nén, cần vững số lý thuyết định, đặc biệt đại số Boolean phần tử logic 1.2 Đơn vị đo hệ thống điều khiển 1.2.1 Áp suất: - Đơn vị áp suất theo hệ đo lường SI Pascal (Pa) Pa áp suất phân bố lên bề mặt có diện tích 1m2 với lực tác động vng góc lên bề mặt Newton (N) 1Pa = 1N/m2 1Pa = 1kg m/s2/m2= 1kg /ms2 - Đơn vị bội số Pascal MegaPascal (Mpa) 1Mpa = 1000000Pa - Các đơn vị khác: 1bar = 105Pa 1kp/cm2 = 0,981bar 1psi = 0,06895bar 🡪 1bar = 14,5psi Trong thực tế thường coi 1bar = 1kp/cm2 = 1at 1.2.2 Lực (N): Newton (N) lực tác động lên đối trọng có khối lượng 1kg với gia tốc 1m/s2 1.2.3 Công (J): Đơn vị công Joule (J) 1J công sinh tác động lực 1N để vật thể dịch chuyển quảng đường 1m 1J = 1Nm 1J = 1m2kg/s2 1.2.4 Công suất Đơn vị công suất Watt (W) 1W công suất thời gian giây sinh lượng 1J 1W = 1Nm/s 1W = 1m2kg/s3 1.3 Khảo sát vận hành máy nén khí 1.3.1 Các loại máy nén khí Máy nén khí hiểu thiết bị có khả chuyển đổi lượng điện thành lượng động lực cách sử dụng khí nén.  - Máy nén khí khơng dầu : máy nén khí sinh khí 100% sử dụng ngành y tế, thực phẩm, nha khoa.  - Máy nén khí có dầu : có cơng suất nhỏ , lượng khí sinh thường chứa lượng dầu nhỏ, sử dụng phổ biến garo oto để rửa xe, bơm xe.  - Máy nén khí chạy xăng : lắp động xăng Honda GX Thái Lan Trung Quốc, nguyên liệu sử dụng xăng, công suất làm việc lến đến 10 hp.  Hình 1.3a: Một số máy nén khí thơng dụng - Máy nén khí lắp động diesel : sử dụng đầu nổ làm động cho máy Động đầu nổ công ty chúng tơi Lạc Hồng Group nhập hãng DongFong, Cao Phong, Quang Chai Trung Quốc Công suất làm việc máy lên đến 24 hp    - Máy nén khí piston  : có cơng suất nhỏ sử dụng cửa hàng rửa xe, xưởng làm gỗ Gồm hai loại máy nén khí piston cấp máy nén khí piston cấp Q trình nạp nén máy dựa vào chuyển động tịnh tiến piston.  Hình 1.3b: Một số máy nén khí thơng dụng - Máy nén khí trục vít : sử dụng ngành cơng nghiệp nặng thu gom khí mỏ, cung cấp khí cho thiết bị điều khiển tự động Máy hoạt động dựa nguyên lý thay đổi thể tích Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, hiệu làm việc cao giá thành đắt.  1.3 Khảo sát, vận hành máy nén khí 1.3.1 Lý thuyết liên quan: - Máy nén khí phải đặt xa nguồn nhiệt 5m, không đặt máy vùng có khí tự cháy hỗn hợp dễ bốc cháy dễ gây nỗ - Mặt đặt máy phải khơ ráo, khơng có dầu mỡ hóa chất dễ cháy - Chỉ người có trách nhiệm qua lớp huấn luyện an toàn vận hành máy phép sử dụng máy CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Bài tập: Xây dựng bước mạch điện khí nén điều khiển xy lanh làm việc lớn chu trình Nhấn nút Start xylanh tác động kép A đẩy chi tiết ra, đến cuối hành xylanh A quay vị trí ban đầu, thực liên tục chu trình trạm phân phối Bước 1: Từ yêu cầu xây dựng biểu đồ trạng thái Bước 2: Xây dựng mạch khí nén mạch điện 33 Bài 3: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TUẦN TỰ Mã bài: MĐ 22 – 03 Giới thiệu: Lắp đặt vận hành hệ thống điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển phương pháp sở đáp ứng nhu cầu người sử dụng Cách thiết kế cho tối ưu nhất, tốn kém, gọn đẹp phịng tránh bất lợi sẩy lúc vận hành Từ có lắp đặt kiểm tra hệ thống được thuận tiện Là khâu quan trọng mạch điều khiển địi hỏi người học có thái độ học tập nghiêm túc tính cẩn thận thiết kế lắp đặt đảm bảo an tồn cho người sử dụng máy Mục tiêu - Trình bày phương pháp thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp điều khiển tuần tự; - Lắp đặt, vận hành thục mạch điện khí nén theo phương pháp điều khiển tuần tự; - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư khoa học và sáng tạo 3.1 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 3.1.1 Lý thuyết liên quan - Mạch điều khiển theo nhịp Nguyên tắc thực điều khiển theo nhịp bước thực nghĩa lệnh nhịp thực xong thơng báo cho nhịp tiếp theo, đồng thời xóa lệnh nhịp trước Như khối nhịp điều khiển gồm chức sau: + Chuẩn bị cho nhịp + Xóa lệnh nhịp trước + Thực lệnh tín hiệu điều khiển Hình 3.1 Mạch điện chuỗi bước có xóa i-1, i i+1 - Phương pháp thiết kế Bước 1: Xây dựng biểu đồ trạng thái theo yêu cầu thực tế Bước 2: Hoàn thiện biểu đồ trạng thái: 34 + Ghi số cơng tác hành trình lên biểu đồ trạng thái Cần ý: nhịp cuối chu kỳ hoạt động hệ thống tác động cơng 