Giáo trình Điều khiển điện khí nén (Nghề Điện tử công nghiệp Trình độ Cao đẳng)

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 Điều khiển điện khí nén mô đun chuyên môn nghề của nghề Điện tử công nghiệp biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Điện tử cơng nghiệp hệ Cao đẳng Giáo trình biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã xây dựng mức độ đơn giản dễ hiểu, học có thí dụ tập tương ứng để áp dụng làm sáng tỏ phần lý thuyết Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo giáo trình có cập nhật kiến thức có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung biên soạn gắn với nhu cầu thực tế Nội dung giáo trình biên soạn với lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài 1: MĐ 25-01 Hệ thống khí nén Bài 2: MĐ 25-02 Hệ thống điện khí nén Trong q trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu khoa học cơng nghệ phát triển điều chỉnh thời gian bổ sung kiên thức cho phù hợp Trong giáo trình, chúng tơi có đề nội dung thực tập của để người học cố áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ Tuy nhiên, tùy theo điều kiện sơ vật chất trang thiết bị, trường có thề sử dụng cho phù hợp Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng mục tiêu đào tạo không tránh khiếm khuyết Rất mong nhận đóng góp ý kiến của thầy, giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn hiệu chỉnh hoàn thiện Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn Chủ biên: Đỗ Hữu Hậu Lê Hữu Nghĩa MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN 1.1 ĐỊNH NGHĨA .7 1.2 ỨNG DUNG 1.3 CẤU TRÚC HỆ THỐNG VÀ LUỒNG TÍN HIỆU CÁC THÀNH PHẦN KHÍ NÉN VÀ KÍ HIỆU 2.1 MÁY NÉN KHÍ 2.2 VAN ĐẢO CHIỀU 2.3 VAN CHẶN .10 2.4 VAN TIẾT LƯU .10 2.5 VAN ÁP SUẤT 11 2.6 VAN LOGIC .12 2.7 VAN ĐIỀU CHỈNH THỜI GIAN 12 2.8 VAN CHÂN KHÔNG .13 BỘ TRUYỀN ĐỘNG VÀ THIẾT BỊ ĐẦU RA 13 THIẾT BỊ ĐẦU VÀO 14 Lắp đặt mạch khí nén .15 5.1 LOẠI ĐIỀU KHIỂN 15 5.2 ĐIỀU KHIỂN NHIỀU XI LANH 16 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM FESTOFLUIDSIM 20 THỰC HÀNH 23 7.1 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN (THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TẦNG) 23 7.2 NỘI DUNG THỰC HÀNH 23 BÀI 2: HỆ THỐNG ĐIỆN KHÍ NÉN 32 VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐIỆN KHÍ NÉN 32 CÁC PHẦN TỬ ĐIỆN KHÍ NÉN .32 Lắp đặt mạch điện khí nén .38 3.1 LOẠI ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN 38 3.2 ĐIỀU KHIỂN NHIỀU XI LANH 40 THỰC HÀNH 43 4.1 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN (THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TẦNG) 43 4.2 NỘI DUNG THỰC HÀNH 43 Tài liệu tham khao .53 MÔ ĐUN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN Tên mơ đun: ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN Mã mơ đun: MĐ 25 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun - Vị Trí: Trước học mơ đun phải hoàn thành: Mạch điện tử, linh kiện điện tử, đo lường điện-điện tử… - Tính chất: Là mơ đun bắt buột chương trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp Mục tiêu mô đun: Sau học xong mơn học học viên có lực - Kiến thức: + Trình bày cấu trúc, phân tích sơ đồ của số hệ thông điều khiển khí nén điện khí nén thơng dụng - Kỹ năng: + Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển điện khí nén theo yêu cầu cho thiết bị cơng nghệ đơn giản, điển hình + 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 - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ + Có khả đưa kết luận vấn đề chuyên môn, nghiệp vụ thông thường số vấn đề phức tạp mặt kỹ thuật + Có lực lập kế hoạch, điều phối, phát huy trí tuệ tập thể + Có lực đánh giá cải tiến hoạt động chuyên môn quy mô trung bình Nội dung của mơ đun Số TT Tên mô đun Tổng số Thời gian (giờ) Thực hành, thí Lý nghiệm, thuyết thảo luận, tập 18 13 Bài 1: Hệ thống khí nén 32 Những vấn đề 1 5 1.1 Định nghĩa 1.2 Ứng dụng 1.3 Cấu trúc hệ thống luồng tín hiệu Các thành phần khí nén kí hiệu 2.1 Máy nén khí 2.2 Van đảo chiều 2.3 Van chặn Kiểm tra 2.4 Van tiết lưu 2.5 Van áp suất 2.6 Van logic 2.7 Van điều chỉnh thời gian 2.8 Van chân không Bộ truyền động thiết đầu 2 Thiết bị đầu vào 4 Lắp đặt mạch khí nén 2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm FestoFluidsim 4 Thực hành 13 5.1 Loại điều khiển 5.2 Điều khiển nhiều xi lanh 13 7.1 Các bước thực 7.2 Nội dung thực hành Kiểm tra 1 Bài 2: Hệ thống điện khí nén 28 12 Những vấn đề 1 Các phần tử điện khí nén 7 Lắp đặt mạch điện khí nén 4 14 3.1 Loại điều khiển điện khí nén 3.2 Điều khiển nhiều xi lanh 14 Thực hành 14 4.1 Các bước thực 4.2 Nội dung thực hành Kiểm tra Cộng 60 30 27 BÀI 1: HỆ THỐNG KHÍ NÉN Mã bài: MĐ 25- 01 Giới thiệu: Các phần tử hệ thống khí nén quan trọng vơ Vì trước hiểu làm phải hiểu nguyên lý, cấu tạo của phần tử (Reed Switch, Actuators, Final control, Processing, Sensors, Supply) mạch cần làm Một hệ thống khí nén có nhiều phần tử khí nén phần tử có cấu tạo nguyên lý hoạt động khác Như cần nắm khiến thức thông qua để điều khiển, thiết kế mạch tối ưu Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc của phần tử hệ thống điều khiển khí nén - Lắp đặt hệ thống điều khiển khí nén - Chủ động, sáng tạo an toàn thực hành Những vấn đề 1.1 Định nghĩa Khí nén khoa học đặc tính học của chất lỏng đàn hồi Trong cơng nghiệp, "Khí nén" thường dùng để việc sử dụng khí nén để truyền công suất / chuyển động 1.2 Ứng dung Cơng nghệ khí nén khoa học áp dụng cách phổ biến để chế tạo loại máy móc phục vụ cho phát triển 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, cơng trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm Truyền động quay: Truyền động động quay với công suất lớn khí nén giá thành cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện của động quay lượng khí nén động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ điện của 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, cơng 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 của ô tô Trong thiết bị đo kiểm tra máy nén khí 1.3 Cấu trúc hệ thống luồng tín hiệu Một hệ thống khí nén chia thành số cấu trúc lưu lượng tín hiệu Các cấu trúc hệ thống khí nén phần tử thành phần biểu diễn ký hiệu cho biết chức của phần tử Các ký hiệu kết hợp để đại diện cho giải pháp hoàn chỉnh cho nhiệm vụ điều khiển cụ thể cách sử dụng sơ đồ mạch khí nén