Tải bản đầy đủ
2 Nguyên lý làm việc

2 Nguyên lý làm việc

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6
Như ta thấy ở trên động cơ điện 1 chiều có hai phần tử điện là dây quấn kích
từ và dây quấn phần ứng. Dây quấn phần ứng làm từ dây dẫn điện có các đầu
được nối với cổ góp. Điện áp 1 chiều được đặt vào cuộn dây phần ứng thong qua
chổi than tỳ lên cổ góp.
- Khi đặt điện áp 1 chiều Vf vào cuộn dây kích từ, một nam châm điện với
các cực bắc nam hình thành và sinh ra từ trường gọi là từ trường cực từ.
-

Từ trường này tĩnh ( không quay).
Khi cho điện áp 1 chiều Va vào 2 chổi điện , trong dây quấn phần ứng sẻ
có dòng điện 1 chiều Ia đi qua và sinh ra 1 từ trường gọi là từ trường
phần ứng. Từ trường cực từ và từ trường phần ứng sẻ tương tác với nhau
và làm cho trục động cơ quay.

Từ trường cực từ và từ trường phần ứng
Khi roto quay sinh ra một điện áp phần ứng ( sức điện động cảm ứng) Ea trên
dây quấn . Ea có chiều ngược với Va nên gọi là sức phản điện, sẻ làm giảm điện
áp đặt vào phần ứng.
Độ lớn của sức phản điện phụ thuộc vào số vòng dây quấn trong cuộn dây,
mật độ từ thong và tốc độ quay của roto.

11

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6

Ảnh hưởng của sức điện động cảm ứng lên điện áp đặt vào roto
Khi có dòng điện chạy trong cuộn dây đặt trong từ trường, lực điện từ sẻ tạo
ra momen làm quay khung dây. Cổ góp có tác dụng đổi chiều sau mỗi nữa chu
kỳ quay.
Ưu điểm:
-

Động cơ DC có mô-men quay cao,thời gian đáp ứng nhanh.

- Giá thành không cao
- Cho phép điều khiển điện áp chính xác, mà cần thiết với tốc độ và các
ứng dụng điều khiển mô-men.
- Động cơ DC hoạt động tốt hơn so với động cơ AC trên thiết bị kéo.
- . Động cơ DC được thuận tiện cầm tay và rất thích hợp cho các ứng
dụng đặc biệt, chẳng hạn như các công cụ công nghiệp cầm tay máy
móc thiết bị
8. Khí nén
Các phần tử khí nén:
8.1. Máy nén khí:
Máy nén khí là thiết bị tạo ra áp suất khí, ở đó năng lượng cơ học của động
cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyển đổi thành năng lượng khí nén và
nhiệt năng.
12

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6
Phân làm 2 loại :
- Phân loại 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 rất cao p>= 300 bar

- Phân loại theo nguyên lý hoạt động.
+ Máy nén khí theo nguyên lý trao đổi thể tích: Máy nén khí kiểu
pittong, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén
khí kiểu trục vít.
+ Máy nén khí tuabin: Máy nén khi ly tâm và máy nén khí theo
chiều trục.
8.2. Bình trích chứa khí nén:
Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử lý thì cần phải có một bộ
phận lưu trữ để sử dụng. Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân bằng áp suất
khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ và tách nước.
Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất của máy nén khí và công
suất tiêu thụ của các thiết bị sử dụng, ngoài ra kích thước này còn phụ thuộc vào
phương pháp sử dụng: ví dụ sử dụng liên tục hay gián đoạn.
8.3. Mạng đường ống dẫn khí nén:
Mạng đường ống dẫn khí nén là thiết bị truyền dẫn khí nén từ máy nén khí
đến bình trích chứa rồi đến các phần tử trong hệ thống điều khiển và cơ cấu chấp
hành.
8.4. Van đảo chiều:
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng mở
hay thay đổi vị trí các cửa van để thay đổi hướng của dòng khí nén.
13

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6

Trạng thái khi OFF và ON của van đảo chiều.
* Ký hiệu của van đảo chiều
Cửa 1nối với cửa 4

Vị trí của nòng van được ký hiệu bằng các ô vuông liền nhau với các chữ
Cửa 1nối với cửa 2

cái o,a ,b ,c ,… hay các chữ số 0, 1, 2, …
Cửa nối điều khiển
a
o
b

a

b

Vị trí ‘không’ là vị trí mà khi van chưa có tác động của tín hiệu bên ngoài
12(Y)

vào. Đối với van có 3 vị trí, thì vị trí ở giữa, ký hiệu ‘o’ là vị trí ‘không’. Đối với
van có 2 vị trí thì vị trí ‘không’ có thể là ‘a’ hoặc ‘b’, thông thường vị trí bên
Cửa nối điều khiển

phải ‘b’ là vị trí ‘không’.
14(Z)

a
Cửa xả khí có mối nối cho ống dẫn
Hình 1.27: Kí hiệu cửa xả khí

b
Nối với nguồn khí nén

Trường hợp a là cửa xả khí không có mối nối cho ống
3(R)dẫn, còn cửa xả khí có
mối nối cho ống dẫn khí là trường hợp b.
1(P)
4(B) diễn hướng
2(A)
Bên trong ô vuông của mỗi vị trí là các đường mũi tên biểu
0
chuyển động của dòng khí nén qua van. Khi dòng bị chặn thì được biểu
diễn1

bằng dấu gạch ngang.
14

5(S)

Cửa xả khí khô

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6

Hình 1.28: Ký hiệu và tên gọi của van đảo chiều

Hình trên là ký hiệu của van đảo chiều 5/2
Trong đó:

5 : chỉ số cửa và 2 : chỉ số vị trí.

