1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển

121 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Xây Dựng Mô Hình Hệ Thống Sấy Sơn Trong Công Nghiệp Đi Sâu Thiết Kế Chương Trình Điều Khiển
Tác giả Phạm Đình Thịnh
Định dạng
Số trang 121
Dung lượng 12,87 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞ (8)
    • 1.1. Khái niệm chung về lò điện trở (9)
    • 1.2. Phân loại thiết bị sấy (10)
    • 1.3. Ưu, nhược điểm của tủ sấy điện trở (11)
    • 1.4. Cấu tạo dây đốt điện trở (12)
      • 1.4.1. Dây đốt hở (12)
      • 1.4.2. Dây đốt kín (13)
    • 1.5. Các vật liệu làm dây đốt (15)
      • 1.5.1. Vật Liệu hợp kim (15)
    • 1.6. Một số lò sấy điện trở gián tiếp thường dùng (16)
      • 1.6.1. Thiết bị sấy buồng (16)
      • 1.6.2. Thiết bị sấy kiểu hầm (18)
      • 1.6.3. Thiết bị sấy dùng bơm nhiệt (19)
      • 1.6.4. Thiết bị sấy buồng dùng Êjectơ (21)
      • 1.6.5. Thiết bị sấy khí động (22)
    • 1.7. Đặc tính của các loại sơn trước khi sấy (23)
      • 1.7.1. Khái niệm chung (0)
      • 1.7.2. Độ bóng (23)
      • 1.7.3. Loại sơn chứa sắc tố nhễm và oxít sắt micaceous (24)
      • 1.7.4. Thời gian bảo dưỡng và cất giữ (24)
      • 1.7.5. Nhiệt độ và điều kiện bề mặt (24)
      • 1.7.6. Đóng rắn hoàn toàn (24)
      • 1.7.5. Điểm bắt lửa (24)
      • 1.7.6. Bản thời gian khô để sơn lớp kế tiếp (25)
      • 1.7.7. Thời gian khô chạm được (25)
      • 1.7.8. Thời gian khô để vận chuyển (25)
      • 1.7.9. Chiều dầy màng sơn khô (dft) và chiều dầy màng sơn ướt (wft) (25)
      • 1.7.10. Phần trăm thể tích chất rắn (27)
      • 1.7.11. Dung sai (28)
      • 1.7.12. Thông gió (28)
      • 1.7.13. Định mức thực tế (28)
      • 1.7.14. Dung môi pha (29)
      • 1.7.15. Dự tính hao hụt theo phần trăm (29)
      • 1.7.16. Kích cỡ lổ súng phun và góc độ phun sơn (29)
      • 1.7.17. Tỷ lệ pha trộn (30)
      • 1.7.18. Thời gian cảm ứng (30)
      • 1.7.19. Thời gian sống của sơn (thời gian sơn sẽ chết) (30)
  • CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH TỦ SẤY (8)
    • 2.1. Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo lò điện trở (31)
      • 2.1.1. Hợp lý về công nghệ (31)
      • 2.1.2. Hiệu quả về kỹ thuật (31)
      • 2.1.3. Chắc chắn khi làm việc (31)
      • 2.1.4. Tiện lợi khi sử dụng (32)
      • 2.1.5. Rẻ và đơn giản khi chế tạo (32)
      • 2.1.6. Hình dáng bề ngoài đẹp (32)
      • 2.1.7. Cấu tạo của lò điện trở (32)
      • 2.1.8. Đối tượng lò nhiệt sử dụng trong đồ án (35)
    • 2.2. Tổng quan các linh kiện cho mạch điều khiển (36)
      • 2.2.1. Arduino UNO R3 (36)
    • 2.3. Cảm biến nhiệt độ DS18B20 (42)
      • 2.3.1. Tổng quan (42)
      • 2.3.2. Đặc điểm ĐS18B20 (44)
      • 2.3.3. Giao tiếp với DS18B20 (44)
    • 2.4. Relay (47)
    • 2.5. LCD (48)
      • 2.5.1. Chức năng các chân (50)
    • 2.6. Triac (51)
    • 2.7. Bàn phím (53)
    • 2.8. Quạt (55)
    • 2.9. Led ( đèn báo ) (56)
    • 2.10. Module nguồn LM5296 (57)
    • 2.11. tính chọn aptomat (58)
    • 2.12. Thiết kế tủ và thông số định mức (59)
  • CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN (8)
    • 3.1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lò sấy (60)
    • 3.2. Sơ đồ mạch khởi động từ đơn (61)
    • 3.3. Sơ đồ mạch nguyên lý thiết bị (64)
    • 3.4. Phân tích chức năng các thành phần thiết bị (65)
      • 3.4.1. Khối DC12V 3A (65)
      • 3.4.2. Khối điều khiển triac (66)
      • 3.4.3. Vi điều khiển (67)
      • 3.4.4. Khối bảo vệ bằng mosfet (69)
      • 3.4.5. Khối LCD và Khối Arduino R3 (70)
      • 3.4.6. Khối cảm biến DS18b20 (72)
      • 3.4.7. Khối còi báo (74)
      • 3.4.8. khối relay (76)
      • 3.4.9. Khối bàn phím (78)
    • 3.5. Thiết kế mạch in (79)
      • 3.5.1. Thiết kế mạch in 2D (79)
      • 3.5.2. Thiết kế mạch in 3D (79)
      • 3.5.3. mạch đã hoàn thiện (80)
    • 3.6. Thuật toán PID điều khiển dây mayso (80)
      • 3.6.1. Thuật toán PID (80)
      • 3.6.2. Khâu tỉ lệ (81)
      • 3.6.3. Khâu tích phân (82)
      • 3.6.4. Khâu vi phân (83)
      • 3.6.5. Áp dụng thuật toán PID điều khiển dây mayso (83)
  • CHƯƠNG 4 ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN (8)
    • 4.1. MỤC ĐÍCH ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ (84)
    • 4.2. Chương trình điều khiển (85)
      • 4.2.1. Chương trình chính (85)
      • 4.2.2. Chương trình kiểm tra nhiệt độ để điều khiển quạt,dây mayso (86)
      • 4.2.3. Chương trình điều khiển Đèn báo hiệu (87)
    • 4.3. Chương trình (88)
    • 4.4. Quy trình sấy (88)
      • 4.4.1. Tóm tắt quy trình sấy (88)
      • 4.4.1. Các bước thực hiện chi tiết (88)
    • 4.5. Kết quả thực hiện mô hình tủ sấy.................................................................93 KẾT LUẬN (99)

Nội dung

Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển dành cho các bạn làm đồ án tốt nghiệp

KHÁI QUÁT VỀ TỦ SẤY BẰNG ĐIỆN TRỞ

Khái niệm chung về lò điện trở

Tủ sấy điện trở là thiết bị sử dụng điện năng để tạo ra nhiệt thông qua dây đốt điện trở Dây đốt này phát ra nhiệt thông qua bức xạ nhiệt, đối lưu nhiệt và truyền dẫn nhiệt Quá trình này giúp tạo ra môi trường nhiệt phù hợp cho các mục đích sấy.

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở năng được truyền tới vật cần gia nhiệt Lò điện trở thường dùng để nung sấy,nhiệt luyện, nấu chảy kim loại màu và hợp kim màu

Phân loại thiết bị sấy

Thiết bị sấy là thiết bị nhằm thực hiện các quá trình làm khô các vật liệu, các chi tiết hay sản phẩm nhất định, làm cho chúng khô và đạt đến một độ ẩm nhất định theo yêu cầu Trong các quá trình sấy, chất lỏng chứa trong vật liệu sấy thường là nước Tuy vậy, trong kỹ thuật sấy cũng thừơng gặp trường hợp sấy các sản phẩm bị ẩm bởi các chất lỏng hữu cơ như sơn, các vật đánh xi

Sấy là phương pháp loại bỏ hơi ẩm khỏi vật liệu bằng cách sử dụng nhiệt và làm thoáng Có hai loại sấy chính: sấy tự nhiên và sấy bằng thiết bị Sấy tự nhiên tận dụng bức xạ mặt trời và sự lưu thông không khí để loại bỏ độ ẩm, trong khi sấy bằng thiết bị sử dụng máy sấy chuyên dụng để cung cấp nhiệt và làm thoáng một cách kiểm soát.

Phương pháp sấy tự nhiên có ưu điểm là đơn giản, đầu tư vốn ít, bề mặt trao đổi lớn, dòng nhiệt bức xạ từ mặt trời tới vật có mật độ lớn (tới 1000 w/m 2 )

Tuy nhiên, phương pháp sấy tự nhiên cũng tồn tại một số nhược điểm đáng kể như: khả năng cơ giới hóa hạn chế, tốn kém chi phí nhân công, cường độ sấy thấp, chất lượng sản phẩm không đảm bảo, và yêu cầu diện tích sấy rộng Nhìn chung, phương pháp sấy tự nhiên chỉ phù hợp với những quy mô sản xuất nhỏ và truyền thống, trong khi các doanh nghiệp sản xuất lớn đòi hỏi hiệu quả và chất lượng cao hơn.

Các phương pháp sấy nhân tạo được thực hiện trong thiết bị sấy Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau Căn cứ vào phương pháp cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại sau:

- Phương pháp sấy đối lưu.

- Phương pháp sấy bức xạ.

- Phương pháp sấy tiếp xúc.

- Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần.

- Phương pháp sấy thăng hoa.

Trong số các phương pháp sấy phổ biến nhất, sấy đối lưu được ứng dụng rộng rãi hơn cả Sấy đối lưu được thực hiện trong nhiều thiết bị như sấy buồng, sấy hầm, sấy băng tải, sấy tháp, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy khí động Sấy bức xạ có thể sử dụng thiết bị sấy nguyên liệu khí hoặc dây điện trở, trong khi sấy tiếp xúc thường được thực hiện bằng bề mặt nóng, tay quay hoặc chất lỏng.

Mỗi loại vật liệu sấy thích hợp với một số phương pháp sấy và một số kiểu thiết bị sấy nhất định Vì vậy tuỳ theo vật liệu sấy mà ta chọn phương pháp sấy và thiết bị sấy cho phù hợp để đạt được hiệu quả và chất lượng sản phẩm cao.

Ưu, nhược điểm của tủ sấy điện trở

+ Lò điện so với các lò sử dụng các nhiên liệu khác có những ưu điểm sau:

- Đảm bảo tốc độ nung lớn và năng suất cao.

