Báo cáo thực tập xưởng Lắp ráp sơ đồ đóng hộp sản phẩm, Thiết kế chế tạo mạch ổn áp; Lắp mạch

Báo cáo thực tập xưởng LỜI NÓI ĐẦU Trước hết em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện , những người đã trang bị kiến thức lý thuyết . Em xin cảm ơn tổ giáo viên hướng dẫn thực tập và đặc biệt là thầy Đỗ Trọng Tín – người hướng dẫn chính cho chúng em , các thầy trang bị kiến thức và kinh nghiệm thực hành giúp em vượt qua đợt thực tập kì V cũng như bước đầu làm quen với ngành nghề mình đã chọn. Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa (CNHHĐH) ngày càng phát triển của đất nước và nhu cầu của con người ngày cải thiện và nâng cao. Khi đó việc áp dụng CN hóa vào sản xuất là một điều rất cần thiết. Phải nói rằng nền CNHHĐH đã khiến chúng ta tiết kiệm được thời gian và sức lao động. Đồng thời tạo điều kiện tốt để nước ta thúc đẩy quá trình hội nhập nền kinh tế thế giới. Lĩnh vực Tự động hóa xí nghiệp công nghiệp cũng đóng góp 1 phần không nhỏ. Trong đợi thực tập này em đã được tiếp xúc với các công nghệ tiên tiến từ các linh kiện điện tử như: tụ điện, IC, diode… đến các thiết bị tự động có tính năng cao như: PLC và các linh kiện cần thiết cho việc lắp ráp các mạch điện tử….từ đó thấy được rằng ngoài việc học lý thuyết trên lớp thì việc thực tập để tiếp cận với các thiết bị là rất quan trọng, nó giúp sinh viên có thể nhận biết một cách trực quan và thực tế hơn nhiều. Hà Nội, ngày 24,tháng 01,năm 2011 Báo cáo thực tập xưởng NỘI DUNG THỰC TẬP Chương I: Lắp ráp sơ đồ đóng hộp sản phâm: 1. Tìm hiểu công nghệ PLC CPM1A 2. Thiết kế sơ đồ, lắp ráp 3. Thi công lắp ráp CHương II: Thiết kế chế tạo mạch ổn áp 1. Sơ đồ nguyên lý 2. Thi công lắp ráp 3. Thử nghiệm CHương III: Lắp mạch: thiết kế và lắp mạch thời gian dùng VXL 1. Tìm hiểu vi mạch và linh kiện 8051 2. Lập trình dung ngôn ngữ C 3. Thi công và lắp ráp thử nghiệm III .Thiết kế, chế tạo mạch ổn áp 24V có bảo vệ quá dòng : 1. Vẽ sơ đồ nguyên lý : U 1 = 220V, U 2 =20V U ra = 24V =12V =5V Iđm = 0.7A ổnáp có bảo vệ quá dòng Báo cáo thực tập xưởng Đ 1 ÷ Đ 4 , Đ 6 : diode thường ( diode đencóvạchtrắng ) C 1 = 50V - 470μF R 1 = R 5 = 2.2K R 2 = 330Ω - 5W T 1 : transistor ngược, loại H1061 Th : thyristor, loại 2P4M R 3 = 1.2K R 4 = 1Ω - 5W T 2 : transistor thuận, loại A564 2 IC 7812 và 7805 Đ 5 , Đ 7 : đèn LED, 1 xanh + 1 đỏ 2. Thuyết minh nguyên lý : - Nguồn máy biến áp 220/20 V AC. - 4 diode Đ 1 ÷ Đ 4 có tác dụng chỉnh lưu, nắn dòng xoay chiều sang 1 chiều, đồng thời làm tăng điện áp lên 24 V DC. - Tụ C 1 , C 2 , C 3 dùng để san phẳng điện áp sau chỉnh lưu. - Các đèn LED Đ 5 , Đ 7 mắc nối tiếp điện trở làm mạch báo có nguồn vào, ra. - Các IC 7812, 7805 