Đặt vấn đề: Bồn lavabo là thiết bị vệ sinh quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các hộ gia đình, không gian công cộng, cơ sở ăn uống, khách sạn và các cơ sở khác. Chất lượng độ bền của bồn lavabo đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định độ bền và độ an toàn tổng thể của sản phẩm. Trong thị trường ngày nay, có rất nhiều loại bồn rửa có sẵn, được xây dựng từ các vật liệu khác nhau như sứ, đá granite, nhựa ABS,. Tuy nhiên, chất lượng độ bền của các loại bồn lavabo này không đồng đều, dẫn đến tình trạng nứt vỡ, biến dạng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao hoặc nước nóng.
Việc kiểm tra chất lượng độ bền của bồn lavabo thường được thực hiện thủ công bằng cách ngâm bồn lavabo trong nước nóng hoặc nung nóng bồn lavabo trong lò nướng. Tuy nhiên, phương pháp kiểm tra thủ công này tốn nhiều thời gian, công sức và độ chính xác không cao. Với việc tiết kiệm được thời gian và nhân lực. Bằng cách thực hiện kiểm tra một cách tự động, giảm thiểu sai sót do yếu tố con người gây ra.
Đáp ứng nhanh chóng và linh hoạt. Hệ thống cho phép dễ dàng điều chỉnh các thông số như nhiệt độ, thời gian kiểm tra, chu kì kiểm tra, tốc độ thực hiện kiểm tra. Do đó, việc thiết kế và chế tạo hệ thống kiểm tra chất lượng độ bền tự động cho bồn lavabo là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả kiểm tra, đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn cho người sử dụng. Mục tiêu đề tài: -Xác định các tiêu chuẩn chất lượng độ bền cho bồn lavabo.
-Thiết kế hệ thống kiểm tra chất lượng độ bền nhiệt tự động cho bồn lavabo. -Thiết kế mô hình hệ thống trên phần mềm SOLIDWORK. - Vận hành hệ thống thực tế và hiển thị trên HMI. - Có cảnh báo sự cố khi lỗi xảy ra -Đánh giá hiệu quả và độ chính xác của hệ thống kiểm tra.
-Đề xuất các giải pháp để nâng cao chất lượng độ bền của bồn lavabo. Đối tượng nghiên cứu: -Phần cứng sẽ có các thiết bị để nghiên cứu như PLC FX3G, HMI, servo, nút nhất, switch và các loại cảm biến, van điện từ, điện trở nhiệt. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN -Phần mềm: Sử dụng phần mềm GX Work2 để lập trình cho PLC, phần mềm DOPSOFT dùng để thiết kế giao diện SCADA vận hành trên hệ thống. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu các phương pháp kiểm tra chất lượng độ bền cho bồn lavabo.
Thiết kế và chế tạo hệ thống kiểm tra chất lượng độ bền tự động bao gồm: -Phần cứng: Khung giá đỡ, buồng kiểm tra, hệ thống gia nhiệt, hệ thống đo lường nhiệt độ, hệ thống điều khiển. -Phần mềm: Phần mềm điều khiển hệ thống, phần mềm xử lý dữ liệu. -Lựa chọn và sử dụng các thiết bị, cảm biến phù hợp cho hệ thống kiểm tra. -Lập trình phần mềm điều khiển và xử lý dữ liệu cho hệ thống kiểm tra.
-Đánh giá hiệu quả và độ chính xác của hệ thống kiểm tra thông qua các thực nghiệm. -Xác định các tiêu chuẩn chất lượng độ bền cho bồn lavabo dựa trên các kết quả thực nghiệm. -Đề xuất các giải pháp để nâng cao chất lượng độ bền của bồn lavabo. Nội dung thực hiện Phần nội dung của đề tài “Thiết kế hệ thống kiểm tra chất lượng độ bền tự động cho bồn lavabo” có những chương như sau: Chương 1: Tổng quan.
