Đồ án luận văn tốt nghiệp Lắp đặt hệ thống cửa tự động cho nhà ở

Tên đề tài :(Lắp đặt hệ thống cửa tự động cho nhà ở và hệ thống cửa cuốn cho gara ô tô bơm nước tự động dùng zen) “ TRONG MÔ HÌNH NGÔI NHÀ THÔNG MINH” TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHỆ CAO HÀ NỘIMục đích : Nghiên cứu lắp đặt hệ thống Tạo ra một mô hình cửa đóng mở tự động có thể hoạt động tốt, từ đó có thể chế tạo được cửa tự động phục vụ thực tế. Nghiên cứu, chế tạo ra mô hình cửa tự động này chúng em cũng phải tham khảo thực tế nhiều lĩnh vực và tham khảo bằng nhiều tài liệu khác nhau. Điều đó mang lại sự hiểu biết sâu sắc hơn cho em không chỉ trong một lĩnh vực tự động hoá mà còn nhiều lĩnh vực, ngành nghề khác như điện, điện tử, cơ khí... Việc chế tạo ra mô hình hoạt động tốt sẽ tạo điêu kiện cho em có cơ hội học tập và nghiên cứu môn PHIẾU THEO DÕI THỰC HIỆN ĐỒ ÁN, KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP3KếT LUậN CủA GVHD3LỜI NÓI ĐẦU7CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ HỆ THỐNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỬA TỰ ĐỘNG101.1 CÁC YÊU CẦU CỦA MỘT HỆ THỐNG CỬA.101.1.1 Tính bảo mật101.1.2 Tính đơn giản101.1.3 Tính thẩm mỹ111.1.4 Tính thuận tiện111.1.5 Tính tự động121.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG.121.2.1 Cửa trượt131.2.2 Cửa xoay141.2.3 Cửa cuốn151.2.4 Cửa kéo161.2.5 Cửa cuốn truyền thống171.2.6 Cửa cuốn trong suất181.2.7 Cửa cuốn trong suất181.2.8 Cửa cuốn tấm liền191.2.9 Cửa cuốn khe thoáng201.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CỬA CUỐN201.3.1 Phương pháp dùng Rơlecontacter kết nối với mát tính211.3.2 Phương pháp dùng vi điều khiển211.3.3 Phương pháp dùng PLC211.4 CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG MÔ HÌNH221.4.1 Bộ điều khiển từ xa221.4.2 Rơle trung gian241.4.3 Công tắc hành trình281.4.4 Động cơ 1 chiều281.5 GIỚI THIỆU NỘI DUNG321.6 THIếT Kế Bộ ĐIềU KHIểN321.6.1 Cảm biến quang321.6.2 Zen371.6.3 Rơ le trung gian391.6.4 Công tắc hành trình421.6.5 Động cơ 1 chiều431.7 GIỚI THIỆU CHUNG471.7.1 Cảm biến mức471.7.2 Zen491.7.3 Động cơ bơm nước mini51CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG532.1 HỆ THỐNG CỬA CUỐN GARA Ô TÔ532.1.1 Những thiết bị và nhiệm vụ chính trong mô hình532.2 HỆ THỐNG CỬA RA VÀO CHO NHÀ Ở552.2.1 Những thiết bị và nhiệm vụ chính trong mô hình552.3 SƠ Đồ ĐấU NốI562.4 HỆ THỐNG BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG592.4.1 Những thiết bị và nhiệm vụ chính trong mô hình592.5 QUÁ TRÌNH THI CÔNG VÀ LẮP ĐẶT61CHƯƠNG 3 : LẮP ĐẶT VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH643.1 MÔ HÌNH ĐƯỢC HOÀN THIỆN643.1.1 Hệ thống cửa cuốn cho gara ô tô653.1.2 Hệ thống cửa ra vào cho nhà ở663.1.3 Hệ thống bơm nước tự động673.1.4 Tủ điện điều khiển cho hệ thống cửa tự động vào bơm nước tự động693.2 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN703.2.1 Các yêu cầu công nghệ703.2.2 Mục đích của mô hình71

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 7

CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ HỆ THỐNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỬA TỰ ĐỘNG 10

