thiết kế hệ thống điều khiển cho máy dập tự động

thiết kế hệ thống điều khiển cho máy dập tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ …… ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY DẬP TỰ ĐỘNG GVHD: Hoàng Hữu Tân SVTH: Nguyễn Đình Sang ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n TP VINH, Tháng 04 – 2011 Nhận xét giáo viên hướng dẫn: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Sv thực Gv hướng dẫn Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) Gv giảng dạy ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Nguyễn Đình Sang Hồng Hữu Tân Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) Hồng Hữu Tân ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Lời nói đầu Ngày nay, ngành cơng nghiệp phát triển mạnh đòi hỏi quy trình làm việc nhanh hiêu Quy trình cơng nghệ dập phơi tự động mà chúng tơi thực phần nhỏ thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa ngày Có nhiều cách để thiết kế hệ thống điều khiển dập phơi tự động khác nhau, chúng tơi thiết kế hệ thống điều khiển dập phơi tự động điều khiển khí điện khí nén Trong q trình thực đồ án chúng tơi cố gắng chắn khơng thiếu sai xót Vì vậy, chúng tơi - người làm đồ án mong ý kiến đóng góp q thầy bạn Nhân xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Hồng Hữu Tân bạn giúp chúng tơi hồn thành đồ án Xin chân thành cảm ơn! Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n CHƯƠNG I DẪN NHẬP Hiện trạng: Ngày nay, tự động hoá ưu tiên lựa chọn hầu hết lónh vực kinh tế quốc dân Chính nhờ phát triển tự động hoá mà người tạo nhiều sản phẩm chất lượng cao nhằm đáp ứng nhiều nhu cầu phức tạp đời sống xã hội Hiện để sử dụng hệ thống dập phôi phân xưởng khí người ta cần hai công nhân Vì yêu cầu tự động hóa hệ thống cần thiết để tiết kiệm nhân công nâng cao suất hệ thống Vài nét phát triển công nghệ thủy lực - khí nén: Không khí xung quanh ta nhiều nguồn lượng lớn mà người biết sử dụng chúng từ trước Công Nguyên Tuy nhiên phát triển ứng dụng khí nén lúc hạn chế chưa có phối hợp ngành vật lý, học v.v Mãi kỷ XVII, nhà kó sư chế tạo người Đức Otto von Guerike, nhà toán học triết học người Pháp Blaise Pascal, nhà vật lý người Pháp Denis Papin xây dựng nên tảng ứng dụng khí nén Trong kỉ XIX, máy móc thiết bò sử dụng lượng khí nén phát minh như: thư vận chuyển ống khí nén (1835) Josef Ritter, phanh khí nén (1880), búa tán đinh khí nén (1861)… Với phát triển mạnh mẽ lượng điện, vai trò sử dụng lượng khí nén bò giảm dần Tuy nhiên việc sử dụng lượng khí nén đóng vai trò cốt yếu nhiều lónh vực, mà sử dụng lượng điện nguy hiểm; sử dụng lượng khí nén dụng cụ nhỏ, truyền động với vận tốc lớn; sử dụng lượng khí nén thiết bò búa hơi, dụng cụ Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n dập, phun sơn, giá kẹp chi tiết… dụng cụ, đồ gá kẹp chặt máy Cùng với phát triển không ngừng lónh vực tự động hóa, ngày thiết bò truyền dẫn, điều khiển thủy lực – khí nén sử dụng máy móc trở nên rộng rãi hầu hết lónh vực công nghiệp máy công cụ CNC, phương tiện vận chuyển, máy cắt, máy uốn, máy ép phun, dây chuyền chế biến thực phẩm,… thiết bò làm việc linh hoạt, điều khiển tối ưu, đảm bảo xác cao, công suất lớn với kích thước nhỏ gọn lắp đặt dễ dàng không gian chật hẹp so với thiết bò truyền động điều khiển khí hay điện Ưu – nhược điểm khí nén: Ưu điểm: • Do khả chòu nén (đàn hồi) lớn không khí, trích chứa khí nén cách thuận lợi Như có khả ứng dụng để thành lập trạm trích chứa khí nén • Khả truyền tải lượng khí nén xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp xuất đường dẫn • Không gây ô nhiễm môi trường • Chi phí thấp để thiết lập hệ thống truyền động khí nén, phần lớn xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén có sẵn • Hệ thống phòng ngừa áp suất giới hạn đảm bảo Nhược điểm: • Lực truyền tải trọng khí nén thấp • Khi tải