Sổ tay nâng cao về điện thủy lực cho hệ thống tự động hóa

Tài liệu nghiên cứu Electrohydraulics advanced level workbook, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: D. Zimmermann
• Trường học: Festo Didactic GmbH & Co.
• Chuyên ngành: Electrohydraulics
• Đề tài: Sổ tay nâng cao về điện thủy lực
• Loại tài liệu: workbook
• Năm xuất bản: 1999
• Địa điểm: Denkendorf

Mục lục chi tiết

• Preface
• 1. Table of contents
• 1.1. Introduction
• 1.2. Safety recommendations
• 1.3. Notes on procedure
• 1.4. Technical notes
• 1.5. Training contents
• 1.6. Training aims / exercise table (Table 1)
• 1.7. Equipment set for Basic Level TP 601
• 1.8. Equipment set for Advanced Level TP602
• 1.9. List of additional components TP600
• 1.10. Component/exercise table (Table 2)
• 1.11. Methodological structure of exercises
• 1.12. Section A – Course Exercise
• 1.12.1. Exercise 1: Shut-off valve Rapid-traverse feed circuit, latching
• 1.12.2. Exercise 2: Clamping unit Accumulator circuit, pressureless bypass
• 1.12.3. Exercise 3: Milling machine Displacement/step control, standing sequencer with branch
• 1.12.4. Exercise 4: Veneering press Accumulator circuit, sequence control with EMERGENCY STOP
• 1.12.5. Exercise 5: Bending press Flow dividing valve, pilot control
• 1.12.6. Exercise 6: Broaching machine Differential cylinder, sequence control with EMERGENCY STOP and INCHING mode
• 1.12.7. Exercise 7: Continuous-flow drying oven Sequence control with timer relay, motorised return in INCHING mode
• 1.12.8. Exercise 8: Polishing machine Hydraulic differential circuit, preselect counter
• 1.12.9. Exercise 9: Plastic injection moulding machine Pressure sequence control, single- and continuous-cycle operation
• 1.12.10. Exercise 10: Embossing press Accumulator as power supply after EMERGENCY STOP, two-hand start circuit
• 1.13. Section B – Fundamentals
• 1.14. Section C – Solutions
• 1.14.1. Solution 1: Shut-off valve
• 1.14.2. Solution 2: Clamping unit
• 1.14.3. Solution 3: Milling machine
• 1.14.4. Solution 4: Veneering press
• 1.14.5. Solution 5: Bending press
• 1.14.6. Solution 6: Broaching machine
• 1.14.7. Solution 7: Continuous-flow drying oven
• 1.14.8. Solution 8: Polishing machine
• 1.14.9. Solution 9: Plastic injection moulding machine
• 1.14.10. Solution 10: Embossing press
• 1.15. Section D – Appendix
• 1.15.1. Storage tray
• 1.15.2. Mounting systems
• 1.15.3. Sub-base
• 1.15.4. Coupling system
• 1.15.5. Data sheets

Tóm tắt

I. Giới thiệu về sổ tay nâng cao về điện thủy lực

Sổ tay nâng cao về điện thủy lực cung cấp kiến thức chuyên sâu về nguyên lý hoạt động và ứng dụng của hệ thống điện thủy lực. Tài liệu này không chỉ dành cho những người mới bắt đầu mà còn cho những chuyên gia trong lĩnh vực này. Nó giúp người đọc hiểu rõ hơn về các thành phần, cách thức hoạt động và các ứng dụng thực tiễn của hệ thống điện thủy lực.

1.1. Tổng quan về hệ thống điện thủy lực

Hệ thống điện thủy lực là sự kết hợp giữa điện và thủy lực, cho phép điều khiển các thiết bị một cách chính xác và hiệu quả. Các thành phần chính bao gồm bơm, van, và các cảm biến. Việc hiểu rõ về các thành phần này là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng điện thủy lực

Sử dụng điện thủy lực mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm năng lượng, tăng độ chính xác trong điều khiển và giảm thiểu chi phí bảo trì. Hệ thống này cũng cho phép thực hiện các tác vụ phức tạp mà không cần nhiều không gian.

II. Thách thức trong việc áp dụng điện thủy lực

Mặc dù điện thủy lực mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức trong việc áp dụng. Những thách thức này bao gồm việc đảm bảo an toàn, bảo trì định kỳ và chi phí đầu tư ban đầu. Việc hiểu rõ các thách thức này sẽ giúp người dùng có kế hoạch tốt hơn trong việc triển khai hệ thống.

2.1. Vấn đề an toàn trong hệ thống điện thủy lực

An toàn là yếu tố quan trọng hàng đầu khi làm việc với hệ thống điện thủy lực. Các quy định về an toàn cần được tuân thủ nghiêm ngặt để tránh tai nạn và hư hỏng thiết bị. Việc đào tạo nhân viên về an toàn cũng là một phần không thể thiếu.

