BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ HÀN ỐNG THEO QUỸ ĐẠO S K C 0 0 3 9 5 9 Mà SỐ: SV2020-89 S KC 0 0 7 3 9 9 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2020 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M Kþ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN THI¾T K¾, CH¾ T¾O BÞ ĐIÀU KHIÂN THI¾T BÞ HÀN ÞNG THEO QUþ Đ¾O <Mã sß 89> Chă nhißm đÁ tài: Trßnh Qußc ThÃng TP Hß Chí Minh, tháng 7 năm 2020 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M Kþ THUÀT TPHCM BÁO CÁO TàNG K¾T ĐÀ TÀI NGHIÊN CĄU KHOA HàC CĂA SINH VIÊN THI¾T K¾, CH¾ T¾O BÞ ĐIÀU KHIÂN THI¾T BÞ HÀN ÞNG THEO QUþ Đ¾O <Mã sß 89> Thuác nhóm ngành khoa học: Kỹ thuÁt SV thực hián: Trịnh Quác ThÃng Nam, Nữ: Nam Dân tác: Kinh Lớp, khoa: 16143CL2 Năm thą: 4 /Sá năm đào t¿o:4 Ngành học: C¢ khí chÁ t¿o máy Ng°ßi h°ớng d¿n: PhS. Nguyßn Trà Kim Quyên TP Hß Chí Minh, tháng 7 năm 2020 Bà GIÁO DĀC VÀ ĐÀO T¾O TR¯àNG ĐH S¯ PH¾M Kþ THUÀT TPHCM THÔNG TIN K¾T QUÀ NGHIÊN CĄU CĂA ĐÀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đà tài: THI¾T K¾, CH¾ T¾O BÞ ĐIÀU KHIÂN THI¾T BÞ HÀN ÞNG THEO QUþ Đ¾O - Chă nhiám đà tài: Trịnh Quác ThÃng Mã sá SV:16143143 - Lớp: 16143CL2 Khoa: ĐT Ch¿t l°ÿng cao - Thành viên đà tài: TrÁn Thành Đ¿t MSSV:18143079 Khoa: ĐT Ch¿t l°ÿng cao Bùi NhÁt Lê Đông MSSV: 18143082 Khoa: ĐT Ch¿t l°ÿng cao - Ng°ßi h°ớng d¿n: ThS.
Nguyßn Trà Kim Quyên 2. Māc tiêu đÁ tài: ThiÁt kÁ bá điÃu khiển thiÁt bị hàn theo quỹ đ¿o. Gia công bá điÃu khiển thiÁt bị hàn theo quỹ đ¿o. LÃp ráp bá điÃu khiển thiÁt bị hàn theo quỹ đ¿o.
Thā nghiám bá điÃu khiển thiÁt bị hàn theo quỹ đ¿o. Tính mßi và sáng t¿o: KÁt hÿp giữa đián tā và c¢ khí, t¿o ra mô hình bá điÃu khiển thiÁt bị hàn áng theo quỹ đ¿o 4. K¿t quÁ nghiên cąu: Mô hình bá điÃu khiển thiÁt bị hàn theo quỹ đ¿o 5. Đóng góp vÁ mặt giáo dāc và đào t¿o, kinh t¿ - xã hßi, an ninh, qußc phòng và khÁ năng áp dāng căa đÁ tài: Đà tài có ąng dāng thực tÁ để điÃu khiển thiÁt bị hàn áng theo quỹ đ¿o, giúp máy hàn áng theo quỹ đ¿o có thể vÁn hành chính xác và hiáu quÁ h¢n 6.
Công bß khoa hác căa SV tÿ k¿t quÁ nghiên cąu căa đÁ tài 3 Ngày tháng năm SV chßu trách nhißm chính thực hißn đÁ tài (kí, họ và tên) NhÁn xét căa ng°ái h°ßng d¿n vÁ những đóng góp khoa hác căa SV thực hißn đÁ tài Ngày tháng năm Ng°ái h°ßng d¿n (kí, họ và tên) 4 MĀC LĀC MĀC LĀC. PHÀN Mà ĐÀU. 7 CH¯¡NG 1: TàNG QUAN Đ TÀI .Táng quan tình hình nghiên cąu trong và ngoài n°ớc. Lí do chọn đà tài.
Ph°¢ng pháp nghiên cąu. Đái t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu. Ąng dāng và nhu cÁu căa công nghá hàn theo quỹ đ¿o. 33 CH¯¡NG 2: C¡ Sà LÝ THUYÀT .1 Há tháng điÃu khiển PLC .1 Táng quan và PLC .2 C¿u trúc bá nhớ căa PLC .3 Vòng quét căa ch°¢ng trình: .4 Ngôn ngữ lÁp trình.3 Đáng c¢ đián xoay chiÃu AC.
42 CH¯¡NG 3: TÍNH TOÁN THIÀT KÀ .3 ThiÁt kÁ m¿ch điÃu khiển. 47 CH¯¡NG 4: LÂP RÁP THĀ NGHIàM. 54 CH¯¡NG 5: KÀT LUÀN. 66 5 TÀI LIàU THAM KHÀO.