1.1 CÁC YÊU CẦU CỦA MỘT HỆ THỐNG CỬA 10

1.1.1 Tính bảo mật 10

1.1.2 Tính đơn giản 10

1.1.3 Tính thẩm mỹ 11

1.1.4 Tính thuận tiện 11

1.1.5 Tính tự động 12

1.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG 12

1.2.1 Cửa trượt 13

1.2.2 Cửa xoay 14

1.2.3 Cửa cuốn 15

1.2.4 Cửa kéo 16

1.2.5 Cửa cuốn truyền thống 17

1.2.6 Cửa cuốn trong suất 18

1.2.7 Cửa cuốn trong suất 18

1.2.8 Cửa cuốn tấm liền 19

1.2.9 Cửa cuốn khe thoáng 20

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CỬA CUỐN 20

1.3.1 Phương pháp dùng Rơle-contacter kết nối với mát tính 21

1.3.2 Phương pháp dùng vi điều khiển 21

1.3.3 Phương pháp dùng PLC 21

1.4 CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG MÔ HÌNH 22

1.4.1 Bộ điều khiển từ xa 22

1.4.2 Rơle trung gian 24

1.4.3 Công tắc hành trình 27

1.4.4 Động cơ 1 chiều 28

1.5 GIỚI THIỆU NỘI DUNG 31

1.6 T HIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 32

Lựa chọn thiết bị trong mô hình 32

1.6.1 Cảm biến quang 32

1.6.2 Zen 37

1.6.3 Rơ le trung gian 39

1.6.4 Công tắc hành trình 42

1.6.5 Động cơ 1 chiều 43

1.7 GIỚI THIỆU CHUNG 47

Thiết bị dùng trong mô hình 47

1.7.1 Cảm biến mức 47

1.7.2 Zen 48

1.7.3 Động cơ bơm nước mini 51

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG 52

2.1 HỆ THỐNG CỬA CUỐN GARA Ô TÔ 53

2.1.1 Những thiết bị và nhiệm vụ chính trong mô hình 53

2.2 HỆ THỐNG CỬA RA VÀO CHO NHÀ Ở 55

2.2.1 Những thiết bị và nhiệm vụ chính trong mô hình 55

2 thanh nhôm dùng đỡ động cơ 55

2 cánh cửa bằng mika dùng để đóng mở hệ thống 55

2.3 S Ơ ĐỒ ĐẤU NỐI 56

2.4 HỆ THỐNG BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG 59

2.4.1 Những thiết bị và nhiệm vụ chính trong mô hình 59

2.5 QUÁ TRÌNH THI CÔNG VÀ LẮP ĐẶT 61

CHƯƠNG 3 : LẮP ĐẶT VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 68

3.1 MÔ HÌNH ĐƯỢC HOÀN THIỆN 68

3.1.1 Hệ thống cửa cuốn cho gara ô tô 69

N GUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CỬA CUỐN 69

3.1.2 Hệ thống cửa ra vào cho nhà ở 70

N GUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CỬA RA VÀO TỰ ĐỘNG CHO NHÀ Ở 70

3.1.3 Hệ thống bơm nước tự động 71

3.1.4 Tủ điện điều khiển cho hệ thống cửa tự động vào bơm nước tự động 73

H ÌNH 2.19: T Ủ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG 73

3.2 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 74

3.2.1 Các yêu cầu công nghệ 74

C ÁC YÊU CẦU CỦA MÔ HÌNH 74

Y ÊU CẦU CHUNG VỀ CHƯƠNG TRÌNH 74

Y ÊU CẦU VỀ CƠ KHÍ 74

Y ÊU CẦU VỀ ĐIỆN 74

3.2.2 Mục đích của mô hình 75

PHIẾU THEO DÕI THỰC HIỆN ĐỒ ÁN, KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hà Nội, ngày20 tháng05năm2015

PHIẾU THEO DÕI THỰC HIỆN ĐỒ ÁN, KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TT Thời gian Nội dung thực hiện Nhận xét của GVHD

(Đồng ý hay không đồng ý cho phép sinh viên bảo vệ đồ án, khóa luận)

1.2 Về hình thức, bố cục của đồ án, khoá luận tốt nghiệp:

1.3 Trả lời các câu hỏi theo các tiêu chí cơ bản đối với chuyên ngành đào tạo:

1.4 Các nội dung góp ý cần chỉnh sửa trước khi cho lưu hành đồ án, khoá luận:

1.5 Ý kiến đề xuất:

