Giáo trình Điều khiển điện khí nén với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được cấu trúc, phân tích được sơ đồ của một số hệ thông điều khiển khí nén thông dụng. Thiết lập được sơ đồ hệ thống điều khiển điện khí nén theo yêu cầu cho những thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình. Lựa chọn, đo kiểm tra chức năng, lắp ráp và hiệu chỉnh được các phần tử khí nén, điện - khí nén trong sơ đồ hệ thống khí nén cơ bản.
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI GIÁO TRÌNH Tên mơ đun: Điều khiển điện khí nén NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP/CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCNPY, ngày tháng năm 2018 Hiệu trưởng trường Cao đẳng Công nghiệp Thương mại Vĩnh Phúc, năm 2018 MỤC LỤC MƠ ĐUN ĐÀO TẠO ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN BÀI 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN 1.1 Sơ lược lịch sử đời phát triển hệ thống điều khiển điện khí nén………………………………………………………………………… 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển điện khí nén 1.3 Phạm vi ứng dụng khí nén BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN KHIỂN KHÍ NÉN 12 1.1 Các loại van hệ thống điều khiển khí nén 10 1.2 Các phần tử điện 29 1.3 Xy lanh, biểu diễn trình hoạt động biểu đồ trạng thái Sơ đồ chức hệ thống điều khiển điện khí nén 39 BÀI 3: THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN 53 1.1 Nguyên lý thiết kế hệ thống điều khiển điện khí nén 53 1.2 Điều khiển xy lanh van hai cuộn dây 60 1.3 Điều khiển hai xy lanh 68 1.4 Biểu đồ trạng thái 73 BÀI 4: VẬN HÀNH VÀ KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN – KHÍ NÉN 85 4.1 Điều khiển xy lanh van hai cuộn dây 85 4.2 Điều khiển xy lanh cảm biến tiệm cận 95 4.3 Điều khiển xy lanh cảm biến tiệm cận với rơle 103 4.4 Điều khiển xy lanh với hàm AND, OR 106 4.5 Điều khiển xy lanh với van cuộn dây - Điều khiển tự trì 108 4.6 Điều khiển hai xy lanh làm việc chu trình 110 4.7 Điều khiển hai xy lanh làm việc lớn chu trình 114 CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN Mã mơ đun: MĐTC14020010 Thời gian đào tạo mô đun: 75 (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành: 57 giờ; KT: giờ) I Vị trí, tính chất mơ đun: - Vị Trí: Trước học mơ đun phải hồn thành mơ đun sở ngành/nghề - Tính chất: Là mơ đun tự chọn chương trình đào tạo ngành/ nghề Điện tử công nghiệp II Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày cấu trúc, phân tích sơ đồ số hệ thơng điều khiển khí nén thông dụng - Về kỹ năng: + Thiết lập sơ đồ hệ thống điều khiển điện khí nén theo yêu cầu cho thiết bị công nghệ đơn giản, điển hình + Lựa chọn, đo kiểm tra chức năng, lắp ráp hiệu chỉnh phần tử khí nén, điện - khí nén sơ đồ hệ thống khí nén + Chạy thử, vận hành kiểm tra hệ thống điều khiển điện - khí nén + Phát khắc phục lỗi hệ thống - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Thực quy tắc an toàn vận hành, bảo dưỡng thiết bị hệ thống truyền động khí nén + Chủ động, sáng tạo an toàn thực hành III Nội dung môn học: Nội dung tổng quát phân bố thời gian: STT Tên mô đun Tổng số Thời gian (giờ) Thực hành, thí Kiểm Lý nghiệm, tra thuyết thảo luận, tập BÀI GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN 1.1 Sơ lược lịch sử đời phát triển hệ thống điều khiển điện khí nén 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển điện khí nén 1.3 