- Đảm bảo nung đều và chính xác do nhiệt độ được điều khiển bằng điện.

- Đảm bảo độ kín cần thiết.

- Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa trong quá trình chất dỡ nguyên liệu và vận chuyển vật phẩm.

- Đảm bảo điều kiện lao động hợp vệ sinh, vận hành thuận tiện, thiết bị gọn nhẹ.

- Sơn thiết bị trong mọi thời tiết cho dù nắng hay mưa, ẩm ướt hay khô hạn thì bề mặt sơn vẫn đẹp và không bị nhậm nước

- Sau khi sơn không nhất thiết phải thực hiện khâu đánh bóng mà vẫn đảm bảo được độ bóng cao và bền, sáng mặt sơn

- Do có đường gió phân luồng đi qua trong phòng sơn nên khả năng bám và tiết kiệm được sơn hơn bình thường

- Bề mặt sơn giữ được độ bóng, cứng bề mặt trong quá trình sử dụng

- Do làm trong phòng có bộ phận xử lý khí thải riêng nên không gây ô nhiễm môi trường, tạo môi trường làm việc an toàn cho thợ sơn

- Độ cứng và sơn được đồng đều trên toàn bộ bề mặt được sơn

- Có chế độ sấy tự động nên ta không cần giám sát trong suốt quá trình sấy+ Mặc dù lò điện trở có nhiều ưu điểm so với các lò nhiệt khác nhưng cũng không thể tránh được một số nhược điểm sau:

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở

- Tiêu thụ nhiều điện năng.

- Nếu lò có công suất lớn thì phải có tính toán chọn các thiết bị bảo vệ, vận hành dài hạn hợp lý.

- Yêu cầu người vận hành phải có chuyên môn.

Cấu tạo dây đốt điện trở

Với phương pháp nung nóng bằng điện trở, phân dây đốt làm hai loại là: Dây đốt hở và dây đốt kín.

1.4.1.Dây đốt hở: Đây là dây đốt không bọc bảo vệ.

+ Ưu điểm của loại này:

- Chóng hỏng, bị ăn mòn.

- Trong một số trường hợp có ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm.Dây đốt hở thường được quấn theo kiểu lò xo hoặc kiểu dích dắc

Hình 1.1: Dây tiết diện tròn quấn kiểu lò xo

Hình 1.2: Dây đốt bố trí kiểu dích dắc

- Dây điện trở tiết diện tròn quấn kiểu dích dắc.

- Dây điện trở tiết diện chữ nhật quấn kiểu dích dắc.

- Loại lò xo hay dùng cho dây đốt tròn, để tăng cường độ cứng, quấn dây đốt trên lõi, bằng thanh gốm chịu lửa.

Có vỏ bọc bằng thép quanh phần tử nung nóng.

- Ít bị ôxi hoá, hư hỏng, thời gian sử dụng lâu

- Trong một số trường hợp làm tăng chất lượng sản phẩm

- Truyền nhiệt kém hơn dây đốt hở

- Tạo nhiệt độ không cao

- Khi hư hỏng không sửa chữa được

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở

+ Cấu tạo: Xét loại dây đốt kín hình chữ U.

Hình 1.3: Cấu tạo của dây đốt kín hình chữ U 1.Kim loại

- Vỏ kim loại làm bằng thép CT 5÷8 hoặc thép không rỉ (1CR18 Mig).

- Lớp ngăn cách giữa phần tử nung nóng và vỏ, đảm bảo không dẫn điện, dẫn nhiệt, dùng bột thạch anh, bột MgO,

Yếu tố nung nóng phải chế tạo từ vật liệu chất lượng cao, thường dùng Cr2Ni80 để chịu được điều kiện tỏa nhiệt khắc nghiệt Các đầu nối trong thiết bị nung nóng được hàn với đầu ra để kết nối với dây dẫn, cung cấp điện cho sợi đốt hoạt động.

- Loại này được dùng phổ biến trong những thiết bị nung nóng trực tiếp

H2O, dung dịch, dầu mỡ, ,thiết bị sấy.

Trong sinh hoạt ta dùng để đun nóng H2O, bếp điện, bình nước nóngARISTON.

Các vật liệu làm dây đốt

Hợp kim micrôm có độ bền nhiệt tốt vì có lớp màng ôxit crôm (Cr2O3), bảo vệ rất chặt, chịu sự thay đổi nhiệt độ tốt nên có thể làm việc trong các lò có chế độ làm việc gián đoạn Hợp kim micrôm có cơ tính tốt ở nhiệt độ thường cũng như nhiệt độ cao, dẻo, dễ gia công, dễ hàn, điện trở suất lớn, hệ số nhiệt điện trở nhỏ, không có hiện tượng giã hoá.

Nicrôm là vật liệu đắt tiền, nên người ta có khuynh hướng tìm các vật liệu khác thay thế.

1.5.1.2 Hợp kim sắt- crôm- nhôm

Hợp kim này chịu được nhiệt độ cao, thoả mãn yêu cầu các tính chất điện, nhưng có nhược điểm là giòn, khó gia công, kém bền cơ học ở nhiệt độ cao Vì thế cần thiết chú ý tránh các tác động tải trọng của chính dây điện trở. Một nhược điểm nữa là hợp kim sắt- crôm- nhôm ở nhiệt độ cao dễ bị các ôxit sắt, ôxit SiO2 tác động hoá học, phá hoại lớp màng bảo vệ của các ôxít Al2O3 và

Cr2 O3 Vì vậy, tường lò, nơi tiếp xúc với hợp kim này phải là vật liệu chứa nhiều Alumin (Al2O3 ³70%; Fe2O3 £1%) Độ gión dài tới 30á40% đó gõy ra khú khăn khi lắp đặt trong lũ, cần trỏnh đoản mạch khi dây giãn dài và bị cong

Các dây điện trở được tiêu chuẩn hoá khi sản xuất Dây điện trở bằng hợp kim: X13I04; OX23IOA; OX27105A; X20H80, có đường kính dây:

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở

Dây điện trở có tiết diện chữ nhật (a.b).

+ Những kích thước được dùng phổ biến nhất:

-Dây điện trở có dạng xoắn lò xo Đường kính dây 5; 5,5; 6; 6,5; 7 (mm).

-Dây điện trở dạng lỗi, cấu trúc kiểu dích dắc Đường kính dây: 8; 8,5; 9 (mm).

-Dây có tiết diện chữ nhật, cấu trúc kiểu dích dắc: 2.20; 2,5.25; 3.30 (mm).

-Trong các lò đối lưu tuần hoàn hoặc trong các buồng nung không khí,người ta dùng các dây dẫn điện trở có đường kính: 3; 3,5; 4 và 4,5 (mm) hoặc dây băng có tiết diện: (1.10); (1,2.12); (1,5.15).

Một số lò sấy điện trở gián tiếp thường dùng

Thiết bị sấy buồng dùng trong việc sấy những vật liệu dạng cục, hạt, với một năng suất không lớn lắm và làm theo chu kỳ Buồng sấy có thể được xây bằng thép tấm, ở giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây bằng gạch đỏ có lớp cách nhiệt hoặc không có.

Tác nhân sấy trong thiết bị sấy thường là không khí nóng hoặc là khói lò.Không khí được đốt nóng nhờ calorife điện hoặc khí khói Calorife thường được đặt trên nóc hoặc hai bên sườn hoặc ở bên ngoài buồng sấy Trong thiết bị sấy buồng gồm hai loại: tác nhân sấy lưu động tự nhiên và lưu động cưỡng bức.Vật liệu sấy được đặt trên xe goòng, để thuận tiện trong việc vận chuyển các xe goòng thì khoảng cách giữa xe goòng và tường buồng sâý cách nhau một khoảng 50-100 (mm) Vật liệu sấy bố trí trên khay, có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề chất lượng của sản phẩm Nếu vật liệu sấy có mật độ quá lớn thì tác nhân sấy khó lưu chuyển dẫn đến thời gian sấy lớn và vật liệu khô không đều Ngược lại nếu mật độ vật liệu sấy trên khay quá bé thì điều kiện truyền chất được tăng cường và thời gian sấy giảm, chất lượng sản phẩm cao nhưng năng suất không cao Do vậy việc bố trí vật liệu sấy trên khay sấy cũng rất quan trọng đối với chất lượng sản phẩm sấy và năng suất sấy.

Thiết bị sấy buồng được ưa chuộng sử dụng nhờ những ưu điểm như kết cấu đơn giản, giúp dễ vận hành và tiết kiệm chi phí đầu tư Đặc điểm này rất phù hợp với các doanh nghiệp nhỏ, giúp họ tiếp cận được công nghệ sấy chất lượng với mức đầu tư tối ưu.

Hình 1.4: Thiết bị sấy buồng dùng quạt gió tập trung 1.Quạt gió

Hình 1.5: Cấu tạo buồng sấy

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở

5 Xe goòng chứa vật liệu sấy.

1.6.2.Thiết bị sấy kiểu hầm

Thiết bị sấy kiểu hầm là một trong những thiết bị đối lưu dùng khá rộng rãi trong công nghiệp nó dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, bột, Với năng suất cao và có thể dễ dàng cơ giới hoá, khác với thiết bị sấy buồng từng mẻ, trong thiết bị sấy hầm vật liệu sấy gần như được đưa vào và lấy ra liên tục.

Hầm sấy thường dài 10-15 m hoặc lớn hơn Chiều cao và chiều ngang của hầm sấy phụ thuộc vào xe goòng và khay tải vật liệu sấy Theo tiêu chuẩm Việt Nam chiều cao của hầm sấy từ 1200-1400 (mm) Hầm sấy thường làm bằng gạch đỏ có cách nhiệt hoặc không có cách nhiệt.

Trần hầm sấy thường làm bằng bê tông cách nhiệt Tổn thất qua nền khoảng qm (w/m 2 )÷15 (w/m 2 ) Thiết bị chuyển tải là xe goòng có kích thước cao từ 1000÷1500 mm, dài và rộng từ 500÷1000 mm Trên khay bố trí từ 10÷15 khay tải vật liệu với diện tích mỗi khay trên dưới 1 m 2 , mật độ vật liệu trên khay bố trí khoảng 2÷5 kg/m 2 Để xe goòng dịch chuyển được dễ dàng thì khoảng giữa hai thành khay với hai tường bên khoảng 50÷100 mm.