có nhiệm vụ ổn định điện áp đầu ra cấp cho thiết bị tiêu thụ khi đầu vào thay đổi. - Mạch bảo vệ gồm transistor (NPN) T 1 , transistor (PNP) T 2 , thyristor Th, Báo cáo thực tập xưởng diode Đ 6 , điện trở R 2 , R 3 , R 4 . Cơ chế hoạt động mạch bảo vệ : - Khi hoạt động bình thường, I tải < I đm , điện áp qua R 1 đặt vào cực B T1 nên cực B T1 có thế dương hơn cực E T1  T 1 thông, sụt áp qua R 4 nhỏ nên U BT2 > U ET2  T 2 khoá  Th khoá  bộ ổn áp và đèn báo nguồn ra Đ 7 được cấp điện. - Khi I tải > I đm , sụt áp qua R 4 lớn  U BT2 giảm U ET2 = U ng – U Đ6 = 24 – 0.6 = 23.4 V U BT2 = U ng – I tải x R 4 = 24 – 0.7 x 1 = 23.3 V  U BT2 < U ET2  T 2 thông cấp xung điều khiển vào T 2  Th thông U BT1 < U ET1  T 1 khoá, dòng chảy qua thyristor về 0V, đèn báo nguồn ra Đ 7 tắt, mạch được bảo vệ. 3. Thiết kế mạch in : Kíchthước : 60 x 90 mm * Cách làm mạch in : - Đối với các mạch đơn giản có thể thiết kế bằng tay rồi tự vẽ mặt trái lên mặt đồng của tấm phíp đồng (thường sử dụng bút dạ). Đối với các mạch phức tạp, nhiều lớp thì sử dụng phần mềm OrCad để thiết kế rồi in lên giấy bóng kính, sau đó là tấm bóng kính lên tấm phíp đồng Sau khi đã có mặt trái mạch in trên tấm phíp đồng thì ngâm vào dung dịch muối sắt FeCl 3 , tuỳ độ rộng đường kẻ mà ngâm trong 10 ÷ 20 phút Ngâm xong dùng cồn tẩy vết mực và lấy giấy ráp đánh nhẹ làm bóng đường mạch đồng giúp hàn chân linh kiện dính và chắc hơn Sau khi đã có mạch in tiến hành khoan lỗ trên bản mạch để cắm chân linh kiện, sử dụng mũi khoan đường kính 0.8mm dối với chân điện trở, mũi khoan đường kính 1mm đối với chân của các linh kiện còn lại. Sau khi khoan, dùng máy hàn để hàn cố định các chân linh kiện. Mối hàn nhỏ gọn, bao kín chân linh kiện, không được để mối hàn ở 2 chân khác nhau chạm vào nhau gây hỏng linh kiện khi thử nghiệm. IV . Thiết kế, chế tạo mạch điều chỉnh tốc độ động cơ : Báo cáo thực tập xưởng 1. Vẽ sơ đồ nguyên lý : R1 = R3 = 1K C1 = 1μF – 50V R2 = 4.7K TH : tryristor, loại 2P4M VR : biến trở 50K 2. Thuyết minh nguyên lý : Tmin ↔ VR = 0Ω → Tmin = R 1 x C 1 = 10 3 x 10 -6 = 1 ms Tmax ↔ VR = 50K → Tmax = ( R 1 + VR) x C 1 = 51 x 10 3 x 10 -6 = 51 ms - Do Th chỉ cho dòng điện qua 1 chiều, nên diode trong mạch dùng để nắn bán kỳ dương nạp vào tụ điện C 1  tạo điện áp kích cho cực G của Th. Tụ C 1 1μF kết hợp với điện trở R 1 = 1Ω và biến trở VR = 50K tạo thành mạch nạp RC tạo thời gian trễ. - Tuỳ thuộc trị số biến trở mà hằng số thời gian nạp điện của tụ lớn hay nhỏ  thời gian nạp điện của tụ lớn hay nhỏ R = 0Ω → Tmin = 1 ms R = 50K → Tmax = 51 ms - Thời gian nạp dài  Th được kích trễ điện áp đặt lên động cơ nhỏ động cơ quay với tốc độ thấp và ngược lại, thời gian nạp