Phạm vi ứng dụng Bài Các phần tử hệ thống điện khí nén 1.1 Các loại van hệ thống điều khiển điện khí nén 1.2 Các phần tử điện 1.3 Sơ đồ chức Bài Thiết kế, lắp đặt vận hành hệ thống điều khiển điện khí nén 1.1 Nguyên lý thiết kế hệ thống điều khiển điện khí nén 1.2 Điều khiển xy lanh van hai cuộn dây 1.3 Điều khiển hai xy lanh 1.4 Biểu đồ trạng thái Bài Vận hành kiểm tra hệ thống điều khiển điện - khí nén 4.1 Điều khiển xy lanh van hai cuộn dây 4.2 Điều khiển xy lanh cảm biến tiệm cận 4.3 Điều khiển xy lanh cảm biến tiệm cận với rơ le 4.4 Điều khiển xy lanh với hàm AND, OR 4.5 Điều khiển xy lanh với van cuộn dây - Điều khiển tự trì 4.6 Điều khiển hai xy lanh làm việc chu trình 4.7 Điều khiển hai xy lanh làm việc lớn chu trình Tổng cộng 2 0 15 10 30 25 28 22 75 15 57 BÀI GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN Giới thiệu: Hệ thống khí nén: Là tự động hóa q trình cơng nghệ u cầu thiết giai đoạn chuyển tiếp khoa học kỹ thuật tự động hóa cơng nghê cao Lĩnh vực truyền động khí nén với phương thức điều khiển đa dạng để ứng dụng thiết kế máy tự động hay hệ thống phức tạp điện tử, đóng góp nhiều đổi đem lại bước tiến Ngày cơng nghệ khí nén khoa học áp dụng cách phổ biến để chế tạo loại máy móc phục vụ cho phát triên sản suất sống - Các dụng cụ,thiết bị máy va đập: Các thiết bị,máy móc lĩnh vực khai thác như: khai thác đá,khai thác than, cơng trình xây dựng như: xây dựng hầm mỏ, đường hầm - Truyền động quay: Truyền động động quay với công suất lớn khí nén giá thành cao Nếu so sánh giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén động điện có cơng suất, giá thành tiêu thụ điện động quay lượng khí nén cao 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại thể tích trọng lượng nhở 30% so với động điện có cơng suất Những dụng cụ vặn vít, máy khoan, công suất khoảng 3,5 Kw, máy mài, công suất khoảng 2,5 Kw máy mài với công suất nhỏ, số vịng quay khoảng 100.000 vịng/phút khả sử dụng truyền động khí nén phù hợp - Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động thẳng áp suất khí nén cho truyền động thẳng dụng cụ, đồ gá kẹp chi tiết, thiết bị đóng gói, loại máy gia cơng gỗ, thiết bị làm lạnh hệ thống phanh hãm ô tô - Trong thiết bị đo kiểm tra máy nén khí Mục tiêu: - Trình bày ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển điện khí nén - Phân biệt phạm vi ứng dụng hệ thống điều khiển điện khí nén - Chủ động, sáng tạo an toàn thực hành 1 Sơ lược lịch sử đời phát triển hệ thống điều khiển điện khí nén - Mục tiêu: Giới thiệu cho người học hiểu hệ thống điều khiển chuyển mạch tự động vai trò quan trọng việc thiết kế hệ thống tuần tự, mà cụ thể hệ thống khí nén Trong thập niên 50 60 kỷ 20, kỹ thuật tự động hóa trình sản xuất phát triển mạnh mẽ; với q trình đó, kỹ thuật điều khiển khí nén phát triển rộng rãi ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác Trong tự động hóa, hệ thống tự động hóa bắng khí nén thuộc loại hệ thống chuyển mạch (switching systems) tự động trước trình bầy kỹ thuật tư động hóa hệ thống điều khiển khí nén, điện - khí nén, số kiến thức liên quan đề cập đây: + Giới thiệu hệ thống điều khiển chuyển mạch tự động Các hệ thống chuyển mạch (hình 1.1) tự động bao gồm hai loại chính: - Các hệ thống kết hợp (combinational systems) - Các hệ thống (sequencial systems) bao gồm hệ thống đồng khơng đồng Hình 1.1 Các loại hệ thống chuyển mạch + Các hệ thống chuyển mạch kết hợp Trong hệ thống chuyển mạch kết hợp hay hệ thống mạch logic kết hợp, tín hiệu (outputs) nhị phân ln hàm tín hiệu vào (inputs) Ví dụ: Các cổng logic đặc trưng cho hệ thống kết hợp, tín hiệu phụ thuộc vào trạng thái kết hợp tín hiệu vào + Các hệ thống chuyển mạch Khác với hệ thống chuyển mạch kết hợp, hệ thống chuyển mạch tuần tự, số tất tín hiệu phụ thuộc vào tín hiệu vào trước có nghĩa phục thuộc vào “quá khứ” hệ thống Do vậy, hệ thống phải sử dụng flip – flop, phần tử nhớ trạng thái trước Các hệ thống chuyển mạch chia nhỏ làm hai loại hệ thống đồng hệ thống không đồng - Hệ thống không đồng hoạt động sở kiện điều có nghĩa bước hoạt động xẩy bước hoạt động trước hệ thống hoàn tất - Các hệ thống đồng hệ thống hoạt động sở thời gian Ở hệ thống này, người ta sử dụng đồng hồ tạo xung, mục đích để xung với chu kỳ định, mà xung kích hoạt bước Hình 1.2 Cấu tạo hệ thống chuyển mạch Hình 1.2 thể cấu tạo chung hệ thống chuyển mạch bao gồm hệ thống kết hợp (logic); tín hiệu xi zj tín hiệu vào hệ thống, phần tử nhớ flip-flop đóng vai trị ghi nhớ trạng thái “q khứ” trước đó, chúng bao gồm hàm kích hoạt Sk Rk (tín hiệu điều khiển flip-flop) biến trạng thái yk va y’k (tín hiệu flip-flop) Các tín hiệu vào xi , yk y’k hệ thống thong qua hệ thống kết hợp tạo tín hiệu zj hàm kích hoạt Sk Rk để tác động trở lại flip-flop để tạo biến yk y’k tương ứng kiện Vì vậy, thiết kế hệ thống tuần tự, việc quan trọng phải xác định số lượng flip-flops hàm kích hoạt Như trình bầy, hệ thống logic kết hợp, phần tử nhớ flip-flop đóng vai trò quan trọng việc thiết kế hệ thống tuần tự, mà cụ thể hệ thống khí nén Để hiểu rõ chất trình thiết kế, điều khiển hệ thống khí nén, cần vững số lý thuyết định, đặc biệt đại số Boolean phần tử logic 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển điện khí nén - Mục tiêu: So sánh tính ưu nhược điểm hệ thống điều khiển điện khí nén nay, lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển khí nén với điện điện tử Cho nên khó xác định cách xác, rõ ràng ưu điển hệ thống điều khiển Tuy nhiên, so sánh số khía cạnh,đặc tính truyền động khí nén truyền động cơ, điện a) Ưu điểm - Tính đồng lượng phần I O ( điều khiển chấp hành) nên bảo dưỡng, sửa chữa, tổ chức kỹ thuật đơn giản, thuận tiện - Không yêu cầu cao đặc tính kỹ thuật nguồn lượng: – bar - Khả tải lớn động khí - Độ tin cậy cao trục trặc kỹ thuật - Tuổi thọ lớn - Tính đồng lượng cấu chấp hành phần tử chức báo hiệu, kiểm tra, điều khiển nên làm việc môi trường dễ nổ, bảo đảm mơi trường vệ sinh - Có khả truyền tải lượng xa, độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất áp suất đường dẫn - Do trọng lượng phần tử hệ thống điều khiển khí nén nhỏ, khả giãn nở áp suất khí lớn, truyền động đạt vận tốc cao b) Nhược điểm - Thời gian đáp ứng chậm so với điện tử - Khả lập trình cồng kềnh so với điện tử , điều khiển theo chương trình có sẵn Khả điều khiển phức tạp - Khả tích hợp hệ điều khiển phức tạp cồng kềnh - Lực truyền tải trọng thấp - Dịng khí nén đường dẫn gây tiếng ồn - Không điều khiển trình trung gian ngưỡng 1.3 Phạm vi ứng dụng khí nén - Mục tiêu: Làm rõ mục tiêu phạm vi ứng dụng khí nén sau: + Trong lĩnh vực điều khiển + Trong lĩnh vực truyền động: Các dụng cụ,thiết bị máy va đập, truyền động quay, truyền động thẳng, thiết bị đo kiểm tra Hệ thống điều khiển khí nén sử dụng rộng rãi