(NB) Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề.
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Tác giả (chủ biên) VŨ NGỌC VƯỢNG GIÁO TRÌNH BÀI TẬP TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ (Lưu hành nội bộ) Hà Nội năm 2012 Tuyên bố quyền Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội LỜI NĨI ĐẦU Trong chương trình đào tạo trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề thực hành nghề giữ vị trí quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần giáo trình nội bộ, mang tính khoa học đáp ứng với yêu cầu thực tế Nội dung giáo trình “BÀI TẬP TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ” xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, Giáo trình nội nhà giáo có nhiều kinh nghiệm nhiều năm làm cơng tác ngành đào tạo chuyên nghiệp Giáo trình biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập nội dung bản, cốt yếu để tùy theo tính chất ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp khơng trái với quy định chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề Tuy tác giả có nhiều cố gắng biên soạn, giáo trình chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận tham gia đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp chuyên gia kỹ thuật đầu ngành Xin trân trọng cảm ơn! CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN ĐÀO TẠO BÀI TẬP TỔNG HỢP CƠ ĐIỆN TỬ Mã số mô đun: MĐ 49 Thời gian mô đun: 60 ( Lý thuyết: 12 giờ; thực hành: 48 giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong môn học, mô đun chuyên môn nghề; trước thực mô đun thực tập tốt nghiệp - Tính chất: Là mơ đun bắt buộc chương trình đào tạo nghề Cơ điện tử II MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Phân tích chức hoạt động, đặc biệt chu trình làm việc điều kiện logic quy trình tự động hóa; - Tìm kiếm thơng tin từ tài liệu kỹ thuật, vẽ, internet áp dụng vào công việc; - Xây dựng giải pháp cho vấn đề liên quan đến q trình tự động hóa tay máy vẽ sơ đồ theo tiêu chuẩn (giản đồ trạng thái, biểu đồ chức năng); - Đọc, phân tích vẽ vẽ khí, sơ đồ điện-khí nén lắp ráp hệ thống điện tử; - Thiết kế chương trình ứng dụng; - Xác định bước cần thiết để thực công việc lắp đặt, đấu nối cho hệ thống điện tử điều khiển PLC; - Lắp ráp phận phần tử hệ thống điện tử hiệu chỉnh phần tử; - Nạp chương trình vào PLC thử nghiệm, vận hành hệ thống điện tử - Trình bày kết trước hội đồng đánh giá (sử dụng Power point); - Có khả tự nghiên cứu để nâng cao kiến thức kỹ năng; - Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp biện pháp an toàn; - Có tư tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập khả phối hợp làm việc nhóm trình học tập sản xuất III NỘI DUNG MÔ ĐUN: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Số TT Tên mô đun Tổng số Đề xuất giải pháp Thời gian Lý Thực thuyết hành Kiểm tra* Thiết kế tài liệu Thực Báo cáo kết 12 42 31 2 Cộng 60 12 44 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính vào thực hành Nội dung chi tiết: Bài Đề xuất giải pháp Thời gian:4 Mục tiêu: - Đề xuất nội dung, mô tả yêu cầu công nghệ tập cần thực (một trạm cụ thể); - Trình