Co dien tu 16 md16 gt lap dat van hanh he thong khi nen sua lai docx 1191

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH ĐỊNH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ QUY NHƠN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN KHÍ NÉN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 99 /QĐ-KTCNQN ngày 14 tháng năm 2018 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ Quy Nhơn Bình Định, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun 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 Nhằm đáp ứng nhu cầu giảng dạy - học tập, Giáo viên - Sinh viên ngành Điện công nghiệp … Bộ mơn tự động hố - Khoa Điện, biên soạn giáo trình nội dựa sở tham khảo tài liệu, giáo trình sử dụng để học tập, nghiên cứu trường đại học nước chương trình mơ đun Lắp đặt, vận hành hệ thống khí nén ngành Điện cơng nghiệp Nội dung tài liệu Lắp đặt, vận hành hệ thống khí nén gồm bài: Bài 1: Khảo sát hệ thống khí nén Bài 2: Lắp đặt, vận hành mạch khí nén Bài 3: Lắp đặt, vận hành mạch khí nén theo phương pháp Bài 4: Lắp đặt, vận hành mạch khí nén theo phương pháp chia tầng Bài 5: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén Bài 6: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén theo phương pháp Bài 7: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén theo phương pháp chia tầng Căn vào chương trình dạy nghề mơ đun Lắp đặt, vận hành hệ thống khí nén, tác giả cố gắng cập nhập kiến thức có liên quan đến môn học, đồng thời gắn kiến thức lý thuyết với vấn đề thường gặp thực tế sản xuất có nhiều thực hành để người học nắm điều khiển Trong q trình biên soạn tài liệu, có nhiều cố gắng, chắn không tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong nhận ý kiến đóng góp quý đồng nghiệp người học Quy Nhơn, ngày tháng năm 20 Tác giả Phạm Văn Phát MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU Bài 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG KHÍ NÉN 1.1 Khái niệm chung 1.2 Một số đặc điểm hệ truyền động khí nén 1.3 Đơn vị đo hệ thống điều khiển 1.4 Khảo sát máy nén khí Bài 2: LẮP ĐẶT,VẬN HÀNH MẠCH KHÍ NÉN CƠ BẢN 2.1 Lắp đặt vận hành mạch khí nén sử dụng van đảo chiều 9 2.2 Lắp đặt vận hành mạch khí nén sử dụng van chắn 12 2.3 Lắp đặt vận hành mạch khí nén sử dụng van tiết lưu 16 Bài 3: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP TUẦN TỰ 21 3.1 Thiết kế mạch khí nén theo phương pháp 21 3.2 Lắp đặt mạch khí nén theo phương pháp 23 3.3 Vận hành kiểm tra 23 Bài 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP CHIA TẦNG 25 4.1 Thiết kế mạch khí nén theo phương pháp chia tầng 25 4.2 Lắp đặt mạch khí nén theo phương pháp chia tầng 28 4.3 Vận hành kiểm tra 29 Bài 5: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN CƠ BẢN 30 5.1 Lắp đặt vận hành mạch điện khí nén sử dụng van đảo chiều điện từ đơn 30 5.2 Lắp đặt vận hành mạch điện khí nén sử dụng van đảo chiều điện từ kép 32 Bài 6: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP TUẦN TỰ 34 6.1 Thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp 34 6.2 Lắp đặt mạch khí nén theo phương pháp 36 6.3 Vận hành kiểm tra 37 Bài 7: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP CHIA TẦNG 38 MÃ BÀI: MĐ16 – 07 38 7.1 Thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp chia tầng 38 7.2 Lắp đặt mạch khí nén theo phương pháp chia tầng 41 7.3 Vận hành kiểm tra 42 Tài liệu tham khảo: 43 