Giáo trình Điều khiển khí nén (Nghề Cơ điện tử Trình độ Cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 28: ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày tháng năm 2017 Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận) Ninh Thuận, năm 2017 (Lưu hành nội bộ) 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 Trong hầu hết trường hợp, khí nén sử dụng để thực di chuyển tạo lực Các động khí nén có nhiệm vụ chuyển đổi lượng lưu trữ khơng khí nén thành động Mặt khác, thành phần hệ thống khí nén bao gồm thiết bị hoạt động khơng khí xi lanh động mặt phận điều khiển (van) Ngày nay, hệ thống khí nén sử dụng chủ yếu cho tự động hóa, thường phục vụ cho việc tinh giản quy trình kỹ thuật Để đáp ứng nhu cầu tài liệu học tập cho học sinh - sinh viên tài liệu cho giáo viên giảng dạy Khoa Cơ khí - Xây dựng Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận biên soạn giáo trình “Điều khiển khí nén” Đây mơn học bắt buộc chương trình đào tạo bậc cao đẳng nghề Cơ điện tử Người biên soạn có nhiều cố gắng, không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Ninh Thuận, ngày… tháng năm 2017 Người biên soạn MỤC LỤC III NỘI DUNG MÔ ĐUN BÀI 1: KHÁI NIỆM VỀ KHÍ NÉN, ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN Khái niệm chung 1.1 Vài nét phát triển 1.2 Khả ứng dụng khí nén 1.3 Ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén Một số đặc điểm hệ truyền động khí nén 2.1 Độ an toàn tải 2.2 Sự truyền tải lượng 2.3 Tuổi thọ bảo dưỡng 2.4 Khả thay phần tử thiết bị 2.5 Vận tốc truyền động 2.6 Khả điều chỉnh lưu lượng dòng áp suất 2.7 Vận tốc truyền tải Đơn vị đo hệ thống điều khiển 3.1 Áp suất 3.2 Lực 3.3 Công 3.4 Công suất 3.5 Độ nhớt động Cơ sở tính tốn khí nén 4.1 Thành phần hố học khí nén 4.2 Phương trình trạng thái nhiệt động học 4.3 Độ ẩm khơng khí 11 4.4 Phương trình dịng chảy 12 4.5 Lưu lượng khí nén qua khe hở 13 4.6 Tổn thất áp suất khí nén 14 BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG KHÍ NÉN 20 Máy nén khí 20 1.1 Nguyên tắc hoạt động phân loại máy nén khí 20 1.2 Máy nén khí kiểu pít- tông 20 1.3 Máy nén khí kiểu cánh gạt 21 1.4 Máy nén khí kiểu bánh răng- trục vít 23 1.5 Máy nén khí kiểu Root 24 1.6 Máy nén khí kiểu tuabin 25 Thiết bị xử lý khí nén 26 2.1 Yêu cầu khí nén 26 2.2 Các phương pháp xử lý khí nén 26 2.3 Bộ lọc 28 Bình trích chứa khí nén 30 Xilanh 34 4.1 Xilanh tác động đơn 34 4.2 Xilanh tác động kép 35 4.3 Xi lanh có giảm chấn cuối hành trình 36 4.4 Ngồi cịn có kiểu giảm chấn khác: 36 Động khí nén 39 5.1 Động kiểu bánh 39 5.2 Động kiểu Pittông 40 5.3 Động kiểu cánh gạt 41 5.4 Động tuabin 41 Van đảo chiều: 41 Van đảo chiều 2/2 44 Van đảo chiều 3/2 44 Van đảo chiều 4/2 47 10 Van xoay đảo chiều 4/3 48 11 Van điều khiển 5/3 51 12 Van chắn: 51 13 Van chiều: 51 14 Van logic