trọng hệ thống thay đổi, vận tốc truyền thay đổi, khả đàn hồi khí nén lớn, thực chuyển động thẳng quay • Dòng khí thoát đường dẫn gây nên tiếng ồn • Hiện nay, lónh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với cơ, với điện tử, PLC Cho nên khó xác đònh cách xác, rõ ràng ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển  Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Yêu cầu giới hạn đề tài: Thiết kế mô hình hệ thống dập phôi tự động dùng lượng khí nén điều khiển Điện - Khí nén CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT A NGUỒN KHÍ NÉN Máy nén khí: Khái niệm: Máy nén khí thiết bò tạo áp suất khí, lượng học động điện động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt Phân loại: a Theo áp suất: • Máy nén khí áp suất thấp: p ≤ 15 bar • Máy nén khí áp suất cao: p ≥ 15 bar • Máy nén khí áp suất cao: p ≥ 300bar b Theo nguyên lý hoạt động: • Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu pittông, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít • Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm máy nén khí theo chiều trục Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Máy nén khí Bình trích chứa khí nén: Khí nén sau khỏi máy nén khí xử lý cần phải có phận lưu trữ để sử dụng Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ tách nước Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất máy nén khí công suất tiêu thụ thiết bò sử dụng, kích thước phụ thuộc vào phương pháp sử dụng: ví dụ sử dụng liên tục hay gián đoạn Ký hiệu : Máy nén khí Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n B CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  Một số khái niệm: Một hệ thống điều khiển bao gồm mạch điều khiển vòng hở (Open – loop Control System) với phần tử sau:  Phần tử đưa tín hiệu : nhận giá trò đại lượng vật lý đại lượng vào, phần tử mạch điều khiển Ví dụ: van đảo chiều, rơle áp suất  Phần tử xử lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo quy tắc logic đònh, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR AND  Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái đối tượng điều khiển, đại lượng mạch điều khiển Ví dụ: xilanh, động khí nén Van đảo chiều: Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng lượng cách đóng, mở hay chuyển đổi vị trí, để thay đổi hướng dòng lượng Ngun lý hoạt động số van đảo chiều: a) Van đảo chiều 3/2: Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (12), cửa (1) bị chặn cửa (2) nối với cửa (3) Khi có tín hiệu điện tác động vào cửa (12), nòng van dịch chuyển phía bên phải, cửa (1) nối với cửa (2) cửa (3) bị chặn Trường hợp tín hiệu tác động vào cửa (12) đi, tác động lò xo, nòng van trở vị trí ban đầu Ký hiệu: Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Van đảo chiều 3/2 b) Van đảo chiều 5/2: Khi chưa có tín hiệu điện tác động vào cửa (14), cửa (3) bị chặn, cửa (1) nối với cửa (2) cửa (4) nối với cửa (5) Khi có tín hiệu điện tác động vào cửa (14) nòng van dịch chuyển sang phải, cửa (2) nối với cửa (3) cửa (1) nối với cửa (4) cửa (5) bị chặn Khi tín hiệu tác động vào cửa (14) tác động lò xo nòng van trở vị trí ban đầu Ký hiệu: Van đảo chiều 5/2 Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Ưu điểm: Vạch hướng tổng quát trình điều khiển, có tác dụng phương tiện thông tin người sản xuất phần tử điều khiển kỹ thuật viên sử dụng Nguyên tắc hoạt động mạch điều khiển máy dập thể hiển sau: • Bước thực thứù nhất: Khi pittong vò trí ban đầu (S1=1, S2=0), ấn nút khởi động S0 (START) Khi S0 = khí tác động làm pittong A (A+) • Bước thực thứ 2: Khi pittong A đến cuối hành trình chạm công tắc hành trình S2, S2 = pittong B (B+), S2 = mạch bò gián đoạn quay trở lại với S1 • Bước thực thứ 3: Khi pittong B đến cuối hành trình chạm công tắc hành trình S4, pittong B lùi (B_) • Bước thực thứ 4: Khi pittong B vò