Cách gọi tên và ký hiệu của một số van đảo chiều:

TÊN THIẾT BỊ

Van đảo chiều 2/2

Van đảo chiều 4/2

Van đảo chiều 5/2

* Tín hiệu tác động:

15

KÍ HIỆU

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6
Tín hiệu tác động vào van đảo chiều có 4 loại là: tác động bằng tay, tác động
bằng cơ học, tác động bằng khí nén và tác động bằng nam châm điện.
Tín hiệu tác động từ 2 phía ( đối với van đảo chiều không có vị trí ‘không’)
hay chỉ từ 1 phía (đối với van đảo chiều có vị trí ‘không’).
8.5. Cơ cấu chấp hành.
8.5.1. Nhiệm vụ
Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khí nén thành năng
lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành có thể chuyển động thẳng (xilanh) hoặc chuyển
động quay (động cơ khí nén).
8.5.2. Xi lanh.
Xilanh tác dụng đơn
- Áp lực khí nén chỉ tác động vào một phía của xilanh, phía còn lại do
ngoại lực hay lò xo tác động.
- Một số loại xilanh tác động 1 chiều:

a

b

Chiều tác động ngược lại do ngoại lực (a) và do lo xo (b)
Xilanh tác động 2 chiều (xilanh tác động kép).
Khí nén được đưa vào 2 phía của xilanh, do yêu cầu điều khiển mà xilanh đi
vào hay đi ra sẽ tuỳ thuộc vào việc đưa khí nén vào phía nào của xilanh.

Xilanh quay
16

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6

Hình biểu diễn tượng trưng của xilanh quay. Hai ngõ vào điều khiển để điều
khiển pittong có răng di chuyển qua lại. Khi cần pittong di chuyển sẽ ăn khớp
với 1 bánh răng làm bánh răng quay. Trục bánh răng sẽ được gắn với cơ cấu
chuyển động.

Ưu nhược điểm của khí nén:
Ưu điểm:
− Không gây ô nhiễm môi trường.
− Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa do độ nhớt động học

của khí nén nhỏ, tổn thất trên dọc đường thấp.
− Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giới hạn được đảm bảo.

Nhược điểm:
− Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền cũng thay đổi.
− Dòng khí nén thoát ra gây tiếng ồn lớn.
− Bình khí nén có kích thước lớn, cồng kềnh.

9. Băng tải

17

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6
Băng tải là một cơ chế hoặc máy có thể vận chuyển một tải đơn (thùng
carton, hộp, túi..) từ một điểm A đến một điểm B
Hệ thống băng tải là thiết bị truyền tải có tính kinh tế cao nhất trong ứng
dụng vận chuyển hàng hóa nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất
Thành phần và cấu tạo băng tải :
- Một động cơ giảm tốc, trục vít và bộ điều khiển tốc dộ
- Bộ con lăn, truyền lực chủ động
- Hệ thống khung đỡ con lăn
- Hệ thống dây băng hoặc con lăn

CHƯƠNG II. TÌM HIỂU KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN PLC
2.1 Quá trình phát triển của kỹ thuật điều khiển:
Hệ thống điều khiển là gì?
Hệ thống điều khiển là tập hợp các thiết bị và dụng cụ điện tử. Nó dùng để
vận hành một quá trình một cách ổn định, chính xác và thông suốt.
Hệ thống điều khiển dùng rơle điện:
Sự bắt đầu về cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đặc biệt vào những năm 60
và 70, những máy móc tự động được điều khiển bằng những rơle điện từ như
các bộ định thời, tiếp điểm, bộ đếm, relay điện từ. Những thiết bị này được liên
kết với nhau để trở thành một hệ thống hoàn chỉnh bằng vô số các dây điện bố
trí chằng chịt bên trong panel điện ( tủ điều khiển).
Như vậy, với 1 hệ thống có nhiều trạm làm việc và nhiều tín hiệu vào/ra thì
tủ điều khiển rất lớn. Điều đó dẩn đến hệ thống cồng kềnh, sửa chữa khi bị hỏng
rất phức tạp và khó khăn. Hơn nữa, các rơle tiếp điểm nếu có sự thay đổi yêu
cầu điều khiển thì bắt buộc thiết kế lại từ đầu.
Hệ thống điều khiển dùng PLC:

18

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6
Với những khó khăn và phức tạp khi thiết kế hệ thống dùng rơle điện. những
năm 80, người ta chế tạo ra các bộ điều khiển có lập trình nhằm nâng cao độ tinh
cậy, ổn định, đáp ứng hệ thống làm việc trong môi trường công nghiệp khắc
nghiệt đem lại hiệu quả kinh tế cao đó là bộ điều khiển PLC.
2.2. Giới thiệu về PLC:
Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) được sáng tạo
từ những ý tưởng ban đầu của một nhóm kỹ sư thuộc hãng General Motor vào
năm 1968. Trong những năm gần đây, bộ điều khiển lập trình được sử dụng
ngày càng rộng rãi trong công nghiệp của nước ta như là 1 giải pháp lý tưởng
cho việc tự động hóa các quá trình sản xuất. Cùng với sự phát triển công nghệ
máy tính đến hiện nay, bộ điều khiển lập trình đạt được những ưu thế cơ bản
trong ứng dụng điều khiển công nghiệp.
Như vậy, PLC là một máy tính thu nhỏ nhưng với các tiêu chuẩn công
nghiệp cao và khả năng lập trình logic mạnh. PLC là đầu não quan trọng và linh
hoạt trong điều khiển tự động hóa.

19