Các thành phần khí nén kí hiệu 2.1 Máy nén khí Hệ thống điều khiển khí nén hoạt động dựa nguồn cung cấp khí nén, khí nén phải cung cấp với số lượng áp suất phù hợp với cơng suất của hệ thống Hình 1.1: Máy nén khí kí hiệu nguồn cấp khí 2.2 Van đảo chiều Van đảo chiều cấu chỉnh hướng có nhiệm vụ điều khiển dòng lượng qua van chủ yếu cách đóng, mở hay chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng của dịng lượng 2.2.1 Tín hiệu tác động Nếu kí hiệu lị xo nằm phía bên phải của kí hiệu van đảo chiều, van đảo chiều có vị trí “khơng”, vị trí vng nằm bên phải của kí hiệu van đảo chiều kí hiệu “0” Điều có nghĩa chừng chưa có lực tác động vào pít tơng trượt nịng van, lị xo tác động giữ vi trí Tác động vào làm thay đổi trực tiếp hay gián tiếp pít tơng trượt tín hiệu sau (hình 1.2): Tác động tay Nút bấm Nút nhấn tổng quát Tay gạt Bàn đạp Tác động Đầu dò Cữ chặn hành trình tác động chiều Cữ chặn hành trình tác động chiều Lị xo Nút nhấn có rãnh định vị Tác động điện Trực tiếp Bằng nam châm điện van phụ trợ Tác động khí dầu Trực tiếp dịng khí đầu vào Trực tiếp dịng khí đầu Gián tiếp dịng khí đầu vào qua van phụ Gián tiếp dịng khí đầu qua van phụ Hình 1.2: Tín hiệu tác động 2.2.2 Kí hiệu van đảo chiều Van đảo chiều có nhiều dạng khác nhau, dựa vào đặc điểm chung số cửa, số vị trí số tín hiệu tác động để phân biệt chúng với (hình 1.3): - Số vị trí: số chỗ định vị trượt của van Thơng thường van đảo chiều có hai ba vị trí; trường hợp đặc biệt nhiều Thường kí hiệu: chữ o, a, b,… số 0,1, 2,… - Số cửa (đường): số lỗ để dẫn khí dầu vào hay Số cửa của van đảo chiều thường dùng 2, 3, 4, Đơi nhiều Thường kí hiệu: Cửa nối với nguồn : P Cửa nối làm việc: A, B, C… Cửa xả lưu chất: R, S, T… - Số tín hiệu: tín hiệu kích thích trượt chuyển từ vị trí sang vị trí khác Có thể Thường dùng kí hiệu: X, Y, … Hình 1.3: Kí hiệu van đảo chiều Bảng 1.1: Quy ước đặt tên cửa van Cửa nối van ký hiệu sau: ISO 5599 ISO 1219 Cửa nối với nguồn(từ lọc khí) P Cửa nối làm việc , 4, 6, … A , B , C, … Cửa xả khí , , 7… R , S , T… Cửa nối tín hiệu điều khiển 12 , 14… X,Y… 2.2.3 Một số van đảo chiều thơng dụng Van có tác động – lị xo lên nịng van kí hiệu lị xo nằm vị trí bên phải của kí hiệu van ta gọi vị trí “khơng” Tác động tín hiệu lên phía đối diện nịng van (ơ vng phía bên trái kí hiệu van) tín hiệu cơ, khí nén, dầu hay điện Khi chưa có tín hiệu tác động lên phía bên trái nịng van lúc tất cửa nối của van vị trí vng nằm bên phải, trường hợp có giá trị van đảo chiều hai vị trí Đối với van đảo chiều vị trí vị trí “ khơng “ dĩ nhiên nằm ô vuông Van đảo chiều 2/2 Van đảo chiều 3/2 thường đóng Van đảo chiều 3/2 thường mở Van đảo chiều 4/2 Van đảo chiều 5/2 Van đảo chiều 5/3 Hình 1.4: Kí hiệu van đảo chiều 2.3 Van chặn Van chiều van dùng để điều khiển dòng lượng theo hướng, hướng lại dòng lượng bị chặn lại Trong hệ thống điều khiển khí nén – thủy lực van chiều thường đặt nhiều vị trí khác tùy thuộc vào mục đích khác (hình 1.5) Hình 1.5: Van chiều 2.4 Van tiết lưu Van tiết lưu có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng khí qua, tức điều chỉnh vận tốc thời gian hoạt động của cấu chấp hành Nguyên