trí ban đầu chạm công tắc hành trình S3, pittong C (C+) • Bước thực thứ 5: Khi pittong C đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình S6, pittong B (B+) • Bước thực thứ 6: Khi pittong B đến cuối hành trình chạm vào công tắc hành trình S4, pittong B (B_) • Bước thực thứ 7: Khi pittong B chạm công tắc hành trình S3, pittong C (C_) • Bước thực thứ 8: Khi pittong C chạm công tắc hàng trình S5, pittong A (A_) • Bước thực thứ 9: Khi pittong A chạm công tắc hành trình S1, trình điều khiển kết thúc Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 25 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n A S2 = không S3 = có có C B S4 = START S0 = S3 = không có S1 = C không không A B S2 = S5 = có có có S1 = không S6 = END B S4 = B S3 = không Lưu đồ tiến trình Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 26 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n 1.5.10 Sơ đồ mạch điều khiển khí nén: Mạch khí Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 27 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n S2 A S1 S4 B S3 S6 C S5 Sơ đồ trạng thái mạch 1.5.11 Nguyên lý làm việc mạch khí Ban đầu cơng tắc hành trình S1, S3, S5 bị chặn L0, L3 có khí nên khởi động máy làm việc cách nhấn nút Start khí chuyển từ tầng qua công tắc Start tác động trực tiếp vào bên trái van đảo chiều 5/2 ( phần tử điều khiển xylanh A), cửa vào số nối với cửa số cửa số nối với cửa xả số làm cho xylanh A kẹp chặt chi tiết vò trí dập tác động vào công tắc hành trình S2 Khi công tắc hành trình S2 bò chặn khí từ tầng qua công tắc hành trình S2 tác động vào van đảo chiều 5/2 ( phần tử nhớ trung gian X) điều khiển khí chuyển tầng từ "L3" sang "L2", qua van logic OR ( phần tử điều kiện xylanh B) đồng thời với khí từ "L2" qua van AND tác động vào van đảo chiều 5/2 (phần tử điều khiển xylanh B) điều khiển xylanh B dập chi tiết lần thứ chạm vào công tác hành trình S4 Khi công tắc hành trình S4 bò chặn, khí từ công tắc hành trình S4 tác động vào bên trái van đảo chiêu 5/2 ( phần tử nhớ trung gian Y) điều khiển khí chuyển tầng từ L0 sang L1 Khí từ L1 qua cơng tắc hành trình S5 kếât hợp vớùi khí từ S4 điều khiển xylanh B kết thúc lầân dập thứ chạm vào công tắc hành trình S3 Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 28 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Khi công tắc hành trình S3 bò chặn khí từ L1 qua công tắc hành trình S3 khí từ L2 tác động vào bên trái van đảo chiều 5/2(phần tử điều khiển xylanh C) điều khiển xylanh C đẩy cấu kẹp chặt chi tiết xylanh A đưa chi tiết vào vò trí dập thứ 2, chạm vào công tắc hành trình S6 Khi công tắc hành trình S6 bò chặn khí từ L1 qua công tắc hành trình S6 với khí từ L2 tác động vào bên trái van đảo chiều 5/2 (phần tử điều khiển xylanh B) điều khiển xylanh B dập chi tiết lần chạm vào công tắc hành trình S4 Khi công tắc hành trình S4 bò chặn khí từ S4 kết hợp với khí từ S6 tác độïng vào phần tử nhớ X điều khiển chuyển khí L2 vò trí ban đầu L3 lúc khí từ L3 qua van AND tác động vào bên phải van 5/2 điều khiển xylanh B kết thúc lần dập thứ 2, chạm vào công tắc hành trình S3 Khi S3 bò chặn lần khí từ L1 qua S3 kết hợp với khí lừ L3 tác động vào van đảo chiều 5/2 ( phần tử điều khiển xylanh C) điều khiển xylanh C đưa cấu kẹp chi tiết xilanh A vò trí ban đầu chạm vào công tắc hành trình S5 Khi S5 bò chặn khí từ S3 S5 khí từ L3 tác động vào van đảo chiều 5/2 (phần tử điều khiển xilanh A) điều khiển xilanh A nới lỏng chi tiết chạm vào công tắc hành trình S1 Khi S1 bò chặn khí qua S1 tác độïng vào van đảo chiều 5/2 (phần tử nhớ Y) điều khiển khí chuyển tầng kết thúc trình dập phôi tự động Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 29 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n B PHẦN ĐIỆN – KHÍ NÉN I Sơ đồ hành trình bước: I I I II I S2 + A _ S1 + S4 B S3 + S6 C S5 