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 3.1.2 Trình tự thực Bước 1: Xây dựng giản đồ trạng thái xylanh theo yêu cầu Bước 2: Dựa vào biểu đồ trạng thái, xây dựng mạch điều khiển hệ thống khí nén: Bước 3: Xây dựng mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 35 Bước 4: Mô phần điện khí nén máy tính Bước 5: Thực hành lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén mơ phỏng; - Lắp đặt mạch điện xây dựng; Bước 6: Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện kiểm tra hoạt động xylanh 3.1.3 Thực hành - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, dây điện, ống dẫn khí, dao cắt ống; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 3.2 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 3.2.1 Lý thuyết liên quan Đối với phương pháp điều khiển theo cụm điều khiển có nguồn Dựa vào sơ đồ hành trình bước, sau bước cấu chấp hành tác động vào công tắc hành trình, tín hiệu tác động tiếp vào van đảo chiều tương ứng để thay đổi trạng thái cấu chấp hành, v.v… đến cuối hành trình - Từ sơ đồ hành trình bước, xác định vị trí số lượng cơng tắc hành trình tương ứng tên cơng tắc hành trình sơ đánh số tên S1, S2, S3, 36 S4,… để dễ kiểm tra nên đánh số S1 phía S2 phía ngồi, tương cự xy lanh khác - Vẽ cấu chấp hành, van đảo chiều 3.2.2 Trình tự thực Bước 1: Xây dựng giản đồ trạng thái xylanh theo yêu cầu sau: Bước 2: Dựa vào biểu đồ trạng thái, xây dựng mạch điều khiển hệ thống khí nén: Bước 3: Thiết kế mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh Bước 4: Mô phần điện khí nén máy tính Bước 5: Thực hành lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén mô phỏng; - Lắp đặt mạch điện xây dựng; Bước 6: Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện kiểm tra hoạt động xylanh 3.2.3 Thực hành - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, dây điện, ống dẫn khí, dao cắt ống; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; 37 - Kiểm tra vận hành - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 3.3 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 3.3.1 Lý thuyết liên quan Các phần tử điện khí nén để lắp đặt mạch - Bộ chia khí; - Bộ nguồn 24V; - Xy lanh; - Van đảo chiều; - Cơng tắc hành trình; - Nút nhấn… 3.3.2 Trình tự thực Bước 1: Xây dựng giản đồ trạng thái xylanh theo yêu cầu hình vẽ Bước 2: Dựa vào biểu đồ trạng thái, xây dựng mạch điều khiển hệ thống khí nén: Bước 3: Thiết kế mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển xy lanh 38 Bước 4: Mơ phần điện khí nén máy tính Bước 5: Thực hành lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén mơ phỏng; - Lắp đặt mạch điện xây dựng; Bước 6: Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện kiểm tra hoạt động xylanh 3.3.3 Thực hành - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, dây điện, ống dẫn khí, dao cắt ống; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1: Trình bày nguyên lý hoạt động mạch điện điều khiển khí nén theo tuần tự: Câu 2: Vẽ sơ đồ mạch điện điều khiển điện khí nén theo theo yêu cầu sau: Nhấn nút Start: A+,A-,B+,B-; 39 Bài 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN THEO TẦNG Mã bài: MĐ 22 – 04 Thời gian: 32 giờ (LT: 02; TH: 14; Tự học: 16, KT: 01) Giới thiệu: Thiết kế, lắp đặt vận hành hệ thống điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng phương pháp sở đáp ứng nhu cầu người sử dụng Cách thiết kế cho tối ưu nhất, tốn kém, gọn đẹp phịng tránh bất lợi sẩy lúc vận hành Từ có lắp đặt kiểm tra hệ thống được thuận tiện Là khâu quan trọng mạch điều khiển địi hỏi người học có thái độ học tập nghiêm túc tính cẩn thận thiết kế lắp đặt đảm bảo an toàn cho người sử dụng máy Mục tiêu: - Trình bày phương pháp thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp điều khiển theo tầng; - Lắp đặt, vận hành thục mạch điện khí nén theo phương pháp điều khiển theo tầng; - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư khoa học và sáng tạo 4.1 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng điều khiển máy dập nắp chai bia 4.1.1 Lý thuyết liên quan - Mạch điều khiển theo tầng bước thiết kế mạch điều khiển theo tầng: + Bước 1: Vẽ sơ đồ hành trình bước + Bước 2: Xác định hệ điều khiển + Bước 3: Chia tầng