OR: 52 14 Van logic AND: 52 15 Van xả khí nhanh: 53 16 Van tiết lưu 53 17 Van áp suất: 55 18 Van chân không: 60 19 Công tắc hành trình điện – 61 20 Cảm biến điện từ 63 21 Cảm biến điện dung 63 22 Cảm biến quang điện 63 23 Cảm biến áp suất 64 BÀI 3: THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN ỨNG DỤNG 71 Biểu diễn chức trình điều khiển 71 1.1 Biểu đồ trạng thái: 71 1.2 Sơ đồ chức năng: 75 1.3 Lưu đồ tiến trình: 80 Phân loại phương pháp điều khiển 81 2.1 Điều khiển tay 82 2.2 Điều khiển tùy động theo thời gian: 83 2.3 Điều khiển tùy động theo hành trình 85 Các phần tử điện - khí nén 88 3.1 Các van đảo chiều nam châm điện 88 3.2 Các phần tử điện 91 3.4 Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén 94 3.4.1 Nguyên tắc thiết kế 94 3.4.2 Mạch dạng xung 95 3.4.3 Mạch trigơ trạng thái bền: 97 3.4.4 Mạch điện điều khiển điện khí nén với xy lanh 98 3.4.5 Mạch điện điều khiển điện khí nén với hai xy lanh 100 3.4.6 Bộ dịch chuyển theo nhịp 102 3.5 Mạch tổng hợp dịch chuyển theo nhịp 103 3.5.1 Mạch điều khiển với chu kỳ đồng thời 103 3.5.2 Mạch điều khiển với chu 104 3.6 Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo biểu đồ Karnaugh 105 3.7 Một số mạch ứng dụng điều khiển theo tầng 112 BÀI 4: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG KHÍ NÉN 120 Mạch trigơ trạng thái bền khí nén 120 Mạch điều khiển điện khí nén với xy- lanh 121 2.1 Mạch điều khiển với tiếp điểm tự trì 121 2.2 Mạch điều khiển với rơle thời gian tác động muộn 122 Mạch điều khiển điện khí nén với xy- lanh 123 Bộ dịch chuyển theo nhịp 124 Mạch tổng hợp điều khiển theo nhịp 127 5.1 Mạch điều khiển với chu kì đồng thời 127 5.2 Mạch điều khiển với chu 128 Thiết kế mạch điều khiển khí nén theo biểu đồ Karnaugh 129 Các mạch ứng dụng 135 7.1 Mạch điều khiển điện khí nén máy cắt giấy 135 7.2 Mạch điều khiển điện khí nén máy khoan 136 BÀI 5: TÌM VÀ SỬA LỖI TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 140 Lắp ráp phần khí lắp đặt vận hành trạm cấp phôi 140 1.1 Bàn thí nghiệm 140 1.2 Tấm nhơm có rãnh 140 1.3 Bảng điều khiển 141 1.4 Module tay xoay 141 1.5 Module cấp phôi 141 1.6 Hiệu chỉnh cảm biến 142 Phân tích vận hành trạm cấp phôi 146 2.1 Phân tích – nhận dạng thiết bị 146 2.2 Phân tích – Nối cáp 147 2.3 Phân tích – Địa cổng xuất/nhập 148 2.4 Phân tích – Địa cổng nhập/xuất mở rộng 151 TÀI KIỆU THAM KHẢO 152 MƠ ĐUN: ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN Mã số mơ đun: MĐ 28 I VỊ TRÍ, Ý NGHĨA, VAI TRỊ CỦA MƠ ĐUN: Vị trí: Mơ đun mô đun kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho phần học kỹ thuật chuyên môn Mô đun học sau mơn học: MH9, MH15, MH16, MH19-MH22 Tính chất: Là mô đun thuộc mô đun đào tạo bắt buộc nghề Cơ Điện tử Ý nghĩa, vai trị mơ đun: Là mơ đun có vai trị quan trọng chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử, truyền đạt nguyên tắc khí nén Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động khí nén theo yêu cầu đặt cho thiết bị cơng nghệ đơn giản, điển hình II MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN: Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động khí nén theo yêu cầu đặt cho thiết bị cơng nghệ đơn giản, điển hình Lựa chọn, kiểm tra chức năng, lắp ráp hiệu chỉnh phần tử khí nén cho sơ đồ hệ thống thiết lập Chạy thử, vận hành kiểm tra hệ thống điều khiển khí nén Phát khắc phục lỗi thông thường hệ thống Thực quy tắc an toàn vận hành, bảo dưỡng thiết bị hệ thống truyền động khí nén Chủ động, sáng tạo an tồn thực hành III NỘI DUNG MƠ ĐUN: Thời gian (giờ) STT Tên môn học Tổng số Lý thuyết Thực hành (Bài tập) Kiểm tra (LTBT) Khái niệm khí nén, ứng dụng khí nén 2 Các phần tử khí nén 23 16 Thiết kế lắp đặt hệ thống điều khiển khí nén ứng dụng 26 20 26 20 Lắp đặt, vận hành kiểm tra hệ thống khí nén Tìm sửa lỗi hệ thống điều khiển khí nén Tổng cộng 90 20 66 Nội dung học BÀI 1: KHÁI NIỆM VỀ KHÍ NÉN, ỨNG DỤNG CỦA KHÍ NÉN Mã bài: 28.1 Giới thiệu: Bài học giới thiệu tới sinh viên vấn đề lịch sử hình thành phát triển sở tính tốn khí nén, từ giúp sinh viên có nguồn kiến thức để phục vụ cho học Mục tiêu: Trình bày khái niệm đặc điểm hệ truyền động khí nén Phân tích đại lượng đặc trưng khí nén ứng dụng chúng cơng nghiệp Rèn luyện tính chủ động, nghiêm túc học tập công việc Nội dung: Khái niệm chung 1.1 Vài nét phát triển - Ứng dụng khí nén có từ thời trước Cơng Ngun, nhiên phát triển khoa học kỹ thuật thời khơng đồng bộ, kết hợp kiến thức học, vật lý, vật liệu thiếu, phạm vi ứng dụng khí nén cịn hạn chế - Mãi đến kỷ thứ 19, máy móc thiết bị sử dụng lượng khí nén phát minh Với phát triển mạnh mẽ lượng điện vai trị sử dụng lượng khí nén bị giảm dần Tuy nhiên, việc sử dụng lượng khí nén đóng vai trị 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… dụng cụ, đồ gá kẹp chặt 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 định cho phát triển kỹ thuật điều khiển tương lai 1.2 Khả ứng dụng khí nén 1.2.1 Trong lĩnh vực điều khiển - Những năm 50 60 kỷ 20 giai đọan kỹ thuật tự động hóa trình sản xuất phát triển mạnh mẽ Kỹ thuật điều khiển khí nén phát triển rộng rãi đa dạng nhiều lĩnh vực khác Chỉ riêng Cộng Hồ Liên Bang Đức có 60 hãng chuyên sản xuất phần tử điều khiển khí nén Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng lĩnh vực mà hay xảy vụ nổ nguy hiểm thiết bị phun sơn, loại đồ gá kẹp cho chi tiết nhựa, chất dẻo lĩnh vực sản xuất thiết bị điện tử, điều kiện vệ sinh mơi trường tốt độ an tồn cao Ngồi ra, hệ thống điều khiển khí nén sử dụng dây chuyền rửa tự động, thiết bị vận chuyển kiểm tra thiết bị lị hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói, bao bì