PHÀN Mâ ĐÀU CH¯¡NG 1: TàNG QUAN ĐÀ TÀI 1.Táng quan tình hình nghiên cąu trong và ngoài n°ßc Công nghá Orbital ván đ°ÿc ąng dāng á nhiÃu n¢i trên thÁ giới trong các lĩnh vực y tÁ, thực phẩm, sinh học và công nghá cao. Tuy nhiên, á Viát Nam thì đây là những thuÁt ngữ t°¢ng đái mới và ít đ°ÿc biÁt đÁn. VÁy công nghá Orbital này là gì ? T¿i Viát Nam, Máy hàn và cÃt Orbital đ°ÿc cung c¿p bái mát sá hãng thuác EU, G7, CHINA nh°: TAG-PIPE, GF, MausItalia, Axxair, Orbitalum, Lefon. Giá thành phā thuác vào ch¿t l°ÿng và xu¿t xą máy giá cÁ dao đáng tÿ vài chāc triáu đßng (với hàng Trung Quác) cho tới vài trăm triáu đßng (với hàng TAG-PIPE, Orbitalum, MausItalia.
Hàng EU, G7 giá cÁ g¿p 2 tới 3 lÁn so với hàng Trung Quác, tuy nhiên xét và bài toàn hiáu quÁ năng su¿t công viác, chúng tôi khuyên b¿n nên mua hàng EU, G7 để có đ°ÿc hiáu quÁ công viác cao nh¿t, thßi gian kh¿u hao máy dài h¢n 3 lÁn so máy Trung Quác (khÁo sát dựa trên thßi gian sā dāng căa mát sá đ¢n vị nhà máy phía Nam Viát Nam). Quan trọng h¢n là Service căa hàng EU, G7 r¿t tát, có đ¿i dián t¿i Viát Nam nên có thể hß trÿ kỹ thuÁt khi máy sā dāng có v¿n đÃ. Hình 1: ThiÁt bị hàn orbital trong phòng thí nghiám 7 Uni Group là đ¿i dián căa TAG-PIPE, MausItalia t¿i Viát Nam, với các lo¿i máy cÃt áng Orbital, hàn áng Orbital, máy vát mép áng , l°ỡi dao cÃt áng, l°ỡi dao vát mép áng kim lo¿i đÃu stock kho sá l°ÿng lớn, đái ngũ kỹ thuÁt đ°ÿc đào t¿o trực tiÁp t¿i hãng TAG (Anh Quác). Hình 2: ĐÁu hàn orbital kín á Malaysia Mß hàn - trong hÁu hÁt các tr°ßng hÿp, hàn TIG (Khí tr¢ vonfram) đ°ÿc sā dāng - đi vòng quanh các đ°ßng áng đ°ÿc kÁt nái, đ°ÿc d¿n h°ớng bái mát há tháng c¢ khí.
Tên hàn quỹ đ¿o xu¿t phát tÿ chuyển đáng tròn căa dāng cā hàn xung quanh phôi. Nói chung, công nghá hàn quỹ đ¿o bao gßm hai ph¿m vi ąng dāng chính: àng với áng / áng để nái áng Hàn áng-to-tubesheet 8 Hình3: ThiÁt bị hàn orbital trong sÁn xu¿t Trong nhóm đÁu tiên, t¿t cÁ các lo¿i kÁt nái đ°ßng áng đ°ÿc bao gßm: hàn mông và mặt bích hàn, uán cong, phā kián T và van, tąc là các yêu cÁu đÁy đă cho đ°ßng áng và áng. Nhóm thą hai liên quan đÁn viác sÁn xu¿t nßi h¢i và bá trao đái nhiát và bao gßm các nhiám vā hàn khác nhau liên quan đÁn ho¿t đáng hàn áng-to-tubesheet. Lí do chán đÁ tài Với các công nghá hàn hián có, phā thuác r¿t nhiÃu vào trình đá tay nghà căa ng°ßi thÿ.
Vì vÁy, nhằm māc đích phát triển công nghá hàn tự đáng giúp quá trình hàn bớt phā thuác vào ng°ßi thÿ và đÁm bÁo ch¿t l°ÿng mái hàn. ThiÁt kÁ bá điÃu khiển giúp điÃu khiển thiÁt bị hàn áng theo quỹ đ¿o góp phÁn phát triển công nghá hàn này. Giúp cho công nhân sā dāng thuÁn tián, giÁm sự chênh lách kinh nghiám tay nghà căa ng°ßi thÿ. Ph°¢ng pháp nghiên cąu _ Ph°¢ng pháp phân tích táng kÁt kinh nghiám _ Ph°¢ng pháp nghiên cąu lý thuyÁt 4.