lĩnh vực mà vấn đề nguy hiểm, hay xảy cháy nổ, như: đồ gá kẹp chi tiết nhựa, chất dẻo; sử dụng ngành khí cấp phơi gia cơng; mơi trường vệ sinh công nghệ sản xuất thiết bị điện tử Ngoài hệ thống điều khiển khí nén sử dụng dây chuyền sản xuất thực phẩm, như: rữa bao bì tự động, chiết nước vô chai…; thiết bị vận chuyển kiểm tra băng tải, thang máy công nghiệp, thiết bị lị hơi, đóng gói, bao bì, in ấn, phân loại sản phẩm (hình 1.4) cơng nghiệp hóa chất, y khoa sinh học Hình 1.4 Phân loai sản phẩm Hình 1.5 Đóng gói sản phẩm Yêu cầu đánh giá: Nội dung: Hình 1.3 Súng xiết bulông - Sự phát triển điều khiển khí nén khơng ngừng diễn Các ứng dụng khí nén để điều khiển như: phun sơn, gá kẹp chi tiết v.v Các ứng dụng khí nén truyền động máy vặn vít (hình 1.3) , moto khí nén, máy khoan, máy va đập dùng đào đường, hệ thống phanh ôtô v.v + Về kiến thức: Trình bày ứng dụng khí nén sản suất công nghiệp hay đời sống Nêu bước tiến công nghệ điều khiển điện khí nén + Về kỹ năng: Hiểu xác ứng dụng điều khiển từ có nhìn thiết thực học mô đun + Về thái độ: Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, vấn 4 Điều khiển xy lanh với hàm AND, OR - Mục tiêu: Mục phải thực hành ứng dụng hàm AND, OR mạch đơn giản, mạch điện điều khiển sử dụng hàm AND tiếp mạch điện điều khiển sử dụng hàm OR để điều khiển khí nén 4.4.1 Mạch điện điều khiển hàm AND - Mạch hàm AND đơn giản hình 4.36 Hình 4.36 Trình bày sơ đồ điều khiển hệ thống + Máy đột lỗ - u cầu quy trình cơng nghệ (hình 4.37): Máy dập dập chi tiết, trình tự dập thực sau: PISTON A thực kẹp chặt chi tiết Khi đủ lực kẹp PISTON B kéo chi tiết đến vị trí để tiến hành dập PISTON A để tháo chi tiết PISTON B để chuẩn bị vị trí Hình 4.37 Quy trình cơng nghệ u cầu: Vẽ bảng trạng thái hoạt động hệ thống Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện hàm AND điều khiển Chạy mô chương trình 106 Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mơ tả q trình vận hành hệ thống 4.4.2 Mạch điện điều khiển hàm OR - Mạch hàm OR đơn giản Hình 4.38 Trình bày sơ đồ điều khiển hệ thống - Máy dập + Yêu cầu quy trình cơng nghệ (hình 4.39) Máy dập dập chi tiết Trình tự dập thực sau: PISTON A đẩy chi tiết từ phễu cấp phôi vào vị trí gá đặt chi tiết thực kẹp chặt PISTON B tiến hành dập chi tiết Khi lực dập đủ PISTON B quay Sau PISTON A quay để tháo chi tiết Sau chi tiết tháo PISTON C đẩy chi tiết vào máng chứa quay trở u cầu cơng nghệ hình sau: Hình 4.39 u cầu quy trình cơng nghệ 107 Yêu cầu: Vẽ bảng trạng thái hoạt động hệ thống Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện hàm OR điều khiển Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mơ tả q trình vận hành hệ thống 4.5 Điều khiển xy lanh với van cuộn dây - Điều khiển tự trì - Mục tiêu: Điều khiển xy lanh với van cuộn dây điều khiển tự trì biết lắp mạch điện khí nén đơn giản mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự trì rơle 4.5.1 Các mạch điện đơn giản - Khi ấn nút S1, dòng điện chảy trực tiếp qua cuộn dây điện từ 1Y1 van, tác dụng điện - từ làm chuyển mạch van khí nén 1V1, nguồn khí nén chảy từ qua cung cấp cho Xylanh 1A Khi thơi ấn nút S1, dịng điện qua 1Y1 không tồn tại, van 1V1 trỏ trạng thái ban đầu vốn có hình 4.40 Hình 4.40 Điều khiển trực tiếp - Hệ thống phân phối cung cấp khối phôi nhôm cho trạm gia công khác Nguyên lý hoạt động sau: Tác động nút nhấn, cần Piston xylanh (1A) dịch