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: Lắp đặt, vận hành hệ thống khí nén Mã mơ đun: MĐ 16 Thời gian thực mô đun: 90 (LT: 30 giờ; TH: 58 giờ; KT: 02) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị trí: Trước học mơ đun người học phải hồn thành mơ đun: An tồn lao động; Đo lường điện, điện tử; - Tính chất: Mô đun trang bị cho học viên kiến thức kỹ lắp đặt hệ thống điều khiển khí nén cơng nghiệp - Ý nghĩa vai trị mơ đun: Mơ đun cần thiết cho sinh viên ngành điện tử II Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phạm vi ứng dụng phần tử khí nén - Kỹ năng: + Đọc vẽ vẽ mạch điều khiển khí nén; + Vận hành mơ máy tính với phần mềm chuyên dụng Festo Fluidsim; + Lắp ráp, vận hành hệ thống khí nén - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tác phong công nghiệp, chủ động công việc; + Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị III Nội dung mô đun: Nội dung tổng quát phân bổ thời gian: Số T Tên mô đun T Bài 1: Khảo sát hệ thống khí nén Bài 2: Lắp đặt, vận hành mạch khí nén Bài 3: Lắp đặt, vận hành mạch khí nén theo phương pháp Bài 4: Lắp đặt, vận hành mạch khí nén theo phương pháp chia tầng Bài 5: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén Bài 6: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén theo phương pháp Bài 7: Lắp đặt, vận hành mạch điện khí nén theo phương pháp chia tầng Cộng Thời gian (giờ) TS LT TH KT 12 03 03 03 09 0 03 05 16 03 13 16 06 10 16 06 09 01 16 06 09 01 90 30 58 02 Bài 1: KHẢO SÁT HỆ THỐNG KHÍ NÉN MÃ BÀI: MĐ16 – 01 Thời gian: 06 giờ (LT: 01; TH: 3; Tự học: 02) Giới thiệu: Trong q trình cơng nghiệp hóa nay, hệ thống truyền động khí nén chiếm vai trị quan trọng tự động hóa sản xuất Truyền động khí nén làm việc với cơng suất cao tải trọng lớn, yêu cầu người học phải có kiến thức đại lượng hệ thống khí nén, cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống khí nén Mục tiêu bài: - Trình bày được các khái niệm và đặc điểm hệ truyền động bằng khí nén; - Phân tích được các đại lượng đặc trưng khí nén ứng dụng chúng cơng nghiệp; - Tỉ mỉ, xác, linh hoạt tính tốn sử dụng đơn vị đo Nội dung bài: 1.1 Khái niệm chung - Ứng dụng khí nén có từ thời trước Cơng Ngun, nhiên phát triển khoa học kỹ thuật thời không đồng bộ, kết hợp kiến thức học, vật lý, vật liệu thiếu, phạm vi ứng dụng khí nén hạn chế - Đến kỷ thứ 19, máy móc thiết bị sử dụng lượng khí nén phát minh.Với phát triển mạnh mẽ lượng điện, vai trò sử dụng lượng khí nén bị giảm dần Tuy nhiên, việc sử dụng lượng khí nén đóng vai trò cốt yếu lĩnh vực mà sử dụng điện khơng an tồn Khí nén sử dụng dụng cụ nhỏ truyền động với vận tốc lớn như: búa hơi, dụng cụ dập, tán đinh…đặc biệt dụng cụ gá kẹp máy - Sau chiến tranh giới thứ hai, việc ứng dụng lượng khí nén kỹ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ Những dụng cụ, thiết bị, phần tử khí nén sáng chế ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác Sự kết hợp khí nén với điện - điện tử ngày phát triển Nhiều hệ thống tự động sử dụng khí nén đời đáp ứng yêu cầu mà điện làm 1.2 Một số đặc điểm hệ truyền động khí nén - Các dụng cụ, thiết bị máy va đập: Các thiết bị, máy móc lĩnh vực khai thác như: khai thác đá, khai thác than, cơng trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm - Truyền động quay: truyền động xylanh, động quay với cơng suất lớn lượng khí nén - Trong hệ thống đo kiểm tra: dùng thiết bị đo