Nút nhấn LA38 đƣợc sử dụng nhiều trong công nghiệp, giá thành vừa phải, phù hợp với giá cả thị trƣờng. Thông số kỹ thuật: ˗ Chất liệu: Nhựa. ˗ Đƣờng kính lỗ gắn: 22mm. ˗ Đƣờng kính nút nhấn: 23mm. ˗ Tiếp điểm: NO (thƣờng hở), NC (thƣờng đóng) ˗ Điện áp: 250VAC
Hình 4.3: Nút ấn stop.
Hình 4.4: Nút ấn start.
4.2.4 Khối cảm biến
Cảm biến hồng ngoại
Cảm biến hồng ngoại hay còn gọi là IR Sensor, là thiết bị điện tử có khả năng đo và phát hiện bức xạ hồng ngoại trong môi trƣờng.
Nguyên lý hoạt động: mắt phát hồng ngoại sẽ phát ra sóng ánh sáng có bƣớc sóng hồng ngoại, ở mắt thu bình thƣờng thì có nội trở rất lớn, khi mắt thu bị tia hồng ngoại chiếu vào thì nội trở của nó giảm xuống, từ đó có thể chế tạo thành cảm biến.
Cảm biến hồng ngoại có thể chỉnh khoảng cách báo mong muốn thông qua biến trở. Thông số kỹ thuật: ˗ Chất liệu: Nhựa. ˗ Chiều dài: 70mm. ˗ Đƣờng kính mắt hồng ngoại: 18mm. ˗ Điện áp: 6 – 36VDC. ˗ Khoảng cách đo: 10 – 30cm.
Hình 4.5: Cảm biến hồng ngoại Cảm biến trọng lượng
Cảm biến trọng lƣợng hay còn gọi là Loadcell là thiết bị cảm ứng dùng để chuyển đổi lực tác động lên nó hoặc trọng lƣợng thành tín hiệu điện.
Cấu tạo chính gồm 4 điện trở Strain Gauges (một điện trở đặc biệt chỉ bằng móng tay) R1, R2, R3, R4 kết nối lại với nhau tạo thành cầu điện trở Wheatstone.
Hình 4.6: Cấu tạo Loadcell.
Điện áp kích thích đƣợc cung cấp cho ngõ vào của loadcell, và điện áp tín hiệu ra đƣợc đo bởi 2 góc khác, ở trạng thái cân bằng thì điện áp ra là 0 hoặc gần 0.
Loadcell có nhiều hình thức cũng nhƣ có nhiều mức cân khác nhau, từ 1Kg đến vài tấn, phù hợp cho ứng dụng làm cân điện tử… Thông số kỹ thuật:
˗ Tải trọng: 1Kg.
˗ Chất liệu cảm biến: Nhôm. ˗ Điện áp hoạt động: 5V.
˗ Nhiệt độ hoạt động: -20 ~ 65 độ C.
Hình 4.7: Loadcell 1Kg Bộ khuếch đại cảm biến trọng lượng
Hình 4.8: Bộ khuếch đại cảm biến khối lƣợng
Việc đo lƣờng trọng lƣợng các silo chứa thực phẩm, thức ăn gia xúc, xi măng, cát, đá, kim loại … các loại có trọng lƣợng lớn đều phải dùng cảm biến đo trọng lƣợng hay còn gọi là loadcell. Các loadcell thƣờng có các bộ đọc trực tiếp hiển thị giá trị của trọng lƣợng cần đo. Tuy nhiên để truyền tín hiệu về PLC hoăc truyền về Scadar thì chúng ta phải cần tới bộ khuếch đại tín hiệu loadcell để chuyển đổi giá trị loacell đo đƣợc thành tín hiệu điện.
Giá trị của loadcell sẽ đƣợc biến đổi từ dạng mV/v thành 4-20mA hoặc 0-10V tuỳ theo PLC có khả năng đọc đƣợc tín hiệu nào. Các bộ khuếch đại thƣờng chỉ có khả năng biến đổi tín hiệu mV/v ra 4-20mA hoặc 0-10VDC. Trong đó bộ khuếch đại tín hiệu loadcell nhóm sử dụng có khả năng chuyển đổi về tín hiệu 0-10VDC phù hợp với tín hiệu đầu vào analog của PLC S7.
