BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỆN – KHÍ NÉN GVHD: Th.S TƯỞNG PHƯỚC THỌ SVTH: NGUYỄN VĂN THÀNH MSSV: 10911054 SKL 0 0 4 2 0 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 do an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁNTỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỆN – KHÍ NÉN GVHD: TH.S TƢỞNG PHƢỚC THỌ SVTH: NGUYỄN VĂN THÀNH MSSV: 10911054 LỚP: 109110B KHÓA: 2010 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2016 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.
HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Thành MSSV: 10911054 Lớp: 109110B Khoá: 2010 Ngành đào tạo: Cơ Điện Tử Hệ: Đại học 1. Tên đề tài THIẾT KẾ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỆN – KHÍ NÉN 2. Nội dung chính của đồ án - Tìm hiểu về thiết bị khí nén, điện – khí nén. - Tìm hiểu về PLC LOGO! 230RC SIEMENS.
- Tính toán, thiết kế và chế tạo bộ thí nghiệm điện – khí nén. - Thiết kế chế tạo mạch điều khiển cho thiết bị của bộ thí nghiệm. - Viết tài liệu hƣớng dẫn sử dụng thiết bị bộ thí nghiệm và các bài tập thực hành. Ngày nộp đồ án: TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i do an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIÊN – KHÍ NÉN - GVHD: Th.s Tƣởng Phƣớc Thọ - Nguyễn Văn Thành - MSSV: 10911054 - Địa chỉ sinh viên: Kỳ Văn – Kỳ Anh – Hà Tĩnh - Số điện thoại liên lạc: 0975126537 - Email: nvthanh.com - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan ĐATN này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện với sự hướng dẫn của thầy Tưởng Phước Thọ và cô Nguyễn Thị Phương Hoa cùng với tham khảo tài liệu.
Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Hồ Chí Minh, ngày…tháng 01 Năm 2016 Ký tên Nguyễn Văn Thành. ii do an LỜI CẢM ƠN Tôi không thể theo đuổi và hoàn thành đề tài nếu không có sự giúp đỡ của những ngƣời thân và những ngƣời bạn.
Do vậy, với sự trân trọng và cảm kích, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ông bà, cha mẹ, những ngƣời thân trong gia đình và bạn bè đã hết lòng quan tâm, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi đặc biệt xin chân thành cảm ơn thầy Tƣởng Phƣớc Thọ và cô Nguyễn Thị Phƣơng Hoa là giáo viên trực tiếp hƣớng dẫn đề tài đã cho phép tôi theo đuổi đề tài, cho tôi những lời khuyên xác đáng, kịp thời khi tôi gặp khó khăn, thầy cô luôn cƣời vui khi tôi làm tốt, động viên khi tôi gặp vấn đề khó khăn. Tôi cũng cảm ơn tới cô Phan Thị Thu Thủy đã cho tôi những lời khuyên, lời nhận xét để tôi hoàn thành tốt để tài và cuốn báo cáo đƣợc hoàn thiện hơn. Chính những sự giúp đỡ, hƣớng dẫn của thầy cô đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình làm đồ án Tốt Nghiệp.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn tất cả quý thầy cô trong Khoa Cơ khí chế tạo máy,bộ môn Cơ Điện Tử, trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM đã trang bị cho tôi những kiến thức chuyên môn, hành trang cuộc sống, cũng nhƣ đã giúp đỡ tôi trong thời gian làm đề tài. Hồ Chí Minh, ngày….tháng 01 năm 2016 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Thành iii do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐIỆN – KHÍ NÉN Những ngày tháng học tập tại trƣờng đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh và việc tìm hiểu thực tế sản xuất trong đời sống tôi nhận thấy bộ môn thủy lực khí nén là một môn học quan trọng, vì vậy sinh viên cần đƣợc học tập, thực hành và nâng cao kiến thức của bản thân để phù hợp với sự phát triển của nền sản xuất. Chính vì vậy tôi đã quyết định thiết kế bộ thí nghiệm điện – khí nén nhƣ một giải pháp nhằm giúp cho sinh viên áp dụng những kiến thức lý thuyết đã học trên lớp vào thực tế trên bộ thí nghiệm. Hơn nữa đề tài còn giúp sinh viên hiểu biết thêm về các thiết bị khí nén và hƣớng dẫn sinh viên là các bài tập thực hành trên bộ thí nghiệm.
Ngoài làm ra bốn bàn thí nghiệm, đề tài còn hƣớng dẫn sinh viên làm các bài tập thực hành, hơn nữa bộ thí nghiệm còn có sử dụng PLC để điều khiển. ABSTRACT Project: DESIGN EXPERIMENT ELECTRICAL – PNEUMATIC MODEL The dates at university of Technical Education Ho Chi Minh City and the fact- finding in life and produced recognized pneumatic hydraulic is an important subject, so students need to study, practice and improve knowledge to suitable with the growth of production. Therefore I have decided to design the electrical experiments - pneumatic as a solution to help the students apply the theoretical knowledge learned into practice on the experiments. Further, this project helps students learn about the pneumatic equipment and to guide students do the practical exercises on the experiment.
More, this project used PLC in the experiments. iv do an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. i LỜI CAM KẾT. ii LỜI CẢM ƠN.
iv DANH MỤC HÌNH. viii DANH MỤC BẢNG BIỂU. xi CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. TỔNG QUAN VỀ KHÍ NÉN VÀ HỆ THỐNG KHÍ NÉN.
MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI. Thiết kế chế tạo bàn thí nghiệm điện – khí nén. Viết tài liệu hƣớng dẫn sử dụng và các bài tập thực hành: .2 CHƢƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHÍ NÉN VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN – KHÍ NÉN. Áp suất khí quyển.