lý làm việc của van tiết lưu lưu lượng dòng khí nén qua van phu thuộc vào thay đổi tiết diện Van tiết lưu hai chiều Van tiết lưu hai chiều có tiết diện khơng thay đổi Lưu lượng dịng chảy qua khe hở của van có tiết diện khơng thay đổi, kí hiệu hình 1.6 Hình 1.6: Kí hiệu van tiết lưu có tiết diện khơng thay đổi Van tiết lưu hai chiều có tiết diện thay đổi Van tiết lưu có tiết diện thay đổi điều chỉnh dịng lưu lượng qua van Hình 1.7 mơ tả ngun lý hoạt động kí hiệu van tiết lưu có tiết diện thay đổi Hình 1.7: Van tiết lưu chiều Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay Hình 1.8: Van tiết lưu chiều Van tiết lưu chiều điều chỉnh cữ chặn Vận tốc của xylanh qúa trình chuyển động với hành trình khác tương ứng vận tốc khác nhau, thường chọn van tiết lưu chiều điều chỉnh cữ chặn Hình 1.9: Cấu tạo van tiết lưu chiều điều chỉnh cữ chặn 2.5 Van áp suất Cơ cấu chỉnh áp dùng để điều chỉnh áp suất, cố định tăng giảm trị số áp suất hệ thống truyền động khí nén Cơ cấu chỉnh áp có loại phần tử sau: Van an tồn Van an tồn có nhiệm vụ giữ áp suất lớn mà hệ thống tải Khi áp suất lớn áp suất chó phép của hệ thống dịng áp suất lưu chất thắng lực lò xo, lưu chất theo cửa T ngồi khơng khí khí nén, cịn dầu chảy lại thùng chứa dầu (hình 1.10) Hình 1.10: Van an tồn Van tràn Ngun tắc hoạt động của van tràn tương tự van an toàn Chỉ khác chổ áp suất cửa P đạt đến giá trị xác định, cửa P nối với cửa A, nối với hệ thống điều khiển (hình 1.11) Hình 1.11: Kí hiệu van tràn Van điều chỉnh áp suất (van giảm áp) Trong hệ thống điều khiển khí nén máy nén tạo lượng cung cấp lượng cho nhiều cấu chấp hành có áp suất khác Trong trường hợp ta phải cho máy nén làm việc với áp suất lớn dùng van giảm áp đặt trước cấu chấp hành để giảm áp suất đến trị số cần thiết Hình 1.12: Van giảm áp Rơle áp suất 10 +24V S1 Y1 Y1 0V Hình 2.16: Mạch điều khiển trực tiếp Điều khiển trực tiếp xác định, công tắc S1 kết nối trực tiếp với van điện từ Y1 Khi nút nhấn tiếp điểm đóng lại, dịng điện chảy đến van điện từ Y1 Một dòng điện đặt vào điện từ tạo lực điện từ (EMF) làm di chuyển phần ứng kết nối với thân van Kết van chiều thay đổi vị trí chuyển mạch Do đó, nguồn cung cấp khí từ (P) qua đường dẫn đến cổng (A) đẩy xi lanh tác động đơn phía trước Khi dòng điện loại bỏ khỏi cuộn dây điện từ, EMF bị tiêu tán cho phép lò xo bên đưa thân van trở lại vị trí trung tính Do nguồn cung cấp khơng khí (P) bị ngắt dẫn xi lanh tác động đơn trở lại vị trí ban đầu - Điều khiển gián tiếp Ví dụ: Mạch điều khiển gián tiếp +24V S1 K1 K1 Y1 Y1 0V Hình 2.17: Mạch điều khiển gián tiếp Điều khiển gián tiếp định nghĩa: công tắc S1 kết nối gián tiếp với van điện từ Y1 Đầu tiên S1 nối với cuộn dây rơ le K1 Một tiếp điểm rơle K1 sau kết nối với van điện từ Y1 Sau đóng nút ấn tiếp điểm, dịng điện chạy đến cuộn dây rơ le K1 Dòng điện cung cấp lượng cho cuộn dây dẫn đến đóng tiếp điểm K1 Do dịng điện chạy đến van điện từ Y1 Một dòng điện đặt vào điện từ tạo lực điện từ (EMF) làm di chuyển phần ứng kết nối với thân van Kết van chiều thay đổi vị trí chuyển mạch Do đó, 38 nguồn cung cấp khơng khí từ (P) từ thơng qua đường dẫn đến cổng (A) đẩy xi lanh