2 Đánh giá (theo thang điểm 10):

TRƯỞNG KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC

HIỆN

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN, KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (số SV trong nhóm):

(1)NGUYỄN HƯNG ĐỊNH MSSV: 03060310207 Lớp: ĐCN2.Khóa:3

(2)NGUYỄN NGỌC HÀ MSSV: 03060310210 Lớp: ĐCN2.Khóa:3

(3)KHUẤT THANH LONG.MSSV: 03060310220 Lớp: ĐCN2.Khóa:3

(4)BÙI TRỌNG NGHĨA MSSV: 03060310222 Lớp: ĐCN2.Khóa:3

(5)ĐỖ VĂ QUÂN MSSV: 03060310224 Lớp: ĐCN2.Khóa:3

Nghề: ĐIỆN

2 Tên đề tài :

(lắp đặt hệ thống cửa tự động cho nhà ở và hệ thống cửa cuốn cho gara ô tô bơm

nước tự động dùng zen) “ TRONG MÔ HÌNH NGÔI NHÀ THÔNG MÌNH”

CÔNG NGHỆ CAO HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà Nội, ngày20 tháng05 năm2015

Việc chế tạo ra mô hình hoạt động tốt sẽ tạo điêu kiện cho em có cơ hội học tập

và nghiên cứu môn học một cách thực tế, là một cơ hội rất tốt giúp em khỏi bỡ ngỡ khi làm việc thực tế

4 Tóm tắt nội dung ( bố cục, dữ liệu …….) :

Ngày nay cùng với sự phát triển của các nghành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện-đện tử mà trong đó điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin… do

đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong phát triển điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ những đợt đi thực tập tôt nghiệp tại nhà máy,các khu công nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất cũng như các ngôi nhà trên thực tế trong cuộc sống Nên chúng em đã quyết định thiết kế và thi công một mô hình ngô nhà thông minh vì nó rất gần gũi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều thết bi được áp dụng

và sử dụng trong ngôi nhà thực tế và nó thật sự rất có ý nghĩa đối với chúng em, làm cho xã hội ngày càng phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với sự phát triển của thế giới

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành

kỹ thuật điều khiển, ngành tự động hóa đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới Tự động hóa không những làm giảm nhẹ sức lao động cho con người mà còn góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm Chính vì thế tự động hóa ngày càng khẳng định được vị trí cũng như vai trò của mình trong các ngành công nghiệp và đang được phổ biến rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng Không chỉ dừng lại ở đó, sự phát triển của tự động hóa còn đem lại nhiều tiện ích phục vụ đời sống hàng ngày cho con người Một minh chứng rõ nét chính là sự ra đời của những chiếc cửa tự động với nhiều tiện ích hơn, đa năng hơn Để phục vụ tốt hơn nữa đời sống con người trong thời điểm xã hội ngày càng hiện đại và phát triển hiện nay, vẫn luôn đòi hỏi cải tiến hơn nữa công nghệ cùng những tính năng tiện ích cho những chiếc cửa tự động.Việc ứng dụng thành công các thành tựu của lý thuyết điều khiển tối ưu, công nghệ thông tin, công nghệ máy tính, công nghệ điện điện tử và các lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác trong những năm gần đây đã đẫn đến sự ra đời và phát triển thiết bị điều khiển logic có khả năng lập trình Zen lập trình điều khiển bằng tay Cũng từ đây đã tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển Ngày nay ai cũng biết rõ rằng công nghệ

tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong năng lượng cơ và làm bộ não cho các bộ phận cần tự động hoá và cơ giới hoá

Do đó điều khiển logic khả lập trình Zen rất cần thiết đối với các kỹ sư cơ khí cũng như các kỹ sư điện , điện tử, từ đó giúp họ nắm được phạm vi ứng dụng rộng rãi

và kiến thức về Zen cũng nhớ cách sử dụng thông thường

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp,chúng em được giao nhiệm vụ và nghiên

cứu với đề tài: “Xây dựng mô hình lắp đặt hệ thống cửa tự động cho nhà ở và hệ thống cửa cuốn cho gara ô tô bơm nước tự động dùng zen” Đây là một đề tài không

hoàn toàn là mới nhưng nó rất phù hợp với thực tế sản xuất hiện nay, càng đi sâu nghiên cứu càng thấy nó hấp dẫn và thấy được vai trò của nó trong việc điều khiển tự động