Chương này trình bày đặt vấn đề, mục tiêu đề tài, đối tượng nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương này trình bày về các loại lavabo được sử dụng hiện nay, giới thiệu tổng quan các thiết bị được sử dụng trong hệ thống. Chương 3: Tính toán và thiết kế hệ thống, lựa chọn thiết bị Chương trình trình bày quy trình vận hành của hệ thống, sau khi hiểu được quy trình ta sẽ bắt đầu thiết kế phần cứng của hệ thống và trình bày những phần cứng được sử dụng trong mô hình như động cơ servo, điện trở nhiệt đốt nóng, van điện từ, PLC, màn hình hệ thống SCADA, … và các thông số kỹ thuật của từng loại phần cứng đó. Chương 4: Thiết kế giao diện SCADA 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Chương này trình bày những yêu cầu khi thiết kế phần mềm, giao diện vận hành trên màn hình hệ thống SCADA, đưa ra lưu đồ giải thuật của hệ thống.
Chương 5: Kết quả đạt được Chương này trình bày kết quả đạt được của mô hình hệ thống, tiến hành chạy thực nghiệm để thu được kết quả. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài Chương này trình bày các kết luận rút ra được từ đề tài sau khi hoàn thành hệ thống, các ưu điểm, khuyết điểm của hệ thống về phần cơ khí, cũng như phần mềm và nêu hướng phát triển trong tương lai. 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về lavabo 2.
Khái niệm Lavabo là một thiết bị vệ sinh trong nhà tắm hoặc nhà vệ sinh được sử dụng để rửa tay và mặt. Lavabo thường được đặt trên một bộ giá đỡ hoặc treo trên tường và thường được kết hợp với một vòi nước để đưa nước ra. Lavabo được sản xuất từ nhiều chất liệu khác nhau như sứ, đá tự nhiên, kính hoặc nhựa và có nhiều kiểu dáng và màu sắc khác nhau để phù hợp với nhu cầu và phong cách trang trí của từng người sử dụng. Bồn rửa tay âm bàn Chậu rửa tay âm bàn là một bồn rửa có vành thấp hơn hoặc bằng mặt bàn bằng đá, giấu phần thân chính bên trong.
Loại bồn rửa này có lợi vì nó giúp không gian lắp đặt bồn rửa trở nên gọn gàng và ngăn nắp hơn. Dòng chậu rửa này phù hợp với mọi không gian như chung cư, khách sạn, nhà ở hay nhà vệ sinh công cộng. 1: Chậu rửa mặt âm bàn đá 4 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Bồn rửa tay bán âm bàn Chậu rửa mặt bán mặt bàn, còn được gọi là bồn rửa mặt bàn dương vành, có thiết kế kết hợp phần nâng lên phía trên mặt bàn bằng đá.
Phần nâng cao này phân biệt nó với bồn rửa mặt bàn truyền thống. 2: Bồn rửa tay bán âm bàn 2. Bồn rửa tay lavabo đặt bàn Bồn rửa mặt bàn hoặc chậu rửa phổ biến đang phổ biến trên thị trường hiện nay. Thường được chế tác từ đồ sứ chất lượng cao, những chiếc chậu rửa này tạo thêm yếu tố tinh tế cho bất kỳ không gian nào.
Thiết kế của chậu rửa như vậy được đặc trưng bởi sự đơn giản của nó, cung cấp nhiều lựa chọn hình dạng đa dạng bao gồm hình bầu dục, tròn và hình vuông. Những chậu rửa này được chế tạo bằng vật liệu có độ đàn hồi cao. 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2. 3: Bồn rửa lavabo đặt bàn 2.