tác động đơn phía trước Khi dịng điện loại bỏ khỏi cuộn dây rơ le K1, EMF bị tiêu tán khỏi cuộn dây khử lượng cho phép tiếp điểm K1 mở Do ngắt dịng điện đến van điện từ Y1 dẫn lị xo đưa thân van vị trí trung tính Do nguồn cung cấp khơng khí (P) bị ngắt dẫn xi lanh tác động đơn trở lại vị trí ban đầu - Xử lý chu trình đơn Chu trình đơn có nghĩa trình tự bước chức của máy thực lần máy khởi động Ví dụ: Mạch Xử lý chu trình đơn +24V K1 S1 K1 A1 A1 Y1 Y2 Y1 Y2 0V Hình 2.18: Mạch điều khiển chu trình đơn +24V - Xử lý đa chu trình Quy trình nhiều chu kỳ có nghĩa trình tự bước chức của máy thực liên tục máy khởi động Ví dụ minh họa máy thực chuỗi chức liên tục nút ấn khởi động S1 kích hoạt Một nút nhấn dừng S2 kích hoạt để kết thúc hoạt động Ví dụ: Mạch điều khiển đa chu trình A0 S1 K1 K1 A1 A0 2(A) 5(R) 3(S) 1(P) Y1 SP K1 4(B) Y1 Y2 Y2 0V Hình 2.19: Mạch điều khiển đa chu trình 3.2 Điều khiển nhiều xi lanh Tạo trình tự bước chức 39 A1 Hình 2.20: Trình tự bước chức Vẽ biểu đồ bước dịch chuyển Hình 2.21: Biểu đồ dịch chuyển Vẽ mạch khí nén hành trình điện dựa trình tự bước chức B- A + B+ A A 4(B) A0 B A1 4(B) 2(A) Y1 5(R) 2(A) Y3 Y2 Y3 5(R) 3(S) 1(P) Hình 2.22: Mạch khí nén Vẽ mạch điện theo hình Ở bước hình trụ B rút lại 40 B0 3(S) 1(P) B1 +24 K1 K2 K2 S1 A0 K3 K1 K2 Y4 0V Hình 2.23: Mạch điện bước Ở bước hình trụ A mở rộng +24V K1 K2 K2 K2 S1 A0 K3 K3 B0 K3 K1 K4 K2 Y4 K3 Y1 0V Hình 2.24: Mạch điện bước +24V Ở bước 3, hình trụ B mở rộng K1 S1 K2 A0 K3 K3 K3 K2 K4 K5 K4 Y4 K4 A1 B0 K3 K1 K2 K2 K3 Y1 0V Hình 2.25: Mạch điện bước 41 K4 Y3 +24V Ở bước 4, hình trụ A rút lại Trình tự chức lặp lại nhấn lại nút nhấn S1 10 11 12 13 K1 S1 K2 A0 K3 K3 K2 K4 A1 K3 Y1 K4 K5 K2 K4 Y3 K5 0V Hình 2.26: Mạch điện bước 4 Thực hành 4.1 Các bước thực (theo phương pháp phân tầng) Bước 1: Lập biểu đồ trạng thái Bước 2: Phân tầng điều khiển Bước 3: Xác định tín hiệu điều khiển, cơng tắc hành trình Bước 4: Vẽ sơ đồ mạch 4.2 Nội dung thực hành Hình 2.27: Thiết bị thực hành điện khí nén 42 K5 B1 K5 K4 Y4 K4 K3 B0 K3 K1 K2 K2 Y2 Bài thực hành số 1: Mạch điều khiển điện - khí nén sử dụng rơle Mơ tả cơng việc: Hình 2.28: Ảnh mơ tả Một van chặn đóng mở xi lanh tác động kép Khi nhấn công tắc 'mở', piston mở rộng trì ấn cơng tắc 'đóng' Mơ lắp mạch theo mô tả Thiết bị sử dụng: STT Thiết bị sử dụng Số lượng thiết bị sử dụng Xi lanh tác động kép Rơ le Nút ấn điện thường mở Nút ấn điện thường đóng Van điện từ kép 5/2 Kết thực hiện: +24V S1 S1 K1 K2 4(B) K1 K2 Y2 Y3 2(A) Y2 Y3 5(R) 3(S) 1(P) 0V Hình 2.29: Kết thực Bài thực hành số 2: Mạch điều khiển điện - khí nén sử dụng rơle rơle trễ Mơ tả cơng việc: Hình 2.30: Ảnh mơ tả Xi lanh tác động kép 1A1 sử dụng để ép thành phần dán lại với Khi ấn nút, xi lanh di chuyển van đòn bẩy hành trình 43 +24V Sau đạt đến vị trí xa nhất, hình trụ giữ nguyên thời gian T = giây thu vị trí ban đầu Một chu kỳ bắt đầu thực sau xi lanh đã rút lại hoàn toàn Sự di chuyển của xi lanh chậm thu điều chỉnh tương đối nhanh Mô lắp mạch theo mô tả Thiết bị sử dụng: STT Thiết bị sử dụng Số lượng thiết bị sử dụng Xi lanh tác động kép Rơ le Nút ấn điện thường mở Nút ấn điện thường đóng