bày phương pháp thực nội dung đề xuất - Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình thực tập Mô tả yêu cầu công nghệ Hệ thống điều khiển gồm có trạm sau: Trạm Distribution Station – Trạm cung cấp – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Đây trạm cấp phát chi tiết phôi cho trạm làm việc Trạm cấp phơi mơ tả qui trình cung cấp phôi cho dây chuyền sản xuất, trạm dùng để tách chi tiết cần gia công ổ chứa Từng chi tiết đưa vào vị trí làm việc, vận chuyển đến vị trí thao tác theo qui định Phôi giữ giác hút với công tắc chân không để kiểm tra phôi hút vận chuyển xylanh xoay, vận chuyển phôi đến trạm Chức trạm cung cấp là: Tách chi tiết gia công khỏi ổ chứa, Chuyển chi tiết gia công cấu dẫn quay dùng giác hút Trạm cung cấp bao gồm phận sau: Module ổ chứa dạng ống xếp, Module vận chuyển Trạm Testing Station – Trạm kiểm tra – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Trạm Kiểm tra xác định đặc tính chi tiết phôi nạp vào Module cảm biến xác định màu chi tiết cảm biến điện dung thăm dò chi tiết phơi mà khơng quan tâm đến màu sắc Cảm biến khuyếch tán xác định chi tiết phôi kim loại chi tiết phôi màu đỏ Chi tiết phôi màu đen không nhận biết cảm biến khuyếch tán Cảm biến quang điện phản xạ hiển thị vùng làm việc giá đỡ chi tiết phôi có trống hay khơng trước chi tiết phơi nhấc lên module nâng hạ Cảm biến tương tự module đo lường xác định chiều cao chi tiết phơi Tín hiệu xuất số hố qua so sánh có giá trị ngưỡng điều chỉnh cấp cho PLC có sử dụng xử lý tín hiệu tương tự thơng qua khối kết nối Xy lanh thẳng dẫn chi tiết phôi theo hướng xuôi xuống trạm qua máng trượt phía có đệm khí Các chi tiết phôi khác phân loại máng phía Trạm Gia Cơng – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Chức trạm gia cơng: Kiểm tra đặc tính chi tiết phơi (Vị trí xác định, lỗ), gia cơng khí chi tiết phơi, cung cấp chi tiết phôi đến trạm Trong trạm gia công, chi tiết phôi kiểm tra gia công Bàn quay phân độ Bàn quay phân độ điều khiển động điện chiều Bàn quay định vị trí mạch Relay, với vị trí bàn phát cảm biến điện cảm Trên Bàn quay phân độ chi tiết phơi kiểm tra khoan q trình song song Cơ cấu dẫn động điện từ với cảm biến điện cảm kiểm tra chi tiết phôi đưa vào vị trí xác hay chưa Trong khoan, chi tiết phôi kẹp cấu dẫn động điện từ Trạm Tay gắp – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Chức Tay gắp: Xác định rõ đặc tính vật liệu chi tiết phôi, gắp chi tiết phôi từ module giữ phôi, đặt chi tiết phôi vào máng trượt “kim loại / màu đỏ” màu đen, di chuyển chi tiết phôi đến trạm Trạm Tay gắp bao phần sau đậy: Module chứa phôi, Module PicAlfa, Module máng trượt Trạm tay gắp lắp ráp thiết bị tay máy trục Chi tiết phôi đưa vào phát thiết bị giữ phôi cảm biến ánh sáng quang phản xạ Thiết bị tay máy tìm chi tiết phơi từ giá giữ phơi trợ giúp bàn tay kẹp khí nén, có lắp cảm biến quang điện Cảm biến phân biệt màu đen không đen chi tiết phôi Các tiêu chuẩn phân biệt khác định nghĩa trạm tổ hợp với trạm khác Bằng cách thiết lập cấu chặn khí cuối máng trượt, vận chuyển chi tiết phôi sang trạm sau Trạm Trung