ngắn  Th được Báo cáo thực tập xưởng kích sớm điện áp đặt lên động cơ lớn động cơ quay với tốc độ cao. Phương trình đặc tính cơđiện : ω = - 3. Thiết kế mạch in : Kích thước : 50 x 80 mm Mặtphải Mặttrái - Tiến hành làm mạch in như mạch ổn áp ở trên. U ư kΦ R ư x I ư kΦ Bỏo cỏo thc tp xng CHNG II: Tỡm hiu PLC . Lp rỏp s úng hp sn phm I. Tm hiu PLC CPM1A 1. Lý thuyt: Các bộ điều khiển chơng trình hoá. Trong quá trình sản xuất thì hiệu quả của sản xuất là chìa khoá của thành công. Hiệu quả của quá trình sản xuất thể hiện ở các yếu tố rất rộng nh : Tốc đô sản xuát ra một sản phẩm của thiết bị và dây chuyền phải nhanh Giá nhân công và vật liệu làm ra phải hạ Chất lợng sản phẩm phải cao và ít phế phẩm. Thời gian chết của máy móc là tối thiểu. Các bộ điều khiển chơng trình hoá PLC đáp úng đợc hầu hết các yêu cầu trên và nh là yếu tố chính trong việc nâng cao hơn na hiệu quả của sản xuất. Trớc đây việc tự động hoá chỉ đợc áp dụng trong các sản xuất hàng loạt năng suất cao. Ngày nay cần thiết phải tự động hoá cả trong sản xuất các loại hàng hoá khác nhau nhằm nâng cao năng xuất và giảm vốn đầu t cho thiết bịvà xí nghiệp. Các hệ thống sản xuất linh hoạt ngày nay đáp ứng đợc các yêu cầu này. Hệ thống bao gồm các thiết bị nh các máy điều khiển số CNC, Robot công nghiệp, dây chuyền tự động. Bạn có thẻ tìm thấy rất nhiều các ứng dụng của bộ điều khiển lập trình PLC trong các hệ thống tự động đó. Quá trình phát triển TĐH : Trớc khi có các bộ điều khiển chơng trình hoá, trong sản xuất đã sử dụng nhiều phần tử điều khiển nh các trục Cam, các bộ khống chế hình trống, Khi Bỏo cỏo thc tp xng suất hiện Rele điền từ thì panel điều kkhiển bằng Rele đã trở thành chủ đạo trong điều khiển. Khi Transitor ra đời nó đợc áp dụng ngay ở nh nơi mà rele điện từ không đáp ứng đợc những yêu cầu điều khiển cao. Ngày nay lĩnh vực điều khiển đợc mở rộng đến cả quá trình sản xuất phức tạp, đến các hệ điều khiển tổng thể, hệ điều khiển kiểm tra tập trung hoá. Hệ điều khiển Logic thông thờng không thể đáp ứng đợc các yêu cầu phát triển. Các bộ điều khiển chơng trình hoá PLC và máy tính đã trở nên cần thiết. 2. Các định nghĩa về PLC : a. PLC là chữ viết tắt của chữ tiếng Anh Programmable Logic Controller nghĩa là bộ Điều khiển Logic Lập trình đợc. b. PLC là thiết bị điều khiển Có cấu trúc máy tính bao gồm bộ sử lý trung tâm CPU, Bộ nhớ ROM, Bộ nhớ RAM, dùng để nhớ chơng trình ứng dụng, và các cổng Vào/ Ra - INPUT/ OUTPUT CPU ROM RAM INP OUT Vo Ra Bỏo cỏo thc tp xng ( Hinh 1-1) Cấu trúc PLC c. Vị trí của PLC trong hệ thống đIều khiển: Hệ điều khiển truyền thống: Khối đầu vào Khối điều khiển Khối đầu ra Nút ấn Công tắc CT hanh trinh Cảm biến Rele TIM Re le