báo cáo thực hành tự động hóa thủy khí

Mục lụcBÀI 1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHỤ THUỘC ÁP SUẤT...1BÀI 2 THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH MẠCH KHÍ NÉN SỬ DỤNG 2 XY LANH 7BÀI 3 THIẾT KẾ VÍ DỤ VỀ TÁC ĐỘNG TRỰC TIẾP, XÁC DỊNH VÀ VẼ ĐƯỢC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHỤ THUỘC ÁP SUẤT

2 Chu n đầầu ra (SO2 – SO6) ẩ

Qua bài học, sinh viên có thể hiểu được thiết kế và chế độ làm việc của van áp suất tuần tự Từ đó có thể thiết kế hệ thống điều khiển phụ thuộc áp suất.

✓ Sinh viên chỉ được làm việc trên bàn thực hành dưới sự giám sát của giáo viên ✓ Nắm vững các thông số trong bảng thông số kỹ thuật của từng phần tử và chú ý về an toàn khi vận hành các thiết bị!

✓ Lắp đặt an toàn tất cả các phần tử trên mặt bàn nhôm có soi rãnh

✓ Công tắc giới hạn hành trình chỉ được lắp sao cho nó tiếp xúc ở bên cạnh cam hành trình (và không được ở phía trước đối diện cần pit tông)

✓ Nguy hiểm gây chấn thương khi xử lý sự cố Hãy sử dụng dụng cụ để kích hoạt công tắc giới hạn hành trình, ví dụ: tuốc nơ vít

✓ Không can thiệp bằng tay cho tới khi hệ thống dừng hoàn toàn

Các đầu nối điện chỉ được kết nối hoặc tháo ra khi nguồn điện đã được tắt!

✓ Chỉ được sử dụng dây điện thí nghiệm có phích cắm an toàn để kết nối điện

✓ Sử dụng điện áp thấp 24V DC 3 Khí nén

✓ Không được vượt quá áp suất cho phéo 8 bar ( 800 kPa)

✓ Không được bật nguồn cấp khí nén tới khi các bạn đã hoàn thành và lắp ráp đảm bảo tất cả các đường nối ống khí

✓ Không được tháo đường ống dẫn khí khi có áp suất

✓ Đặc biệt phải chú ý cẩn thận khi bật nguồn cấp khí nén (các xy lanh có thể đi ra hoặc lùi về ngay lập tức khi bật công tắc nguồn cấp khí nén)

✓ Nguy hiểm xẩy ra tai nạn khi ống khí quật đi quật lại: o Hãy sử dụng đường ống nối khí ngắn nhất có thể; o Đeo kính bảo hổ; o Trong trường hợp đường ống khí quật đi quật lại:

▪ Tắt nguồn khí nén ngay lập tức

✓ Xây dựng mạch khí nén: Dùng ống dẫn khí bằng nhựa màu bạc có đường kính ngoài 4 mm để nối các phần tử Ống nhựa phải được ấn vào đầu nối nhanh đến khi dừng lại, không cần phải xiết chặt

✓ Hãy tắt nguồn khí nén trước khi tháo dỡ mạch khí nén

✓ Tháo ống ra khỏi các đầu nối nhanh: ống có thể tháo ra bằng cách ấn đè lên vòng chặn (vòng màu đen)(tháo ống trong khi có áp suất là không thể được)

4 ❖ Bảng lắp ráp phần tử được trang bị cùng với các phương án lắp đặt khác nhau kiểu A, B, hoặc C:

1 Phương án A, hệ thống kẹp nhanh Các phần tử không chịu tải, nhẹ (ví dụ: van đảo chiều) Ấn nhanh các phần tử vào các rãnh trên mặt bàn thực hành nhôm có soi rãnh; tháo ra bằng cách ấn vào đòn bẩy mầu xanh;

2 Phương án B, hệ bu lông gắn liền Các phần tử chịu tải trung bình (ví dụ xy lanh) Các phần tử này được kẹp giữ trên mặt bàn thực hành nhôm có soi rãnh bằng các bu lông có đầu chữ T Các phần tử được giữ hoặc tháo ra thông qua đĩa có ba vấu màu xanh;

3 Phương án C, hệ bu lông với đai ốc chìm Dùng cho các phần tử chịu tải lớn, ít khi tháo ra khỏi mặt bàn thực hành nhôm có soi rãnh (ví dụ: bộ lọc có van khóa) Phần tử này được gắn bằng các vít đầu lục giác chìm đai ốc chữ T;

- Hiểu được thiết kế và quá trình hoạt động của van áp suất tuần tự

Trong một nhà máy tái chế rác, các lon đựng đồ uống được ép thành một khối để tối thiếu không gian lưu trữ Hoạt động ép được kích hoạt bằng một nút ấn Hành trình trở về được kích hoạt bằng một nút ấn khác Nguyên công ép chỉ được bắt đầu khi có đủ áp suất.

