Giáo Trình Điều Khiển Điện Khí Nén Nghề Điện Tử Công Nghiệp

Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện tử công nghiệp cđtc cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn trong ngành điện tử.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Đồng Tháp
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Điều Khiển Điện Khí Nén
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Đồng Tháp

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. BÀI 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHÍ NÉN
• 2. BÀI 2: THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN CÁC KHÍ CỤ KHÍ NÉN
• 3. BÀI 3: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH TÙY ĐỘNG THEO THỜI GIAN
• 4. BÀI 4: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH TÙY ĐỘNG THEO HÀNH TRÌNH
• 5. BÀI 5: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH THEO BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI
• 6. BÀI 6: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH THEO TẦNG
• 7. BÀI 7: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN BA XY LANH THEO TẦNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện tử công nghiệp

Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện tử công nghiệp là tài liệu quan trọng trong việc đào tạo học viên tại các cơ sở giáo dục nghề nghiệp. Nội dung giáo trình được biên soạn nhằm cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học viên trong lĩnh vực điều khiển tự động. Giáo trình này không chỉ giúp học viên hiểu rõ về hệ thống điều khiển điện khí nén mà còn trang bị cho họ khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Việc nắm vững các nguyên lý hoạt động và ứng dụng của hệ thống này là rất cần thiết trong bối cảnh công nghiệp hiện đại.

1.1. Mục tiêu và nội dung chính của giáo trình

Giáo trình được thiết kế với mục tiêu giúp học viên nắm vững kiến thức về hệ thống điều khiển điện khí nén. Nội dung bao gồm các nguyên lý hoạt động, thiết kế mạch điều khiển và thực hành điều khiển các khí cụ khí nén. Học viên sẽ được trang bị kỹ năng lập trình điều khiển và vận hành các mạch điều khiển điện khí nén.

1.2. Đối tượng và phương pháp giảng dạy

Đối tượng sử dụng giáo trình là sinh viên ngành điện tử công nghiệp. Phương pháp giảng dạy kết hợp lý thuyết và thực hành, giúp học viên có thể áp dụng kiến thức vào thực tế. Các bài thực hành được thiết kế để củng cố kiến thức và phát triển kỹ năng cho học viên.

II. Thách thức trong việc áp dụng điều khiển điện khí nén trong công nghiệp

Việc áp dụng hệ thống điều khiển điện khí nén trong công nghiệp gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là yêu cầu về chất lượng khí nén. Khí nén cần phải được xử lý để loại bỏ bụi bẩn và hơi nước, nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống. Ngoài ra, việc thiết kế mạch điều khiển cũng đòi hỏi sự chính xác và tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động ổn định.

2.1. Vấn đề chất lượng khí nén

Khí nén chứa nhiều tạp chất có thể gây hại cho hệ thống điều khiển. Việc xử lý khí nén là cần thiết để đảm bảo rằng khí nén đạt tiêu chuẩn chất lượng. Các thiết bị xử lý khí nén như bộ lọc và bình ngưng tụ cần được sử dụng để loại bỏ bụi bẩn và hơi nước.

2.2. Thiết kế mạch điều khiển chính xác

Thiết kế mạch điều khiển cần phải được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo hoạt động hiệu quả. Việc tính toán các thông số như áp suất, lưu lượng và thời gian là rất quan trọng. Sự sai sót trong thiết kế có thể dẫn đến sự cố trong quá trình vận hành.

III. Phương pháp thiết kế mạch điều khiển điện khí nén hiệu quả

Để thiết kế mạch điều khiển điện khí nén hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng giúp cho việc thiết kế trở nên dễ dàng và chính xác hơn. Hơn nữa, việc thực hành trên các thiết bị thực tế cũng rất quan trọng để củng cố kiến thức.

3.1. Sử dụng phần mềm mô phỏng trong thiết kế

Phần mềm mô phỏng giúp người học có thể hình dung và kiểm tra mạch điều khiển trước khi lắp đặt thực tế. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hiện.

3.2. Thực hành lắp đặt mạch điều khiển

Thực hành lắp đặt mạch điều khiển là bước quan trọng để học viên có thể áp dụng lý thuyết vào thực tế. Việc lắp đặt đúng cách sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả hơn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của điều khiển điện khí nén trong ngành công nghiệp

Hệ thống điều khiển điện khí nén được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Từ sản xuất tự động đến các dây chuyền lắp ráp, hệ thống này giúp tăng năng suất và giảm chi phí lao động. Việc sử dụng điện khí nén trong các thiết bị cầm tay cũng ngày càng phổ biến.