cơng nghiệp hóa chất 1.2.2 Trong hệ thống truyền động - 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 lượng khí nén giá thành cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ lượng động quay lượng khí nén động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ lượng động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhỏ 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, với số vịng quay cao khoảng 100.000 v/ph khả sử dụng động truyền động khí nén phù hợp - Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động áp suất khí nén cho truyền động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia công gỗ, thiết bị làm lạnh hệ thống phanh hãm ôtô - Trong hệ thống đo lường kiểm tra: 1.3 Ưu nhược điểm hệ thống truyền động khí nén 1.3.1 Ưu điểm - Dễ dàng thành lập trạm trích chứa khí nén khả chịu nén (đàn hồi) khơng khí lớn - Có khả truyền lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường ống nhỏ - Chi phí để thiết lập hệ thống truyền động khí nén tương đối thấp, phần lớn xí nghiệp hệ thống đường ống dẫn khí nén có sẵn đường dẫn khí nén thải khơng cần thiết - Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn bảo đảm 1.3.2 Nhược điểm - Khi chưa có tác động vào mạch điều khiển cặp tiếp điểm S1(13-14) mở nên cuộn hút nam châm điện Y1(14-0) điện, cảm biến quang chưa tác động nên cuộn hút Y3(12-0) khơng có điện, cặp tiếp điểm K(31-34) mở nên cuộn hút Y2(12-0) khơng có điện, van V1 thiết lập vị trí “b” van V3 thiết lập vị trí “0”, dịng khí nén từ máy nén khí qua van V2 tới cửa cửa van V1 vào khoang trước xy- lanh 2A giữ cho pít- tơng cần pít- tơng 2A đứng n vị trí cùng, đồng thời khơng có dịng khí nén vào khoang sau xy- lanh 1B nên lực lị xo giữ cho pít- tơng cần pít- tơng 1B đứng n vị trí - Khi tác động vào nút ấn S1 cặp tiếp điểm S1(13-14) đóng lại cấp điện cho cuộn hút Y1(14-0), van V1 chuyển sang vị trí “a”, dịng khí nén từ máy nén khí qua van V2 tới cửa cửa van V1 vào khoang sau xy- lanh 2A đẩy pít- tơng cần pít-tơng ra, S4 bị cắt tác động nên cặp tiếp điểm S4(1-2) đóng lại, lượng khí khoang trước theo đường vào cửa xả cửa van V1 Ngay nhả tay khỏi nút ấn S1 cặp tiếp điểm S1(13-14) mở ra, cắt điện cuộn hút Y1(14-0), van V1 trì vị trí “a” giữ cho pít- tơng 2A Khi cần píttơng 2A tới vị trí tác động vào cảm biến CB cuộn hút Y3(12-0) có điện, van V3 chuyển sang vị trí “1”, dịng khí nén từ máy nén khí vào cửa cửa van V3 qua van V4 vào khoang sau xy- lanh 1B đẩy pít- tơng cần pít- tơng 1B xuống, cần pít- tơng xuống khỏi vị trí tác động lên lăn S2 cặp tiếp điểm S2(1-4) mở Khi cần pít- tơng 1B xuống tới vị trí tác động vào S3 cặp tiếp điểm S3(1-4) đóng lại cấp điện cho cuộn hút K(A1-A2), cặp tiếp điểm K(21-24) đóng lại làm nhiệm vụ trì, cặp tiếp điểm K(31-34) đóng lại sẵn sàng cấp điện cho cuộn