Gian– trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Trạm Trung Gian có nhiệm vụ trạm đệm, để vận chuyển phôi, lưu trữ phôi dạng FOFO (first in – first out), chi tiết phơi khơng bị thay đổi vị trí, thời điểm có phơi tách vận chuyển đến trạm Trạm Trung Gian bao gồm phần tử sau: Module băng chuyền trung gian, chia phơi dùng khí nén phần tử khác trạm Trạm trung gian chứa đệm đến chi tiết phơi trước phân tách, cảm biến khuếch tán phía khởi động băng tải phát chi tiết phôi đưa vào Cảm biến quang điện để báo phôi đến tách phôi Bộ phân tách tác động qua xylanh hành trình với cấu khí đảo chiều Vị trí cuối hành trình xylanh phát cảm biến tiệm cận Trạm Lắp ráp – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hoá công nghệ Trạm Lắp ráp làm việc vùng với trạm Robot, trạm cung cấp linh kiện cho trạm Robot làm việc Các cơng việc trạm sau: Xylanh tác động kép đẩy nắp phôi khỏi ổ chứa, phơi piston có sẵn khay chứa với 02 loại piston khác kích cỡ, xylanh tác động kép đẩy phơi lò xo khỏi ổ chứa Chức trạm Lắp ráp: cung cấp chi tiết phôi cho trạm Robot làm việc Trạm Lắp ráp bao gồm phần tử là: Module ổ chứa phơi lò xo, module ổ chứa nắp phơi, module khay đựng piston, module máng trượt module đựng dụng cụ cho robot làm việc khối module khác Trạm Dập phôi – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Các nắp phơi cung cấp từ ụ chứa đưa vào module dập để tạo lỗ với kích thước định sẵn Sau xylanh khí nén tác động kép đẩy nắp phôi dập khỏi vị trí đợi vị trí làm việc robot với tín hiệu xylanh tác động đơn Trạm Sorting Station – Trạm phân loại – trạm thứ hệ thống MPS gồm trạm Festo Trạm phát triển sản xuất cho dạy nghề mục đích đào tạo tiếp tục lĩnh vực tự động hố cơng nghệ Phần băng tải rẽ nhánh để phân loại, nhờ có rẽ nhánh phân loại khác chuyển mạch tuỳ theo chi tiết phôi Chi tiết phôi phải xử lý riêng lẻ không làm hỏng chức chuyển mạch thiết bị rẽ nhánh Trong Trạm Phân loại, chi tiết phôi tượng trưng phân loại theo vật liệu màu sắc Xylanh lắp phân loại tuỳ theo màu vật liệu Chức trạm Phân loại là: Phân loại chi tiết phơi tuỳ theo đặc tính Trạm Phân loại bao gồm phần sau: Module băng tải phân loại, Module máng trượt Đề xuất giải pháp Đây mơ đun chun mơn nghề nhằm hồn thiện kỹ tổng hợp nghề thông qua việc tự xây dựng hệ thống điện tử Vì giáo viên đảm nhiệm vai trò định hướng, dẫn dắt, tư vấn sinh viên suốt trình thực - Để phát huy khả phối hợp làm việc theo nhóm, giáo viên phân nhóm cho sinh viên tự chọn nhóm để thực nhiệm vụ cụ thể (mỗi nhóm từ 4-6 sinh viên); - Sinh viên phải xây dựng trạm dựa phần tử có sẵn, để đảm bảo nhóm khơng trùng chủ đề, giáo viên phải định hướng cho nhóm lựa chọn đề cho phù hợp; - Để phát huy tư sáng tạo độc lập giải vấn đề, giáo viên nêu vấn đề mô tả yêu cầu công nghệ để sinh viên tư đề xuất ý tưởng/giải pháp phương án giải vấn đề - Phần tự chế tạo phần tử khí, giáo viên cần ý đến chất lượng độ xác gia cơng Trình bày giải pháp đề xuất Bước 1: Phân tích – Địa cổng xuất/nhập Hãy hoàn thành danh sách cổng nhập/xuất PLC kể bên Hãy định nghĩa cổng, sử dụng nhiều ký tự Bước 2: Vận hành – Hiệu chỉnh trạm Bước 3: Vận hành – Hiệu chỉnh trạm mở rộng