Áp suất tuyệt đối. Áp suất khí nén. Các định luật về chất khí. Định luật tổng quát.
Sơ đồ cấu tạo – chức năng của hệ thống điều khiển khí nén – điện. THIẾT BỊ KHÍ NÉN VÀ ĐIỆN – KHÍ NÉN. Máy nén khí và thiết bị xử lý khí nén. Thiết bị xử lý khí nén.
Các phần tử trong hệ thống điều khiể điện – khí nén. Xy lanh một chiều. Xy lanh hai chiều. Van điện từ 2/2.
Van điện từ 3/2 một trạng thái. Van điện từ 5/2 một trạng thái. Van điện từ 5/2 hai trạng thái. Công tắc hành trình.
Delay thời gian .14 CHƢƠNG III: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THI CÔNG. KHẢO SÁT Ý KIẾN SINH VIÊN VỀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN CŨ:. THIẾT KẾ CƠ KHÍ. Bàn thí nghiệm.
Bộ thí nghiệm 1. Bản vẽ thiết kế (phụ lục). Bộ thí nghiệm 2. Bản vẽ thiết kế (phụ lục).
Bộ thí nghiệm 3. Bản vẽ thiết kế (phụ lục). Bộ thí nghiệm 4. Bản vẽ thiết kế (phụ lục).20 CHƢƠNG 4 : THIẾT KẾ BÀI TẬP THỰC HÀNH .21 vi do an BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN XY LANH BẰNG VAN ĐIỆN TỪ 5/2 MỘT TRẠNG THÁI.
MỤC TIÊU BÀI HỌC. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT .21 BÀI 2: ĐIỀU KHIỂN XY LANH BẰNG VAN ĐIỆN TỪ 5/2 HAI TRẠNG THÁI. MỤC TIÊU BÀI HỌC.
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT .30 BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG KHÍ NÉN BẰNG PLC LOGO! 230RC SIEMEN. MỤC TIÊU BÀI HỌC. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM.
GIỚI THIỆU VỀ PLC LOLO! 230RC SIEMENS. Tổng quan về PLC. PLC LOLO! 230RC SIEMENS. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT .47 BÀI 4 MẠCH SO SÁNH ĐIỆN – KHÍ NÉN VÀ PLC .64 CHƢƠNG V: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ .76 CHƢƠNG V: KẾT LUẬN .83 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
BẢN VẼ THIẾT KẾ. PHIẾU KHẢO SÁT SẢN PHẨM BỘ THÍ NGHỆM ĐIỆN – KHÍ NÉN.91 vii do an DANH MỤC HÌNH Hình 2. 1 – Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. 2 – Sơ đồ cấu tạo – chức năng của hệ thống điều khiển khí nén – điện.
3 – Máy nén khí piston. 4 – Nguyên lý hoạt động của bình ngƣng tụ làm lạnh bằng nƣớc. 6 – Nguyên lý hoạt động của xy lanh một chiều. 7 – Cấu tạo và ký hiệu của xy lanh một chiều.
8 – Nguyên lý hoạt động của xy lanh một chiều. 9 – Cấu tạo và ký hiệu xy lanh không có giảm chấn. 10 – Cấu tạo và ký hiệu xy lanh không có giảm chấn. 11 – Cấu tạo và ký hiệu của nút nhấn thƣờng hở.
12 – Cấu tạo và ký hiệu của nút nhấn thƣờng đóng. 13 – Cấu tạo van điện từ 2/2. 14 – Cấu tạo van điện từ 3/2 một trạng thái. 15 – Cấu tạo và ký hiệu vủa van điện từ 5/2 một trạng thái.
16 – Cấu tạo và ký hiệu van điện từ 5/2 hai trạng thái. 17 – Cấu tạo công tắc hành trình. 18 – Ký hiệu và cách mắc của cảm biến quang. 19 – Rơ le thời gian và ký hiệu của rơ le thời gian.
20 – Counter và ký hiệu của counter.1 – Bàn thí nghiệm.2 – Bộ thí nghiệm 1.3 – Bộ thí nghiệm 2.4 – Bộ thí nghiệm 3.5 – Cơ cấu cho cảm biến quang và giữ thăng bằng xy lanh.6 – Bộ thí nghiệm 4. 1 – Bộ thí nghiệm 1. 3 – Biểu đồ trạng thái 1. 5 – Biểu đồ trạng thái 2.
6 – Biểu đồ trạng thái 3. 7 – Biểu đồ trạng thái 4. 8 – Bộ thí nghiệm 2. 30 viii do an Hình 4.
9 – Biểu đồ trạng thái 5. 11 – Biểu đồ trạng thái 6. 13 – Biểu đồ trạng thái 7. 14 – Biểu đồ trạng thái 8.
16 – Biểu đồ trạng thái 9. 18 – Biểu đồ trạng thái 10. 20 – Bộ thí nghiệm số 3. 21 – PLC LOGO! 230RC SIEMENS.
22 – Sơ đồ đấu dây ngõ vào PLC LOGO! 230RC SIEMENS. 23 – Sơ đồ đấu dây ngõ ra PLC LOGO! 230RC SIEMENS. 24 – Biểu đồ trạng thái 11. 25 – Giải thuật thiết kế lập trình bằng tay 1.
26 – Biểu đồ trạng thái 12. 27 – Giải thuật thiết kế lập trình bằng tay 2. 28 – Biểu đồ trạng thái 13. 29 – Biểu đồ trạng thái 14.
30 – Biểu đồ trạng thái 15. 31 – Biểu đồ trạng thái 16.