điều khiển + Bước 4: Các tầng điều khiển khí nén tạo van đảo chiều 5/2 van đảo chiều 4/2 hai đầu điều khiển nam khí nén Các tầng điều khiển mạch điện tạo rơle + Bước 5: Thiết kế mạch: Trong điều khiển khí nén ta sử dụng phần tử lơgic cịn điều khiển rơle cơng tắc thơng thường mối liên kết biểu diễn cách nối tiếp song song Ví dụ: liên kết AND ta sử dụng mạch nối tiếp, liên kết OR ta sử dụng mạch song song - Cách thiết kế tầng điều khiển Đặc điểm loại mạch điện điều khiển theo tầng tín hiệu điều khiển tầng sau lồng ghép vào tầng trước - Để tạo hai tầng ta dùng rơle mạch 40 - Để tạo ba tầng ta sử dụng hai rơle - Để tạo bốn tầng ta sử dụng ba role - Để tạo “n” tầng ta sử dụng “ n-1” rơle 41 4.1.2 Trình tự thực Bước 1: Thiết kế mạch điện khí nén theo yêu cầu hình vẽ Khi nhấn nút Start có sản phẩm xylanh A đẩy chi tiết sau xylanh B dập nắp chai xuống chi tiết Dập song chi tiết xylanh B trở liền Xylanh A trở vị trí ban đầu, xylanh C đẩy chi tiết nơi khác vị trí ban đầu hồn tất chu trình Bước 2: Xây dựng biểu đồ trạng thái xy lanh Bước 3: Xây dựng phần khí nén phần mềm FluidSIM 3.6 Bước 4: Xây dựng phần điện khí nén theo biểu đồ trạng thái xylanh 42 Bước 5: Chạy mô phần mềm FluidSIM 3.6 Bước 6: Thực hành lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén mô phỏng; - Lắp đặt mạch điện xây dựng; Bước 7: Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện kiểm tra hoạt động xylanh 4.1.3 Thực hành - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, dây điện, ống dẫn khí, dao cắt ống; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 4.2 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng điều khiển hệ thống in nhãn sản phẩm 4.2.1 Lý thuyết liên quan Chi tiết cần in nhãn đặt vào phận kẹp chặt xylanh đưa phận in vào vị trí in nhãn - Nhấn nút Start xylanh A đưa chi tiết cần in phận giữ vào vị trí in - Tại cuối hành trình xyalnh A chạm vào tiếp điểm hành trình, Xyalnh B xuống đóng dấu trở - Khi trở cuối hành trình Xylanh B chạm tiếp điểm hành trình làm xylanh A quay vị trí ban đầu 4.2.2 Trình tự thực Bước 1: Xây dựng biểu đồ trạng thái xy lanh 43 Bước 2: Thiết kê phần khí nén phần mềm FluidSIM 3.6 Bước 3: Thiết kế phần điện khí nén theo biểu đồ trạng thái xylanh Bước 4: Chạy mô phần mềm FluidSIM 3.6 Bước 5: Thực hành lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén mơ phỏng; - Lắp đặt mạch điện xây dựng; Bước 6: Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện kiểm tra hoạt động xylanh 4.2.3 Thực hành - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, dây điện, ống dẫn khí, dao cắt ống; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; 44 - Kiểm tra vận hành - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 4.3 Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén sử dụng phương pháp điều khiển theo tầng điều khiển hệ thống kẹp khoan chi tiết 4.3.1 Lý thuyết liên quan Yêu cầu quy trình cơng nghệ: Máy khoan có quy trình làm việc sau: Chi tiết khoan lỗ từ kho chứa đẩy tới vị trí khoan kẹp chặt XYLANH A sau khoan xong lỗ thứ XYLANH B, chi tiết cụm đồ gá dịch chuyển sang vị trí lỗ thứ để khoan tiếp Sau xong lỗ thứ chi tiết cụm đồ gá dịch chuyển vị trí lỗ thứ Sau XYLANH A lùi vị trí ban đầu chi tiết lấy tay Máy khoan tự động quy trình làm việc nhiều chu trình 4.3.2 Trình tự thực Bước 1: Xây dựng biểu đồ trạng thái quy trình cơng nghệ; Bước 2: Thiết kê phần khí nén phần mềm FluidSIM 3.6 Bước 3: Thiết kế phần điện khí nén theo biểu đồ trạng thái xylanh 45 Bước 4: Chạy mô phần mềm FluidSIM 3.6 Bước 5: Thực hành lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén mơ phỏng; - Lắp đặt mạch điện xây dựng; Bước 6: Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện kiểm tra hoạt động xylanh 4.3.3 Thực hành - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, dây điện, ống dẫn khí, dao cắt ống; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khoa Điện tử; 2014, Giáo trình điện khí nén, lưu hành nội bộ; [2] Bộ Xây Dựng, 2012, Giáo trình điều khiển khí nén, NXB Xây dựng Hà Nội [3] Nguyễn Ngọc Phương, Nguyễn Trường Thịnh, 2012, Hệ thống điều khiển tự động khí nén, NXB Khoa học Kỹ thuật [4] PGS TS Hồ Đắc Thọ, 2014, Công nghệ khí nén, Nxb Khoa học Kỹ thuật 47