2.2. Chi phí bảo trì và vận hành

Chi phí bảo trì và vận hành của hệ thống điện thủy lực có thể cao nếu không được quản lý tốt. Việc lập kế hoạch bảo trì định kỳ và sử dụng các linh kiện chất lượng cao sẽ giúp giảm thiểu chi phí này.

III. Phương pháp tối ưu hóa hệ thống điện thủy lực

Để tối ưu hóa hệ thống điện thủy lực, cần áp dụng một số phương pháp như cải tiến thiết kế, sử dụng công nghệ mới và đào tạo nhân viên. Những phương pháp này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.

3.1. Cải tiến thiết kế hệ thống

Cải tiến thiết kế hệ thống điện thủy lực có thể bao gồm việc sử dụng các linh kiện nhẹ hơn, hiệu quả hơn và dễ dàng bảo trì hơn. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu suất làm việc.

3.2. Ứng dụng công nghệ mới

Công nghệ mới như cảm biến thông minh và hệ thống điều khiển tự động có thể giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống điện thủy lực. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp nâng cao độ chính xác và giảm thiểu lỗi trong quá trình vận hành.

IV. Ứng dụng thực tiễn của điện thủy lực

Điện thủy lực được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, xây dựng và giao thông vận tải. Những ứng dụng này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm.

4.1. Ứng dụng trong ngành sản xuất

Trong ngành sản xuất, hệ thống điện thủy lực được sử dụng để điều khiển máy móc, thiết bị tự động hóa. Việc này giúp tăng năng suất và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất.

4.2. Ứng dụng trong xây dựng

Trong xây dựng, điện thủy lực được sử dụng để điều khiển các thiết bị nặng như cần cẩu và máy xúc. Hệ thống này giúp thực hiện các công việc nặng nhọc một cách dễ dàng và an toàn.

V. Kết luận và tương lai của điện thủy lực

Tương lai của điện thủy lực hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ với sự tiến bộ của công nghệ. Việc áp dụng các công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho các doanh nghiệp trong lĩnh vực này.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ

Xu hướng phát triển công nghệ trong điện thủy lực bao gồm việc sử dụng trí tuệ nhân tạo và tự động hóa. Những công nghệ này sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả làm việc.