Bước 4: Vận hành – Nạp chương trình chạy thử Bước 5: lập trình điều khiển ứng dụng trạm kiểm tra Bài Thiết kế tài liệu Mục tiêu: - Mơ tả q trình hoạt động biểu đồ bước hành trình; - Thiết kế vẽ chế tạo phần tử khí thay cho phần tử trạm cụ thể; - Thiết lập sơ đồ mạch, viết chương trình - Có tác phong công nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm q trình thực tập Mơ tả trình Thiết kế biểu đồ bước hành trình Thiết kế vẽ cho phần tử khí Thiết kế sơ đồ mạch Thiết kế chương trình Bài Thực Mục tiêu: - Chế tạo phần tử khí lựa chọn phần tử điện theo sơ đồ thiết kế; - Lắp ráp, kết nối phần tử, vận hành kiểm tra hoạt động trạm; - Có tác phong cơng nghiệp, ý thức tổ chức kỷ luật, khả làm việc độc lập phối hợp làm việc nhóm trình thực tập Chế tạo phần tử khí; Lắp ráp, kết nối phần tử trạm điện tử Vận hành, kiểm tra hoạt động trạm điện tử Bài Trình bày kết Mục tiêu: - Trình bày trình thực tập - Vận hành trạm - Tự đánh giá mức độ hồn thành Trình bày kết (sử dụng Power point) Đánh giá mức độ hồn thành IV ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN MƠ ĐUN: Vật liệu: - Bảng gá lắp - Thanh lắp ráp nhôm đầu nối đa - Các phần tử khí nén - Bảng nối dây có cổng nối - Các phần tử điện - Các phần tử điện(rơ le, đèn, khóa,…) - Máng cáp, ray Dụng cụ trang thiết bị: - Bàn máy tính máy tính để bàn PC kết nối Internet - Một hệ thống điện tử đầy đủ bao gồm nhiều trạm đơn lẻ bao gồm: - Trạm điện tử lắp mặt giá nhôm - Bàn đẩy chuyên dùng có bánh xe - Mơ đun PLC cơng nghiệp phụ kiện - Bảng điều khiển - Bộ công cụ đồng hồ vạn - Bộ phần tử điện cho lắp đặt điện - Bộ thiết bị đào tạo cảm biến - Hệ thống fielbus cho băng tải trạm - Máy chiếu Học liệu: Tài liệu liên quan đến hệ thống điện tử; nguồn thơng tin từ Internet Nguồn lực khác: Phòng thực hành điện tử V PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ Người học làm theo nhóm thực xây dựng trạm điện tử Đánh giá kiến thức, kỹ thông qua nội dung: - Tài liệu thiết kế trạm; - Hoạt động chất lượng trạm; - Trình bày kết Đánh giá thái độ thông qua: - Cẩn thận, nghiêm túc làm việc - Tuân thủ qui định an toàn - Biểu lộ tinh thần trách nhiệm hợp tác trình làm việc VI HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔ ĐUN Phạm vi áp dụng chương trình: Chương trình sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề Cao đẳng nghề “Cơ điện tử” Hướng dẫn số điểm phương pháp giảng dạy mô đun: Những trọng tâm chương trình cần ý: Trọng tâm mơ đun nội dung bước 1, 2, 3, 4 Tài liệu tham khảo: - Tài liệu trạm hệ thống điện tử - FESTO-DIDACTIC: Fieldbus AS-Interface-workbook No 534272 - FESTO-DIDACTIC: Fieldbus Profibus DP –workbook No.534273 ... trình thực tập Chế tạo phần tử khí; Lắp ráp, kết nối phần tử trạm điện tử Vận hành, kiểm tra hoạt động trạm điện tử Bài Trình bày kết Mục tiêu: - Trình bày trình thực tập - Vận hành trạm - Tự đánh... quyền Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình. .. bao gồm: - Trạm điện tử lắp mặt giá nhơm - Bàn đẩy chun dùng có bánh xe - Mô đun PLC công nghiệp phụ kiện - Bảng điều khiển - Bộ công cụ đồng hồ vạn - Bộ phần tử điện cho lắp đặt điện - Bộ thiết