kiểm tra chất lượng sản phẩm - Truyền động thẳng: vận dụng truyền động áp suất khí nén cho chuyển động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chặt chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia cơng gỗ, thiết bị làm lạnh hệ thống phanh hãm ôtô 1.3 Đơn vị đo hệ thống điều khiển 1.3.1 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 1.3.2 Lực Đơn vị lực Newton (N) 1N lực tác động lên đối trọng có khối lượng 1kg với gia tốc 1m/s2 1.3.3 Công 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 1.3.4 Công suất Đơn vị công suất Watt (W) 1W công suất thời gian giây sinh lượng 1J 1W = 1Nm/s 1W = 1m2kg/s3 1.4 Khảo sát máy nén khí 1.4.1 Lý thuyết liên quan Nguyên lý thay đổi thể tích: khơng khí dẫn vào buồng chứa, thể tích buồng chứa nhỏ lại Như theo định luật Boyle – Mariotte, áp suất buồng chứa tăng lên Ví dụ: máy nén khí kiểu piston, trục vít, cánh gạt + Ngun lý động năng: khơng khí dẫn vào buồng chứa, áp suất khí nén tạo động bánh dẫn Nguyên tắc hoạt động tạo lưu lượng cơng suất lớn Ví dụ: máy nén khí kiểu ly tâm - Phân loại: +Phân loại theo áp suất Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15 bar Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15 bar Máy nén khí áp suất cao p ≥ 300 bar + Phân loại theo nguyên lý hoạt động Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu piston, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu trục vít, máy nén khí kiểu root Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm máy nén khí theo chiều trục 1.4.1.1.Máy nén khí kiểu Piston Nguyên lý hoạt động: - Hoạt động nguyên lý thay đổi thể tích - Việc nén khí thực cách hút khí vào nén thể tích khí nằm piston vỏ xy lanh - Máy nén khí piston cấp hút lưu lượng đến 10 m3/phút áp suất nén bar, số trường hợp áp suất nén đến 10 bar Máy nén khí kiểu piston cấp nén đến áp suất 15 bar Loại máy nén khí kiểu piston 3, cấp nén áp suất 250 bar - Loại máy nén khí cấp cấp thích hợp cho hệ thống điều khiển khí nén cơng nghiệp Máy khí nén kiểu piston phân loại theo số cấp nén, loại truyền động phương thức làm nguội khí nén Ngồi người ta phân loại theo vị trí piston 1.4.1.2 Máy nén khí kiểu cánh gạt: Nguyên lý hoạt động: - Sử dụng rotor lệch tâm với cánh gạt trượt theo hướng hướng tâm để nén khí - Khơng khí vào buồng tạo cánh gạt, rotor vỏ máy nén khí, thể tích buồng nới rộng hình thành thể tích buồng lớn - Khi cánh gạt quay tiến đến cửa ra, khí nén lại thể tích buồng chứa ngày nhỏ - Khi thể tích giảm áp suất tăng áp suất khí đạt lớn 1.4.1.3 Máy nén khí trục vít: - Hoạt động theo nguyên lý thay đổi thể tích Thể tích khoảng trống thay đổi trục vít quay vịng - Như tạo q trình hút (thể tích khoảng trống tăng lên), q trình nén (thể tích khoảng trống nhỏ lại) cuối trình đẩy - Nguyên lý hoạt động máy nén khí trục vít cấp có hệ thống dầu bơi trơn: khơng khí hút vào máy nén khí thơng qua bầu lọc Sau nén, khí nén với dầu bơi trơn tạo thành hỗn hợp bình lọc khí Trong bình lọc khí nén theo đường ống dẫn phía dầu bơi trơn mang nhiệt (tạo trình nén) theo đường dẫn phía bình lọc Khí nén chuyển đến hệ thống điều khiển, sau qua phận làm mát gió Dầu bơi trơn mang nhiệt làm nguội ống dẫn qua quạt gió đạt nhiệt độ làm mát theo yêu cầu qua rơ le nhiệt quay bình chứa dầu bơi trơn 1.4.2 Trình tự thực u cầu: Khảo sát cấu tạo nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu pittong Bước 1: Khảo sát