báo cáo thực hành tự động hóa thủy khí

1.2 Lịch sử phát triển và xu hướng của hệ thống tự động hóa thủy khí trong tương lai.. Kết nối Internet of Things IoT: Sự kết hợp của IoT trong hệ thống nén khí và dầu nén đã cung cấp kh

Mục lục n1 2 ai HH 1

DANH MỤC HÌNH ẢNH 2- 222 1221221122112112211211121201011201212 2 xe iii DANH MUC BANG BIEU Loc cccccsccssssessesssesssessressessitteresererststsesaresseetietiesenesasen iv DANH MUC TU VIET TẮTT 2+ 2s222192122711221227112112711211211111212 2212 E xe v CHƯƠNG I: TÔNG QUAN 5c 11 1 2E121111121121212 121.1 rrrrre 1

1.1 Giới thiệu về tự động hóa thủy khí 1 E1 2211221122 t2 HH g ra l

1.2 Lịch sử phát triển và xu hướng của nó trong tương lai (PI 7.3) -ccccc te uy 1 1.3 Ứng dụng của tự động hóa thủy khí trong công nghiệp - SH rin 2

1.4 Tài liệu tham khảo (PI 7.) 5s 2122212212122 2 tt gen 2

CHƯƠNG 2: BÀI THỰC HÀNH 2222222212211211221122122121211 2222 e 4

BÀI 1: THỰC HÀNH HỆ THÓNG ÉP HỦY LON NƯỚC GIẢI KHÁT s 5- 4

1.1 Student Outcomes 6 — SÖ6 Q20 2n ng HH kg H Hà tk Ha net Hy 4

Mr na co 4

1.3 Mục đích của bài thực hành L1 22112211121 1221 1111 11121215211 2111 5111 Hxt nu nu 4

1.5 Yêu câu vả quy trỉnh thure ham cesses ccccsceseceseeesessesesevssvsesevesverevervesaveven 4 1.6 KẾtQUẢ 0 S2 HH HH nh nh HH HH ng g He ro 4 1.7 Đánh giá về bài thực hành S1 E2 n1 2 ru 4 BÀI 2: THỰC HÀNH HỆ THÓNG ÉP NHÃN VÀO ĐỨNG CHỖ co 5

2.1 Student Outcomes 6 — SÕÓ6 Q0 0 c1 HH HH ng HH key 5

2.2 Yêu cầu an toản 20.220 2 2221122122212 11g12 5

2.3 Mục đích của bài thực hành c2 2212122112211 1221 122115811121112 11581111 kệi 5 2.4 Quy trình hoạt động L0 L0 LH H11 HH H111 H1 H1 ng HH ngay 5

2.5 Yêu câu vả quy trỉnh thực hành St E2 12112122112 11g H ng nêu 5 2.6 KẾTQUẢ 0.0 02H HH HH HH ng nà HH nung He ro 5 2.7 Đánh giá về bài thực hành c1 EEnEH 1H ru 5 BÀI 3: THỰC HÀNH HỆ THÓNG THIẾT BỊ ĐÔI HƯỚNG -2-252 2c 2c re 6

3.1 Student Outcomes 6 — SÕÓ6 Q0 0 c1 HH HH ng HH key 6

3.2 Yêu cầu an toản 2 20 22 22 112211122112 11g12 da 6

3.3 Mục đích của bài thực hành c2 2212122112211 1221 122115811121112 11581111 kệi 6 3.4 Quy trình hoạt động L0 L0 LH H11 HH H111 H1 H1 ng HH ngay 6

Báo cáo thực hành Tự động hóa thủy khí

3.7 Đánh giá về bài thực hành c2 TH ru 6 BAI 4: THIET KE MACH KHI NEN VA DIEU KHIEN CHO HE THONG GA CHI TIET TRONG MÁY PHAY c1 SỰ tt tá 1 12t H2 ng ng 7

4.1 Student Outecomes 2 - S2 L0 10 12 1n 1110 1111111112 111 H1 Hà rẻ 7

"An": a 7

43 Phân tích thiết kế của trạm gia công (PI 2 ) 5c hE nnhnnrrryg 8 4.4 Thực hiện thiết kế mạch điều khiển và mạch khí nén (PI 2.2) -cc cà: 8