a Sơ đồ mạch khí nén Y1 Y2 C S4 S5 52% 53% S3 Y3 Y4 Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) S6 52% B S2 53% S1 52% 53% A Y5 Y6 30 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Thiết kế tầng mạch mạch điên điều khiển +24V START K1 K1 K1 K2 K2 K2 TÇng E2 TÇng E1 K1 TÇng E3 K2 Mạch điện ba tầng 0V Các tầng mạch điện điều khiển tạo rơle Nhìn chung để tạo N tầng người ta cần có N -1 rơle, để tạo mạch tầng cho mạch điều khiển máy dập tự động với ba tầng cần có rơle Sơ đồ mạch điện – khí nén dùng Rơle:  Phương trình mạch khí nén sau rút gọn A+ = Y U START A2 = S3US5U X UY B+ = (S2UXU Y )V (S6UXUY) B2 = X V (S4US5UY) C+ = S3UXUY C2 = S3U X UY X+ = S2U Y X2 = S4US6 Y+ = S4 Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 31 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Y2 =S1US3  Phương trình mạch khí nén sau rút gọn biểu đồ karnaugh chuyên sang điện ta cần có số phần tử điều khiển điện ( phần tử dược thay cho phần tử nhớ trung gian X, Y mạch điều khiển khí) sau: Phần tử nhớ trung gian X, Y ( van đảo chiều) relay K1, K2  Các van đảo chiều điều khiển gián tiếp khí nén hai phía thay van dảo chiều điều khiển gián tiếp nam châm điện hai phía Phương trình mạch điều khiển điện viết sau: Tín hiệu đầu vào: E1 = S1 ^ START = START ^ S1 E2 = KS ^ S4 = KS ^ KS4 E3 = KS V S = KS4 ^ KS6 Tín hiệu đầu ra: Y1 = L1 = K1 Y2 = L3 ^ S3 ^ S5 = K1 ^ KS3 ^ KS5 Y3 = (L1 ^ S2) V (L2 ^ S6) = (K1 ^ S2) v (K2 ^ KS6) Y4 = (L2 ^ S4) V L3 = (K2 ^ KS4) V K1 Y5 = L2 ^ S3 = K2 ^ KS3 Y6 = L1 ^ S3 = K1^ KS3 b Sơ đồ mạch điện Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 32 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n +24V START K1 10 12 13 14 15 K1 KS4 K1 K1 S3 S4 S6 KS3 KS4 KS6 K2 S1 K2 K2 K2 KS3 KS3 KS3 KS4 KS6 KS4 KS6 S5 S2 K1 K2 Y5 Y3 Y1 Y4 Y6 Y2 0V 10 9 10 c Sơ đồ tổng hợp điện - khí nén Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 33 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n B Y1 5 START K1 Y5 Y4 2 Y3 +24V S5 52% Y2 S4 53% S3 53% C S2 52% 53% S1 Y6 1 S6 52% A 10 12 13 14 15 K1 KS4 K1 K1 S3 S4 S6 K2 S1 K2 K2 K2 KS3 KS3 KS3 KS4 KS6 KS4 KS6 S5 S2 K1 K2 Y5 Y3 Y1 Y4 Y6 Y2 KS3 KS4 KS6 0V 10 9 10 d Nguyên lý làm việc mạch điện điều khiển Ban đầu cơng tắc hành trình S1, S3, S5 bị chặn nên rơle KS3 có điện nên khởi động máy cách nhấn nút Start rơle K1 có điện làm Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 34 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n cho công tắc K1 đóng nên tầng có điện làm cho Y1 có dòng điện qua tác động làm xilanh A kẹp chặt chi tiết vò trí dập chạm vào công tắc hành trình S2 Khi công tắc hành trình S2 bò chặn làm cho Y3 có điện điều khiển xylanh B thực trình dập thứ nhất, chạm vào công tắc hành trình S4 Khi S4 sò chặn KS4 có điện làm cho khóa KS4 bò đóng tạo thành đường dẫn cho K2 có điện, công tắc K2 khóa lại đưa xylanh A kết thúc trình dập lần thứ chạm vào công tắc hành trình S3 Khi S3 bò chặn KS3 có điện làm cho công tắc KS3 đóng lại, KS mở Nên dòng điện qua KS3 tác động vào Y5 điều khiển xylanh C đẩy cấu kẹp chi tiết xylanh A vào vò trí dập thứ 2, kết thúc trình xylanh C chạn vào công tắc hành trình S6 Khi S6 bò chặn làm cho KS6 khóa lại KS dược mở tạo điều kiện cho dòng điện chạy qua tác động vào Y3 lần thứ điều khiển xylanh B dập lần Khi kết thúc trình xylanh B chạm vào công tắc hành trình S4 Khi S4 bò chặn đồng thời lúc S6 bò chặn nên công tắc phụ đònh KS4, KS6 đồng thời KS KS mở làm cho rơle K1 bò ngắt điện công tắc phụ đònh K1 đóng lại, dòng điện qua tạo điều kiện để dòng điện tác động vào Y4 lần điều khiển xylanh B kết thúc lần dập thứ chạm vào công tắc hành trình S3 lần thứ Khi S3 bò chặn lần công tắc KS3 đóng lại lần thứ KS đóng lại lần tạo điều kiện cho dòng điện qua Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 35 