cấu tạo máy nén khí kiểu pittong Bước 2: Khảo sát nguyên lý làm việc máy nén khí kiểu pittong Bước 3: Phân loại máy nén khí kiểu pittong 1.4.3 Thực hành Nội dung: - Khảo sát cấu tạo nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu pittong Hình thức thực hiện: - Từng người học thực hành lần; - Thời gian 60 phút/lượt CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1: Trình bày khái niệm và đặc điểm hệ truyền động bằng khí nén; Câu 2: Phân tích đại lượng đặc trưng khí nén ứng dụng chúng công nghiệp 29 - Chuẩn bị thiết bị khí nén: Van đảo chiều, cơng tắc hành trình, ống dẫn khí, dao cắt ống…; - Lắp mạch khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành Hình thức thực hiện: - Lắp đặt mạch khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 4.3 Vận hành kiểm tra 4.3.1 Yêu cầu chế độ vận hành Chế độ an tồn trước vận hành: - Nguồn khí nén: 6-8 bar; - Thiết bị lắp đặt chắn; - Không gian thao tác an toàn Yêu cầu kiểm tra: - Kiểm tra hoạt động mạch theo chu trình 4.3.2 Trình tự vận hành Bước 1: Kiểm tra chế độ an toàn vận hành; Bước 2: Cấp nguồn điện nguồn khí nén; Bước 3: Nhấn nút vận hành Bước 4: Theo dõi trình làm việc mạch 4.3.3 Thực hành vận hành trạm Nội dung: - Vận hành mạch Hình thức thực hiện: - Vận hành theo dõi q trình làm việc theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ vận hành, 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 điều khiển khí nén theo tầng: Câu 2: Vẽ sơ đồ mạch điều khiển khí nén theo tầng theo yêu cầu sau: Start: A+,A-,B+,B- 30 Bài 5: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN CƠ BẢN MÃ BÀI: MĐ16– 05 Thời gian: 16 giờ (LT: 02; TH: 06; Tự học: 08) Mục tiêu bài: - Đọc cấu tạo, nguyên lý hoạt động của phần tử điện khí nén; - Lắp đặt thục mạch khí nén ứng dụng phần tử điện khí nén; - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư khoa học và sáng tạo Nội dung bài: 5.1 Lắp đặt vận hành mạch điện khí nén sử dụng van đảo chiều điện từ đơn 5.1.1 Mô tả - Khi cuộn dây solenoid có điện, lực từ sinh tác dụng vào ống sắt từ, kéo ống sắt từ lên, lúc dòng khí theo khe hở nhỏ từ cửa số qua cửa số : Hai chấu kết nối với nguồn điện : Cuộn dây solenoid : Ống sắt từ : Lị xo Hình 5.1: Van điện từ 2/2 Hai chấu kết nối với nguồn điện Cuộn dây solenoid Ống sắt từ Nịng van Vịng đệm Lị xo Hình 5.2: Cấu tạo van điện từ 3/2 - Khi cuộn dây solenoid có điện, trạng thái van sau: - Cuộn dây solenoid có điện, lực từ sinh tác dụng vào ống sắt từ (3), kéo ống sắt từ lên, lúc dịng khí theo khe hở nhỏ xuống đẩy nòng van (4) trượt xuống, làm cho cửa số bị chặn lại vòng đệm (5), lúc lò xo (6) bị ép lại nên cửa số thơng khí với cửa số 31 a) Trạng thái ban đầu b) Trạng thái bị tác động Hình 5.3: Nguyên lý hoạt động van điện từ 3/2 5.1.2 Trình tự thực - Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén dùng van đảo chiều tín hiệu tác động đơn Bước 1: Phân tích yêu cầu điều khiển Dùng van đảo chiều tín hiệu tác động đơn điều khiển xy lanh hoạt động Bước 2: Lựa chọn thiết bị Stt Tên Thiết Bị Số Lượng Ghi Chú Bộ thí nghiệm khí nén 01 Nút nhấn đóng mở 01 Van đảo chiều 5/2 tín hiệu tác 01 động đơn Xy lanh đơn, kép 02 Bước 3: Thiết kế mạch Mạch khí nén Bước 4: Lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; Mạch điện 32 - Lắp đặt mạch khí nén (theo sơ đồ mạch cho); - Lắp đặt mạch điện (theo sơ đồ mạch cho) 5.1.3 Thực hành Nội dung: - 