4.5 Đánh giá phương án thiết kế mạch khí nén va diéu khién (PI 2.3) 8

BÀI 5: THIẾT KẾ MẠCH KHi NEN VA DIEU KHIEN CHO HE THONG BANG TAI CHUYỂN CÁC KIỆN HÀNG SỰ HH HH HH HH ng He ng reo 9

5.1 Student Outecomes 2 - S2 L0 10 12 1n 1110 1111111112 111 H1 Hà rẻ 9

5.2 — Bài tOán LH nn Hn Hnn Hn HH H HH HH HH re 9 5.3 Phân tích yêu cầu, thiết kế của băng chuyển (PI 2.1) ccccccececeescessseevseeeven 10 5.4 Thiết kế và lắp ráp mạch điều khiên và mạch khí nén (PI 2.2) .s¿ 10

5.5 Dánh giá phương án thiết kế mạch khí nén và điều khiển (PI 2.3) - 10

5.6 Phân tích đánh giá hoạt động L0 10212211201 101 101211120111 11 0211 Ha 10 5.7 Trả lời các câu hỏi c2 n HT nn n2 HT ng ng kg ngà nà ng ng tr na 10

Họ và tên sinh viên: Phạm Quyết Chiến" Lớp: CĐT 1— Khóa: K14 li

Báo cáo thực hành Tự động hóa thủy khí

DANH MỤC BẢNG BIẾU

Table 1 Danh sách thiết bị 52 5 22 221225312211221122112111111121122112112122122 ra 6 Table 2 Danh sách thiết bị 55-25 222521225112111111 151211112 1110111111 ye 10 Table 3 Danh sách thiết bị 55-25 22 521225112111111 15121111 1110111111 ye 14 Table 4 Danh sách thiết bị 55-25 222521225112111111 151211112 11011111 re 17 Table 5 Danh sách thiết bị 55-252 22255122511211111115 211110 111011111111 ye 22

Họ và tên sinh viên: Phạm Quyết Chiến" Lớp: CĐT 1— Khóa: K14 IV

Báo cáo thực hành Tự động hóa thủy khí

CHUONG 1: TONG QUAN

1.1 Giới thiệu về tự động hóa thúy khí

Bo mon Ky thuật diéu khién va tu dong hda- (Department of Automation

and Control Engineering) nham dap ứng nhu cau dao tao nguồn nhân lực, phát triển nghiên cứu khoa học — chuyên giao công nghệ và phục vụ

sản xuât trong lĩnh vực điêu khiên và tự động hóa

1.2 Lịch sử phát triển và xu hướng của hệ thống tự động hóa thủy khí trong tương

lai (PI 7.3)

Tối ưu hóa Hiệu suất: Xu hướng chính trong lĩnh vực này là tối ưu hóa hiệu suất hệ thống Các hệ thống nén khí và dầu nén ngày càng thông minh, có khả năng tùy chỉnh đề đáp ứng nhu cầu cụ thể, giảm thất thoát năng lượng và tối

ưu hóa vận hành

Kết nối Internet of Things (IoT): Sự kết hợp của IoT trong hệ thống nén khí và dầu nén đã cung cấp khả năng giám sát từ xa, dự đoán bảo trì, và tối ưu hóa thông qua việc thu thập dữ liệu thời gian thực

Hệ thống Tự động hóa: Tự động hóa đang trở nên phố biến trong việc quản lý và điều khiển các hệ thống nén khí và dầu nén Hệ thống này tự động kiêm soát áp lực và lưu lượng nén, giúp đảm bảo vận hành liên tục và ôn định 1.3 Ứng dụng của tự động hóa thủy khí trong công nghiệp

Công nghiệp sản xuất: Các hệ thống nén khí và dầu nén được sử dụng trong quy trình sản xuất đề cung cấp năng lượng cần thiết cho máy móc và công cụ

Hệ thống điều hòa không khí: Trong hệ thống điều hòa không khí của các tòa nhà và nhà máy, nén khí được sử dụng đề điều hòa và làm lạnh không khí