Van điện từ kép 5/2 Rơ le delay Cơng tắc hành trình Kết thực hiện: K1 K1 T1 S2 K1 47% A1 53% S1 A0 A0 T1 Y1 Y2 Y1 Y2 0V Hình 2.31: Kết thực Bài thực hành số 3: Mạch điều khiển điện - khí nén sử dụng cơng tắc Mơ tả cơng việc: Hình 2.32: Ảnh mô tả 44 A1 +24V Tại trạm trung chuyển, hộp chuyển từ băng tải sang băng tải khác Người vận hành nhấn nút để chuyển trạm trung chuyển sang băng tải Trạm trung chuyển vị trí nhấn nút thứ hai để chuyển trạm trung chuyển sang băng tải Các nút di chuyển thu lại tác dụng kích hoạt xi lanh trừ cơng tắc hành trình tương ứng gắn thân xi lanh xác nhận vị trí piston Mơ lắp mạch theo mô tả Thiết bị sử dụng: STT Thiết bị sử dụng Số lượng thiết bị sử dụng Xi lanh tác động kép Nút ấn điện thường mở Van điện từ kép 5/2 Công tắc Kết thực hiện: A1 S1 S2 A1 4(B) 2(A) Y2 Y2 Y3 Y3 5(R) 3(S) 1(P) 0V Hình 2.33: Kết thực Bài thực hành số 4: Mạch điều khiển điện - khí nén sử dụng đếm điện Mơ tả cơng việc: Hình 2.34: Ảnh mơ tả Một đếm điện đếm số lượng sản phẩm đẩy Bộ đếm đặt trước giá trị Khi số lượng sản phẩm đẩy với giá trị đặt trước, máy dừng Một nút nhấn để đặt lại đếm Mô lắp mạch theo mô tả Thiết bị sử dụng: 45 Số lượng thiết bị sử dụng 1 1 +24V STT Thiết bị sử dụng Xi lanh tác động kép Nút ấn điện thường mở Van điện từ kép 5/2 Công tắc hành trình Bộ đếm điện Nguồn điện Kết thực hiện:8 10 A1 Y1 C1 47% A1 S2 53% S1 Y2 Y1 Y2 0V Hình 2.35: Kết thực Bài thực hành số 5: Mạch điều khiển điện - khí nén sử dụng đếm điện Mơ tả cơng việc: Hình 2.36: Ảnh mơ tả Cơng cụ dùng để ép kim loại Di chuyển của piston thông qua nút nhấn Việc rút piston phải vơ hiệu hóa áp suất cung cấp cho van điều khiển đạt đến áp suất đặt trước đo chuyển đổi PE Với điều kiện đạt áp suất đặt trước, piston hoàn thành việc ép dụng cụ định hình Tốc độ di chuyển tốc độ quay trở lại điều chỉnh Mô lắp mạch theo mô tả Thiết bị sử dụng: 46 Số lượng thiết bị sử dụng 1 1 1 1 +24V STT Thiết bị sử dụng Xi lanh tác động kép Nút ấn điện thường mở Van điện từ kép 5/2 Công tắc hành trình Chuyển đổi điện khí nén Nguồn điện Rơ le Bộ điều chỉnh áp suất Van điều khiển lưu lượng Kết thực hiện: A1 S1 PEC 47% PEC 53% K1 A1 Y3 Y3 K1 Y4 Y4 0V Hình 2.37: Kết thực Bài thực hành số 6: Mạch điện - khí nén điều khiển gián tiếp nhiều xi lanh Mô tả cơng việc: Hình 2.38: Ảnh mơ tả Hai kẹp tán với máy ép bán tự động Các thành phần đinh tán định vị tay sau tháo tay hồn thành cơng việc tán đinh Phần tự động của chu trình làm việc bao gồm 47 việc giữ kẹp thành phần (xi lanh A) tán đinh (xi lanh B), chu trình thực kết thúc vị trí bắt đầu sau vận hành nút khởi động Sơ đồ bước dịch chuyển Hình 2.39: Bước dịch chuyển Mô lắp mạch theo mô tả Thiết bị sử dụng: STT Thiết bị sử dụng Xi lanh tác động kép Nút ấn điện thường mở Nút ấn điện thường đóng Van điện từ kép 5/2 Cơng tác hành trình Nguồn điện Rơ le Kết thực hiện: 48 Số lượng thiết bị sử dụng 1 A1 B0 Y1 Y2 Y3 Y4 1 +24V S1 B1 44% 49% A+B+B-A- 44% 49% A0 K1 K1 K2 K2 K2 K3 K3 K3 10 K4 11 12 K4 K4 13 K5 14 K5 A1 A0 B1 B0 S2 K4 K3 K1 K2 Y1 K5 K3 Y3 K4 K2 Y4 K5 Y2 0V Hình 2.40: Kết thực Những trọng tâm cần ý - Các phần tử hệ thống điều khiển điện khí nén - Biểu diễn trình hoạt