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 Hình thức thực hiện: - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 5.2 Lắp đặt vận hành mạch điện khí nén sử dụng van đảo chiều điện từ kép 5.2.1 Mô tả Hai chấu kết nối với nguồn điện Hộp nam châm điện có chứa cuộn dây solenoid Ống sắt từ Nòng van - Khi cuộn dây solenoid có điện, trạng thái van sau: - Cuộn dây solenoid 14 có điện, lực từ sinh tác dụng vào ống sắt từ (3) bên trái, kéo ống sắt từ qua bên trái, lúc dòng khí theo khe hở nhỏ qua đẩy nịng van (4) trượt qua bên phải - Vị trí nịng van lúc làm cho cửa số thơng khí với cửa số 4, dẫn khí lên, cửa số thơng với cửa số 3, cịn cửa số bị chặn 5.2.2 Trình tự thực - Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén dùng van đảo chiều tín hiệu tác động kép Bước 1: Phân tích yêu cầu điều khiển Dùng van đảo chiều tín hiệu tác động kép điều khiển xy lanh hoạt động Bước 2: Lựa chọn thiết bị Stt Tên Thiết Bị Số Lượng Ghi Chú Bộ thí nghiệm khí nén 01 Nút nhấn đóng mở 01 Van đảo chiều 5/2 tín hiệu tác 01 động đơn 33 Xy lanh đơn, kép Bước 3: Thiết kế mạch Mạch khí nén 02 Mạch điện Bước 4: Lắp đặt mạch điện khí nén Panel thực tập - Lắp đặt phần tử khí nén Panel thực tập; - Lắp đặt mạch khí nén (theo sơ đồ mạch cho); - Lắp đặt mạch điện (theo sơ đồ mạch cho) 5.2.3 Thực hành Nội dung: - 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 Hình thức thực hiện: - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu 1: Vẽ ký hiệu van đảo chiều điện từ đơn điện từ kép; Câu 2: Trình bày nguyên lý hoạt động van đảo chiều điện từ đơn điện từ kép 34 Bài 6: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP TUẦN TỰ MÃ BÀI: MĐ16 – 06 Thời gian: 16 giờ (LT: 06; TH: 02; Tự học: 07, KT: 01) Mục tiêu bài: - Trình bày phương pháp thiết kế mạch điện khí nén theo tuần tự; - Lắp đặt, vận hành thục mạch điện khí nén theo tuần tự; - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư khoa học và sáng tạo; - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Nội dung bài: 6.1 Thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp 6.1.1 Mơ tả 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, 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 6.1.2 Trình tự thực Bài tập: START -> A+ -> B+ -> A- -> BBước 1: Xác định yêu cầu điều khiển lựa chọn thiết bị - Dựa vào đề xác định yêu cầu điều khiển START -> A+ -> B+ -> B- -> A- Lựa chon thiết bị: Stt Tên Thiết Bị Số Lượng Ghi Chú Bộ thí nghiệm khí nén 01 Nút nhấn đóng mở 01 Van đảo chiều 5/2 tín hiệu tác 01 động kép điện Xy lanh kép 02 Công tắc hành trình 03 Rơ le trung gian 04 Bước 2: Thiết lập biểu đồ trạng thái 35 Bước 3: Xác định tín hiệu điều khiển - Tín hiệu Start tác động lên rơ le trung gian K1 , rơ le trung gian K1 tác động lên van đảo chiều Y1 điều khiển pittong xy lanh A ra: Start -> A+ - Tín hiệu S2 tác động lên rơ le trung gian K2 , rơ le trung gian K2 tác động lên van đảo chiều Y2 điều khiển pittong xy lanh B ra: Start -> B+ - Tín hiệu S4 tác động lên rơ le trung gian K3 , rơ le trung gian K3 tác động lên van đảo chiều Y3 điều khiển pittong xy lanh A vào: Start -> A- Tín hiệu S1 tác động lên rơ le trung gian K4 , rơ le trung gian K4 tác động lên van đảo chiều Y4 điều khiển pittong xy lanh B vào: Start -> BBước 4: Thiết kế mạch - Mạch khí nén - Mạch điện 36 6.1.3 Thực hành Nội dung: - Thiết kế mạch phần mềm Festo Fluidsim; Hình thức thực hiện: - Thiết kế mạch máy