Bảo trì và sửa chữa ô tô: Trong ngành ô tô, hệ thống nén dầu được sử dụng đề cung cấp khí cho các công cụ sửa chữa và thay thế lốp xe

1.4 Tài liệu tham khảo (PI 7.1)

[1] "Compressed Air Systems: A Guidebook on Energy and Cost Savings." U.S Department of Energy

Họ và tên sinh vién: Pham Quyét Chién—- Lop: CDT 1 — Khoa: K14 1

[4] Wade, A (2019) "Compressed Air in Industry." Compressed Air Best Practices Magazine

[5] Yuheng, H., & Xiaochun, Y (2021) "Energy Consumption of a Meditum-Size Compressed Air System in Manufacturing: A Case Study." Journal

of Cleaner Production

[6] Elangovan, S., & Babu, A S (2016) "Performance Improvement of a Compressed Air System with Pneumatic Controls and VSD." Energy Procedia [7] Sutherland, J W., & Lupo, D (2017) "Compressed Air Energy Efficiency—Part |: The Basics." Compressed Air Best Practices Magazine [8] Bergamini, A., & Stojanovic, J (2018) "A Real-Time Monitoring and Decision-Making System for Energy Efficiency in Compressed Air Systems." Energies

Họ và tên sinh vién: Pham Quyét Chién—- Lop: CDT 1 — Khoa: K14 2

CHƯƠNG 2: BÀI THỰC HÀNH LESSON 0: HUONG DAN THUC HANH VA GHI CHU VE AN

Lắp đặt an toàn tất cả các phần tử trên mặt bàn nhôm có soi rãnh

Công tắc giới hạn hành trình chỉ được lắp sao cho nó tiếp xúc ở bên cạnh cam hành trình (và không được ở phía trước đối điện cần pit tong)

Nguy hiểm gây chấn thương khi xử lý sự cố Hãy sử dụng đụng cụ để kích hoạt công tắc giới hạn hành trình, ví dụ: tuốc nơ vít

Không can thiệp bằng tay cho tới khi hệ thông dừng hoàn toàn

Không được vượt quá áp suất cho phéo 8 bar ( 800 kPa)

Không được bật nguồn cấp khí nén tới khi các bạn đã hoàn thành và lắp ráp đảm bảo tât cả các đường nôi ông khí

Không được tháo đường ống dẫn khí khi có áp suất

Đặc biệt phải chú ý cân thận khi bật nguồn cấp khí nén (các xy lanh có thé đi ra hoặc lùi về ngay lập tức khi bật công tắc nguồn cấp khí nén)

Nguy hiểm xây ra tai nạn khi ống khí quật đi quật lại:

Hãy sử dụng đường ống nối khí ngăn nhất có thẻ:

Xây dựng mạch khí nén: Dùng ống dẫn khí bằng nhựa màu bạc có đường kính ngoài 4 mm để nối các phần tử Ông nhựa phải được ấn vào đầu nối nhanh đến

khi dừng lại, không cần phải xiết chặt

Hãy tắt nguồn khí nén trước khi tháo đỡ mạch khí nén

Tháo ống ra khỏi các đầu nỗi nhanh: ống có thé thao ra bang cach ấn đè lên vòng chặn (vòng màu đen)(tháo ống trong khi có áp suất là không thế được)

s% Bang lắp rap phan tử được trang bị cùng với các phương án lắp đặt khác

nhau kiểu A, B, hoặc C:

Phương án A, hệ thống kẹp nhanh

Các phân tử không chịu tải, nhẹ (ví dụ: van đảo chiều) Ân nhanh các phần tử vào các rãnh trên mặt bàn thực hành nhôm có soi rãnh; tháo ra bằng cách ấn vào đòn bây mẫu xanh;

Phương án B, hệ bu lông gắn liền

Các phần tử chịu tải trung bình (ví dụ xy lanh) Các phần tử này được kẹp giữ trên mặt bàn thực hành nhôm có soi rãnh bằng các bu lông có đầu chữ T Các phân tử được giữ hoặc tháo ra thông qua đĩa có ba vẫu màu xanh;