6 Yêu cầầu và quy trình th c hành ự

− Vị trí ban đầu của xy lanh ép là vị trí lùi về đến cuối hành trình

− Nguyên công ép chỉ bắt đầu khi áp suất của hệ thống lớn hơn 6 bar (600 kPa)

− Hành trình trở về được kích hoạt bằng tay, khi xy lanh ép không thể tiến ra đến vị trí cuối hành trình phía trước do không có đủ số lượng lon cần ép.

7.1.1 Nguyên lý hoạt động của van áp suất tuần tự

Nếu áp suât tại cửa điều khiển phụ trợ vượt quá giá trị đã được hiệu chỉnh, van đảo chiều 3/2 được tác động chuyển mạch và khí nén sẽ xuất ra ở cửa làm việc Van đảo chiều 3/2 đảo chiều về vị trí ban đầu nếu áp suất tại cửa điều khiển hạ xuống dưới giá trị đặt trước.

7.1.2 Sơ đồ mạch khí nén

(Hình ảnh chụp màn hình phần mềm fluidsim + hình ảnh thực tế lắp đặt)

Tên thiết bị Công dụng

1 Xy lanh tác dụng kép Dùng để thực hiện công việc đẩy và kéo trong hai hướng khác nhau.

Loại bỏ hoặc kiểm soát dòng chất lỏng hoặc khí trong một hướng duy nhất.

2 Van tiết lưu 1 chiều Cho phép điều khiển khí nén để thực hiện các tác vụ kép, chẳng hạn như đẩy và kéo bằng khí nén.

1 Van đảo chiều 5/2 tác dụng khí nén kép

Sử dụng để điều khiển luồng khí hoặc chất lỏng trong hai hướng khác nhau, với nút ấn để kích hoạt chế độ.

2 Van đảo chiều 3/2 với nút ấn thường đóng

Kết hợp hai tín hiệu đầu vào và chỉ cho phép đầu ra nếu cả hai tín hiệu cùng đúng.

Kết hợp hai tín hiệu đầu vào và cho phép đầu ra nếu một trong hai tín hiệu hoặc cả hai tín hiệu đúng.

Sử dụng để duy trì áp suất ổn định trong hệ thống khí nén hoặc chất lỏng.

1 Van điều áp Sử dụng để duy trì áp suất ổn định trong hệ thống khí nén hoặc chất lỏng.

1 Bộ chia khí Sử dụng để duy trì áp suất ổn định trong hệ thống khí nén hoặc chất lỏng.

1 Bộ xử lý nguồn khí nén với van khoá Điều khiển nguồn cung cấp khí nén và có khả năng ngắt hoặc mở luồng khí.

1 Nguồn cấp khí nén Cung cấp nguồn khí nén để vận hành các thiết bị và hệ thống khí nén khác nhau.

7.1.4 Mô tả quy trình làm việc

Vị trí ban đầu: Xy lanh tác dụng kép ở vị trí lùi về hết hành trình Cảm biến tiệm cận 1B1 được tác động và chuyển mạch cho khí nén đi qua Áp suất yêu cầu được thiết lập trước tại van điều áp của bộ xử lý ngoài khí nén với van khoá.

Bước 1-2:Nút ấn có van 1S1 được tác động nhờ van song áp Van đảo chiều 5/2 tác động khí nén kéo được chuyển mạch vào trong trạng thái hoạt động và xy lanh tác động kép tiến ra

Bước 2-3:Cảm biến tiệm cận được hoạt động và chuyển mạch vào vị trí hoạt động Van đảo chiều 5/2 Hoạt động khí nén kép đảo chiều qua con thoi.

7.2 Đánh giá về bài thực hành

Chấm điểm theo hình thức chấm báo cáo

THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH MẠCH KHÍ NÉN SỬ DỤNG 2 XY LANH 7 BÀI 3 THIẾT KẾ VÍ DỤ VỀ TÁC ĐỘNG TRỰC TIẾP, XÁC DỊNH VÀ VẼ ĐƯỢC CÁC KIỂU TÁC ĐỘNG KHÁC NHAU CỦA CÁC VAN ĐẢO CHIỀU

8.1 Chuẩn đầu ra (SO2 – SO6)

Qua bài học sinh viên có thể phân tích và thiết kế các mạch khí nén sử dụng hai xy lanh.