5.2. Cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực điện thủy lực

Với sự phát triển của hệ thống điện thủy lực, nhu cầu về nhân lực trong lĩnh vực này cũng tăng cao. Các chuyên gia có kiến thức và kỹ năng trong lĩnh vực này sẽ có nhiều cơ hội việc làm hấp dẫn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Learning System for Automation Electrohydraulics Workbook Advanced Level 094471 Authorised applications and liability The Learning System for Automation and Communication has been de- veloped and prepared exclusively for training in the field of automation and communication. The training organization and / or trainee shall en- sure that the safety precautions described in the accompanying Techni- cal documentation are fully observed. Festo Didactic hereby excludes any liability for injury to trainees, to the training organization and / or to third parties occurring as a result of the use or application of the station outside of a pure training situation, un- less caused by premeditation or gross negligence on the part of Festo Didactic.S602-C-SIBU-GB Edition: 06/1999 Layout: 17.1999, OCKER Ingenieurbüro Grafik: OCKER Ingenieurbüro Authors: D. Zimmermann © Copyright by Festo Didactic GmbH & Co., D-73770 Denkendorf 1999 The copying, distribution and utilization of this document as well as the communication of its contents to others without expressed authorization is prohibited. Offenders will be held liable for the payment of damages. All rights reserved, in particular the right to carry out patent, utility model or ornamental design registrations. Parts of this training documentation may be duplicated, solely for train- ing purposes, by persons authorised in this sense. TP602 • Festo Didactic 3 Preface Festo Didactic’s Learning System for Automation and Communications is designed to meet a number of different training and vocational re- quirements. The Training Packages are structured accordingly: „ Basic Packages provide fundamental knowledge which is not limited to a specific technology. „ Technology Packages deal with the important areas of open-loop and closed-loop control technology. „ Function Packages explain the basic functions of automation sys- tems. „ Application Packages provide basic and further training closely ori- ented to everyday industrial practice. Technology Packages deal with the technologies of pneumatics, elec- tropneumatics, programmable logic controllers, automation with PCs, hydraulics, electrohydraulics, proportional hydraulics and application technology (handling). Mounting frame Fig. 1: Example of Hydrau- lics 2000 – Mobile laboratory trolley Festo Didactic Learning by doing Return on Qualifikation U = 230V~ Profile plate p = 6 MPa Storage tray TP602 • Festo Didactic 4 The modular structure of the Learning System permits applications to be assembled which go beyond the scope of the individual packages. It is possible, for example, to use PLCs to control pneumatic, hydraulic and electrical actuators. All training packages have an identical structure: „ Hardware „ Courseware „ Software „ Courses The hardware consists of industrial components and installations, adapted for didactic purposes. The courseware is matched methodologically and didactically to the training hardware. The courseware comprises: „ Textbooks (with exercises and example) „ Workbooks (with practical exercises, explanatory notes, solutions and data sheets) „ OHP transparencies and videos (to bring teaching to life) Teaching and training media are available in several languages. They have been designed for use in classroom teaching but can also be used for self-study purposes. In the software field, CAD programs, computer-based training programs and programming software for programmable logic controllers are avail- able. Festo Didactic’s range of products for basic and further training is com- pleted by a comprehensive selection of course matched to the contents of the Technology Packages. TP602 • Festo Didactic 5 Information on the Technology Package “Electrohydraulics” TP602 New features of Hydraulics 2000 „ Authentic industrial components, nominal size 4 mm, on the profile plate „ Development of key qualifications: Technical competence, methodological competence, social compe- tence and personal competence „ Practice in teamwork, cooperation, study technique, independence and organisational ability Objective – Competence in action Contents Section A Course Exercises and worksheets Section B Fundamentals Refer to textbook Section C Solutions Function diagram, circuit diagrams, solution description and components lists Section D Appendix Storage tray, mounting systems, coupling system and data sheets TP602 • Festo Didactic 6 TP602 • Festo Didactic 7 Table of contents Introduction 9 Safety recommendations 11 Notes on procedure 12 Technical notes 13 Training contents 19 Training aims / exercise table (Table 1) 20 Equipment set for Basic Level TP 601 21 Equipment set forAdvanced Level TP602 24 List of additional components TP600 27 Component/exercise table (Table 2) 28 Methodological structure of exercises 29 Section A – Course Exercise 1: Shut-off valve Rapid-traverse feed circuit, latching A-3 Exercise 2: Clamping unit Accumulator circuit, pressureless bypass A-5 Exercise 3: Milling machine Displacement/step control, standing sequencer with branch A-7 Exercise 4: Veneering press Accumulator circuit, sequence control with EMERGENCY STOP A-9 Exercise 5: Bending press Flow dividing valve, pilot control A-11 Exercise 6: Broaching machine Differential cylinder, sequence control with EMERGENCY STOP and INCHING mode A-13 Exercise 7: Continuous-flow drying oven Sequence control with timer relay, motorised return in INCHING mode A-15 TP602 • Festo Didactic 8 Exercise 8: Polishing machine Hydraulic differential circuit, preselect counter A-17 Exercise 9: Plastic injection moulding machine Pressure sequence control, single- and continuous-cycle operation A-19 Exercise 10: Embossing press Accumulator as power supply after EMERGENCY STOP, two-hand start circuit A-21 Section B – Fundamentals Section C – Solutions Solution 1: Shut-off valve C-3 Solution 2: Clamping unit C-11 Solution 3: Milling machine C-17 Solution 4: Veneering press C-25 Solution 5: Bending press C-31 Solution 6: Broaching machine C-35 Solution 7: Continuous-flow drying oven C-41 Solution 8: Polishing machine C-47 Solution 9: Plastic injection moulding machine C-57 Solution 10: Embossing press C-65 Section D – Appendix Storage tray D-2 Mounting systems D-3 Sub-base D-5 Coupling system D-6 Data sheets . TP602 • Festo Didactic 9 Introduction This workbook forms part of Festo Didactic’s Learning System for Automation and Communications. The Training Package TP600 is de- signed