Tác nhân sấy trong thiết bị sấy hầm thường là không khí nóng được gia nhiệt từ calorife khí, và calorife khí thường được bố trí trên nóc hầm sấy Vấn đề thải ẩm trong thiết bị sấy nó được thực hiện nhờ một ống thoát ẩm từ trên nóc hầm sấy ở phần cuối dẫn ra nhờ quạt thải ẩm.

Hình 1.6: Hầm sấy kiểu Xnhimod- Ghiprodrep- 56 (Liên Xô cũ).

3 Xe chứa vật liệu sấy.

1.6.3.Thiết bị sấy dùng bơm nhiệt:

Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt được biểu diễn trên hình 1.9 Máy nén tiêu thụ năng lượng Nb đưa môi chất lạnh đến giàn nóng Ở đây môi chất lạnh toả nhiệt Q1 ra không khí làm cho nhiệt độ của nó tăng lên từ t0, ϕ0 đến t1, ϕ1 Không khí nóng qua vật liệu sấy làm bay hơi ẩm wh từ vật liệu. Không khí thoát ra khỏi buồng sấy có nhiệt độ t2 độ ẩm tương đối ϕ2 được quạt

4 thổi vào buồng lạnh môi chất lạnh được đưa từ giàn nóng qua van tiết lưu 6 vào giàn lạnh Ở đây môi chất hoá hơi rồi được hút về máy nén.

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở

Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt.

Không khí trong buồng lạnh nhả nhiệt Q2 cho giàn lạnh làm cho nhiệt độ của nó giảm từ t2 xuống t3 và tiếp tục giảm đến t4 Quá trình làm lạnh không khí 2-3-4 làm cho không khí ẩm trở nên quá bão hoà, nước ngưng tụ sẽ được thoát ra ngoài (lưu lượng wh nhiệt độ tn) Vì năng suất lạnh của giàn lạnh không đủ để làm lạnh không khí từ trạng thái 2 đến trạng thái 4 nên người ta phải dùng nước bổ xung đưa vào làm mát không khí Lưu lượng nước làm mát bổ xung là Gn nhiệt độ nước vaò t’,nhiệt độ nước ra t” Quá trình sấy theo chu trình kín Thiết bị làm việc theo chu kỳ Đầu quá trình sấy năng lượng bay hơi ẩm từ vật liệu wh (kg/h) rất lớn còn ở cuối quá trình sấy wh giảm đáng kể (bằng 10÷20% năng suất bay hơi ẩm ở đầu quá trình sấy) Vì vậy cần phải điều chỉnh chế độ của bơm nhiệt phù hợp với quá trình sấy Để giảm khoảng điều chỉnh công suất bơm người ta bố trí thêm bộ phận gia nhiệt bằng điện trở để gia nhiệt bổ xung ở đầu quá trình sấy mà bơm nhiệt không đáp ứng được Ở nhiều thiết bị sấy dùng bơm nhiệt công suất của bộ gia nhiệt điện trở gần bằng công suất của bơm nhiệt.

1.6.4.Thiết bị sấy buồng dùng Êjectơ:

Thiết bị sấy buồng dùng êjectơ dùng trong trường hợp cần tạo nên áp lực đẩy đáng kể của khí Năng lượng tiêu thụ của hệ thống gió bằng êjectơ xác định bởi tốc độ cần thiết cần tạo ra ở miệng vòi phun và trở lực cần khắc phục để tuần hoàn môi chất trong buồng sấy.

Hình 1.8: Thiết bị sấy buồng kiểu XNHIMOD1.Xe goòng để vật liệu sấy

Chương 1: Khái quát về tủ sấy bằng điện trở

1.6.5.Thiết bị sấy khí động:

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị sấy khí động được biểu diễn trên hình 1.9. Môi chất sấy là không khí nóng hoặc khói được thổi vào ống sấy hình trụ đặt thẳng đứng Vật liệu từ phễu qua bộ phận cung cấp đưa vào ống sấy Môi chất sấy thổi vào với tốc độ cao đẩy vật liệu đi lên hoà trộn vào môi chất Môi chất nóng sẽ gia nhiệt và sấy vật liệu.

Yêu cầu vật liệu sấy có dạng hạt khối lượng riêng nhỏ để khí có thể thổi lên được Những hạt nhỏ sẽ được sấy khô trước, những hạt to khô chậm hơn Tất cả hỗn hợp vật liệu và khí được đưa vào xyclôn, ở đây thực hiện quá trình phân ly vật liệu khô ra khỏi khí thoát Khí thoát được quạt hút, hút ra ngoài còn vật liệu khô rơi xuống phía dưới chứa và phễu sau đó được đưa ra ngoài vào nơi đóng gói bảo quản Ta thấy sấy kiểu khí động có các đặc điểm sau:

Tốc độ khí rất lớn tuỳ thuộc vào kích cỡ và khối lượng riêng của vật liệu. Thông thường tốc độ này từ 20÷40 (m/s).

Vật liệu sấy thuộc loại hạt nhỏ, kích cỡ không quá 10mm

Môi chất sấy có thể là không khí nóng hay khói tuỳ thuộc vật liệu sấy. Thời gian sấy ngắn (hàng chục giây), vì vậy chỉ để sấy độ ẩm tự do Để mở rộng phạm vi sử dụng của kiểu sấy này người ta bố trí thêm phần trao đổi nhiệt- chất tiếp xúc Do vậy có thể dùng để sấy các vật liệu khác và sấy được độ ẩm liên kết.

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy khí động:

THIẾT KẾ MÔ HÌNH TỦ SẤY

Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo lò điện trở

2.1.1 Hợp lý về công nghệ

Hợp lý về công nghệ có nghĩa là cấu tạo lò không những phù hợp với quá trình công nghệ yêu cầu tại thời điểm chế tạo mà còn tính đến khả năng mở rộng về sau này Đây là một điều cần thiết đối với bất kì một hệ thống điện nào Và đảm bảo là không làm phức tạp quá trình gia công và làm tăng giá thành của sản phẩm.

2.1.2 Hiệu quả về kỹ thuật

Hiệu quả về kỹ thuật là khả năng thực hiện hiệu suất cực đại của kết cấu khi các thông số của nó là cố định: kích thước, công suất, trọng lượng, giá thành Đối với một thiết bị hay một vật phẩm sản xuất ra, năng suất trên một đơn vị công suất định mức, sức tiêu hao điện năng để nung,…là các chỉ tiêu cơ bản của hiệu quả kỹ thuật Còn đối với từng phần riêng biệt của kết cấu hoặc chi tiết, hiệu quả kỹ thuật được đánh giá bằng công suất dẫn động, momen xoắn, lực,… ứng với trọng lượng, kích thước hoặc giá thành kết cấu.

2.1.3 Chắc chắn khi làm việc

Chắc chắn khi làm việc là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của chất lượng kết cấu các lò điện Thường các lò điện trở là tải hoạt động dài hạn, làm việc liên tục một ca, hai ca hoặc cũng có thể là liên tục ba ca trong một ngày Nếu trong lúc làm việc, một bộ phận nào đó không hoàn hảo sẽ gây ảnh hưởng đến quá trình sản xuất chung Điều này đặt biệt quan trọng đối với các lò điện làm việc liên tục trong dây chuyền sản xuất tự động Ngay cả khi các lò điện làm việc theo chu kỳ, lò ngừng cũng làm thiệt hại rõ rệt cho nhà sản xuất vì khi bị sự cố lò dừng đột ngột hoặc nhiệt độ tăng nhanh và cao quá mức quy định có thể dẫn đến làm hư hỏng sản phẩm, lãng phí nguyên vật liệu, làm tăng giá thành sản phẩm, quá trình sản xuất gián đoạn, phải tiến hành sửa chữa vừa mất thời gian, vừa tốn kém.

Một chỉ tiêu phụ về sự chắc chắn khi làm việc của một bộ phận đó của lò điện là khả năng thay thế nhanh hoặc khả năng dự trữ lớn khi lò làm việc bình

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy thường Để đạt được điều này, trong các thiết bị cần chú ý đến các bộ phận quan trọng nhất như: dây nung, băng tải,…quyết định đến sự làm việc liên tục của lò.

2.1.4 Tiện lợi khi sử dụng

+ Phải hội tụ một số đặc điểm sau:

- Số nhân viên phục vụ tối thiểu.

- Không yêu cầu người vận hành có chuyên môn quá cao, có sức lực và sự dẻo dai.

- Số lượng các thiết bị đắt tiền sử dụng nguyên liệu quý hiếm và bị hao mòn nhanh cần phải hạn chế sử dụng đến mức thấp nhất.

- Bảo quản, bảo trì dễ dàng, thuận tiện trong việc kiểm tra và sửa chữa thiết bị, hệ thống.

2.1.5 Rẻ và đơn giản khi chế tạo

-Tiêu hao vật liệu ít nhất, đặc biệt là các vật liệu quý hiếm.

-Công nghệ sản xuất đơn giản, thời gian chế tạo nhanh nhưng vẫn đảm bảo chất lượng.

-Sử dụng tối đa các kết cấu giống nhau và cùng loại để thuận tiện trong việc trao đổi và lắp ráp.

2.1.6 Hình dáng bề ngoài đẹp

Mỗi kết cấu của thiết bị, vật phẩm, các khâu và các chi tiết phải có hình dáng và kích thước phù hợp dễ coi Tuy vậy cũng cần chú ý rằng, độ bền của kết cấu khi trọng lượng nhỏ và hình dáng bề ngoài đẹp có quan hệ khăng khít với nhau Việc gia công lần chót như sơn có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hình dáng bề ngoài của lò điện, song cũng cần tránh những trang trí không cần thiết.

2.1.7 Cấu tạo của lò điện trở

Thường thì cấu tạo gồm ba thành phần chính: vỏ lò, lớp lót và dây nung.

Trong lò điện trở thành phần quan trọng nhất đó chính là điện trở, đặc trưng cho thành phần điện trở này chính là dây nung (vật nung).

- Vật nung: Trường hợp này gọi là nung trực tiếp Trường hợp này ít gặp vì nó chỉ dùng để nung những vật có hình dạng đơn giản như: tiết diện chữ nhật, vuông, tròn.

- Dây nung: Trường hợp này gọi là nung gián tiếp Khi dây nung được nung nóng nó sẽ truyền nhiệt cho vật nung bằng bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt hoặc phức hợp Trường hợp này thì ta gặp nhiều trong thực tế Và đề tài nhóm đang làm cũng là loại lò điện trở này Vì thế nhóm sẽ làm rõ thêm vấn đề dây nung mà lò điện trở hay sử dụng.