8.3 Mục đích của bài thực hành

Sau khi hoàn thành bài thực hành này, bạn sẽ:

- Phân tích và thiết kế được các mạch khí nén sử dụng hai xy lanh.

Các tấm nhãn được ép vào thân van khí nén ở trạm gia công Trước tiên, tấm nhãn được đặt vào chỗ hõm trên thân van Sau đó chúng được ép vào trong thân van bằng xy lanh ép Thân van được kẹp bằng cách nhấn một nút ấn Quá trình ép chỉ được bắt đầu sau khi thân van đã được kẹp chặt Khi xy lanh ép tiến ra đến vị trí cuối hành trình phía trước thì cả hai xy lanh cùng lùi về vị trí ban đầu.

8.5 Yêu cầu và quy trình thực hành

- Quy trình ép được khởi động bằng một nút ấn

- Một công tắc giới hạn hành trình được sử dụng để phát hiện vị trí cuối hành trình của xy lanh kẹp khi xy lanh đạt được vị trí này

- Xy lanh ép chỉ được tiến ra khi xy lanh kẹp đã đi đến vị trí cuối hành trình tiến ra - Khi nhãn đã được ép vào đúng chỗ, các xy lanh cùng lùi về. Điều gì sẽ xảy ra nếu ta tháo bỏ cảm biến tiệm cận 1B2 trên xy lanh?

Van rơ le thời gian trễ chuyển mạch áp dụng ở cửa van 1, cửa van 2 sau một khoảng thời gian trễ đặt trước đã hết Nếu khí nén cung cấp ở van 1 bị gián đoạn,cửa làm việc 2 một lần nữa chuyển sang trạng thái không áp suất Van rơ le thời gian trễ được tự động thiết lập lại trong vòng 200mm/s Thời gian trể được điều chỉnh qua vô cấp thông qua núm điều chỉnh.

8.6.1 Sơ đồ mạch khí nén

1 Van đảo chiều 5/2 tác dụng khí nén kép

Sử dụng để điều khiển luồng khí hoặc chất lỏng trong hai hướng khác nhau, với nút ấn để kích hoạt chế độ.

2 Cảm biến tiệm cận khí nén

Sử dụng để phát hiện sự hiện diện hoặc vị trí của các đối tượng trong hệ thống khí nén, thường được sử dụng để kiểm tra và kiểm soát quá trình sản xuất.

2 Van song áp Cho phép luồng chất lỏng hoặc khí chảy qua trong cả hai hướng, thường được sử dụng để điều khiển luồng trong các hệ thống.

1 Van rơ le thời gian Sử dụng để kiểm soát thời gian hoạt động của các thiết bị hoặc quá trình trong một khoảng thời gian xác định.

1 Van điều áp với áp kế Dùng để duy trì áp suất ổn định trong hệ thống và cung cấp thông tin về áp suất hiện tại thông qua áp kế.

1 Bộ chia khí Sử dụng để duy trì áp suất ổn định trong hệ thống khí nén hoặc chất lỏng.

1 Bộ xử lý nguồn khí nén với van khoá Điều khiển nguồn cung cấp khí nén và có khả năng ngắt hoặc mở luồng khí.

1 Nguồn cấp khí nén Cung cấp nguồn khí nén để vận hành các thiết bị và hệ thống khí nén khác nhau.

8.6.3 Mô tả quy trình làm việc

Vị trí ban đầu: Xy lanh tác dụng kép thu về vị trí hết hành trình, cảm biến tiệm cận khí nén 1B1 được kích hoạt khí nén đã sẵn sàng Áp suất mong muốn được đặt ở van điều áp.

THIẾT KẾ VÍ DỤ VỀ TÁC ĐỘNG GIÁN TIẾP, HIỂU ĐƯỢC CÁC CHỨC NĂNG LOGIC VÀ THIẾT KẾ

10.1 Chuẩn đầu ra (SO2 – SO6)

Qua bài học, sinh viên có thể hiểu được thiết kế và ví dụ về tác động gián tiếp Từ đó hiểu được các chức năng logic và thiết kế.

Sau khi hoàn thành bài thực hành này, bạn sẽ:

• Có thể tính được các lực pit-tông theo các giá trị đặc trưng;

• Có thể tính được các giá trị đặc tính điện; •

Có thể giải thích và thiết kế ví dụ tác động gián tiếp;

• Hiểu được các chức năng logic và có thể thiết kế nó;

Các thùng hàng được vận chuyển trên băng chuyền đi qua các trạm công tác Các thùng hàng được chuyển hướng bằng thiết bị làm lệch hướng.