chuyển Nhả nút nhấn cần Piston trở vị trí ban đầu hình 4.41 108 Hình 4.41 Yêu cầu quy trình cơng nghệ bảng trạng thái u cầu: Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện điều khiển Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mơ tả q trình vận hành hệ thống 5.2Mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự trì rơle Hình 4.42 Mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự trì rơle - Thiết bị uốn thực xylanh tác dụng kép sử dụng để tạo sản phẩm từ kim loại chưa định hình Khi có tín hiệu tác động vào cuộn dây điện từ Piston xylanh hoạt động Sau phơi kim loại tạo hình Piston trở vị trí khởi động ban đầu Tùy theo loại vật liệu tấm, độ dày mà ta điều chỉnh tốc độ dịch chuyển Piston hình 4.43 109 Hình 4.43 Yêu cầu quy trình công nghệ Yêu cầu: Vẽ bảng trạng thái hoạt động hệ thống Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện hàm OR điều khiển Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mơ tả q trình vận hành hệ thống 4.6 Điều khiển hai xy lanh làm việc chu trình - Mục tiêu: Điều khiển xy lanh với van cuộn dây điều khiển tự trì biết lắp mạch điện khí nén đơn giản mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự trì rơle 4.6.1 Các mạch điện đơn giản Máy phay rãnh u cầu quy trình cơng nghệ: Đầu tiên ta đưa phơi vào Khi ta bật cơng tắc điện PISTON B vào tiến hành kẹp chặt phôi với áp suất BAR Khi kẹp đủ áp suất PISTON A dịch chuyển bàn máy để gia công rãnh Sau PISTON A đưa bàn máy lùi PISTON B lùi để tháo chi tiết 110 Hình 4.44 Quy trình cơng nghệ máy phay rãnh - Biểu đồ trạng thái quy trình cơng nghệ: Hình 4.45 Biểu đồ trạng thái quy trình cơng nghệ Yêu cầu: Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện điều khiển Chạy mô chương trình 111 Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mơ tả q trình vận hành hệ thống 4.6.2 Mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm tự trì rơle - Hệ thống lắp ráp tự động Yêu cầu quy trình cơng nghệ: Hệ thống lắp ráp chi tiết hình trụ trịn vào lỗ tương ứng chi tiết khác Trình tự thực sau: 1, PISTON A đẩy chi tiết hình khối vào vị trí lắp ráp đồng thời kẹp chặt đủ áp suất 2, PISTON B đẩy chi tiết trụ lắp vào lỗ mặt thứ 3, PISTON C đẩy chi tiết trụ lắp vào lỗ mặt thứ hai 4, PISTON A PISTON C đồng thời quay làm chi tiết rơi xuống băng tải 5, PISTON B quay kết thúc chu kỳ làm việc Hình 4.46 Hệ thống lắp ráp chi tiết hình trụ trịn u cầu: Vẽ bảng trạng thái hoạt động hệ thống Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện điều khiển 112 Chạy mô chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mô tả trình vận hành hệ thống 4.7 Điều khiển hai xy lanh làm việc lớn chu trình - Mục tiêu: Điều khiển xy lanh với van cuộn dây điều khiển tự trì biết lắp mạch điện khí nén đơn giản mạch điện điều khiển sử dụng tiếp điểm cơng tác trì 4.7.1 Các mạch điện đơn giản - Máy khoan lỗ tự động u cầu quy trình cơng nghệ: Máy khoan tự động có quy trình làm việc sau: Chi tiết dược khoan lỗ từ kho chứa đẩy tới vị trí khoan kẹp chặt XYLANH A sau khoan xong lỗ thứ XYLANH B, chi tiết cụm đồ gá dịch chuyển sang vị trí lỗ thứ để khoan tiếp Sau xong lỗ thứ chi tiết cụm đồ gá dịch chuyển vị trí lỗ thứ Sau XYLANH A lùi vị trí ban đầu chi tiết lấy tay Hình 4.47 Máy khoan tự động quy trình làm việc nhiều chu trình - Biểu đồ trạng thái quy trình cơng nghệ: 113 Hình 4.48 Biểu đồ trạng thái mạch khí nén Yêu