+ Yêu cầu của vật liệu dùng làm dây nung: dây nung là bộ phận phát nhiệt của lò, làm việc trong điều kiện khắc nghiệt (nhiệt độ cao), do đó phải đảm bảo các yêu cầu sau:

-Chịu nóng tốt, ít bị oxy hóa ở nhiệt độ cao.

-Phải có độ bền cơ học cao, không bị biến dạng ở nhiệt độ cao.

-Điện trở suất phải lớn.

-Hệ số nhiệt điện phải nhỏ.

-Các tính chất điện phải cố định hoặc ít thay đổi.

-Các kích thước phải không thay đổi khi sử dụng.

-Dễ gia công, dễ hàn hoặc dễ ép khuôn.

Tùy thuộc vào vật liệu làm dây nung mà ta phân biệt dây nung thành hai loại:

+ Dây nung kim loại Để đảm bảo yêu cầu của dây nung, trong hầu hết các lò điện trở công nghiệp, dây nung kim loại thường được chế tạo bằng các hợp kim Crôm- Nhôm và Crôm- Niken là các hợp kim có điện trở lớn Còn các kim loại nguyên chất được dùng để chế tạo dây nung rất hiếm vì các kim loại nguyên chất thường có những tính chất không có lợi cho việc chế tạo dây nung như: Điện trở suất nhỏ.

- Hệ số nhiệt điện trở lớn.

- Bị oxy hóa mạch trong môi trường bình thường.

Dây nung kim loại thường được chế tạo ở dạng tròn và dạng băng.

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Vỏ lò điện trở là một khung cứng vững chắc, chủ yếu là để chịu tải trong quá trình làm việc của lò Mặc khác vỏ lò cũng dùng để giữ lớp cách nhiệt rời và đảm bảo sự kín hoàn toàn hoặc tương đối của lò.

Trong những trường hợp riêng, lò điện trở có thể làm vỏ lò không bọc kín. Khung vỏ lò cần cứng vững đủ để chịu được tải trọng của lớp lót, phụ tải lò (vật nung) và các cơ cấu cơ khí gắn trên vỏ lò

Vỏ lò chữ nhật thường dùng ở lò buồng, lò liên tục, lò đáy rung,

Vỏ lò tròn dùng ở các lò giếng và một vài lò chụp,

So với vỏ lò hình chữ nhật được chế tạo với cùng khối lượng kim loại, vỏ lò tròn có khả năng chịu lực tác dụng từ bên trong tốt hơn Nếu cần thiết, người ta có thể sử dụng các vòng đệm gia cường được làm từ các loại thép hình để tăng thêm độ cứng và độ vững chắc cho vỏ lò tròn.

Vỏ lò chữ nhật được dựng lên nhờ các thép hình U, L và thép tấm cắt theo hình dáng thích hợp Vỏ lò có thể được bọc kín, có thể không tuỳ theo yêu cầu kín của lò Phương pháp gia công vỏ lò loại này chủ yếu là hàn và tán. Ở đây nhóm chúng em đã quyết định làm vỏ là có dạng hình chữ nhật vật liệu được chúng em chọn làm vỏ lò ở đây là nhôm do tính thẩm mỹ cũng như một số tính năng ưu việt khi sử dụng trong lò nhiệt Do nhôm mềm và khó tạo hình nên bọn em đã gia công thêm phầm khung inox bên trong để tăng cường thêm phần chịu lực cho vỏ lò.

Lớp lót lò điện trở thường gồm hai phần: phần vật liệu chịu lửa và phần cách nhiệt.

Phần vật liệu chịu lửa có thể sử dụng gạch tiêu chuẩn, gạch hình hoặc gạch đặc biệt tùy theo thiết kế và kích thước của buồng lò Trong trường hợp khác, người ta đầm vật liệu chịu lửa với chất kết dính để tạo thành các khối đầm Các khối này có thể được gia công ngay trong lò hoặc bên ngoài bằng khuôn đúc.

Phần vật liệu chịu lửa cần đảm bảo các yêu cầu sau :

- Chịu được nhiệt độ làm việc cực đại của lò.

- Có độ bền nhiệt đủ lớn khi làm việc.

- Có đủ độ bền cơ học khi xếp vật nung và đặt thiết bị vận chuyển trong điều kiện làm việc.

- Đảm bảo khả năng gắn dây nung bền và chắc chắn.

- Có đủ độ bền hoá học khi làm việc, chịu được tác dụng của khí quyển lò và ảnh hưởng của vật nung.

- Đảm bảo khả năng tích nhiệt cực tiểu Điều này đặc biệt quan trọng đối với lò làm việc theo chu kỳ.

Tổng quan các linh kiện cho mạch điều khiển

Arduino cơ bản là một mã nguồn mở về điện tử được tạo thành từ phần cứng và phần mềm.Về mặt kĩ thuật có thể coi Arduino là một bộ điều khiển logic có thể lập trình được Đơn giản hơn, Arduino là thiết bị có thể tương tác với ngoại cảnh thông qua các cảm biến và hành vi được lập trình sẵn Với thiết bị này việc lắp ráp và điều khiển các thiết bị điện tử sẽ dễ dàng hơn bao giờ hết.

Hiện nay, có vô vàn loại vi điều khiển, và đa số đều được lập trình bằng ngôn ngữ C/C++ hoặc Assembly Điều này gây nhiều khó khăn cho những ai không có kiến thức chuyên sâu về điện tử và lập trình, đồng thời cũng cản trở mọi người tự tạo ra những thiết bị công nghệ của riêng mình Tuy nhiên, Arduino đã ra đời để giải quyết vấn đề này Sự ra đời của Arduino nhằm đơn giản hóa quá trình thiết kế, lắp ráp linh kiện điện tử và lập trình trên vi điều khiển Nhờ vậy, mọi người có thể dễ dàng tiếp cận với thiết bị điện tử mà không cần mất nhiều thời gian và kiến thức về điện tử.

+ Những thế mạnh của Arduino so với các nền tảng vi điều khiển khác:

- Chạy trên đa nền tảng: Việc lập trình Arduino có thể thực hiện trên các hệ điều hành khác nhau như Windows, Mac Os, Linux trên Desktop, Android trên di động.

- Ngôn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu.

- Mã nguồn mở: Arduino được phát triển dựa trên nguồn mở nên phần mềm chạy trên Arduino được chia sẻ dễ dàng và tích hợp vào các nền tảng khác nhau.

- Mở rộng phần cứng: Arduino được thiết kế và sử dụng theo dạng modul nên việc mở rộng phần cứng cũng dễ dàng hơn.

- Đơn giản và nhanh: Rất dễ dàng lắp ráp, lập trình và sử dụng thiết bị.

- Dễ dàng chia sẻ: Mọi người dễ dàng chia sẻ mã nguồn với nhau mà không lo lắng về ngôn ngữ hay hệ điều hành mình đang sử dụng.

Arduino được chọn làm bộ não xử lý của rất nhiều thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Trong số đó có một vài ứng dụng thực sự chứng tỏ khả năng vượt trội của Arduino do chúng có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ rất phức tạp.

Arduino được biết đến nhiều nhất là phần cứng của nó, nhưng phải có phần mềm để lập trình phần cứng Cả phần cứng và phần mềm gọi chung là Arduino.

Phần mềm Arduino được lập trình bằng các chương trình gọi là sketch, được tạo bằng môi trường phát triển tích hợp (IDE) trên máy tính IDE cung cấp chức năng viết, sửa và biên dịch mã thành dạng mà phần cứng có thể hiểu được IDE cũng được sử dụng để upload chương trình đã biên dịch vào bo mạch Arduino (quá trình này được gọi là UPLOAD).

Phần cứng Arduino là các board Arduino, nơi thực thi các chương trình lập trình Các board này có thể điều khiển hoặc đáp trả các tín hiệu điện, vì vậy các thành phần được ghép trực tiếp vào nó nhằm tương tác với thế giới thực để cảm nhận và truyền thông Ví dụ các cảm biến bao gồm các thiết bị chuyển mạch, cảm biến siêu âm, gia tốc Các thiết bị truyền động bao gồm đèn, motor, loa và các thiết bị hiển thị.

Có nhiều ứng dụng sử dụng bo mạch Arduino để điều khiển Mỗi bo Arduino đều có các chức năng khác nhau do các loại module tích hợp Về chức năng, bo mạch Arduino chia thành hai loại chính: bo mạch chủ với chip Atmega và bo mạch mở rộng chức năng cho bo mạch chủ Bo mạch chủ có chức năng tương tự nhau, nhưng cấu hình khác nhau về số lượng I/O, bộ nhớ và kích thước Một số bo mạch còn tích hợp kết nối Ethernet và Bluetooth Bo mở rộng chủ yếu bổ sung thêm chức năng như Ethernet, Wireless hay điều khiển động cơ cho bo mạch chủ.

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Arduino Uno là một bo mạch vi điều khiển dựa trên chip ATmega168 hoặc ATmega 328 Cấu trúc chung bao gồm:

- 14 chân vào ra bằng tín hiệu số, trong đó có 6 chân có thể sử dụng để điều chế độ rộng xung

- Có 6 chân đầu vào tín hiệu tương tự cho phép chúng ta kết nối với các bộ cảm biến bên ngoài để thu thập số liệu.

- Sử dụng một dao động thạch anh tần số dao động 16MHz.

- Có một cổng kết nối bằng chuẩn USB để chúng ta nạp chương trình vào board mạch và một chân cấp nguồn cho mạch, một nút reset

- Nó chứa tất cả mọi thứ cần thiết để hỗ trợ các vi điều khiển, nguồn cung cấp cho Arduino có thể là từ máy tính thông qua cổng USB hoặc là từ bộ nguồn chuyên dụng được biến đổi từ xoay chiều sang một chiều hoặc là nguồn lấy từ pin.

Hình 2.1: Cấu trúc phần cứng của Arduino UNO

+ Thông số kỹ thuật của Uno:

- Khối xử lý trung tâm là vi điều khiển Atmega328.

- Điện áp đầu vào khuyến nghị là 5-12V.

- Điện áp đầu vào giới hạn 6-20V.

- Dòng điện một chiều trên các chân vào ra là 40mA.

- Dòng điện một chiều cho chân 3.3V là 50mA.