Tgian Bộ đếm CNT >= So sánh Bản mạch điện tử Đông cơ Van Gia nhiệt C cu ch th Bỏo cỏo thc tp xng Hình 1-2. Hệ điều khiển truyền thống gồm các khối : Khối đầu vào : Gồm các nút điều khiển Các công tắc Các công tắc hành trình đặt tại máy Các cảm biến đo lờng đặt tại dây chuyền sản xuất. Khối điều khiển gồm các phần tử : Các loaị Re le Các bộ đếm , các bộ đếm thời gian . Các bộ so sánh Các bản mạch điện tử Khối đầu ra gồm : Các loại động cơ Các loại van Các thiết bị gia nhiệt Các thiết bị chỉ thị Hệ điều khiển dùng PLC Bộ điều khiển bằng PLC Nút ấn Công tắc CT hanh trinh Cảm biến Đông cơ Van Gia nhiệt Heater Hien thi Khối đầu vào Khối điều khiển Khối đầu ra [...]... hiu húa u vo c ghộp quang, cỏch ly vi s lý trong PLC vi th gii bờn ngoi v in u vo c ch to chun húa (dũng u vo 5mA Logic) Ghộp ni cm bin: Hỡnh 4: S ni PLC vi cm bin cú u ra ghộp Transistor NPN 2 u ra PLC Bỏo cỏo thc tp xng 1 L u a tớn hiu ra ca PLC 2 Phõn loi u ra: * u ra ghộp Rle * u ra ghộp Transistor Colector h 3 Cu trỳc u ra: Hỡnh 5: Cu trỳc u ra ghộp Rle Hènh 6: Cu trỳc u ra ghộp Transistor... dụng PLC: 1 Thời gian lắp đặt công trình ngắn hơn 2 Dễ thay đổi mà không gây tổn thất 3 Có thể tính chính xác đợc giá thành 4 Cần ít thời gian huấn luyện 5 Dễ thay đổi thiết kế nhờ phần mềm 6 ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng 7 Dễ bảo trì bảo hành nhờ : Bỏo cỏo thc tp xng Khả năng tín hiệu hoá Khả năng lu giữ mã lỗi Khả năng truyền thông 8 Độ tin cậy cao 9 Chuẩn hoá đợc thiết bị 10 Thích ứng... Khối điều khiển đợc thay bằng thiết bị điều khiển PLC kèm theo đó là một chơng trình ứng dụng, đợc lập trình dới dạng giản đồ thang nh hình vẽ 4 Khả năng của PLC : 4.1 Điều khiển Logic : Chức năng điều khiển re le Thời gian, đếm Thay cho các Panel đIều khiển và các mạch in Điều khiển Tự động, bán tự động , bằng tay các máy và các quá trình 4.2 Điều khiển liên tục : Thực hiện các phép toán số học... đầu vào thêm các khâu cảm biến Tơng tự ( Analog); Chiết áp,.vv Khối đầu ra có thêm các thiết bị tơng tự nh biến tần, động cơ SERVO, Động cơ bớc Khối điều khiển thêm các khâu biến đổi A/D, D/A 4.3 Điều khiển tổng thể : Điều hành quá trình và Báo động Ghép nối máy tính Ghép nối mạng tự động hoá Điều khiển tổng thể quá trình - Nghĩa là điều khiển một quá trình trong mối liên hệ với các quá trình... thanh ghi: a ch bit D3H v D4H, hai thanh ghi RS0 v RS1 dựng xỏc lp dóy thanh ghi c s dng *C trn OV: a ch bit D2H, c s dng trong cỏc phộp toỏn cng cú du, vi cỏc phộp toỏn cng khụng du c trn OV c b qua, khụng cn quan tõm n Phộp cng hai s OV cú du ln hn Nu: +127 thỡ OV=1 Hoc phộp tr hai s cú du nh hn -127 thỡ OV=1 Cỏc trng hp cũn li OV=0 *C chn l: a ch bit D0H, c