Tổng quan về PLC và giới thiệu PLC FX3G 2. Tổng quan về PLC • Khái niệm PLC PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller, nghĩa là một thiết bị điều khiển logic có tính lập trình cao. PLC được phát triển để thay thế các hệ thống điều khiển cơ điện truyền thống dùng nhiều relay, tiếp điểm và nút nhấn. Thay vì vậy, PLC sử dụng các tiếp điểm ảo để cho phép người thiết kế dễ dàng thay đổi, lập trình và điều chỉnh cho nhiều tác vụ khác nhau trong thực tế [1].
• Vai trò của PLC Trong lĩnh vực hệ thống điều khiển tự động, Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) thường được coi là thành phần cốt lõi của khung điều khiển. Thông qua việc thực hiện một chương trình ứng dụng, PLC giám sát trạng thái hoạt động của hệ thống, bao gồm các tác vụ như đánh giá tín hiệu phản hồi từ các thiết bị đầu vào, tùy thuộc vào chương trình logic để phân tích tín hiệu và điều phối các tín hiệu điều khiển cần thiết đến thiết bị đầu ra. 6 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT • Cấu trúc của PLC Cấu trúc chung của bộ điều khiển PLC được thể hiện qua hình 2. 4: Cấu trúc chung của một PLC - Bộ xử lý trung tâm (CPU) đóng vai trò là tâm điểm của hệ thống bộ điều khiển logic lập trình (PLC), thực hiện các chức năng thiết yếu như lập trình, điều khiển và xử lý dữ liệu.
- Đầu vào (Inputs): Tín hiệu bắt nguồn từ các cảm biến khác nhau và các thiết bị đầu vào khác được truyền đến Bộ điều khiển logic lập trình (PLC) thông qua các kênh đầu vào. Sau đó, các tín hiệu này trải qua quá trình xử lý bởi Bộ xử lý trung tâm (CPU) để điều chỉnh hành vi của các thiết bị đầu ra. - Các đầu ra (Outputs): Tín hiệu điều khiển được gửi đến các thiết bị đầu ra khác nhau như động cơ, van và các cơ chế khác thông qua đầu ra. CPU điều chỉnh các đầu ra này phù hợp với các tín hiệu đầu vào.
7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT • Cách hoạt động của PLC Trước tiên, CPU nhận các tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi (như các cảm biến, nút nhấn, …) qua module đầu vào, như hình 2. Sau đó, CPU xử lý các tín hiệu này và gửi các tín hiệu điều khiển đến các thiết bị bên ngoài qua module đầu ra theo một chương trình đã được lập trình sẵn. 5: Nguyên lý hoạt động của PLC Ưu – Nhược điểm: ➢ Ưu điểm: - Chương trình sở hữu khả năng thích ứng linh hoạt dựa trên các yêu cầu cụ thể của việc sử dụng, làm cho nó rất phù hợp với nhiều ứng dụng đa dạng - Mạch điện gọn nhẹ, tạo điều kiện dễ bảo trì, sửa chữa và thay thế. - Có khả năng thực hiện các thuật toán phức tạp với độ chính xác cao.
- Có khả năng mở rộng và thay thế các ngõ vào ra, cũng như các chức năng khác. - Tốc độ xử lý thời gian thực cao. 8 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Thích hợp để triển khai trong điều kiện làm việc khắt khe, bao gồm môi trường đặc trưng bởi nhiệt độ cao, độ ẩm cao và dòng điện dao động., … ➢ Nhược điểm: - Giá thành cao: Vì PLC là một thiết bị công nghệ cao với nhiều tính năng đặc biệt; có khả năng tự động hóa cao, ứng dụng được cho nhiều lĩnh vực nên giá trị sẽ cao. - Đôi khi, cần phải mua phần mềm dành cho mục đích lập trình - Việc sử dụng PLC đòi hỏi mức độ thành thạo, kiến thức chuyên môn đáng kể từ người dùng Ứng dụng Hình 2.
6: Các ứng dụng của PLC 2. Giới thiệu về PLC FX3G FX3G ra mắt thị trường vào năm 1981 và đã trở nên phổ biến nhờ nhiều lợi thế đáng chú ý.