- Flash Memory 16 Kb (ATmega 168) hoặc 32 Kb (ATmega 328), SRAM

1 Kb (ATmega 168) hoặc 2 Kb (ATmega 328), EEPROM 512 bytes (ATmega 168) hoặc 1 Kb (AT mega 328).

+ Khối xử lý trung tâm

Trong bo mạch Arduino IC đóng vai trò xử lý trung tâm là Atmega328 cấu trúc sơ đồ chân của nó như sau:

Hình 2.2: Sơ đồ chân trong Atmega 382

-Chân VCC (chân số 7): Chân cung cấp điện áp dương nguồn 5V.

-Chân GND (chân số 8): Chân đất chung.

-Chân AREF (chân 21): Là chân tham chiếu để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số.

-Chân AVCC (chân 20): Chân cung cấp điện áp cho quá trình chuyển đổiADC.

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

-Cổng B (chân 14 - chân 19, chân 9, chân 10): Bao gồm có 8 chân I/O từ (PB0÷PB7).

-Cổng C (chân 23 – chân 28, chân 1): Bao gồm có 7 chân I/O từ (PC0÷PC6) trong đó chân PC6 (chân số 1) làm chân reset

-Cổng D (chân 2 – chân 6, chân 11 – chân 13): Bao gồm có 8 chân I/O từ chân (PD0÷PD7).

Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc bên trong Atmega 382

+ Khối xử lý trung tâm trong IC ATmega 328 như sau: Đây là kiến trúc chung trong lõi AVR nói chung Chức năng chính của lõi CPU là để đảm bảo thực hiện chương trình chính xác CPU do đó phải có khả năng truy cập nhanh, thực hiện các tính toán, thiết bị ngoại vi điều khiển và xử lý ngắt Để tối đa hóa hiệu suất, AVR sử dụng một kiến trúc Harvard và đường bus riêng biệt cho chương trình và dữ liệu Hướng truyền dữ liệu trong bộ nhớ chương trình thực hiện với một tốc độ nhất định.

Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc CPU bên trong Atmega 382

Arduino có thể được hỗ trợ thông qua kết nối USB hoặc với một nguồn cung cấp điện bên ngoài Các nguồn năng lượng được lựa chọn tự động Hệ thống vi điều khiển có thể hoạt động bằng một nguồn cung cấp bên ngoài từ 6V đến 20V Nên cung cấp với ít hơn 7V, tuy nhiên pin 5V có thể cung cấp ít hơn 5V và hệ thống vi điều khiển có thể không ổn định Nếu sử dụng nhiều hơn 12V điều chỉnh điện áp có thể quá nóng Phạm vi khuyến nghị là 7V đến 12V.

- Chân Vin: Điện áp đầu vào Arduino khi chúng ta dùng nguồn điện bên ngoài Chúng ta có thể cung cấp nguồn thông qua chân này.

- Chân 5V: Cung cấp nguồn vi điều khiển và các bộ phận khác trên bo mạch và cung cấp nguồn cho các thiết bị ngoại vi khi kết nối tới bo mạch.

- Chân 3V3: Cung cấp nguồn cho các thiết bị cảm biến.

- Chân GND: Chân nối đất

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Cảm biến nhiệt độ DS18B20

DS18B20 là IC cảm biến nhiệt độ, chỉ bao gồm 3 chân,hình ảnh thức tế như hình dưới.

Hình 2.6: Sơ đồ chân cảm biến DS18B20

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

- IC đo nhiệt độ,giao tiếp với VDK qua giao thức 1 dây.

- Mỗi thiết bị có 1 mã code 64 bit riêng biệt.

- Nguồn cung cấp 3V-5.5V,có thể cấp nguồn thông qua chân dữ liệu.

- Có thể đo được khoảng nhiệt độ từ -55°oC đến +125°oC.

- Độ chính xác 0.5°oC trong khoảng nhiệt độ đo từ -10°oC đến 85°oC.

- Độ phân giải cảm biến 9-12 bit.

- Thời gian chuyển đổi lớn nhất 750ms tương ứng với độ phân giải 12bit.

Sơ đồ khối bên trong của cảm biến:

Hình 2.7: Sơ đồ khối DS18B20

- VDK giao tiếp với DS18B20 theo từng chu kì.

- Mỗi lần truy xuất dữ liệu từ DS18B20 phải trãi qua 3 bước: o Bước 1:Khởi tạo o Bước 2:Gửi mã lệnh ROM o Bước 3:Gửi lệnh chức năng cho DS18B20 thực hiện

- Cấu trúc vùng nhớ mã ROM 64 bit của DS18B20:]

Hình 2.8: Mã 64 bit mã ROM

Sơ đồ vùng nhớ DS18B20

Hình 2.9: Cấu trúc vùng nhớ DS18B20 lưu đồ lệnh ROM DS18B20 được trình bày bên dưới:

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Hình 2.10: Lưu đồ lệnh ROM lưu đồ lệnh chức năng DS18B20 được trình bày bên dưới

Hình 2.11: Lưu đồ lệnh chức năng DS18B20

Relay

Rơ le là một công tắc điện tử, được kích hoạt bằng điện Nó khác với công tắc thông thường ở điểm đó, giúp nó trở thành một phương tiện chuyển mạch linh hoạt và hiệu quả Giống như công tắc, rơ le có hai trạng thái hoạt động chính: đóng và mở, cho phép nó điều khiển dòng điện giữa các mạch dễ dàng.

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

LCD

Có rất nhiều loại LCD được sử dụng trong nhiều ứng dụng của vi điều khiển LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác: nó có khả năng hiển thi kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số, kí tự đồ họa) dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức, giao tiếp khác nhau, tốn ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ

Có rất nhiều loại LCD với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau.

Hình 2.13: Hình dáng của loại LCD thông dụng Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển (HD44780) bên trong lớp vỏ và chỉ đưa các chân giao tiếp cần thiết Các chân này được đánh số thứ tự và đặt tên như hình:

Hình 2.14: Sơ đồ chân của LCD

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Bảng 2.1 Chức năng các chân LCD Châ n

1 Vss Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với

GND của mạch điều khiển.

Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với VCC=5V của mạch điều khiển.

3 VEE Điều chỉnh độ tương phản của LCD.

Chân chọn thanh ghi (Register select) Nối chân RS với logic

“0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi.

+ Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read).

+ Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD.

Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic

“1” để LCD ở chế độ đọc.

Chân cho phép (Enable) Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E.

+ Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào(chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung (high-to- low transition) của tín hiệu chân E.

+ Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to-high transition) ở chân E và được

LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp.

Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này :

+ Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit

+ Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới

DB7, bit MSB là DB7.

15 - Nguồn dương cho đèn nền

Triac

Hình 2.15: Triac và kí hiệu của triac

Triac là một linh kiện bán dẫn có ba cực năm lớp, làm việc như 2

Thyristor mắc song song ngược chiều, có thể dẫn điện theo hai chiều.

Triac là dụng cụ tương đương với 2 Thyristor song song ngược chiều nhau có chung một cực điều khiển Do làm việc với cả nguồn phân cực dương và âm, khái niệm Anode và Cathode của Triac không phù hợp Được quy ước sử dụng ký hiệu T2 (hoặc B2) và T1 (hoặc B1) cho các cực lối ra và cực điều khiển G ở gần T1.

Mạch tương đương của triac là sự kết hợp đặc biệt của hai SCR Hai SCR được nối với nhau để tạo cổng chung cho cả hai hướng dòng điện, dẫn tới các cực gồm 3 điện cực: A1, A2, G Đặc điểm này giúp triac trở nên hữu ích trong việc điều khiển pha (từ đó điều khiển công suất và hệ số công suất) của dòng điện xoay chiều.

Khi cực G và A1 có điện thế âm so với A1 thì triac mở Cực A1 đóng vai trò Canôt , cực A2 đóng vai trò catôt, dong điên chạy từ A1 sang A2 Khi cực G và A2 có điện thế dương so với A1 thì triac mở cực A2 đóng vai trò anôt, A1 đóng vai trò catôt, dòng điên chạy từ A2 sang A1.

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

- Khả năng chịu nhiệt thấp với liên kết clip

- Gạch cách nhiệt chịu nhiệt thấp cho BTA cách điện

- Chứng nhận BTA seri UL1557 (Tệp tham chiếu: 81734)

- Tab cách điện (sê-ri BTA, được xếp hạng 2500 VRMS)

- Theo đầu bài ta có: P = 2 (KW) = 2.000 (W)

- Vì tải là dây đốt điện trở nên cos  1.

- Điện áp qua triac là:

- Dòng điện qua triac là:

- Chọn điều kiện làm mát cho triac bằng quạt giáo đối lưu không khí nên dòng điện làm việc (Ivl) của triac có thể được chọn đến 40% của dòng điện định mức (Iđm) của van (Ilv £ 40%Iđm) Vì vậy ta có:

- Ta chọn triac loại BTA 16 -600 có các thông số sau:

- Uđmmax = 1000 (V): điện áp định mức (điện áp đánh thủng)

- Iđmmax = 240 (A): Dòng điện định mức

- Igmax = 200 (mA): Dòng điện điều khiển max

- Ugmax = 5,0 (V): Điện áp điều khiển max

-Umax = 3,5 (V): Sụt áp trên van khi mở

- dU dt = 100 (V/s): tốc độ tăng điện áp

- Tcpmax = 125 0 C: Nhiệt độ làm việc cho phép max

- Ipikmax = 2200 (A): Đỉnh xung dòng điện

- Irmax = 25 (mA): Dòng điện rò max

- Ihmax = 150 (mA): Dòng điện tự giữ

- tmax = 10 (s): Thời gian giữ xung điều khiển max.

Bàn phím

Hình 2.16: Bàn phím 4x4 Bàn phím gồm các phím khác nhau Mỗi phím là một bộ phận đóng mở bằng cơ khí Các mã của bàn phím tạo ra có thể được tạo ra trực tiếp hoặc bằng phép quét hàng và quét cột Trong phạm vi của đồ án này, với bàn phím 16 số là đã bảo đảm về số lượng phím cần thiết để sử dụng các chức năng và tạo ra tính cân đối, thẩm mỹ cho hệ thống Chính vì đó, nên đã chọn bàn phím 4x4 (16 phím )cho hệ thống này.

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Bàn phím bao gồm các số từ 0~9 và các nút chức năng mở, enter, đổi mã, xóa, khóa.

Bàn phím được bố trí thành 4 hàng và 4 cột, tạo ra tính cân đối, vẻ mỹ quan Số đầu ra của bàn phím là 8 dây phù hợp với 1 port điều khiển.