Xác định rõ nhiệm vụ của mình Nhóm đã cố gắng hết sức, tập trung tìm hiểu Kết quả thu được chưa nhiều do còn bị hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nhưng nó giúp

chúng em có thêm kiến thức mới để sau khi ra trường có nền tảng tiếp cận được với công nghệ mới Trong quá trình làm đồ án do trình độ hiểu biết của chúng em có hạn, nên nội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót Vì vậy em rất mong được sự chỉ bảo góp ý của các thầy cô cũng như mọi người quan tâm đến vấn đề này.

Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN ĐỒNG BÍNH và thầy PHẠM NGỌC TUẤN, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, giúp đỡ chỉ bảo cho em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Nhân đây em cũng xin cảm ơn tất cả các thày cô đã dạy

dỗ em trong suốt ba năm học vừa qua, nhờ các thầy cô,chúng em mới có được kiến thức như ngày hôm nay

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỒ ÁN

Xã hội hiện đại, nhu cầu đa dạng và đòi hỏi về sự tiện nghi của cuộc sống không ngừng được nâng lên, các tào nhà văn phòng cao ốc hiện đại tiện nghi ngày càng nhiều việc ứng dụng khoa học công nghệ vào quá trình quản lý điều hành là rất cần thiết cho việc giảm thiểu nhân sự tiết kiệm thời gian, tiền bạc Ngày nay, cửa tự động đang dần trở thành khuynh hướng thiết kế của thời đại mới bởi các ưu điểm vượt trội của nó như khả năng sử dụng với mật độ lưu thông cao, tốc độ đóng mở nhanh và tính an toàn, tiết kiệm diện tích

Hiện nay cửa tự động với sự phát trền của kỹ thuật hiện đại như khả năng vận hành bằng điều khiển từ xa hay mắt điện tử thông minh Cửa tự động là loại cửa người dùng không phải tác động trực tiếp lên cánh cửa mà cửa vẫn tự động mở theo ý muốn của mình Với tính năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho người sử dụng như:

Sử dụng cửa tự động sẽ giúp người dùng đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa Đặc biệt ở những nơi công cộng, công sở, cửa tự động ngày càng phát huy ưu điểm Đó là

vì cửa tự động sẽ giúp cho lưu thông qua cửa nhanh chóng dễ dàng,

Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh được sử dụng khá rộng rãi ở những nơi công sở, công cộng Nếu ta dùng loại cửa bình

thường thì phải đảm bảo cửa luôn đóng khi không có người qua lại để tránh thất thoát hơi lạnh ra ngoài gây lãng phí

Thế nhưng điều này trong thực tế lại rất khó thực hiện vì ý thức của mỗi người

ở nơi công cộng là khác nhau

Do đó, cửa tự động với tính chất là luôn đóng khi không có người qua lại đã đáp ứng được tốt yêu cầu này

Chính vì những ưu điểm nổi bật của cửa tự động mà chúng ta càng phải phát triển ứng dụng nó rộng rãi hơn, đồng thời nghiên cứu để cải tiến và nâng cao chất lượng hoạt động của cửa tự động để nó ngày càng hiện đại hơn, tiện ích hơn Đứng trước yêu cầu đó các công ty và các hãng sản xuất đã tạo ra những bộ cửa có tính tự động hóa cao đáp ứng nhu cầu đi lại của con người

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ HỆ THỐNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ

CỬA TỰ ĐỘNG

Trong các công trình xây dựng xưa và nay thì cửa và cổng là một yếu tố không thể thiếu Sự phát triển rất mạnh mẽ của lĩnh vực kiến trúc, xây dựng, cũng kéo theo sự phát triển đa dạng về các loại cửa và cổng Chúng đuợc kết hợp lại với nhau để tạo ra các công trình mang tính thẩm mỹ rất cao và thuận tiện trong việc sử dụng Đặc biệt là các hệ thống cửa tự động đang ngày một phát triển và được sử dụng rất rộng rãi, chúng được lắp đặt một cách rất gọn gàng và thẩm mỹ Đối với một hệ thống cửa nói chung

và hệ thống cửa tự động nói riêng thì phải luôn luôn đảm bảo về các yêu cầu kỹ thuật cần thiết như: Tính bảo mật, tính đơn giản, tính thuận tiện, tính thẩm mỹ và đặc biệt là tính tự động hoá…