- Sử dụng một xy lanh tác dụng kép

- Điều khiển xy lanh tác động gián tiếp qua các nút ấn và công tắc giới hạn hành trình cơ điện

- Kích hoạt chuyển động tiến ra chỉ có thể thực hiện được nếu cần pit-tông đang ở vị trí lùi về hết.

Sơ đồ mạch khí nén và sơ đồ điện

1 Van đảo chiều 5/2 tác dụng điện từ kép

Cho phép điều khiển luồng khí trong năm hướng khác nhau bằng cách sử dụng điện từ kép.

1 Nút ấn Sử dụng để kích hoạt hoặc ngắt các thiết bị hoặc hệ thống khi được nhấn.

2 Công tắc giới hạn hành trình

Giới hạn hoặc kiểm soát hành trình hoạt động của các thiết bị cơ khí hoặc điện tử.

3 Hộp 3 rơ le trung gian Sử dụng để kết nối và điều khiển các thiết bị khác nhau thông qua các rơ le trung gian, đóng và mở các mạch điện.

1 Van khoá với bộ lọc và điều áp Điều khiển luồng khí, lọc bụi và tạp chất trong khí nén, và duy trì áp suất ổn định.

1 Bộ chia khí Sử dụng để phân phối khí nén từ một nguồn đến nhiều điểm sử dụng khác nhau.

1 Nguồn cung cấp khí nén

Cung cấp khí nén cho các thiết bị và hệ thống sử dụng khí nén.

Cung cấp nguồn điện DC 24V cho các thiết bị hoặc mạch điện tử trong hệ thống.

Vị trí ban đầu: Xy lanh 1A1 đang giữ vị trí lùi về hết ở vị trí ban đầu Nếu xy lanh lùi về hết ở vị trí ban đầu, sau đó công tắc giới hạn hành trình điện 1B1 được tác động(tiếp điểm chuyển mạch) và tiếp điểm 1B1 đóng lại và rơ le K2 được cấp điện.

Bước 1-2:Tác động nút ấn S1 (tiếp điểm thường mở) đóng lại và cuộn điện từ 1M1 của Van đảo chiều 5/2 điều khiển điện từ kép 1V1 được nạp đầy khí trong khi đó khoang cần pit tông được xả khí và xy lanh 1A1 tiến ra Ngay sau khi xy lanh 1A1 di chuyển ra khỏi vị trí lùi về hết, công tắc giới hạn hành trình 1B1 không được tác động và tiếp điểm thường mở K2 mở ra và cuộc điện từ 1M1 không được cấp điện nữa Tuy nhiên van đảo chiều tác động điện từ kép vẫn giữ ở vị trí chuyển mạch bên phải.

Bước 2-3: Một xy lanh đạt được vị tiến ra hết cảu nó, cần pít tông tác động lên công tắc giới hạn hành trình điện 1B2, đang nối ở dưới dạng tiếp điểm thường mở Tiếp điểm chuyển mạch 1B2 đóng lại và rơ le K3 được cấp điện Sự đóng lại của tiếp điểm chuyển mạch K3, cũng được làm cuộn điện từ 1M2 được cấp điện Van 1V1 đảo chiều.

Khoang cần pít tông của xy lanh 1A1 được nạp đầy khí nén trong khi khoang pít tông được xả khí Xy lanh chuyển động đến vị trí lùi về hết 1 lần nữa.

Ngay sau khi công tắc giới hạn hành trình điện 1B2 không được tác động, rơ le K3 bị bắt điện và tiếp điểm chuyển mạch K3 mở ra Điều này cũng làm cho cuộn dây 1M2 bị mất điện Xy lanh vẫn giữ ở vị trí lùi về hết.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHỤ THUỘC ÁP SUẤT VÀ HIỂU ĐƯỢC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA CÁC CẢM BIẾN TIỆM CẬN TỪ

Qua bài học, sinh viên có thể hiểu và thiết kế được hệ thống điều khiển phụ thuốc áp suất và hiểu được chế độ làm việc của các cảm biến tiệm cận từ.

Sau khi hoàn thành bài tập này, bạn sẽ:

• Thiết kế điều khiển đảo chiều phụ thuộc áp suất

• Hiểu được thiết kế và chế độ hoạt động của các cảm biến tiệm cận từ cảm.

Các then lắp ráp nhỏ được khắc dấu trong sản xuất khung cửa Các then này được khắc dấu bằng thiết bị khắc dấu.