Hình 2.17: Sơ đồ của bàn phím

+ Bàn phím có các thông số kỹ thuật như sau:

- Liên hệ điện áp DC Nôm: 24V

- Liên hệ với Max hiện tại: 20mA

- Bàn phím ra: Ma trận

- Bảng điều khiển Cutout Chiều rộng: 65mm

- Bảng điều khiển Cutout Chiều cao: 57mm

- Trường hợp Chất liệu: Nhựa

- Liên hệ với hiện tại DC tối đa: 20mA

- Liên hệ kháng cự: 200ohm

- Liên hệ điện áp DC Max: 24V

- Bên ngoài Chiều dài / Chiều cao: 6.9mm

- Chiều rộng bên ngoài: 65mm

- Trung tâm sửa chữa dài x rộng: 60mm x 59mm

- Chiều cao tối đa: 8.9mm

- Số hoạt động cơ khí: 1000000

- Nhiệt độ hoạt động tối đa: -20 ° C ~ 60 ° C

- Loại đầu ra: Ma trận chuẩn

Quạt

Hình 2.18: Quạt mini Quạt mini 12V là loại quạt chạy nguồn điện 12VDC.

- Số vòng quay: 7500 vòng/phút

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Led ( đèn báo )

LED (Light-emitting diode – Đi-ốt bức xạ ánh sáng)

Bản chất của LED là một đi-ốt, nó chứa một chíp bán dẫn có pha các tạp chất để tạo ra một tiếp giáp P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện truyền từ A-nốt( kênh P) đến K-tốt (kênh N), khi điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh ra bức xạ ánh sáng, các bước sóng phát ra có màu khác nhau tùy thuộc vào tạp chất trong chíp bán dẫn LED phân thành ba loại chính theo dải công suất: cỡ nhỏ, cỡ trung bình, cỡ lớn.

Module nguồn LM5296

Mạch Giảm Áp LM2596 là module giảm áp có khả năng điều chỉnh được dòng ra đến 3A Tức là khi cấp nguồn 9v vào module, sau khi giảm áp ta có thể dùng được nguồn 3A < 9v như 5V hay 3.3V

Hình 2.20: Module trong thực tế

- Module nguồ n không sử dụng cách ly

- Kích thước mạc h: 53mm x 26mm

- Đầu ra: OUTP UT+, OUTP UT-

Chương 2: Thiết kế mô hình tủ sấy

Sơ đồ chân LM5296: Khi cấp nguồn vào chân INPUT+, INPUT- thì ngõ ra sẽ được nhận từ chân OUTPUT+, OUTPUT- Điện áp đầu ra có thể tùy chỉnh bằng cách vặn chiết áp trên module Chiết áp trên module hỗ trợ vặn được tới 14 vòng.

tính chọn aptomat

Aptomat thường có từ 2 đến 3 tiếp điểm là tiếp điểm chính , tiếp điểm phụ và tiếp điểm dập hồ quang Các loại aptomat nhỏ sẽ không có tiếp điểm phụ vật liệu được để làm tiếp điểm phải là loại dẫn điện tốt chịu được nhiệt độ do hồ quang sinh ra Nguyên tắc khi đóng mạch là tiếp điểm hồ quang đóng trước , tiếp theo là tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính Trường hợp ngắt mạch thì ngược lại

Ib : là dòng điện tải lớn nhất

In : là dòng định mức

THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lò sấy

Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống + Hệ thống gồm các khối cơ bản sau :

- Khối nguồn: Là khối cơ bản nhất nó cung cấp dòng nuôi cho toàn bộ linh kiện trong mạch Nó tạo ra điện áp ổn định thoả mãn các chỉ số về điện áp và dòng

- Khối xử lý trung tâm: Điều khiển toàn bộ hoạt động của mạch là nhận dữ liệu giải mã tín hiệu về nhiệt độ Điều khiển các khối ngoại vi

- Khối dây mayso: Làm nhiệm vụ ra nhiệt cho lò sấy Để điều khiển dây mayso, ta sử dụng triac

Hình 3.2: Sơ đồ khối chi tiết khối dây mayxo

Khối thực thi bao gồm quạt và đèn báo, sử dụng Relay đóng/ngắt mạch Relay đóng vai trò điều khiển bật/tắt quạt để làm mát tủ điện và bật/tắt đèn báo để hiển thị các trạng thái vận hành của tủ.

Hình 3.3: Sơ đồ khối chi tiết khối thực thi

- Khối cảm biến nhiệt độ: Đo dữ liệu nhiệt độ bên trong lò sấy, gửi dữ liệu về khối xử lý trung tâm

- Bàn phím: Sử dụng cài đặt thời gian và nhiệt độ cho tủ sấy

- Khối hiển thị: Sử dụng LCD để hiển thị, hiện thị dư liệu nhiệt độ và thời gian

Sơ đồ mạch khởi động từ đơn

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Hình 3.4: Sơ đồ mạch khởi động

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Sơ đồ mạch nguyên lý thiết bị

Hình 3.5: Sơ đồ mạch nguyên lý

Phân tích chức năng các thành phần thiết bị

Là khối điều chỉnh nguồn vào cho hệ thống

Hệ thống điều khiển sử dụng nguồn 5V 3A ổn định trong thời gian dài.

Bộ cung cấp nguồn sử dụng IC ổn áp LM2596-5.0( hạ áp xuống 5V), tụ hóa (san phẳng dòng điện), tụ gốm (lọc nhiễu cao tần), cuộn cảm (nắn chỉnh dòng điện) và Diode cao tần 1N5822 tạo ra khối cung cấp nguồn 5V 3A có tính chất ổn định rất cao.

Là khối xử lý trung tâm hệ thống, kết nối đến các khối ngoại vi

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Sử dụng điều khiển dây mayso

Hình 3.7: Điều khiển triac Mạch cầu dùng để phát hiện điểm 0 của điện xoay chiều 220V

Hình 3.8: Mạch cầu DB107 và hình ảnh thực tế

Mạch này có dùng MOC3021 và một mạch cầu dùng để phát hiện điểm 0 của dòng điện xoay chiều 220V.

Hình 3.9: Tín hiệu tại hai đầu của Diode Zener 5V

Hình 3.10: Tín hiệu tại điểm INVDK Tín hiệu tại điểm INVDK cho ta thấy khi điện áp xoay chiều 220V về giá trị 0 thì xung tín hiệu lúc đó tại INVDK sẽ là 5V Chúng ta sẽ cho tín hiệu này vào VĐK và xử lý.

Khi tín hiệu vào bằng 1 chúng ta delay một khoảng thời gian (thời gian delay sẽ được thay đổi thông qua việc vặn biến trở nó sẽ nằm trong khoảng từ 1ms->9ms bời vì chu kỳ của điện áp 220V là 20ms) Khoảng thời gian delay này sẽ quyết định độ sáng của bóng đèn Sau khi delay chúng ta sẽ cho tín hiệu OUTVDK bằng 1 (để mở Triac) sau đó cho bằng 0 luôn (delay 1ms rồi cho về 0)

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Hình 3.11: Mạch điều khiển góc mở của Triac dùng MOC3021

Khi tín hiệu tại OUTVDK lên cao, dòng điện chạy qua cổng điều khiển G sẽ đóng mạch giữa hai cực A1 và A2 của Triac Ngược lại, khi tín hiệu OUTVDK về 0, A1 và A2 sẽ ngắt khi điện áp xoay chiều về 0 (khi chênh lệch điện áp giữa A2 và A1 bằng 0).

Khi tín hiệu tại OUTVDK lên 1 thì tại điểm G của Triac sẽ có dòng làm cho hai đầu A2 và A1 của Triac thông với nhau Khi tín hiệu tại OUTVDK về 0 thì A2 và A1 sẽ đóng khi điện áp xoay chiều về 0 (tức là chênh lệch điện áp giữa A2 và A1 là 0).

Hình 3.12: Điện áp đầu ra tại RL

Việc phát hiện được điểm 0 của điện áp 220V sẽ giúp chúng ta đóng mở được trong từng chu kỳ của điện 220V thay vì đóng và mở mỗi chu kỳ (việc này có ứng dụng rất nhiều trong việc điều khiển động cơ xoay chiều)

3.4.4 Khối bảo vệ bằng mosfet

Chống cắm sai nguồn dẫn đến chập cháy hệ thống.

Sử dụng mosfet để chống việc cắm sai nguồn có nhiều ưu điểm hơn so với việc sử dụng Diode

- Điện áp bị sụt do mosfet không đáng kể, điện áp sụt do Diode đa phần 0,6v

- Công suất dòng điện mosfet cho qua rất cao( AOD4185 là 40A), công suất của diode rất nhỏ thường dưới 1A.

- Khối chống ngược dòng bằng mofet

- khi cắm ngược dòng thì nó không cho dòng điện vào

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

- Khi câp đúng cực của dòng điện: chân 1 của mofet sẽ nối xuống đất => không có điện => ở mức thấp => vì A0D4185 là mofet thuận nên khi chân 1 ở mức thấp thì nó cho dòng điện đi qua chân 2,3 vào mạch điện

- Khi mắc ngược thì chân 1 = 12v => ở mức cao=> không cho dòng điện đi qua chân 2,3=> dòng điện ngược không vào trong mạch

Thông số của mosfet AOD4185:

3.4.5.Khối LCD và Khối Arduino R3

Kết nối giao tiếp SPI qua đầu JP4 Và đầu JP4 kết nối 2 chân SCL( chân A5) và SDA(chân A4) tới khối Arduino R3

Vì số lượng chân Arduino có hạn nên việc sử dụng giao tiếp I2C sẽ giúp tiết kiệm chân cho Arduino

Trường hợp giao tiếp trực tiếp theo cách bình thường (cần 6 chân của VĐK):

Hình 3.14: Khối Arduino và LCD tét thử Trường hợp giao tiếp bằng Module I2C (cần 2 chân của VĐK)

 Vì vậy ta chọn lựa giao tiếp qua module I2C

Hình 3.15: Khối Arduino và LCD thực tế

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Hình 3.16: Khối LCD và Arduino

3.4.6.Khối cảm biến DS18b20 Đầu nối cảm biến nhiệt độ ( -55 o C đến +125 o C) sai số 0.5 o C, sử dụng tín hiệu Data nhận dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ về Arduino R3.