chn l P t ng c t bng 1 hoc 0 sao cho tng... Program Store Enable) l chõn cho phộp truy xut b nh chng trỡnh ngoi, l tớn hiu xut tớch cc mc thp Chõn s 29 PSEN\=0: trong thi gian CPU tỡm- np lnh t ROM ngoi PSEN\=1: khi CPU s dng ROM trong Khi s dng b nh chng trỡnh bờn ngoi chõn PSEN\ thng ni vi chõn OE\ ca ROM ngoi cho phộp c mó lnh t ROM ngoi 2.6 ALE ALE (Address Latch Enable) chõn 30, l xung ca ngừ ra cho phộp cht a ch thc hin gii a hp cho... A8H-AFH, dựng cho phộp hoc khụng cho phộp cỏc ngt hot ng (tng ngt riờng r hoc tt c cỏc ngt) - Thanh ghi IP (Interrupt Priority) a ch byte B8H, a ch bit B8H-BCH, dựng thit lp mc u tiờn cho cỏc ngt ( u tiờn thp hoc u tiờn cao) - Thanh ghi PCON (Power control) a ch byte 87H, iu khin tc baud ca port ni tip, iu khin ch ngun gim v ch ngh ca chip Trong ú: + Bit SMOD: Serial Mode cho phộp tng gp ụi tc ... byte l 8EH Khi set bit ny ALE ch tớch cc trong thi gian thc thi lnh MOVC hoc MOVX, ngc li chõn ny s c kộo lờn mc cao Vic set bit khụng cho phộp ALE hot ng s khụng cú tỏc dng nu b vi iu khin ang ch chy chng trỡnh bờn ngoi 2.7 EA\ EA( External Access) chõn 31, cho phộp truy xut b nh chng trỡnh (ROM) ngoi, l mt tớn hiu nhp tớch cc mc thp EA\=0: chip s dng chng trỡnh ca ROM ngoi EA\=1: chip s dng chng trỡnh... vi iu khin 89S51 cú 4KB l b nh Flash ROM cho phộp xúa b nh ROM bng in v np vo chng trỡnh mi cng bng in, cú th np xúa nhiu ln B nh ROM c nh a ch bt u t 0000H Ngoi ra 89S51 cũn cú kh nng m rng b nh ROM vi vic giao tip vi b nh ROM bờn ngoi lờn n 64KB(a 3.2 ch B t nh 0000H-FFFFH) d liu(RAM) B nh RAM dựng lu tr d liu, cỏc kt qu trung gian v kt qu cui cựng ca phộp toỏn, x lý thụng tin AT89S51 cú 128byte RAM... ngi ta phi thay i cỏc bit chn dóy trong thanh ghi trng thỏi PSW bng cỏc cõu lnh trong chng trỡnh Cỏc dóy thanh ghi cho phộp truy xut d liu nhanh, lnh truy xut n gin v ngn gn nờn ngi vit chng trỡnh thng s dng cỏc thanh ghi ny Vựng RAM nh a ch bit: cú 210 ụ nh bit c nh a ch, cho phộp x lý tng bit d liu riờng l m khụng nh hng n cỏc bit khỏc trong c byte Trong ú cú 128 bit nm trong cỏc ụ nh cú a ch byte . Thiết kế sơ đồ, lắp ráp 3. Thi công lắp ráp CHương II: Thiết kế chế tạo mạch ổn áp 1. Sơ đồ nguyên lý 2. Thi công lắp ráp 3. Thử nghiệm CHương III: Lắp mạch: thiết kế và lắp mạch thời gian dùng. và thực tế hơn nhiều. Hà Nội, ngày 24,tháng 01,năm 2011 Báo cáo thực tập xưởng NỘI DUNG THỰC TẬP Chương I: Lắp ráp sơ đồ đóng hộp sản phâm: 1. Tìm hiểu công nghệ PLC CPM1A 2. Thiết kế sơ đồ, . thích với các thiết bị khác 4. Sơ đồ lăp ráp Modul PLC CPM1A Báo cáo thực tập xưởng 3. THI CÔNG LẮP RÁP SƠ ĐÒ ĐÓNG HỘP SẢN PHẨM 3.1. Kiến thức liên quan Nguyên lý dây chuyền đóng hộp sản phẩm CPM1A