hút Y2(12-0), cặp tiếp điểm K(11-12) mở cắt điện cuộn hút Y3(12-0), van V3 chuyển vị trí “0”, cắt dịng khí nén vào khoang sau xylanh 1B, lực lò xo đẩy pít- tơng cần pít- tơng 1B lên, lượng khí khoang sau theo đường vào cửa xả cửa van V3 Khi pít- tơng cần píttơng 1B lên tác động vào S2 cặp tiếp điểm S2(1-4) đóng lại cấp điện cho cuôn hút Y2(12-0), van V1 chuyển vị trí “b”, dịng khí nén từ máy nén khí qua van V2 tới cửa cửa van V1 vào khoang trước xy- lanh 2A đẩy píttơng cần pít- tơng 2A về, lượng khí khoang sau thoát theo đường vào cửa xả cửa van V1 Khi cần pít- tơng 2A tới vị trí tác động lên lăn van S4 cặp tiếp điểm S4(1-2) mở cắt điện cuộn hút K(A1-A2), cặp tiếp điểm K(31-34) mở cắt điện cuộn hút Y2(12-0), cặp tiếp điểm K(11-12) đóng lại để sẵn sàng cho chu kì làm việc - Van V2 có vai trị điều chỉnh vận tốc chuyển động pít- tơng 2A Van V4 có vai trị điều chỉnh vận tốc chuyển động pít- tông 1B Bài tập thực hành: Em lắp ráp vận hành mạch điều khiển điện khí nén máy khoan 138 139 BÀI 5: TÌM VÀ SỬA LỖI TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN Mã bài: 28.5 Mục tiêu: - Tìm lỗi thơng qua quan sát mắt - Đọc sơ đồ, hành trình bước để xác định trạng thái điều khiển trường hợp gặp cố - Đo lường kiểm tra đại lượng khí nén - Loại trừ lỗi cách thay điều chỉnh phần tử hệ thống điều khiển khí nén - Vận hành thử khởi động lại hệ thống sau sửa chữa - Chủ động, sáng tạo an toàn thực hành Nội dung: Lắp ráp phần khí lắp đặt vận hành trạm cấp phơi 1.1 Bàn thí nghiệm Bàn thí nghiệm thiết kế dạng tủ đứng có bánh xe để di chuyển tay cầm để nâng hạ, với kích thướt 700 * 700 * 350 mm 1.2 Tấm nhôm có rãnh Tấm nhôm thiết kế với dạng có rãnh chạy theo chiều dọc, cách ghép nhôm với tạo diện tích mong muốn Khi lắp đặt thiết bị lên nhôm dễ dàng dịch chuyển theo vị trí mong muốn 140 1.3 Bảng điều khiển Trên bảng điều khiển có thiết bị phục vụ cho điều khiển cụm chi tiết máy với tính sau: - Cơng tắc khẩn cấp để ngắt nguồn cần thiết - Công tắc chọn chế độ làm việc Auto/Man - Các nút nhấn điều khiển Start, Stop, Reset - Các đèn báo tín hiệu 1.4 Module tay xoay Module tay xoay thiết kế khí nén, góc chuyển động xoay tối đa 180 điều chỉnh 02 cử chặn Vị trí hành trình di chuyển xác định cơng tác hành trình Phơi hút giác hút, dùng kỹ thuật hút chân không 1.5 Module cấp phôi Module cấp phôi dạng ống xếp, phôi tách ra khỏi ổ chứa Xylanh tác động kép đẩy chi tiết phơi vị trí thấp nhất, xylanh trả phơi tự động xuống, hết phơi Trên hành trình xylanh có 02 cảm biến tiệm cận để xác định vị trí xylanh 141 1.6 Hiệu chỉnh cảm biến Cảm biến tiệm cận Cảm biến tiệm cận gắn thân xylanh để xác định hành trình xylanh Cảm biến tiệm cận tác động vòng nam châm lắp piston xylanh Hiệu chỉnh vị trí cách dùng lục giác để mở chốt dịch chuyển đến vị trí mong muốn, sau cố