Cảm biến nhiệt độ DS18B20 là loại cảm biến đo nhiệt độ theo giao thức 1 dây Nó có thể cung cấp nhiệt độ với độ phân giải cấu hình 9, 10, 11 hoặc 12 bit Ở chế độ mặc định, cảm biến sẽ hoạt động với độ phân giải 12 bit Thời gian chuyển đổi nhiệt độ tối đa khi sử dụng độ phân giải 12 bit là 750ms.

Có thể đo nhiệt độ trong khoảng -55 -> +125°C Với khoảng nhiệt độ là - 10°C to+85°C thì độ chính xác ±0.5°C, ±0.25°C , ±0.125°C, ±0.0625°C theo số bít cài đặt.

Có chức năng cảnh báo nhiệt khi nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép Người dùng có thể lập trình chức năng này cho DS18B20 Bộ nhớ nhiệt độ cảnh báo không bị mất khi mất nguồn vì nó có một mã định danh duy nhất 64 bit chứa trong bộ nhớ ROM trên chip (on chip), giá trị nhị phân được khắc bằng tia laze.

Cảm biến nhiệt độ DS18B20 có mã nhận diện lên đến 64-bit, vì vậy có thể kiểm tra nhiệt độ với nhiều IC DS18B20 mà chỉ dùng 1 dây dẫn duy nhất để giao tiếp với các IC này Với DS18B20 hoàn toàn có thể tạo cho mình mạch cảm biến nhiệt độ theo ý muốn. Điện áp sử dụng : 3 – 5.5 V

Dòng tiêu thụ tại chế độ nghỉ rất nhỏ.

Cảm biến nhiệt độ DS18B20 có ba đầu ra: VCC (3V-5V), GND(Tiếp đất), Data.

Chân Data được nối với 1 con trở 10K kéo lên dương nguồn nhằm giúp chân Data có thể kéo được lên mức cao để có thể gửi dữ liệu về cho VĐK sử lý.

3.4.6.2.Demo code lấy nhiệt độ từ DS18B20:

//Thiết đặt thư viện onewire

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

//Mình dùng thư viện DallasTemperature để đọc cho nhanh

DallasTemperature sensors(&oneWire); void setup(void)

Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0)); // vì 1 ic nên dùng 0

//chờ 1 s rồi đọc để bạn kiệp thấy sự thay đổi delay(1000);

Header BUZZER: Là khối tạo cảnh bảo sau khi sấy xong

Việc tính thời gian sấy và hẹn giờ sấy rất quan trọng Khối cảnh báo bằng Buzzer sẽ giúp việc kiểm soát thời gian xấy sơn chính xác hơn, nâng cao chất lượng sản phẩm sau khi xấy sơn tránh việc hỏng lớp sơn do lấy quá sớm hoặc quá muộn.

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Chân VĐK chỉ suất ra được 3,3V khi ở mức cao => không đủ để kích còi báo động Buzzer kêu Việc VĐK điều khiển gián tiếp qua mạch khuếch đại transitor sẽ giúp còi báo Buzzer đủ điện áp làm việc.

1 Khối Keyboard: Khối bàn phím điều khiển cài đặt hệ thống

Bàn phím 4x4 giúp cho việc cài đặt, điều chỉnh lò sấy dễ dàng hơn.

- Điều khiển bật tắt điện 220V bằng vi điều khiển

- PC817 là opto cách ly quang, dùng để cách ly 2 dòng điện ở đây nó có tác dụng các ly dòng điện 220v khỏi vi điều khiển nếu có nhiễu từ dòng điện 220v

- Chân C1815 Q3 là chân ngược tác dụng khếch đại dòng điện

- Tụ 104 C7 có dùng để lọc nhiễu sinh ra tại cuộn cảm

- Trở 1k để hạ dòng điện trước khi vào chân B của chân C1815 vì chân B chỉ chịu được điện áp dưới 1v

- Trở treo 10k giúp chân định hình rõ ràng hơn 2 mức 0 và 1

- Khi điện ở chân Fan in/out ở mức cao ( HIGH) điện ở chân Fan in/out 3,3v không có hiện tượng j

Khi chân Fan in/out ở mức thấp (Low), điện áp tại chân này là 0v, cho phép dòng điện từ bên ngoài đi vào Điện áp 5v sẽ chạy qua đèn LED báo (khiến đèn LED sáng), sau đó qua LED bên trong chân 1,2 của PC817 (khiến LED bên trong PC817 sáng), rồi đi vào chân Fan in/out.

Thiết kế mạch in

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN

MỤC ĐÍCH ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ

Để đảm bảo hoạt động ổn định của lò sấy điện trở, mạch điều khiển đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ theo yêu cầu Mạch này cần kiểm soát chặt chẽ dao động nhiệt độ trong phạm vi cho phép Trong lĩnh vực sơn xe, bụi bẩn ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sơn, tạo bề mặt gồ ghề, mất độ bóng và dễ bong tróc Do đó, phòng sấy sơn ra đời để giải quyết những vấn đề này, mang lại chất lượng sơn tốt hơn cho người dùng.

Tủ sấy sơn là một bộ phận quan trọng giúp tạo ra được năng suất và độ chính xác cao Tránh được những sai sót không đáng kể trong quá trình làm việc

Việt Nam là một quốc gia nằm ở khu vực Đông Nam Á nên điều kiện khí hậu vào mùa hanh khô thì quá nhiều bụi, mùa mưa lại có độ ẩm không khí cao,hơn nữa có những ngày độ ẩm không khí lên đến rất cao 95% Với điều kiện như vậy việc sấy khô trở lên khó khăn hơn bao giờ hết Do vậy việc cho ra đời phòng sấy sơn là một bước phát triển lớn, tạo được sự thuận lợi cho nhà sản xuất.

Chương trình điều khiển

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

4.2.2 Chương trình kiểm tra nhiệt độ để điều khiển quạt,dây mayso

Hình 4.2: Chương trình điều khiển quạt , dây mayso

4.2.3.Chương trình điều khiển Đèn báo hiệu

Hình 4.3: Chương trình đèn báo hiệu điều khiển

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Quy trình sấy

4.4.1 Tóm tắt quy trình sấy

Sau khi đưa sản phẩm đã sơn xong vào buồng sấy , ta tiến hành các bước cài đặt ,lựa chọn tùy thuộc vào sản phẩm sấy.Trong quá trình sấy, cửa tủ sấy sơn sẽ được đóng kín Khi đó, phòng sấy sơn bắt đầu hoạt động, bộ cung cấp nhiệt sẽ cung cấp cho phòng sơn một nhiệt độ cao để làm khô sơn trên bề mặt thiết bị cần được sấy khô Khi đó nhiệt độ có thể đạt tới khoảng 90°C giúp quá trình diễn ra nhanh hơn Hơn nữa, nhờ công nghệ hiện đại và các thiết bị tiên tiến, quá trình sấy hoàn toàn được kiểm soát được bằng cách điều chỉnh nhiệt độ sấy thích hợp và thời gian sấy vừa đủ.

Bên cạnh đó, tuỳ thuộc vào từng loại sơn mà có nhiệt độ sấy và thời gian sấy phù hợp và cố định theo như kinh nghiệm của người sử dụng để đạt được hiệu quả theo như mong muốn của người sản xuất.

Lưu ý: Trong khi quá trình sấy đang diễn ra, không được tự ý mở cửa vì nhiệt độ trong phòng rất cao có thể gây nguy hiểm.

4.4.1 Các bước thực hiện chi tiết

Bước 1 :Cấp nguồn cho tủ bảo vệ

Hình 4.4: Hình ảnh tủ điện

Bước 2: Nhấn nút START tủ bảo vệ sẽ cấp nguồn cho toàn bộ mạch điều khiển

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.5: Hình ảnh tủ điện khi đã ấn nút Start

Bước 3: Cho nguyên liệu sấy vào trong tủ sấy, tủ điều khiển sẽ báo cửa mở và phát tín hiệu còi và đèn báo vàng

Hình 4.6: Hình ảnh Tủ khi cho nguyên liệu vào bên trong

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.7: Hình ảnh bảng điều khiển hiển thị đèn vàng khi cửa mở

Bước 4 : Đóng tủ , công tắc hành trình gửi tín hiệu cửa đã đóng kín màn hình LCD bắt đầu hiển thị nhiệt độ thực tế

Hình 4.8: Màn hình LCD hiển thị nhiệt độ trong buồng

Bước 5 : Ấn phím A trên bàn Phím để bắt đầu quá trình cài đặt nhiệt độ, thao tác trên bàn phím để cài đặt nhiệt độ sấy Ấn # để hoàn thành

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.9: Màn hình LCD khi hiển thị cài đặt nhiệt độ

Bước 6 : Nhấn B để di chuyển thanh hiển thị cài thời gian sấy cho tủ

Thao tác trên bàn phím để cài đặt thời gian sấy Nhấn # để hoàn thành

Hình 4.10: Màn hình LCD hiển thị thời gian cài đặt nhiệt độ

Bước 7 : Quay lại màn hình chính và chọn “ Bat dau say “ Nhấn D để chọn

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.11: Màn hình LCD hiển thị bắt đầu sấy

Bước 8 : Quá trình sấy được thực hiện, đèn đỏ bật báo hiệu quá trình sấy đang thực hiện

Hình 4.12: Màn hình LCD hiển thị các thông số trong quá trình sấy

Bước 9: Quá trình sấy hoàn tất

Hình 4.13: Màn hình LCD hiển thị thông báo đã sấy xong

Bước 10: Quá trình xả nhiệt bắt đầu, quạt xả nhiệt hoạt động

Hình 4.14: Màn hình LCD hiển thị quá trình xả nhiệt

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.15: Quạt xả nhiệt hoạt động

Kết quả thực hiện mô hình tủ sấy .93 KẾT LUẬN

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.16: Hình ảnh hoàn thiện bên trong của mô hình tủ sấy sơn

Hình 4.17: Hình ảnh hoàn thiện bên ngoài của mô hình tủ sấy sơn

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.17: Hình ảnh hoàn thiện mạch điều khiển của mô hình

Chương 4: Ổn định nhiệt độ và chương trình điều khiển

Hình 4.18 Sản phẩm sau khi sấy sơn

#define _data 13 float Vin=5.0; // [V] float Rt000; // Resistor t [ohm] float R0000; // value of rct in T0 [ohm] float T0)8.15; // use T0 in Kelvin [K] float Vout=0.0; // Vout in A0 float Rout=0.0; // Rout in A0