cầu: Sơ đồ mạch điện điều khiển khí nén Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mô tả trình vận hành hệ thống 4.7.2 Mạch điện điều khiển trực tiếp sử dụng cơng tắc trì - Máy mài lỗ u cầu q trình cơng nghệ hình 4.49 Trình tự mài thực sau: + Pistông A để tạo bề mặt dùng định vị chi tiết + Pistông B thực kẹp chi tiết + Khi pistong B đủ áp suất pistơng C hết hành trình quay ½ hành trình, sau lại hết hành trình, đến 18 lần để thực mài lỗ Cuối quay kết thúc qúa trình mài + Pistong A B đồng thời lui + Pistông B đẩy chi tiết sau gia cơng phía thùng chứa, quay Biểu đồ trạng thái quy trình cơng nghệ mài: 114 Hình 4.49 Biểu đồ trạng thái quy trình cơng nghệ mài u cầu: Vẽ sơ đồ mạch khí nén Sơ đồ mạch điện điều khiển khí nén Chạy mơ chương trình Lắp rắp mạch Kiểm tra lại hệ thống điều khiển hệ thống Mơ tả q trình vận hành hệ thống Yêu cầu đánh giá 4: Nội dung: + Về kiến thức: Sau học xong, người học hiểu cấu tạo, nguyên lý làm việc, ký hiệu cách biểu diễn ứng dụng phần tử khí nén điện khí nén; biết cách tính tốn, chọn lựa, thay chỉnh định thiết bị cho phù hợp với yêu cầu hệ thống; biết vận hành thử nghiệm hệ thống điều khiển khí nén điện khí nén + Về kỹ năng: Lắp đặt tổ chức lắp đặt yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống điều khiển điện khí nén xí nghiệp, sửa chữa, bảo trì chỉnh định thiết bị điện khí nén dây chuyền sản xuất, đảm bảo trình tự yêu cầu kỹ thuật + Về thái độ: Đảm bảo an toàn vệ sinh công nghiệp Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành lắp ráp, mạch điện theo yêu cầu + Thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, xác, ngăn nắp công việc Bài tập thực hành nâng cao Bài 1: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 1) Modul băng tải 115 Đầu tiên, ta nhấn nút khởi động hệ thống Sau nhấn nút cho van cung cấp khí cho hệ thống.Động băng tải F hoạt động đưa chi tiết vào vị trí định sẵn (gắn cảm biến vị trí) dừng lại để kiểm tra 2) Modul kiểm tra Một cảm biến tia phản hồi (hoặc camera sử lý ảnh) gắn vị trí chi tiết dừng lại để kiểm tra xem có đạt u cầu khơng Nếu không đạt, cảm biến tia phản hồi (hoặc camera sử lý ảnh) xuất tín hiệu cho van điều khiển pitton D đẩy loại chi tiết khỏi băng tải trở Động băng tải F tiếp tục hoạt động đưa chi tiết khác vào vị trí kiểm tra 3) Modul hạ-nâng cần lấy chi tiết hạ-nâng cần nhả chi tiết Nếu chi tiết kiểm tra đạt yêu cầu, xylanh A hạ cần xuống lần 1.Đồng thời đĩa hút chân không E hoạt động Đến cuối hành trình, xylanh A dừng lại hút dính chi tiết Sau thời gian ngắn pitton A vào nâng cần lên lần Sau xylanh B làm quay cần đến vị trí nhả chi tiết Xylanh A tiếp tục hạ cần xuống lần Sau đó, đĩa hút chân không E ngừng hoạt động, chi tiết rơi xuống máng hứng Xylanh A vào nâng cần lên lần 4) Modul quay cần đến vị trí nhả chi tiết trở Sau xylanh A vào nâng cần lên lần 1, xylanh B làm quay cần đến vị trí nhả chi tiết Sau xylanh A vào nâng cần lên lần 2, pitton B vào làm quay cần vị trí xuất phát 5) Modul đĩa hút chân không hút-nhả chi tiết Nếu chi tiết kiểm tra đạt yêu cầu, xylanh A hạ cần xuống lần Đồng thời đĩa hút chân không E hoạt động Sau xylanh A tiếp tục hạ cần xuống lần thời gian ngắn, đĩa hút chân không E ngừng hoạt động, chi tiết rơi xuống máng hứng 6) Modul đếm số lượng xếp chồng chi tiết Một đếm lùi đếm số lượng chi tiết xếp chồng xuất tín hiệu điều khiển van cho xylanh C nâng chồng