1.1 CÁC YÊU CẦU CỦA MỘT HỆ THỐNG CỬA.

1.1.1 Tính bảo mật

Khi thiết kế nhà thiết kế sẽ chế tạo theo đơn đặt hàng của khách hàng Khi khách hàng đặt loại của tự động mà có yêu cầu về tính bảo mật, tính bảo mật ở đây thể hiện ở rất nhiều yếu tố, ví dụ như cửa chỉ có chức năng ngăn

cách giữa môi trường bên trong và môi trường bên ngoài, hay chỉ có chức năng bảo vệ căn phòng hệ thống khoá cơ.Còn sử dụng hệ thống cửa mà mang yếu tố bảo mật cao thì hệ thống cửa bằng khoá số sẽ đáp ứng tính năng này, có nghĩa là người ngoài sẽ không thể mở được cửa khi không biết được mã số của cửa và nếu người ngoài chỉ cần bấm sai mã số 3 lần thì lập tức sẽ có hệ thống còi báo động

Cửa chỉ được mở khi đã nhận đúng mã số đã cài đặt từ trước Hệ thống cửa tự động có sử dụng mã số có thể thay đổi được mã cài đặt và có thể cài đặt được mã phụ

để đảm bảo tính an toàn và bảo mật

Chỉ một vài hướng dẫn nhỏ là có thể làm chủ được sản phẩm đó

Tính đơn giản ở đây thể hiện dễ lắp đặt, dễ vận hành, dễ bảo dưỡng

Giống như các loại cửa hiện đang được sử dụng trên thị trường như cửa sử dụng tia hồng ngoại, cửa dùng điều khiển từ xa (remote control), cửa dùng thể từ (magnetic card) để quét mã số có trên card, cảm biến an toàn (sensor).

Vì vậy, các loại cửa kể trên sẽ không cần dùng khoá cơ để khoá mà các loại hệ thống cửa này chúng sử dụng khoá điện để khoá

1.1.3 Tính thẩm mỹ

Khi xã hội ngày càng văn minh thì con người đòi hỏi thẩm mỹ càng cao do vậy những sản phẩm phục vụ con người cũng cần phải vô cùng phong phú và mang nặng tính mỹ quan

Một sản phẩm được đưa ra thị trường thì cái đầu tiên đánh vào ý thức con người

đó là hình thức bề ngoài của sản phẩm đó Con người hiện đại không còn mang nặng

quan niệm “ ăn chắc mặc bền” mà cái đẹp làm cuộc của chúng ta trở nên có ý nghĩa

hơn

Với tiêu chí đó hệ thống cửa nói chung cũng phải đáp ứng thực tiễn đó

Cửa tự động phù hợp với cửa sảnh của các văn phòng, khách sạn, nhà băng, phòng trưng bày sản phẩm, biệt thự… Cửa tự động được vận hành nhờ mô tơ dùng điện thế thấp tiết kiệm điện năng, an toàn khi vận hành

1.1.4 Tính thuận tiện

Hiện nay trên thị trường đã có rất nhiều những sản phẩm cửa mang tính tự động

hoá được nhiều nhà sản xuất cung cấp, ví dụ như công ty trách nhiệm hữu hạn cơ khí

Đa Phúc.

Với các thiết bị đang ngay một nội địa hoá với giá thành ngày càng giảm

Các loại cửa này hoạt động rất đơn giản mà không cần người sử dụng mất nhiều thời gian, ví dụ muốn mở được cửa thì người sử dụng chỉ cần bấm đúng mã số là cửa sẽ tự động mở ra và khi vào trong nhà rồi thì sau 5(s) thì cửa sẽ tự động đóng lại

Khi cửa đã đóng tức là chúng đã tự động khoá lại Ví dụ cửa sử dụng tia hồng ngoại ở các sân bay quốc tế hay các siêu thị… chúng ta chỉ cần tiến tới gần cửa với một khoảng cách nhất định thì cửa sẽ tự động mở ra và sau khi qua cửa thì cửa sẽ tự động đóng lại