to provide an introduction to the fundamentals of electrohydraulic control technology. This package comprises a basic level and an ad- vanced level. The basic level package TP601 teaches basic knowledge of electrohydraulic control technology. The two equipment sets TP601 and TP602 for the advanced level provide the student with the key qualification “Technical competence”. The hydraulic components have been designed to provide the following: „ Easy handling „ Secure mounting „ Environmentally-friendly coupling system „ Compact component dimensions „ Authentic measuring methods We recommend the following for the practical execution of the exer- cises: „ A Festo Didactic profile plate or laboratory trolley „ TP601 and TP602 equipment sets „ A hydraulic power pack „ A number of hydraulic hose lines „ An electrical power supply unit „ A set of electrical cables The Training Package TP602 deals with advanced training aims. These help develop both technical and methodological competence in electro- hydraulics: „ Physical interrelationships in electrical engineering and hydraulics. „ Drafting, assembly and understanding of electrohydraulic circuits. „ Comparison of the use of various valves and other components. „ Development of alternative solutions. TP602 • Festo Didactic 10 The following technical equipment is required for safe operation of the components: „ A hydraulic power pack providing an operating pressure between 5 and 60 bar (0.5 to 6 MPa) and a flow rate of 2 l/min. „ An electrical power supply for the hydraulic power pack of 230 V AC, 50 Hz, with a 10 A fuse. „ A short-circuit-proof electrical power supply for the electrical compo- nents with an output of 24 V DC and a 3 A fuse. „ A Festo Didactic profile plate for mounting the components. The profile plate (1100 x 700 mm) has 14 parallel T-grooves equally spaced and 50 mm apart. This workbook has been developed for use in the “Dual system” of vo- cational training. It is, however, equally suitable for use in providing a practical introduction to electrohydraulics for students at universities and technical colleges. The modular design of the hardware allows theoreti- cal questions to be dealt with experimentally in a simple and efficient form. The theoretical background to facilitate understanding of this workbook is provided in the textbook Learning System for Automation and Communications „ Electrohydraulics Basic Level Festo Didactic offers the following further training materials for hydrau- lics: „ Sets of OHP transparencies and electronic transparencies for PCs „ Linear videos and interactive videos (video discs) „ Autosketch CAD software and hydraulic symbol library „ Hydraulics simulation program for planning, simulation and visualisa- tion „ Sets of magnetic symbols and symbols for OHPs, hydraulic slide cal- culator „ Transparent models for OHPs + special hydraulic power pack „ Equipment sets: BIBB, hand-lever hydraulics, proportional hydraulics, closed-loop hydraulics, measurement kit in case Please see our special brochures for a detailed description of further training materials. TP602 • Festo Didactic 11 Safety recommendations Observe the following in the interests of your own safety: „ Caution! Cylinders may advance unexpectedly when the hydraulic power pack is switched on. „ Do not exceed the maximum permissible hydraulic operating pres- sure (see data sheets). „ Do not operate electrical limit switches directly by hand when carrying out fault-finding. Use a tool for this. „ Use only an extra-low voltage of 24 V to operate the components. „ Observe all general safety instructions. TP602 • Festo Didactic 12 Notes on procedure Always work in the following sequence when assembling or dismantling an electrohydraulic circuit. The hydraulic power pack and electrical power supply must be switched off during the assembly of the circuit. All components must be securely fitted to the profile plate or mount- ing frame. Connect up the hydraulic hose lines. All valves, cylinders and hose lines are fitted with quick-connection couplings. Do not exceed the maximum permissible pressure of 12 MPa (120 bar). The maximum operating pressure is 6 MPa (60 bar). Connect up the electrical cables. Connect test leads to the component sockets by means of 4 mm jack plugs. Before commissioning a hydraulic control circuit, check that all return lines are connected and that all connectors are securely fitted. Switch on the electrical power supply first and then the hydraulic power pack. Commission the control circuit – Press the START pushbutton – Adjust components as necessary – Compare what you have assembled with the description in the book Dismantling 8. Before dismantling the circuit, ensure that pressure in hydraulic com- ponents has been released: Couplings must be disconnected only under zero pressure! 9. Switch off the hydraulic power pack first and then the electrical power supply. TP602 • Festo Didactic 13 Technical notes Mechanical „ Mounting the components on the profile plate The profile plate for the assembly of components is equipped for mounting variants A to D: Variant A, Detent system Light, non load-bearing components (e. directional control valves). Simply clip the components into the groove of the profile plate. The components can be released by pressing the blue lever. Variant B, Rotational system Medium-weight, load-bearing components (e. These com- ponents are clamped onto the profile plate by means of T-head bolts. The components are clamped or released by means of the blue triple grip nut. Variant C, Screw-in system For heavy, load-bearing components, i. components which are rarely removed from the profile plate (such as start-up valves with filter regu- lator). The components are secured by means of cheese head screws and T-head nuts. Variant D, Plug-in system Light, non load-bearing components with locating pins (e. These components are secured by means of plug-in adapters. „ Mounting components in the overhead mounting frame Introduce the rear of components with black plastic housings and four locating pins into the mounting frame positioned over the profile plate. The two spacers at top and bottom will snap into place. To remove the component, press the spacers inwards and lift out the component. Hydraulic „ The hydraulic power pack incorporates an adjustable pressure relief valve. In the interests of safety, the pressure is limited to approx. Every time a control circuit is assembled on the pro- file plate, a second pressure relief valve is used. We recommend that this should be set to a maximum pressure of 5 MPa (50 bar). TP602 • Festo Didactic 14 „ All valves, cylinders and hose lines are fitted with quick-connection couplings which ensure minimum leakage.