- Áp suất khắc dấu là 5,5 bar (550 kPa).

11.6.1 Sơ đồ mạch khí nén và sơ đồ mạch điều khiển

1 Van đảo chiều 5/2 tác dụng điện từ kép

Cho phép điều khiển luồng khí trong năm hướng khác nhau bằng cách sử dụng điện từ kép.

1 Nút ấn (tiếp điểm thưởng mở)

Sử dụng để kích hoạt hoặc ngắt các thiết bị hoặc hệ thống khi được nhấn.

2 Cảm biến áp suất Cảm biến áp suất dùng để đo và kiểm soát áp suất trong hệ thống công nghiệp để bảo vệ thiết bị, điều khiển quá trình sản xuất và đo lường mức chất lỏng.

3 Hộp 3 rơ le trung gian Sử dụng để kết nối và điều khiển các thiết bị khác nhau thông qua các rơ le trung gian, đóng và mở các mạch điện.

1 Van khoá với bộ lọc và điều áp Điều khiển luồng khí, lọc bụi và tạp chất trong khí nén, và duy trì áp suất ổn định.

1 Bộ chia khí Sử dụng để phân phối khí nén từ một nguồn đến nhiều điểm sử dụng khác nhau.

1 Nguồn cung cấp khí nén

Cung cấp khí nén cho các thiết bị và hệ thống sử dụng khí nén.

Cung cấp nguồn điện DC 24V cho các thiết bị hoặc mạch điện tử trong hệ thống.

Vị trí ban đầu: Xy lanh 1A1 đang ở vị trí lùi về hết khi ở vị trí ban đầu Cảm biến tiệm cận 1B1 được kích hoạt nếu xy lanh 1A1 ở vị trí lùi về hết Nó làm cho Rơle K1 được cấp điện và tiếp điểm chuyển mạch K1 trong đường dẫn điện 7 đóng lại.

Bước 1-2: Tác động của nút ấn S1 (tiếp điểm thưởng mờ) làm cho cuộn dây điện 1M1 của Van đảo chiều 5/2 điều khiển điện từ kép 1V1 được cấp điện Van đảo chiều tác động điện từ kép 1V1 đảo chiều vào xy lanh 1A1 tiến ra Ngay khi xy lanh 1A1 chuyển động ra khỏi vị trí lùi về hết, cảm biến tiệm cận 1B1 không còn được kích hoạt nữa Đó là nguyên nhân làm cho tiếp điểm chuyển mạch K1 trong đường dẫn điện 7 đóng lại và cuộn dây điện từ 1M1 không còn dòng điện chạy qua Van đảo chiều tác động điện từ kép vẫn giữ ở vị trí chuyển mạch bên tay phải.

Bước 2-3: Tác động vào nút ấn trên van đảo chiều 3/2 1S2 làm van đảo chiều 5/2 tác động khí nén khi xy lanh đạt tới vị trí tiến ra hết, cảm biến tiệm cận 1B2 được kích hoạt và rơ le K2 được cấp điện Tiếp điểm chuyển mạch K2 trong đường dẫn 8 đóng lại Trong lúc đó, cảm biến áp suất 1B3 đo áp suất áp dụng tại xy lanh 1A1 Cảm biển áp suất chuyển mạch nếu áp suất giống như hoặc lớn hơn áp suất yêu cầu đã đặt và rơ le K3 được cấp điện; tiếp điểm chuyển mạch K3 trong đường dẫn điện 8 đóng lại và cuộn dây điện từ 1M2 bây giờ được cấp điện. Điều này làm cho van điện từ 1V1 đảo chiều và xy lanh 1A1 di chuyển đến vị trí lùi về hết.

Ngay sau khi cảm biến tiệm cận 1B2 không còn được kích hoạt, rơ le K2 bị ngắt mạch và tiếp điểm chuyển mạch K2 mở ra.

Cảm biến áp suất chuyển mạch ngất nếu giá trị yêu cầu đặt ra không được đáp ứng và rơ le K3 bị ngắt điện; tiếp điểm chuyển mạch K3 trong đường dẫn 8 mở ra, điều này làm cho cuộn dây 1M2 bị ngắt điện.

Tiêu đề	Tự Động Hóa Thủy Khí
Tác giả	Nguyễn Văn Đốc
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Văn Tuấn
Trường học	Trường Đại Học Phenikaa
Chuyên ngành	Khoa Cơ Khí – Cơ Điện Tử
Thể loại	Báo cáo thực hành
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	1,43 MB