định lại Lắp đặt cho cảm biến hoạt động cách cấp nguồn 24 VDC vào chân màu nâu đen, chân tín hiệu out kết nối input terminal trực tiếp vào plc Điều kiện tiên quyết: - Module ổ chứa dạng xếp lắp ráp, cảm biến tiệm cận lắp ráp trước - Xylanh nối ống dẫn khí - Nguồn khí nén bật - Cảm biến tiệm cận nối dây - Thiết bị nguồn điện bật Thực hiện: - Sử dụng chốt ấn tay van điện từ để đặt pittong vị trí mà muốn có - Thay đổi cảm biến dọc theo thân xylanh tới vị trí đóng, trạng thái chuyển mạch đèn báo hiệu (LED) sáng - Dịch chuyển cảm biến vài milimet cổng hướng tới ngắt (đèn LED tắt) 142 - Đặt cơng tắc vị trí hai vị trí đóng & ngắt - Xiết chặt vít kẹp cảm biến tuanơvít cạnh A/F 1.3 - Khởi động chương trình chạy thử để kiểm tra xem cảm biến có đóng vị trí xác hay không ( pittong xylanh & co vào) Công tắc hành trình (micro) Cơng tắc hành trình dạng công tắc tác động cam để xác định hành trình cấu chuyển động, sử dụng tiếp điểm thường hở thường đóng, tùy theo u cầu Ví dụ, Thường đóng Thường hở Cơng tắc hành trình sử dụng để xác nhận vị trí cuối hay hành trình module tay xoay Công tắc tác động cam hành trình, cam hiệu chỉnh trục xylanh xoay Điều kiện tiên quyết: - Module chuyển lắp rắp, công tác Micro lắp sơ - Xylanh quay nối ống dẫn khí - Nguồn khí nén bật - Cơng tắc Micro nối dây - Nguồn điện bật - Thực hiện: - Sử dụng chốt điều khiển tay van điện từ để đặt xilanh quay vị trí mà muốn dừng - Thay đổi công tắc Micro rãnh, lỗ giá đỡ tới tác động - Xiết chặt vít kẹp - Khởi đơng chạy thử để kiểm tra xem vị trí cơng tác micro đặt có vị trí hay khơng( dịch chuyển đẫn động quay trái /quay phải) Cảm biến quang (chùm tia quang) 143 Thân cảm biến dây dẫn quang có hình dạng bên dưới, có 02 dây dẫn quang lắp đặt đối diện với nhau, bên phát bên lại thu Lắp đặt điện cho cảm biến quang hoạt động với nguồn cung cấp 24VDC chân tín hiệu out kết nối input terminal trực tiếp plc Điều kiện tiên quyết: - Thiết bị quang điện lắp ráp - Thiết bị quang điện nối dây - Thiết bị nguồn điện bật - Thực hiện: - Lắp đầu dây Cáp quang sợi vào ổ chứa - Nối dây cáp quang sợi vào dây cáp quang điện - Hiệu chỉnh chiết áp thiết bị quang điện tuốc nơ vít tới đèn trạng thái bật sáng Ghi chú: Cho phép vặn tối đa 12 vòng để hiệu chỉnh - Cho chi tiết phôi vào ổ chứa chi tiết phôi Đèn trạng thái phải chuyển sang chế độ tắt Công tắc áp suất chân không Công tắc áp suất hay cịn gọi cơng tắc chân khơng, dùng để báo trạng thái chân không giác hút Khi tín hiệu thân cảm biến báo phơi hút nhấc lên an tồn 144 Lắp đặt điện cho cảm biến theo sơ đồ, sử dụng nguồn điện 24VDC kết nối tín hiệu OUT vào input plc Điều kiện tiên quyết: - Module vận chuyển lắp ráp - Bộ tạo chân không, công tác chân không giác hút chân khơng nối ống - Nguồn khí nén bật - Công tác chân không nối dây - Thiết bị nguồn