Phương án C, hệ bu lông với đai ốc chim

Dùng cho các phần tử chịu tải lớn, ít khi tháo ra khỏi mặt bản thực hành nhôm có soi rãnh (ví đụ: bộ lọc có van khóa) Phần tử này được gắn băng các vít đầu lục giác chìm đai ốc chữ T:

Họ và tên sinh viên: Phạm Quyết Chiến" Lớp: CĐT 1— Khóa: K14 4

Báo cáo thực hành Tự động hóa thủy khí

BAI 1 THIET KE HE THONG DIEU KHIEN PHU THUOC AP SUÁT 3.1 Chuẩn đầu ra (SO2 —- SO6)

Qua bài học, sinh viên có thể hiểu được thiết kế và chế độ làm việc của van áp suất tuần tự Từ đó có thê thiết kế hệ thống điều khiển phụ thuộc áp suất 3.2 Yêu cầu an toàn

Sinh viên chỉ được làm việc trên bàn thực hành dưới sự giám sát của giáo viên

* Năm vững các thông số trong bảng thông số kỹ thuật của từng phần tử và chú ý về an toàn khi vận hành các thiết bị!

3.3 Mục dích của bài thực hành

Sau khi hoàn thành thực hành sinh viên sẽ hiểu được thiết kế và quá trình hoạt dộng của van áp suất tuần tự Có khả năng thiết kế hệ thống điều khiển phụ thuộc áp suất

3.4 Quy trình hoạt động

Van áp suất tuần tự chuyền mạch vào lúc đạt được áp suất đã đặt trước và giải phóng nguồn khí nén cho mạch khí nén Mạch điều khiến không được hoạt động nếu áp suất thấp hon 4,5 bar (450 kPa)

Chỉ có thê khởi động nguyên công ép thông qua nút ấn khởi động khi xy lanh ép đã lùi về ở vị trí cuối hành trình phía trên Xy lanh ép sẽ tiến ra vi tri cudi hành trình phía trước hoặc đừng lại bằng số lượng vật liệu cần ép

3.5 Yêu cầu và quy trình thực hành

- _ Hoàn thành sơ đồ mạch khí nén cho máy ép hủy lon

- Lắp đặt hệ thống điều khiến

- _ Kiếm tra hai lần cấu hình hệ thông điều khiến

- _ Mô tả nguyên lý hoạt động của mạch điều khiến

Van áp suất tuần tự hoạt động trên nguyên tắc tương tự như van giảm áp Van mở khi áp suất đặt tại lò xo bị vượt quá áp suất đặt

Luỗng khí từ I => 2 được đóng lại Đầu ra 2 chỉ được mở khi áp suất đặt

trước đã được xây dựng tại đường thử nghiệm l2 Một piston điều khiến mở dòng khí từ I đến 2

Báo cáo thực hành Tự động hóa thủy khí

1 Pitton tác động kép 1 Tác động đầu ra với hai trang thái

đây ra và thu về

2_ | Công logie AND 2 Thực hiện các phép logic AND

3_ | Bộ chỉnh lưu 2 Chỉnh khí cấp cho xi-lanh

4_ | Van khí 5/2 1 Điều khiến xi-lanh tác động kép

5 | Nut nhan 2 Cấp tín hiệu vào

6 | Cam bién co 2 Nhận biết bi Pitton

7 Van ap suất tuần tự 1 Chuyén mach luc dat duoc ap suất

và giải phóng nguôn khí nén cho mạch khí nén

8 | Bộ chia khí 1 Chia khí từ nguồn cấp khí ra nhiều

thiết bị

9 | Bộ xử lý nguồn khí 1 Tác dụng đóng mở van khí nén và nén với van kháo lọc nước trước khi cấp ra thiết bị