4.1. Ứng dụng trong sản xuất tự động

Trong sản xuất tự động, hệ thống điều khiển điện khí nén giúp điều khiển các thiết bị như băng tải, robot và máy móc tự động. Điều này giúp tăng hiệu suất và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong thiết bị cầm tay

Các thiết bị cầm tay sử dụng điện khí nén như súng bắn đinh, máy khoan khí nén ngày càng được ưa chuộng. Chúng giúp tăng hiệu quả công việc và giảm sức lao động cho người sử dụng.

V. Kết luận và tương lai của giáo trình điều khiển điện khí nén

Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện tử công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Tương lai của giáo trình này sẽ tiếp tục được cải tiến và cập nhật để phù hợp với sự phát triển của công nghệ. Việc áp dụng các công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả đào tạo và đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

5.1. Cải tiến nội dung giáo trình

Nội dung giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi trong công nghệ và nhu cầu của ngành công nghiệp. Điều này giúp học viên luôn được trang bị kiến thức mới nhất.

5.2. Định hướng phát triển nghề nghiệp

Học viên sau khi hoàn thành giáo trình sẽ có nhiều cơ hội việc làm trong lĩnh vực điện tử công nghiệp. Việc nắm vững kiến thức về điều khiển điện khí nén sẽ giúp họ tự tin hơn trong công việc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN KHÍ NÉN NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG/ TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số 257 /QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 7 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử Công nghiệp ở trình độ Cao đẳng, giáo trình mô đun Điều khiển điện khí nén là một trong những giáo trình đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.

Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị có thề sử dụng cho phù hợp.

Với các nội dung sau: Bài 1: Giới thiệu hệ thống khí nén Bài 2: Thực hành điều khiển các khí cụ khí nén Bài 3: Thiết kế và lắp mạch điều khiển hai xy lanh tùy động theo thời gian Bài 4: Thiết kế và lắp mạch điều khiển hai xy lanh tùy động theo hành trình. Bài 5: Thiết kế và lắp mạch điều khiển hai xy lanh theo biểu đồ trạng thái Bài 6: Thiết kế và lắp mạch điều khiển hai xy lanh theo tầng Bài 7: Thiết kế và lắp mạch điều khiển ba xy lanh theo tầng Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiện chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng. Đồng Tháp, ngày tháng năm 2017 Tham gia biên soạn Chủ biên: 2 MỤC LỤC  Trang LỜI GIỚI THIỆU .2 BÀI 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KH N N.

Nguyên tắc hoạt động và phân loại máy nén khí. Máy nén khí kiểu píttông. Thiết bị xử lý khí nén. Yêu cầu về khí nén.

Các phương pháp xử lý khí nén. Thiết bị phân phối khí nén. Bình trích chứa. Mạng đường ống.

Cơ cấu chấp hành. Động cơ khí nén. 37 BÀI 2: THỰC HÀNH ĐIỀU KHIỂN CÁC KH CỤ KH N N. Các phần tử khí nén.

Van đảo chiều. Biểu diễn phần tử logic của khí nén. Phần tử NOT. Phần tử OR và NOR.

Phần tử AND và NAND. Phần tử thời gia. Các phần tử điện khí nén. Van đảo chiều điều khiển bằng nam châm điện.

Các phần tử điện. 77 BÀI 3 : THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH TÙY ĐỘNG THEO THỜI GIAN. Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm.

Lắp mạch và vận hành điều khiển. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. Lắp mạch và vận hành điều khiển.

90 BÀI 4: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH TÙY ĐỘNG THEO HÀNH TRÌNH. Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. Lắp mạch và vận hành điều khiển.

Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. Lắp mạch và vận hành điều khiển. 99 BÀI 5: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH THEO BIỂU ĐỒ TRẠNG THÁI.

Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. Lắp mạch và vận hành điều khiển. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén.

Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. Lắp mạch và vận hành điều khiển. 117 4 BÀI 6: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN HAI XY LANH THEO TẦNG. Thiết kế mạch điều khiển khí nén.

Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. Lắp mạch và vận hành điều khiển. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm.

Lắp mạch và vận hành điều khiển. 129 BÀI 7: THIẾT KẾ VÀ LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN BA XY LANH THEO TẦNG. Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm.

Lắp mạch và vận hành điều khiển. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. Thiết kế mạch điều khiển trên phần mềm. 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

143 5 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Tên môn học/mô đun: Điều khiển điện khí nén. Mã môn học/mô đun: MĐ25 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: mô đun này bố trí dạy sau mô đun MĐ17, MĐ19, MĐ20 và môn học MH13 - Tính chất: là mô đun thực hành chuyên môn. - Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Đất nước Việt Nam trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá, lĩnh vực tự động hóa ngày càng được ứng nhiều trong sản xuất. Việc ứng dụng điện khí nén trong các khu công nghiệp, khu chế xuất ngày càng nhiều.