điện bật Thực hiện: - Bật nguồn cơng tác khí nén để tạo chân khơng - Dịch chuyển phôi tới gần giác hút chân không tới nhấc lên - Quay vít hiệu chỉnh công tắc chân không theo chiều ngược chiều kim đồng hồ đến đèn LED màu vàng sáng lên - Khởi động chạy thử để kiểm tra xem chi tiết phơi có nhấc lên an tồn hay khơng Dịch chuyển dẫn động quay từ vị trí cuối đến vị trí cuối Chi tiêt phơi khơng rơi xuống Lắp ráp kiểm tra hoạt động cụm van Hiệu chỉnh valve tiết lưu Valve tiết lưu dùng để hiệu chỉnh lưu lượng khí cho xylanh tác động kép, lượng khí hiệu chỉnh giảm làm tốc độ piston giảm chuyển động êm không gây va đập mạnh 145 Điều kiện tiên quyết: • Xylanh nối ống khí • Nguồn khí nén bật Thực hiện: - Đầu tiên vặn vít chỉnh van tiết lưu chiều vào hết sau nới lỏng vòng - Khởi động chạy để kiểm tra - Mở van tiết lưu từ từ đến đạt tốc độ pittong cần thiết Lắp ráp kết nối phần tử điện Nạp chương trình PLC ( có sẵn) Phân tích vận hành trạm cấp phơi 2.1 Phân tích – nhận dạng thiết bị Hãy liệt kê tất cảm biến cấu chấp hành thấy hình (1–3) Tên phần tử với nhận dạng sơ đồ mạch điện khí nén miêu tả ngắn gọn chức từng phần tử Thông tin Hãy sử dụng tài liệu kỹ thuật, sơ đồ khí nén, sơ đồ điện Hãy tham khảo ví dụ (Ex.1 – Ex.3) để liệt kê bảng chức thiết bị Hãy làm theo số (1-3) đánh ảnh trạm (Ex.1 không ảnh) Ex.2 or Ex Lập kế hoạch 146 Hãy lập kế hoạch cẩn thận toàn thể nhóm Hãy sử dụng tài liệu kỹ thuật trạm thực tế cho tập Hãy miêu tả chức chung từng thiết bị trạm, không phạm vi cổng điều khiển vật liệu trạm Tìm tài liệu cho từng phần tử, xem danh sách thiết bị sau kiểm tra mã số in thiết bị Thực hành/Tài liệu Hãy hoàn thành danh sách theo phần tử thấy số hình ảnh STT Tên Kí hiệu Diễn tả Ex.1 Nút ấn S1 Nút ấn có đèn bảng điều khiển, công tắc thường mở, cổng nhập cho PLC Khơng có tài liệu Cơng tắc điện cảm, thường mở, tác động vòng nam châm đĩa pittong xilanh ngắn 1, gửi tín hiệu “pittong xilanh vị trí cuối hành trình” đến PLC SME-8-S-LED24 Start Công tắc tiệm cận, điện cảm Ex.2 Ex.3 Xy lanh tác động kép 1B1 1A Trang # Bảng điều khiển: cổng nhập Trạm: cổng nhập Trạm: khí nén PLC-board: cổng nhập Xy lanh tác động kép, có DSNU-8-80-Pnam châm để định vị trí, A có điều chỉnh tốc độ Trạm: cổng xuất PLC-board: cổng xuất 2.2 Phân tích – Nối cáp Hãy phân tích cáp nối trạm hồn thành hình vẽ trang sau (thực hành tài liệu) Hướng dẫn Hãy điền vào tất đầu nối ảnh Dùng trạm thật để kiểm tra Một trạm chuẩn khơng có bảng Dừng khẩn cấp, khơng cần thiết Do đó, tất định khơng có bảng Lập kế hoạch 147 Hãy theo giải thích giáo viên sau lập kế hoạch cho bạn theo từng bước Sử dụng trạm thật để tìm tất kết nối nhận dạng Sử dụng đồng thời tài liệu kỹ thuật Thực hành/ Lập tài liệu 2.3 Phân tích – Địa cổng xuất nhập Hãy hồn thành danh sách cổng nhập/xuất PLC kể bên Hãy