4.2.4 Van điện từ
Van điện từ có 5 trạng thái khác nhau, vì vậy, khi chọn van để sử dụng, ta phải chú ý tới các sơ đồ trạng thái của van, sao cho phù hợp với ứng dụng. [10]
Sơ đồ trạng thái van 5 cửa:
Hình 4.10: Sơ đồ trạng thái van 5 cửa
Kiểu DVC 1000 là van 5 cửa 2 vị trí - 1 coil điện.
+ Trạng thái ban đầu: Lò xo đẩy cửa P thông cửa B, cửa A thông xả R1. + Khi Sol a làm việc: Đẩy con trƣợt cửa P thông cửa A, cửa B thông xả R2. + Khi lò xo làm viêc: Đẩy con trƣợt cửa P thông cửa B, cửa A thông xả R1. + Hết hành trình van trở lại trạng thái ban đầu.
Hình 4.11: Van điện từ
4.2.5 Xy lanh khí nén 16x100
Xi lanh khí nén đƣợc biết đến là một thiết bị cơ học, sử dụng khí nén để tạo ra cơ năng nhằm phục vụ với nhiều ứng dụng khác nhau của con ngƣời trong công nghiệp lẫn nông nghiệp.
Nguyên lý làm việc của xi lanh bằng cách chuyển hóa năng lƣợng của khí nén thành động năng, từ đó làm cho piston bên trong lỗi của xi lanh chuyển động theo theo hƣớng trục của xi lanh.
Về cơ bản thì xi lanh đƣợc chia làm 2 loại:
– Xi lanh tác động đơn: là loại với cơ cấu làm việc đơn giản, piston chuyên động dƣới tác động của khí nén ở một hƣớng.
– Xi lanh tác động kép: Đây là loại xi lanh cho phép ứng dụng lực đẩy khí nén 2 đầu khí, cơ cấu dẫn động có thanh đẩy ở hai đầu piston.
4.2.6 Nguồn tổ ong 24V – 5A
Nguồn tổ ong hay còn đƣợc gọi là nguồn xung thƣờng đƣợc dùng trong các mạch ổn áp, cung cấp dòng áp đủ để tránh trƣờng hợp dòng ảnh hƣởng tới mạch, sụt áp. Bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung.
Hình 4.13: Nguồn 24V – 5A Thông số kỹ thuật:
• Điện áp ngõ vào: 110/220 VAC. • Điện áp ngõ ra: 24 VDC. • Điện áp điều chỉnh: +/- 10%. • Sai số đầu ra: 1 – 3%.
4.2.7 Mạch hạ áp DC LM 2596
Thông số kỹ thuật: Điện áp đầu vào: 3-40V. - Điện áp đầu ra: 1.5-35V. - Dòng đầu ra: 3A (max).
- Hiệu suất chuyển đổi: 92% (tối đa). - Tần số hoạt động: 150kHz.
- Nhiệt độ hoạt động: -40 ℃ đến + 85 ℃. - Kích thƣớc: 23x14x8(mm) Hình 4.14: Mạch hạ áp DC LM 2596 4.2.8 Đèn báo AD16-22SM Thông số kỹ thuật: - Điện áp: 24V - Dòng tiêu thụ: <= 20mA - Kích thƣớc: 65x28mm - Đƣờng kính: 22mm - Chất liệu: nhựa Hình 4.15 Đèn báo AD16-22SM
4.3 Các bản vẽ thiết kế hệ thống
4.3.1 Bản vẽ sơ đồ điện hệ thống
Hình 4.16: Sơ đồ đấu nối
Mô hình sử dụng PLC S7 – 1200 CPU 1212C DC/DC/DC sử dụng nguồn tổ ong 24v và cung cấp nguồn cho các cơ cấu chấp hành, các cảm biến.
4.3.2 Bản vẽ thiết kế mô hình