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n tác động vào Y6 điều khiển xylanh C đồng thời đưa cấu kẹp chi tiết xylanh i vò trí ban đầu chạm vào công tắc hành trình S5 Khi S5 bò chặn dòng điện chạy qua S5 tác động vào Y2 điều khiển xylanh A nới lỏng chi tiết chạm vào công tắc hành trình S1 kết thúc trình dập chi tiết với ba xylanh CHƯƠNG IV Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 36 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ A KẾT QUẢ THỰC HIỆN Sau trình thực với nhiều cố gắng nỗ lực thân với tận tình hướng dẫn thầy Hoàng Hữu Tân, tập đồ án hoàn thành thời gian quy đònh theo yêu cầu đặt Thiết kế hệ điều khiển cho máy dập phôi tự động Để thực yêu cầu chúng em nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề về:  Thiết kế mạch điều khiển khí nén  Thiết kế mạch điều khiển điện – khí nén  Mô mạch điều khiển điện – khí nén phần mềm mô automation studio 5.0 Festo fuilsim Mô đồ họa Autocad  Và vấn đề khác có liên quan đến đề tài B HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Do giới hạn thời gian thực đồ án điều kiện thiết bò không cho phép nên nhóm nghiên cứu chưa thể phát triển đồ án lên mức cao Một số hạn chế hướng phát triển đề tài: • Hoàn thiện hệ thống dập phôi tự động • Các chi tiết để dập phôi mang tính mô chưa thực tế hóa • Mở rộng khả dập điều chỉnh kích thước dập phôi cách linh hoạt Mặc dù có nhiều cố gắng với trình độ kiến thức có hạn nên không tránh khỏi sai lầm thiếu xót không mong muốn Rất mong quý thầy cô có ý kiến đóng góp bổ sung để đề tài hoàn thiện Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 37 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n MỤC LỤC CHƯƠNG I: DẪN NHẬP Hiện trạng Vài nét phát triển công nghệ thủy lực – khí nén Yêu cầu giới hạn đề tài -5 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT A NGUỒN KHÍ NÉN -6 Máy nén khí Bình trích chứa khí nén -7 B CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐIỀU KHIỂN -7 Van đảo chiều -8 Van tiết lưu -9 Xylanh khí nén 10 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG A THIẾT KẾ MẠCH THUẦN KHÍ -12 Biểu đồ trạng thái quy trình làm việc 12 Sơ đồ hành trính bước 13 Chia tầng 14 Các phương trình logic -15 Biểu đồ karnaugh 17 Sơ đồ mạch logic -21 Sơ đồ chức 22 Lưu đồ tiến trình 23 Sơ đồ mạch khí 25 10 Nguyên lý làm viêc mạch khí 26 B PHẦN ĐIỆN – KHÍ NÉN -28 Sơ đồ hành trình bước 28 Sơ đồ mạch khí nén 28 Sơ đồ mạch điện điều khiển 31 Nguyên lý làm việc mạch điện điều khiển 33 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ A KẾT QUẢ THỰC HIỆN -34 B HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI -34 Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 38 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG – HUỲNH NGUYỄN HOÀNG, Hệ Thống Điều Khiển Bằng Thủy Lực, NXB Giáo Dục [2] NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG, Hệ Thống Điều Khiển Bằng Khí Nén , NXB Giáo Dục Hệ thống điều khiển thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 39 [...]... những thông số và phần tử điều khiển Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 24 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n Ưu điểm: Vạch ra hướng tổng quát của quá trình điều khiển, có tác dụng như một phương tiện thông tin giữa người sản xuất phần tử điều khiển và kỹ thuật viên sử dụng nó Nguyên tắc hoạt động của mạch điều khiển của máy dập được thể hiển như sau:... logic ban đầu: Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 18 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n X X Y Y S1 S2 S3 S4 S5 S6 + A A- & S & R & S & R & & & >= 1 >= 1 + B B- S R & & S R & & S R & + CC 1.6 Biểu đồ karnaugh: Tín hiệu điều khiển của phần tử nhớ trung gian được biểu diễn đối xứng qua trục: Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 19 ĐỒ... tử nhớ Y) điều khiển khí chuyển tầng và kết thúc một quá