định nghĩa cổng, sử dụng nhiều ký tự Thơng tin Để tìm cổng, theo tài liệu kỹ thuật sơ đồ điện trạm bảng điều khiển Cổng nhập kiểm tra trực tiếp đèn PLC, cổng xuất khơng biểu chương trình Để dịch chuyển cấu khí nén đóng cơng tắc nguồn khí dịch chuyển tay Hãy thật cẩn thận, dịch chuyển cấu chấp hành cuối hành trình trước bật nguồn khí trở lại Một vài cấu chấp hành khí nén điện khơng thể dịch chuyển cách thiết bị khí chấp hành nút thử tay van (xem ảnh) 148 Ví dụ: ấn vào = có nguồn chân không, ấn vào = tắt nguồn chân không Lập kế hoạch Hãy lập kế hoạch nhóm Đầu tiên kiểm tra cấu chấp hành dịch chuyển tay cấu chấp hành không, sử dụng tài liệu kỹ thuật – sơ đồ khí nén Kiểm tra cổng nhập sơ đồ điện PLC Thực hành /Tài liệu Hãy hoàn thành danh sách cổng nhập cổng xuất trạm bạn I/O Trạm Cổng Mã hiệu Ký hiệu I0.1 Mag_back 1B2 Miêu tả Ổ cấp phơi vị trí sau Ổ cấp phơi vị trí trước I0.3 Vacuum 2B1 Một phôi hút tay quay I0.4 Arm_take 3S1 Tay quay vị trí ổ cấp phơi I0.5 Arm_put 3S2 Tay quay vị trí trạm I0.6 Mat_sen B4 ON= khơng có phơi nạp phơi I0.7 Follow IP_FL Cảm biến phát tín hiệu quang cho trạm sau 149 Cuộn coil điều khiển xy lanh ổ cấp phôi Q0.1 Vacumon 2Y1 Cuộn coil bật van hút chân không Q0.2 Vacumoff 2Y2 Cuộn coil tắt van hút chân không Q0.3 Armleft 3Y1 Cuộn coil chuyển tay quay đến ổ cấp phôi Q0.4 armright 3Y2 Cuộn coil chuyển tay quay đến ổ trạm Ký hiệu Miêu tả I/O bảng điều khiển Mã hiệu Cổng Nút Start I1.1 STOP S2 Nút Stop I1.2 AUTOMAN S3 Đóng mạch tự động điều khiển tay I1.3 RESET S4 Nút Reset I1.5 EMERGEN S1 Nút dừng khẩn cấn, xoay nhả Q1.0 L_START H1 Đèn bên nút Start Q1.1 L_RESET H2 Đèn bên nút Stop 1.2 L_SPEC1 H3 Đèn số cho chức đặc biệt Q1.3 L_SPEC2 H4 Đèn số cho chức đặc biệt I/O truyền thông 150 Cổng Mã hiệu Ký hiệu Miêu tả I1.6 CI1_Foll Tín hiệu vào từ trạm sau Q1.4 I1.7 CI2_Foll Tín hiệu vào từ trạm sau Q1.5 Q1.6 CQ1_Foll Tín hiệu từ trạm sau I1.4 2.4 Phân tích – Địa cổng nhập xuất mở rộng Hãy hoàn thành danh sách cổng nhập/xuất PLC kể bên Hãy định nghĩa cổng, sử dụng nhiều ký tự Thông tin Để tìm cổng, theo tài liệu kỹ thuật sơ đồ điện cho trạm cho bảng điều khiển Cổng nhập kiểm tra trực tiếp đèn PLC, cổng xuất khơng biểu chương trình Để dịch chuyển cấu khí nén đóng cơng tắc nguồn dịch chuyển tay Hãy thật cẩn thận, dịch chuyển cấu chấp hành cuối hành trình trước bật nguồn khí trở lại Một vài cấu chấp hành khí nénvà điện khơng thể dịch chuyển cách thiết bị khí chấp hành nút thử tay van (xem ảnh) Ví dụ: ấn vào = có nguồn chân không, ấn vào = tắt nguồn chân không 151 TÀI KIỆU THAM KHẢO [1] TS.Nguyễn Ngọc Phương, Hệ thống điều khiển khí nén – NXB Giáo dục – 2000 [2] PGS TS Hồ Đắc Thọ - Cơng nghệ khí nén, Nxb KH &KT 2004 [3] Ts Nguyễn Thị Xuân Thu, Ts Nhữ Phương Mai – Hệ thống thủy lực khí nén – NXB Lao động – 2001 152