10 | Nguồn cấp khí nén 1 Cap khi nén cho toan bé hé théng

3.6.3 Mô tả quy trinh làm việc

Vị trí ban đầu: Khi cấp khí vào van áp suất tuần tự sẽ có hai trường hợp say ra Truong hop l là áp suất khi từ nguồn cấp khi cấp vào chưa đủ dẫn đến hộ thống chưa thể hoạt động Trường hợp 2 là áp suất từ nguồn khí cấp vào đã đủ áp suất, khí sẽ được cấp tiếp tục vào hệ thống Xi-lanh đang ở vị trí cuối hành trình,

cảm biến IBI nhận tín hiệu, cảm biến LB2 không có tín hiệu

Bước I1-2: Khi nhân nút nhân ISI sẽ có một tín hiệu cấp đến công logic AND 1V3, déng thoi 1B1 dang nhan tin hiéu nên sé có tin hiệu cap dén van 5/2 lam Pitton day ra hét hanh trinh Sau khi day ra thì Pitton giữ nguyên vị trí Bước 3-4: Khi nhân nút nhân 1S2 sẽ có một tín hiệu cấp đến công logic AND LV4, đồng thời LB2 đang nhận tín hiệu nên sẽ có tín hiệu cấp đến van 5/2 làm Pitton thu về cuối hành trình Sau khi thu về thì Pitton giữ nguyên vị trí Kết thúc vòng lặp

3.7 Đánh giá về bài thực hành

Họ và tên sinh viên: Phạm Quyết Chiến" Lớp: CĐT 1— Khóa: K14 8

Sau bài thực hành này tôi đã hiểu và biết thiết kế, vận hành mạch khí nén

sử dụng van áp suất tuần tự Từ đó áp dụng đề thiết kế được hệ thống điều khiến phụ thuộc vào áp suất

3.8 Đánh giá về bài thực hành

BAI 2: THUC HANH HE THONG EP NHAN VAO DUNG CHO

1

3.8 Chuẩn đầu ra (SO2 —- SO6)

Qua bài học sinh viên có thé phan tich va thiết kế các mạch khí nén sử dụng hai xy lanh

3.9 Yêu cầu an toàn

Sinh viên chỉ được làm việc trên bàn thực hành dưới sự giám sát của giáo viên ;

v Nam vững các thông số trong bảng thông số kỹ thuật cua từng phần tử và chú ý về an toàn khi vận hành các thiết bị!

3.10 Mục đích của bài thực hành

Mục đích bài thí nghiệm giúp sinh viên sau khi học có thể phân tích và

thiết kế các mạch khí nén sử dụng hai xy lanh

3.11 Quy trình hoạt động

- _ Quy trình ép được khởi động bằng một nút nhắn

- Một công tắc giới hạn hành trình được sử dụng dé phat hién vi tri cudi hành trình của xy-lanh kẹp khi xy-lanh dat được vỊ trí này

- _ Xy-lanh ép chỉ được tiến ra khi xy-lanh kẹp đã đi đến vị trí cuỗi hành trình tiễn ra

- _ Khi nhân đã được ép vào đúng chỗ, các xy-lanh cũng lùi về Điều gì sẽ xảy ra nếu ta tháo bỏ cảm biến tiệm cận 1B2 trên xy lanh?

Họ và tên sinh viên: Phạm Quyết Chiến" Lớp: CĐT 1— Khóa: K14 9

Khi tháo bỏ cảm biến tiệm cận IB2 trên thân xy-lanh thì cơ cầu không phát hiện được xy-lanh kép đã đi hết hành trình đi hết hành trình hay đi đến vị trí mong muốn hay chưa Từ đó xy-lanh ép không nhận được tín hiệu đây ra, dẫn đến cơ cấu bị tạm ngưng hoạt động

3.12 Yêu cầu và quy trình thực hành

e Yêu cầu

- Sinh viên phải đọc và nghiên cứu, chuân bị những nội dung về lý

thuyết có liên quan đến bài thí nghiệm

- Nắm được nội dung mình phải làm gì trong bài thí nghiệm, chuẩn bị giấy bút đề ghi chép số liệu

® - Quy trỉnh thực hiện

- _ Quy trình ép được khởi động bằng một nút nhắn

- _ Một công tắc giới hạn hành trình được sử dụng đề phát hiện vị trí cuối hành trình của xy-lanh kẹp khi xy-lanh đạt duoc vi tri nay

- _ Xy-lanh ép chỉ được tiến ra khi xy-lanh kẹp đã đi đến vị trí cuối hành trình tiến ra

- _ Khi nhấn đã được ép vào đúng chỗ, các xy-lanh cũng lùi vẻ

3.13 Kết quả

3.13.1 Sơ dé mạch khí nén