chi tiết ngồi dừng lại Sau chồng chi tiết lấy ngoài, người vận hành nhấn nút cho xylanh C vào hạ xuống cho xylanh A hạ cần hút chi tiết loạt chi tiết 116 Yêu cầu: + Biểu đồ trạng thái quy trình + Sơ đồ hệ thống khí nén + Lập bảng bước thực quy trình + Biểu đồ GRAFCET + Thiết lập mạch điều khiển điện + Chọn chế độ làm việc + Chọn phần tử hệ thống điều khiển điện khí nén + Lắp ráp vận hành điều khiển điện – khí nén + Chọn phần tử hệ thống điều khiển điện khí nén + Lắp ráp vận hành điều khiển điện – khí nén Bài 2: YÊU CẦU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Hệ thống tự động kiểm tra khối lượng cà phê sau đóng gói hoạt động theo nguyên tắc sau : 1) Gói cà phê sau đóng gói chuyển sang băng tải đến trạm kiểm tra dừng lại 2) Gói cà phê đẩy lên bàn cân để cân Đồng thời mở khoá bàn cân, sau giây tự động khố lại 3) Nếu cân gói cà phê đạt yêu cầu gói cà phê đưa phí băng tải để chuyển đến nơi chứa sản phẩm Nếu gói cà phê khơng đủ dư khối lượng đưa vào thùng phế liệu hình vẽ sau 117 Yêu cầu: + Biểu đồ trạng thái quy trình + Sơ đồ hệ thống khí nén + Lập bảng bước thực quy trình + Biểu đồ GRAFCET + Thiết lập mạch điều khiển điện + Chọn chế độ làm việc + Chọn phần tử hệ thống điều khiển điện khí nén + Lắp ráp vận hành điều khiển điện – khí nén Bài 3: U CẦU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Đầu tiên hệ thống băng tải lăn đưa nhôm (nhựa) vào, kích thước cần thiết xylanh A định vị nhơm lại Sau piston B kẹp chặt nhôm Khi xylanh B kẹp chặt đủ áp suất xylanh C mang theo hệ thống lưỡi cưa tịnh tiến xuống cắt nhôm Khi cắt xong, xylanh C vào đồng thời kéo hệ thống lưỡi cưa vị trí ban đầu Tiếp đến xylanh B vào tháo nhơm cắt Khi nhơm tháo hồn tồn xylanh A vào cho nhơm cắt theo băng tải vận chuyển 118 a HỆ THỐNG CƯA ĐỨNG b HỆ THỐNG CƯA NGANG 10 Giá đỡ 11.Piston định vị phôi 12.Thân (đỡ lưỡi cưa) 13.Bộ phận tịnh tiến 14.Giảm chấn 15.Bộ phận cưa 16.Máng che an toàn 17.Máng dẫn Xylanh mang lưỡi cưa Xylanh giảm chấn Động kéo lưỡi cưa Máng dẫn phôi Piston kẹp chặt phôi Phôi cưa Lưỡi cưa Băng tải lăn Nhôm (nhựa) Yêu cầu: + Biểu đồ trạng thái quy trình + Sơ đồ hệ thống khí nén + Lập bảng bước thực quy trình + Biểu đồ GRAFCET + Thiết lập mạch điều khiển điện + Chọn chế độ làm việc + Chọn phần tử hệ thống điều khiển điện khí nén + Lắp ráp vận hành điều khiển điện – khí nén 119 TÀI LIỆU THAM KHAO [1]Hệ thống điều khiển tự động khí nén Nguyễn Ngọc Phương – Nguyễn Trường thịnh, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Tháng năm 2012 [2] Hệ thống điều khiển khí nén - TS.Nguyễn Ngọc Phương , NXB Giáo dục - 2000 [3] Cơng nghệ khí nén - PGS TS Hồ Đắc Thọ - NXB KH &KT 2004 [4] Hệ thống thủy lực khí nén, Ts Nguyễn Thị Xuân Thu - Ts Nhữ Phương Mai, NXB Lao động – 2001 120 ... ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN 1.1 Sơ lược lịch sử đời phát triển hệ thống điều khiển điện khí nén 1.2 Ưu, nhược điểm hệ thống điều khiển điện khí nén 1.3 Phạm vi ứng dụng Bài Các phần tử hệ thống điện. .. thức thông qua để điều khiển, thiết kế mạch tối ưu Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc phần tử hệ thống điều khiển điện khí nén - Lắp hệ thống điều khiển điện khí nén - Chủ động, sáng... điểm hệ thống điều khiển điện khí nén 1.3 Phạm vi ứng dụng khí nén BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN KHIỂN KHÍ NÉN 12 1.1 Các loại van hệ thống điều khiển khí nén 10