Māc tiêu đÁ tài ThiÁt kÁ đ°ÿc bá điÃu khiển thiÁt bị hàn áng theo quỹ đ¿o giúp cÁi thián công nghá hàn quỹ đ¿o đ°ÿc chính xác và hiáu quÁ h¢n 5. Đßi t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu _ Đôi t°ÿng nghiên cąu + PLC + Đáng c¢ máy hàn _ Ph¿m vi nghiên cąu 9 +Bá điÃu khiển thiÁt bị hàn áng theo quỹ đ¿o +Ý kiÁn đóng góp để cÁi tiÁn bá điÃu khiển 6. Ąng dāng và nhu cÁu căa công nghß hàn theo quÿ đ¿o 6.1 Ąng dāng Hàn quỹ đ¿o th°ßng đ°ÿc áp dāng cho các áng chą không phÁi áng và đ°ÿc coi là tiêu chuẩn để nái các áng đ°ÿc sā dāng cho các há tháng khí và ch¿t lßng trong ngành công nghiáp bán d¿n và d°ÿc phẩm. Các ngành công nghiáp nh¿y cÁm này đòi hßi mát tiêu chuẩn hàn cực kỳ chính xác, vì há tháng căa họ cÁn không bị rò rỉ và không có vÁt r¿n để lo¿i bß b¿t kỳ khu vực v°ớng mÃc nào trên ID căa mái hàn để tránh các ch¿t gây ô nhißm nguy hiểm.
Hình 4: Hàn áng inox bằng công nghá hàn orbital 10 Hình 5: Há tháng áng inox đ°ÿc hàn tÿ công nghá hàn orbital Tái °u hóa quy trình hàn quỹ đ¿o thông qua các ph°¢ng tián chuẩn bị và xem xét cẩn thÁn tr°ớc khi hàn thực tÁ s¿ giÁm chi phí táng thể, tăng tác sÁn xu¿t và giÁm nhu cÁu tÿ chái hàn và sāa chữa mái hàn trong khi cho phép ch¿t l°ÿng và đá tin cÁy tái °u. Các ngành công nghiáp áp dāng hàn TIG quỹ đ¿o Hàng không/Công nghiáp hàng không vũ trā: Trong ngành công nghiáp máy bay, đó là lÁn đÁu tiênng°ßi ta nhÁn ra tÁm quan trọng căa hàn quỹ đ¿o cho māc đích căa họ, h¢n cÁ 1.500 mái hàn là cÁn thiÁt để hoàn thành há tháng áp su¿t cao căa mát máy bay. Hàn thă công các áng nhß, mßng là cực kỳ khó khăn; cuái cùng yêu cÁu ch¿t l°ÿng khớp nh¿t quán không thể đ°ÿc đÁm bÁo. GiÁi pháp duy nh¿t là thành lÁp quy trình hàn sā dāng thiÁt bị quỹ đ¿o.
Theo cách này, các giá trị tham sá là kiểm soát đáng tin cÁy bái các thiÁt bị và mái hàn cuái cùng đáp ąng mąc ch¿t l°ÿng t°¢ng tự nh° các mái hàn thā nghiám đă điÃu kián. 11 Hình 6: Hàn áng inox trong nhà máy sÁn xu¿t n°ớc giÁi khát bằng công nghá hàn orbital Công nghiáp thực phẩm và đß uáng: Các ngành công nghiáp thực phẩm, nhÁt ký và đß uáng cÁn há tháng áng và áng đáp ąng yêu cÁu vá sinh tinh tÁ. Sự thâm nhÁp đÁy đă căa các mái hàn là cÁn thiÁt; b¿t kỳ há, lß chân lông, k¿ há, vÁt nąt hoặc undercut có thể trá thành mát điểm chÁt trong đó ph°¢ng tián là b¿y và phát triển vi khuẩn gây bánh, (Listeria, v. Bà mặt nhẵn mọi n¢i bên trong các áng cho phép làm s¿ch thành công và khā trùng hoàn toàn há tháng.
Ch¿t l°ÿng bà mặt đ°ÿc yêu cÁu có thể chỉ đ°ÿc đÁm bÁo nÁu thiÁt bị quỹ đ¿o là đ°ÿc sā dāng để hàn các khớp quan trọng này. Vì thÁ, hÁu hÁt các tiêu chuẩn và thông sá kỹ thuÁt bÃt buác các nhà sÁn xu¿t cài đặt lai để áp dāng quy trình này ngày hôm nay. Công nghiáp d°ÿc phẩm và công nghá sinh học: Cây trßng trong ngành d°ÿc phẩm phÁi đ°ÿc trang bị há tháng đ°ßng áng để vÁn chuyển và xā lý sÁn phẩm và để cung c¿p an toàn h¢i n°ớc s¿ch và n°ớc phun. Đái với n°ớc phun và các d¿n xu¿t căa nó đ°ÿc dự định để tiêm vào c¢ thể con ng°ßi, yêu cÁu tinh khiÁt đặc biát cao B¿t kỳ d¿u vÁt ăn mòn tuyát đái c¿m, khÁ năng cháng ăn mòn căa các mái hàn này không đ°ÿc làm suy yÁu, đặc biát là không quá nóng mát phÁn căa vÁt liáu c¢ sá.
Khớp đ°ÿc 12 t¿o bái quỹ đ¿o hàn đă điÃu kián cho khÁ năng cháng ăn mòn má ráng.