Giáo trình điều khiển điện khí nén nghề điện tử công nghiệp tại Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp

Giáo trình điều khiển điện khí nén cho nghề điện tử công nghiệp tại trường cao đẳng nghề Đồng Tháp, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết.

• 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 cho ngành điện tử

Giáo trình điều khiển điện khí nén cho ngành điện tử là một tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên trong lĩnh vực tự động hóa. Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên chương trình khung, giúp người học nắm vững nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển điện khí nén. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ về các thiết bị và công nghệ mà còn trang bị cho họ khả năng thực hành và ứng dụng trong thực tế.

1.1. Mục tiêu và ý nghĩa của giáo trình điều khiển điện khí nén

Mục tiêu của giáo trình là giúp sinh viên hiểu rõ về hệ thống khí nén, từ nguyên lý hoạt động đến ứng dụng thực tiễn. Giáo trình cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ điện khí nén trong ngành điện tử, đặc biệt trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại.

1.2. Cấu trúc và nội dung chính của giáo trình

Giáo trình được chia thành nhiều bài học, mỗi bài tập trung vào một khía cạnh cụ thể của hệ thống điều khiển điện khí nén. Nội dung bao gồm từ giới thiệu hệ thống khí nén, thực hành điều khiển, đến thiết kế và lắp mạch điều khiển.

II. Những thách thức trong việc ứng dụng điều khiển điện khí nén

Mặc dù hệ thống điều khiển điện khí nén mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức trong quá trình ứng dụng. Các vấn đề như độ chính xác, độ tin cậy và yêu cầu về chất lượng khí nén là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ chính xác và độ tin cậy trong hệ thống điều khiển

Độ chính xác trong điều khiển điện khí nén là yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của hệ thống. Việc đảm bảo độ tin cậy của các thiết bị khí nén cũng là một thách thức lớn, đặc biệt trong môi trường công nghiệp.

2.2. Yêu cầu về chất lượng khí nén trong ứng dụng

Khí nén cần được xử lý để đảm bảo không chứa tạp chất, bụi bẩn hay hơi nước. Việc này không chỉ giúp bảo vệ thiết bị mà còn nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống điều khiển.

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

Thiết kế mạch điều khiển điện khí nén là một phần quan trọng trong giáo trình. Các phương pháp thiết kế mạch cần được áp dụng một cách khoa học và hợp lý để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.

3.1. Nguyên tắc thiết kế mạch điều khiển khí nén

Nguyên tắc thiết kế mạch điều khiển bao gồm việc xác định các thành phần cần thiết, cách kết nối và lập trình điều khiển. Điều này giúp đảm bảo mạch hoạt động ổn định và hiệu quả.

3.2. Các công cụ hỗ trợ thiết kế mạch điều khiển

Sử dụng phần mềm mô phỏng và thiết kế mạch điều khiển giúp sinh viên hình dung rõ hơn về cách thức hoạt động của hệ thống. Các công cụ này cũng hỗ trợ trong việc kiểm tra và tối ưu hóa mạch trước khi thực hiện lắp đặt thực tế.

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

Hệ thống điều khiển điện khí nén được ứng dụng rộng rãi trong ngành điện tử, từ sản xuất đến lắp ráp thiết bị. Việc hiểu rõ ứng dụng thực tiễn giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan và thực tế hơn về ngành nghề của mình.

4.1. Ứng dụng trong sản xuất tự động

Trong sản xuất tự động, hệ thống điều khiển điện khí nén giúp tăng năng suất và giảm thiểu sai sót. Các thiết bị khí nén được sử dụng để điều khiển các máy móc, thiết bị trong dây chuyền sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong lắp ráp thiết bị điện tử

Hệ thống điều khiển điện khí nén cũng được sử dụng trong lắp ráp thiết bị điện tử, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong quá trình sản xuất. Việc sử dụng khí nén trong lắp ráp giúp giảm thiểu thời gian và chi phí.

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

Giáo trình điều khiển điện khí nén không chỉ cung cấp kiến thức cơ bản mà còn giúp sinh viên phát triển kỹ năng thực hành cần thiết cho nghề nghiệp. Tương lai của giáo trình sẽ tiếp tục được cập nhật để phù hợp với sự phát triển của công nghệ.

5.1. Đánh giá hiệu quả của giáo trình

Giáo trình đã giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong ngành điện tử. Đánh giá hiệu quả của giáo trình là cần thiết để cải tiến nội dung và phương pháp giảng dạy.

5.2. Xu hướng phát triển trong giáo trình điều khiển điện khí nén

Trong tương lai, giáo trình sẽ được cập nhật với các công nghệ mới, giúp sinh viên tiếp cận với những xu hướng hiện đại trong ngành điện tử. Việc tích hợp công nghệ mới vào giáo trình sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo.

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 3 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).