// use the datasheet to get this data. float T1'3.15; // [K] in datasheet 0º C float T273.15; // [K] in datasheet 100° C float RT15563; // [ohms] resistence in T1 float RT2T9; // [ohms] resistence in T2 float beta=0.0; // initial parameters [K] float Rinf=0.0; // initial parameters [ohm] float TempK=0.0; // variable output float TempC=0.0; // variable output int zero = 1; int mayso = 2; int kp; int MV = 4; int temp_setup = 75; float temp_expected; char status_time = 0;

Phụ lục char status_light = 1; unsigned char zero_point = 0; unsigned long current_time = 0; unsigned long start_time = 0; const byte ROWS = 4; const byte COLS = 4; char hexaKeys[ROWS][COLS] = {

}; byte rowPins[ROWS] = {7, 8, 9, 10}; byte colPins[COLS] = {3, 4, 5, 6 };

Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS); unsigned char temp_set = 55; unsigned int time_set = 5; unsigned char index = 0; unsigned char humi_test = 70; int temp_t; unsigned int i = 0; char buff[5]; unsigned int time_count = 0; unsigned int check_button = 0; unsigned long time1; unsigned char check_t = 0; void setup()

//Serial.begin(9600); pinMode(buzz,OUTPUT); pinMode(_latch, OUTPUT); pinMode(_clock, OUTPUT); pinMode(_data, OUTPUT); beta=(log(RT1/RT2))/((1/T1)-(1/T2)); Rinf=R0*exp(-beta/T0); pinMode(zero, INPUT); pinMode(mayso,OUTPUT); time1 = millis(); lcd.init(); lcd.clear(); lcd.backlight(); shiftOut(_data, _clock, MSBFIRST,0x00); digitalWrite(_latch, LOW); digitalWrite(_latch, HIGH);

{ unsigned char key = Get_key(); unsigned char mode1 = 0; unsigned char check = 0;

Get_Temp(); check_button = analogRead(A2); if(check_button > 900)//Dang mo cua { lcd.clear();

//lcd.print("Cua khong dong"); check_door(2);

{ check_door(4); lcd.setCursor(3,0); lcd.print("May Say Son"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("T:"); lcd.setCursor(2,1); lcd.print(TempC); lcd.setCursor(7,1); lcd.print("\337C"); lcd.setCursor(10,1); lcd.print("> Mode");

{ key = Get_key(); seting_mode_display(mode1); if(key == 2 && mode1 == 0) { mode1 = 1;

} else if(key == 2 && mode1 == 1){ mode1 = 2;

} else if(key == 2 && mode1 == 2) { mode1 = 0;

} if(key == 4 && mode1 == 0) { lcd.clear(); index = 3;

} if(key == 4 && mode1 == 1) { lcd.clear(); index = 4;

} if(key == 4 && mode1 == 2) { lcd.clear(); index = 5;

} if(key == 1) { lcd.clear(); index = 0;

The LCD display prints "Temp setting:" and the current temperature setting, followed by the degree symbol The temperature setting is checked using the keypad and displayed on the LCD After a two-second delay, the LCD clears and the index is reset to zero.

{ lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Time setting: "); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(time_set); lcd.setCursor(8,1); lcd.print("minute"); time_set = check_keyPad(); lcd.setCursor(5,1); lcd.print(time_set); delay(2000); lcd.clear(); index = 0;

} void seting_mode_display(unsigned char mode) { if(mode == 0){ lcd.setCursor(0,0); lcd.print(">"); lcd.setCursor(2,0); lcd.print("Setting Temp"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); lcd.setCursor(2,1); lcd.print("Bat dau say");

{ lcd.setCursor(0,0); lcd.print(" "); lcd.setCursor(2,0); lcd.print("Setting Temp"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(">"); lcd.setCursor(2,1); lcd.print("Bat dau say");

Phụ lục lcd.print(">"); lcd.setCursor(2,0); lcd.print("Setting Time"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); lcd.setCursor(2,1); lcd.print(" ");

{ unsigned char key = 0; char key_pad = customKeypad.getKey(); if(key_pad == 'A')

{ char customKey = customKeypad.getKey(); if(customKey == '#')

//Serial.println(strlen(buff)); key = convert_int(buff); memset(buff,0,5); i = 0; break;

} if(customKey && customKey != '*' && customKey != '#' && customKey != 'A' && customKey != 'B' && customKey != 'C' && customKey !

} int convert_int(char *buff)

//Serial.println(strlen(buff)); if(strlen(buff) == 1)

{ index = (buff[0] - '0')*100 + (buff[1] - '0')*10 + (buff[2] - '0'); } return index;

{ unsigned char index_temp = 0; if((time_set*60) == time_count || (time_count > (time_set*60))) { index_temp = 1;

Vout=Vin*((float)(analogRead(1))/1024.0); // calc for ntc Rout=(Rt*Vout/(Vin-Vout));

TempK=(beta/log(Rout/Rinf)); // calc for temperature TempC=TempK-273.15;

{ int value; value = digitalRead(zero); if((value == HIGH) && (zero_point == 0))

{ zero_point = 1; start_time = millis(); digitalWrite(mayso,LOW);

{ current_time = millis(); if((current_time - start_time) > MV) { start_time = millis(); digitalWrite(mayso,HIGH); delay(1); digitalWrite(mayso,LOW); zero_point = 0;

} } if ( (unsigned long) (millis() - time1) > 500)

Vout=Vin*((float)(analogRead(1))/1024.0); // calc for ntc Rout=(Rt*Vout/(Vin-Vout));

TempK=(beta/log(Rout/Rinf)); // calc for temperature

TempC=TempK-273.15; kp = 510; if((temp_set-TempC)>0)

MV = kp/(temp_set-TempC); if(MV

Ngày đăng: 12/05/2024, 14:53

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Dây tiết diện tròn quấn kiểu lò xo - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 1.1 Dây tiết diện tròn quấn kiểu lò xo (Trang 12)
Hình 1.6: Hầm sấy kiểu Xnhimod- Ghiprodrep- 56 (Liên Xô cũ). - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 1.6 Hầm sấy kiểu Xnhimod- Ghiprodrep- 56 (Liên Xô cũ) (Trang 19)
Hình 1.7: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt. - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy dùng bơm nhiệt (Trang 20)
Hình 1.8: Thiết bị sấy buồng kiểu XNHIMOD 1.Xe goòng để vật liệu sấy - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 1.8 Thiết bị sấy buồng kiểu XNHIMOD 1.Xe goòng để vật liệu sấy (Trang 21)
Hình 2.3: Sơ đồ cấu trúc bên trong Atmega 382 - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 2.3 Sơ đồ cấu trúc bên trong Atmega 382 (Trang 40)
Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc CPU bên trong Atmega 382 - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 2.4 Sơ đồ cấu trúc CPU bên trong Atmega 382 (Trang 41)
Hình 2.10: Lưu đồ lệnh ROM - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 2.10 Lưu đồ lệnh ROM (Trang 46)
Hình 2.16: Bàn phím 4x4 - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 2.16 Bàn phím 4x4 (Trang 53)
Hình 2.20: Module trong thực tế - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 2.20 Module trong thực tế (Trang 57)
Hình 2.22: Hình ảnh tủ 3D Chiều rộng : 50 cm - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 2.22 Hình ảnh tủ 3D Chiều rộng : 50 cm (Trang 59)
Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống + Hệ thống gồm các khối cơ bản sau : - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống + Hệ thống gồm các khối cơ bản sau : (Trang 60)
3.3. Sơ đồ mạch nguyên lý thiết bị - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
3.3. Sơ đồ mạch nguyên lý thiết bị (Trang 64)
Hình 3.20: Khối bàn phím - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 3.20 Khối bàn phím (Trang 78)
Hình 3.23 Mạch hoàn thiện - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 3.23 Mạch hoàn thiện (Trang 80)
Hình 4.1: Chương trình chính - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.1 Chương trình chính (Trang 85)
Hình 4.2: Chương trình điều khiển quạt , dây mayso - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.2 Chương trình điều khiển quạt , dây mayso (Trang 86)
Hình 4.3: Chương trình đèn báo hiệu điều khiển - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.3 Chương trình đèn báo hiệu điều khiển (Trang 87)
Hình 4.4: Hình ảnh tủ điện - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.4 Hình ảnh tủ điện (Trang 89)
Hình 4.5: Hình ảnh tủ điện khi đã ấn nút Start - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.5 Hình ảnh tủ điện khi đã ấn nút Start (Trang 90)
Hình 4.6: Hình ảnh Tủ khi cho nguyên liệu vào bên trong - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.6 Hình ảnh Tủ khi cho nguyên liệu vào bên trong (Trang 91)
Hình 4.7: Hình ảnh bảng điều khiển hiển thị đèn vàng khi cửa mở - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.7 Hình ảnh bảng điều khiển hiển thị đèn vàng khi cửa mở (Trang 92)
Hình LCD bắt đầu hiển thị nhiệt độ thực tế - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
nh LCD bắt đầu hiển thị nhiệt độ thực tế (Trang 93)
Hình 4.9: Màn hình LCD khi hiển thị cài đặt nhiệt độ - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.9 Màn hình LCD khi hiển thị cài đặt nhiệt độ (Trang 94)
Hình 4.10: Màn hình LCD hiển thị thời gian cài đặt nhiệt độ - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.10 Màn hình LCD hiển thị thời gian cài đặt nhiệt độ (Trang 95)
Hình 4.12: Màn hình LCD hiển thị các thông số trong quá trình sấy - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.12 Màn hình LCD hiển thị các thông số trong quá trình sấy (Trang 96)
Hình 4.13: Màn hình LCD hiển thị thông báo đã sấy xong - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.13 Màn hình LCD hiển thị thông báo đã sấy xong (Trang 97)
Hình 4.15: Quạt xả nhiệt hoạt động - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.15 Quạt xả nhiệt hoạt động (Trang 99)
Hình 4.16: Hình ảnh hoàn thiện bên trong của mô hình tủ sấy sơn - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.16 Hình ảnh hoàn thiện bên trong của mô hình tủ sấy sơn (Trang 100)
Hình 4.17: Hình ảnh hoàn thiện bên ngoài của mô hình tủ sấy sơn - Xây dựng mô hình hệ thống sấy sơn trong công nghiệp  Đi sâu thiết kế chương trình Điều khiển
Hình 4.17 Hình ảnh hoàn thiện bên ngoài của mô hình tủ sấy sơn (Trang 101)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w