Vì vậy việc tìm hiểu đặc tính, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống sử dụng điện khí nén rất cần thiết cho học sinh, sinh viên học ngành Điện tử Công nghiệp. Mục tiêu của môn học/mô đun: Sau khi hoàn tất mô đun này, học viên có năng lực: - Kiến thức: Hiểu được về hệ thống khí nén, logic điều khiển, phương pháp điều khiển, thiết lập mạch điều khiển điện khí nén. - Kỹ năng: Hình thành kỹ năng lập chương trình điều khiển. Đọc được các sơ đồ điều khiển điện - khí nén, thiết lập và vận hành được các mạch điều khiển điện khí nén.

- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: R n luyện tính c n thận, chính xác, chủ động, sáng tạo và khoa học, nghiêm túc trong học tập và trong công việc. Nội dung của môn học/mô đun: Thời gian (giờ) Lý Thực Số Kiểm tra Tên các bài trong mô đun thuyết hành, thí TT Tổng (th ờng nghiệm, số xuyên, thảo luận, định kỳ) bài tập 6 1 Bài 1: Giới thiệu hệ thống khí 2 2 nén 1. Thiết bị xử lý khí nén. Thiết bị phân phối khí nén.

Cơ cấu chấp hành 2 Bài 2: Thực hành điều 8 4 4 khiển các khí cụ khí nén 1. Các phần tử khí nén. Biểu diễn phần tử logic của khí nén 3. Các phần tử điện khí nén.

3 Bài 3: Thiết kế và lắp mạch 8 4 4 điều khiển hai xy lanh tùy động theo thời gian 1. Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. 4 Bài 4: Thiết kế và lắp mạch 12 2 10 điều khiển hai xy lanh tùy động theo hành trình.

Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. Kiểm tra 2 2 7 5 Bài 5: Thiết kế và lắp mạch 12 1 11 điều khiển hai xy lanh theo biểu đồ trạng thái 1. Thiết kế mạch điều khiển khí nén.

Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. 6 Bài 6: Thiết kế và lắp mạch 12 1 11 điều khiển hai xy lanh theo tầng 1. Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén.

Kiểm tra 2 2 7 Bài 7: Thiết kế và lắp mạch 13 1 12 điều khiển ba xy lanh theo tầng 1. Thiết kế mạch điều khiển khí nén. Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén. 8 Thi hết môn 4 4 Cộng 75 15 52 8 8 BÀI 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KH N N Mã bài : MĐ25-01 * Giới thiệu - Hệ thống khí nén được ứng dụng nhiều trong điều khiển dân dụng và công nghiệp, với hệ thống dể chế tạo, an toàn và độ tin cậy cao.

* Mục tiêu của bài - Kiến thức: Giải thích được nguyên lý hoạt động và ứng dụng của các loại máy nén. - Kỹ năng: Thực hiện được các kỹ năng: Vận hành máy nén khí, bộ lọc, cơ cấu chấp hành, phân tích được các quá trình xử lý khí nén. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: R n luyện tính chính xác, chủ động, sáng tạo và khoa học, nghiêm túc trong học tập và trong công việc. Nội dung chính: 1.

Nguyên tắc hoạt động và phân loại máy nén khí. Nguyên tắc hoạt động - Nguyên lý thay đổi thể tích Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó thể tích của buồng chứa sẽ nhỏ lại. Như vậy theo định luật Boy - Mariotte, áp suất trong buồng chứa sẽ tăng lên. Các lọai máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như kiểu pit - tông, bánh răng, cánh gạt.

- Nguyên lý động năng Không khí được dẫn vào buồng chứa, ở đó áp suất khí nén được tạo ra bằng động năng bánh dẫn. Nguyên tắc hoạt động này tạo ra lưu lượng và công suất rất lớn. Máy nén khí hoạt động theo nguyên lý này như máy nén khí kiểu ly tâm. 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. 9 - Theo nguyên lý hoạt động: * Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: Máy nén khí kiểu pít - tông, máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít. * Máy nén khí tua - bin: Máy nén khí kiểu ly tâm và máy nén khí theo chiều trục.

Máy nén khí kiểu píttông 1. Máy nén khí pít – tông một cấp: Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu pít - tông một cấp được biểu diễn trong hình 1. Nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu pít - tông 1 cấp. Máy nén khí kiểu pít - tông một cấp có thể hút được lưu lượng đến 10 m /phút và áp suất nén từ 6 đến 10 bar.

Máy nén khí pít – tông hai cấp Hình 1. Máy nén khí kiểu Piston nhiều cấp 10 Để có thể tạo ra được nguồn cung cấp khí nén áp suất cao hơn người ta thiết kế máy nén khí nhiều cấp nối tiếp).