tính theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ thiết kế, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 6.2 Lắp đặt mạch khí nén theo phương pháp 6.2.1 Mô tả 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… 6.2.2 Trình tự thực Bước 1: Xác định vị trí để lắp đặt phần tử điện khí nén lên panel thực tập; Bước 2: Lắp đặt phần điện khí nén lên bảng panel thực tập; Bước 3: Lắp mạch khí nén (theo sơ đồ); Bước 4: Lắp mạch điện (theo sơ đồ) 6.2.3 Thực hành Nội dung: - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, cơng tắc hành trình, ống dẫn khí, dao cắt ống…; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành Hình thức thực hiện: 37 - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 6.3 Vận hành kiểm tra 6.3.1 Yêu cầu chế độ vận hành Chế độ an toàn trước vận hành: - Nguồn điện 24 VDC - Nguồn khí nén: 6-8 bar; - Thiết bị lắp đặt chắn; - Khơng gian thao tác an tồn u cầu kiểm tra: - Kiểm tra hoạt động mạch theo chu trình 6.3.2 Trình tự vận hành Bước 1: Kiểm tra chế độ an toàn vận hành; Bước 2: Cấp nguồn điện nguồn khí nén; Bước 3: Nhấn nút vận hành; Bước 4: Theo dõi trình làm việc mạch 6.3.3 Thực hành vận hành trạm Nội dung: - Vận hành mạch Hình thức thực hiện: - Vận hành theo dõi q trình làm việc theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ vận hành, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an toàn 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: Start: A+,A-,B+,B- 38 Bài 7: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH MẠCH ĐIỆN KHÍ NÉN THEO PHƯƠNG PHÁP CHIA TẦNG MÃ BÀI: MĐ16 – 07 Thời gian: 16 giờ (LT: 02; TH: 08; Tự học: 05, KT: 01) Mục tiêu bài: - Trình bày phương pháp thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp chia tầng; - Lắp đặt, vận hành thục mạch điện khí nén theo phương pháp chia tầng; - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư khoa học và sáng tạo; - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Nội dung bài: 7.1 Thiết kế mạch điện khí nén theo phương pháp chia tầng 7.1.1 Mô tả * khái niệm phương pháp mà người ta chia nhịp hoạt động liên tiếp cấu chấp hành (xylanh) thành nhóm nhỏ nhóm cung cấp nguồn bỡi đường tầng điện riêng *Nguyên tắc thiết kế điều khiển điện khí nén theo tầng + khơng để hai nhịp cấu chấp hành nằm tầng + Chia số lượng tầng cho ( số lượng tầng chia số tầng điện số lượng role dùng để thiết kế tầng điều khiển nhất) + Khi hệ thống làm việc, tầng hoạt đọng thời điểm có có tầng có điện * Mạch điều khiển tầng - nguyên tắc hoạt động mạch điều khiển tầng + Ban đầu, mạch điều khiển tầng cấp điện cho tầng cuối n + Sau nhấn start, mạch điều khiển tầng cấp điện cho tầng thứ I, tầng nguồn điện cấp cấp cho chuyển động tầng I để điều khiển cấu chấp hành + Khi có tín hiệu điều khiển tầng tầng II có điện nguồn điện cung cấp cho chuyển động tầng II, có tín hiệu điều khiển tầng tầng III có điện nguồn điện cung cấp cho chuyển động tầng III tiếp tục tầng thứ n chu trình quay trở lại tầng I + Mạch có n tầng ta sử dụng (n-1) phần tử nhớ - Mạch điều khiển tầng + Mạch điều khiển tầng sử dụng role - E1 tín hiệu điều khiển tầng I - E2 tín hiệu điều khiển tầng II 39 - Cách nối dây mạch điều khiển tầng với tín hiệu đầu tầng Ban đầu, nguồn điện cung cấp cho tầng sau nhấn start K có điện đồng thời tiếp điển thường mở K đóng lại cấp nguồn cho tầng I tiếp điểm thường đóng K mở ngắt nguồn tầng II + Mạch điều khiển tầng - E1 tín hiệu điều khiển tầng I, E2 tín hiệu điều khiển tầng II, E3 tín hiệu điều khiển tầng III 7.1.2 Trình tự thực Bài tập: START -> A+ -> B+ -> B- -> ABước 1: Xác định yêu cầu điều khiển lựa chọn thiết bị - Dựa vào đề xác định yêu cầu điều khiển START -> A+ -> B+ -> B- -> A- Lựa chon thiết bị: Stt Tên Thiết Bị Số Lượng Bộ thí nghiệm khí nén 01 Nút nhấn điện 01 Van đảo chiều 5/2 tín hiệu tác 02 động kép điện Xy lanh kép 02 Công tắc hành trình 03 Rơ le trung gian 02 Bước 2: Thiết lập biểu đồ trạng thái chia tầng Ghi Chú 40 - chia tầng ( nhớ lại nguyên tắc chia tầng mục lý thuyết) + không để hai nhịp cấu chấp hành xylanh nằm tầng( A+, A- không nằm tầng + Số tầng chia cho Theo nguyên tắc chia tầng mạch chia tầng Bước 3: Xác định tín hiệu đầu tầng tín hiệu điều khiên bước - Tín hiệu đầu tầng: E1, E2 + E1 = START + E2 = b1 - Tín hiệu điều khiển bước = L (tầng chứa bước) tín hiệu đầu bước Lưu ý tín hiệu đầu tầng trùng với tín hiệu điều khiển bước ưu tiên tín hiệu đầu tầng, khơng lấy tín hiệu điều khiển bước Ta có bước sau: A+,B+,B-,AA+ = Y1 = L1 (khơng lấy start start tín hiệu đầu tầng) B+ = Y3 = L1 ^ a1 B- = Y4 = L2 (không lấy b1 b1 tín hiệu đầu tầng) A- = Y2 = L2 ^ b0 Bước 4: Thiết kế mạch điện khí nén - Mạch khí nén - Mạch điện 41 7.1.3 Thực hành Nội dung: - Thiết kế mạch phần mềm Festo Fluidsim; Hình thức thực hiện: - Thiết kế mạch máy tính theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ thiết kế, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 7.2 Lắp đặt mạch khí nén theo phương pháp chia tầng 7.2.1 Mơ tả 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… 7.2.2 Trình tự thực Bước 1: Xác định vị trí để lắp đặt phần tử điện khí nén lên panel thực tập; Bước 2: Lắp đặt phần điện khí nén lên bảng panel thực tập; Bước 3: Lắp mạch khí nén (theo sơ đồ); Bước 4: Lắp mạch điện (theo sơ đồ) 7.2.3 Thực hành Nội dung: - Chuẩn bị thiết bị điện khí nén: Van đảo chiều, cơng tắc hành trình, ống dẫn khí, dao cắt ống…; - Lắp mạch điện khí nén theo sơ đồ, theo trình tự bước; - Kiểm tra vận hành Hình thức thực hiện: - Lắp đặt mạch điện khí nén theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt 42 Đánh giá: - Nhận xét kỹ lắp đặt, kiểm tra; - Nhận xét tác phong vệ sinh, an tồn cơng nghiệp 7.3 Vận hành kiểm tra 7.3.1 Yêu cầu chế độ vận hành Chế độ an toàn trước vận hành: - Nguồn điện 24 VDC - Nguồn khí nén: 6-8 bar; - Thiết bị lắp đặt chắn; - Không gian thao tác an toàn Yêu cầu kiểm tra: - Kiểm tra hoạt động mạch theo chu trình 7.3.2 Trình tự vận hành Bước 1: Kiểm tra chế độ an toàn vận hành; Bước 2: Cấp nguồn điện nguồn khí nén; Bước 3: Nhấn nút vận hành; Bước 4: Theo dõi trình làm việc mạch 7.3.3 Thực hành vận hành trạm Nội dung: - Vận hành mạch Hình thức thực hiện: - Vận hành theo dõi q trình làm việc theo nhóm người; - Thời gian thực 60 phút/lượt Đánh giá: - Nhận xét kỹ vận hành, 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 tầng: Câu 2: Vẽ sơ đồ mạch điện điều khiển điện khí nén theo tầng theo yêu cầu sau: Start: A+,A-,B+,B- 43 Tài liệu tham khảo: [1] Khoa Điện (2014), Giáo trình Điều khiển điện khí nén, lưu hành nội bộ; [2] Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy (2012), Giáo trình hệ thống truyền động thủy lực khí nén, NXB Xây Dựng; [3] PGS TS Nguyễn Trường Thịnh (2014), Giáo trình thí nghiệm cơng nghệ thủy lực khí nén, NXB Đại học Quốc Gia TP HCM