trình dập phôi tự động Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 29 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n B PHẦN ĐIỆN – KHÍ NÉN I Sơ đồ hành trình bước: I I I II I S2 + A _ S1 + S4 B S3 + S6 C S5 1 3 2 5 4 6 9 8 7 a Sơ đồ mạch khí nén 2 Y1 4 Y2 5 3 1 C S4 S5 52% 53% 4 S3 2 Y3 Y4 5 3 1 Hệ thống điều khiển bằng... công tắc hành trình S4 sẽ tác động vào bên trái van đảo chiêu 5/2 ( phần tử nhớ trung gian Y) điều khiển khí chuyển tầng từ L0 sang L1 Khí từ L1 đi qua cơng tắc hành trình S5 kế t hợp vớùi khí đi ra từ S4 sẽ điều khiển xylanh B đi về kết thúc lầân dập thứ nhất và chạm vào công tắc hành trình S3 Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 28 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD:... dụng: Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 11 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Miếng đệm đầu trục Nam châm Đệm ống ngồi Vỏ ngồi Ống dân thanh Miếng đệm Vỏ bọc mặt trước Mặt dẫn khí Cơng tắc từ Cần pittong Vòng chống mòn Đệm pittong Xylanh tác dụng đơn dùng lò xo Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 12... điện Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 32 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n 1 +24V START 2 K1 3 9 10 12 13 14 15 K1 4 KS4 K1 6 K1 S3 S4 S6 KS3 KS4 KS6 K2 S1 K2 K2 K2 KS3 KS3 KS3 KS4 KS6 KS4 KS6 S5 S2 K1 K2 Y5 Y3 Y1 Y4 Y6 Y2 0V 10 2 3 9 8 4 6 9 3 5 10 1 3 9 2 6 c Sơ đồ tổng hợp điện - khí nén Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) ... S1 và kết thúc một quá trình 1 1.3 Xác đònh hệ điều kiện: Bước 1 2 3 4 S1 1 0 0 0 S2 0 1 1 1 Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) S3 1 1 0 1 S4 0 0 1 0 S5 1 1 1 1 S6 0 0 0 0 15 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n 5 6 7 8 9 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1.4 Chia tầng: - Dựa vào hệ điều kiện ta xác đònh được các bước có hệ điều. .. quá trình điều khiển kết thúc Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 25 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n 1 A S2 = 1 không S3 = 1 có có C B S4 = 1 START S0 = 1 S3 = 1 không không có có 1 S1 = 1 không có C không không A B không có S2 = 1 S5 = 1 có có có S1 = 1 không S6 = 1 END không có B S4 = 1 không có B S3 = 1 không Lưu đồ tiến trình Hệ thống điều khiển bằng... vậy để tạo mạch tầng cho mạch điều khiển máy dập tự động với ba tầng thì cần có 2 rơle 1 Sơ đồ mạch điện – khí nén dùng Rơle:  Phương trình của mạch khí nén sau khi rút gọn A+ = Y U START A2 = S3US5U X UY B+ = (S2UXU Y )V (S6UXUY) B2 = X V (S4US5UY) C+ = S3UXUY C2 = S3U X UY X+ = S2U Y X2 = S4US6 Y+ = S4 Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 31 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN... = 1 không có B S3 = 1 không Lưu đồ tiến trình Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 26 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n 1.5.10 Sơ đồ mạch điều khiển bằng thuần khí nén: Mạch thuần khí Hệ thống điều khiển bằng thủy lực - khí nén (Máy dập tự động) 27 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC KHÍ NÉN GVHD: Hoµng H÷u T©n S2 A S1 S4 B S3 S6 C S5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sơ đồ trạng ... nghệ dập phơi tự động mà chúng tơi thực phần nhỏ thời đại cơng nghiệp hóa đại hóa ngày Có nhiều cách để thiết kế hệ thống điều khiển dập phơi tự động khác nhau, chúng tơi thiết kế hệ thống điều. .. theo yêu cầu đặt Thiết kế hệ điều khiển cho máy dập phôi tự động Để thực yêu cầu chúng em nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề về:  Thiết kế mạch điều khiển khí nén  Thiết kế mạch điều khiển điện – khí... lónh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với cơ, với điện tử, PLC Cho nên khó xác đònh cách xác, rõ ràng ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển  Hệ thống điều khiển