động của hệ thống biểu đồ trạng thái - Các bước thực thiết kế Bài tập mở rộng nâng cao Bài 1: Điều khiển Xylanh tác dụng đơn kép với mạch tự giữ sử dụng van đảo chiều 3/2 4/2 hay 5/2 điều khiển khí nén phía: Hệ điều kiện điều khiển: - Bằng tác động nút ấn 1S1, hành trình của piston trì Bằng nút ấn 1S2, đưa piston từ vị trí hành trình (ví dụ tình có cố) - Hành trình có điều chỉnh tốc độ Hành trình cần rút nhanh 49 * Thiết kế hệ thống điều khiển điện khí nén Lập bảng kê phần tử sử dụng sơ đồ: Phần tử Chú giải Bài 2: Với kiện cho 1, hãy thiết kế theo cấu trúc tầng cấu trúc nhịp Nhận xét khả tự trì Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Lập bảng kê phần tử sử dụng sơ đồ: Phần tử Chú giải Bài 3: Điều khiển cylinder có biểu đồ bước hình vẽ Hệ điều kiện: Như cho biểu đồ Yêu cầu : Hành trình có điều chỉnh tốc độ Thời gian trễ tuỳ ý lựa chọn - Nhiệm vụ: * Chọn phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển khí nén theo tầng Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Lập bảng kê phần tử sử dụng sơ đồ: Phần tử Chú giải Yêu cầu đánh giá Nội dung: + Về kiến thức: - Đọc vẽ thiết kế của ngành điện khí nén, phân tích nguyên lý vẽ thiết kế điện vẽ cấp điện, vẽ nguyên lý mạch điều khiển - Vận dụng nguyên tắc thiết kế điện khí nén để chọn thiết bị cho phù hợp - Vận dụng nguyên tắc lắp ráp, sửa chữa thiết bị điện - Phân tích phương pháp xác định dạng hư hỏng thường gặp của thiết bị điện khí nén - Vận dụng kiến thức sở chun mơn đã học để giải thích tình sẩy lúc vận hành 50 + Về kỹ năng: Lắp đặt tổ chức lắp đặt yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống điện khí nén của xí nghiệp Vận hành hệ thống điều tốc tự động, đọc, hiểu tự lắp đặt, vận hành thiết bị điện khí nén , cơng nghệ đại + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Đảm bảo an toàn vệ sinh công nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành lắp ráp, mạch điện theo yêu cầu của + Năng lực tự chủ trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp cơng việc Điều kiện để hồn thành mơ đun để dự thi kết thúc mô đun: + Người học tham dự 70% thời gian học lý thuyết đầy đủ học tích hợp, học thực hành, thực tập + Điểm trung bình chung điểm kiểm tra đạt từ 5,0 điểm trở lên theo thang điểm 10; + Người học có giấy xác nhận khuyết tật theo quy định hiệu trưởng xem xét, định ưu tiên điều kiện dự thi sở sinh viên phải bảo đảm điều kiện điểm trung bình điểm kiểm tra + Số lần dự thi kết thúc mô đun theo quy định khoản Điều 13 Thông tư 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13 tháng năm 2017 Điều kiện để công nhận, cấp chứng nhận đạt mô đun đào tạo: Người học công nhận cấp chứng nhận đạt mô đun có điểm trung bình mơ đun theo thang điểm 10 đạt từ 4,0 trở lên 51 TÀI LIỆU THAM KHAO [1]Hệ thống điều khiển tự động khí nén Nguyễn Ngọc Phương – Nguyễn Trường thịnh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Tháng năm 2012 [2] Hệ thống điều khiển khí nén - TS.Nguyễn Ngọc Phương , NXB Giáo dục - 2000 [3] Cơng nghệ khí nén - PGS TS Hồ Đắc Thọ - NXB KH &KT 2004 [4] Hệ thống thủy lực khí nén, Ts Nguyễn Thị Xuân Thu - Ts Nhữ Phương Mai, NXB Lao động – 2001 52