1.1.5 Tính tự động

Cửa có bộ microprocessor được thiết kế đưa vào bộ điều khiển lập trình tự động cho cửa như: độ rộng của cửa, tốc độ đóng mở của cửa, tốc độ giảm tốc khi đóng cửa hoặc mở cửa gần hết đều được lập trình và có thể điều khiển được

Chế độ đóng cửa được thiết kế tự động hoàn toàn, chính vì vậy cửa được đóng mở kịp thời và hoàn toàn tự động

Cùng với sự phát triển không ngừng của công nghệ và tiến bộ về khoa học kỹ thuật, các thiết bị về cổng và cửa cũng từng bước được áp dụng những tiến bộ của khoa học để giảm thiểu sức người và đưa sản phẩm đến tự động hoá hoàn toàn nhờ bộ

PLC, CNC, BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA… từ những cánh cửa thô sơ được vận hành

và được khoá bằng tay nay được lắp đặt mô tơ chạy điện, điều khiển từ xa, cảm biến quang, dùng thẻ từ để mở cửa tự động và kiểm soát người qua lại

Hiện nay do ngành tự động hoá của chúng ta đang từng bước được phát triển nên phải nhập ngoại một số thiết bị như PLC và CNC, nhưng những thiết bị này đang được nội địa hoá để phát triển chất lượng sản phẩm, giảm giá thành sản phẩm với mục đích

là cung cấp cho người sử dụng những sản phẩm cửa có chất lượng cao, mẫu mã đẹp, có nhiều tính năng hiện đại, tự động nhưng an toàn, bảo vệ chống đột nhập nhưng lại để kiểm soát khi khẩn cấp

1.2 MỘT SỐ HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG.

Hiện nay có nhiều loại cửa tự động :

cửa kéo,cửa đẩy, cửa cuốn, cửa trượt

Nhưng chúng thường được sản xuất ở nước ngoài bán tại việt nam với giá thành khá cao

Vì thế chúng không được sử dụng rộng rãi

Ưu điểm nổi bật của hệ thống cửa này là thuận tiện trong việc vận hành và dễ dàng

kiểm soát người vào ra nhờ có cơ cấu cơ khí của hai trục đỡ, ví dụ trong một ngày cửa quay bao nhiêu vòng thì cũng chính là số người vào ra trong ngay đó

Nhưng nó có nhược điểm là tốn diện tích đất sử dụng

Nên hệ thống cửa này chỉ lắp đặt thích hợp ở những nơi công cộng

1.2.3 Cửa cuốn

Hình 1.4 cửa cuốn

Loại cửa này có ưu điểm là gọn nhẹ tiện dụng và dễ sử dụng Hệ thống cửa này được lắp đặt ở các cửa hàng, các garage ô tô… cửa cuốn nan tôn sơn tĩnh điện, nan nhôm inox, cửa cuốn lưới inox được lắp đặt mô tơ điều khiển trực tiếp bằng công tắc Động cơ được đặt thẳng với trục cuốn của cửa và lai trục cuốn Khi ta ấn nút on thì động cơ sẽ quay theo chiều mở và cuốn cửa lại

Khi ta muốn đóng nút off động cơ sẽ quay theo chiều đóng Tính ưu việt của hệ thống cửa này là tiết kiệm tối đa diện tích sử dụng

Hiện nay các hệ thống cửa sử dụng động cơ điện có công suất tương đối lớn rất thuận tiện trong việc sử dụng nhưng có nhược điểm là khi mất điện thì vận hành rất khó

Nhưng có nhược điểm là cửa không chắc chắn và dễ bị hỏng hơn các loại cửa khác

1.2.4 Cửa kéo

Hình 1.5 cửa kéo

Hình 1.6 :mô hình cửa kéo

Loại cửa này còn khá lạ ở nước ta, với kết cấu đơn giản một động cơ được gắn cố định với trần nhà

Cửa được động cơ kéo bằng một đoạn dây

Ưu điểm của: loại này là đơn giản nhưng hiệu quả, cánh cửa chắc.

Nhược điểm: của loại cửa này là động cơ gắn với trần nhà vì vậy cần phải gắn đủ chắc

để chịu được sức nặng của cửa

Vì vậy trong thực tế người ta ít sử dụng loại cửa kéo này do nhược điểm là phải gắn đủ chắc để chịu sức nặng nếu không sẽ rất nguy hiểm cho người sử dụng.

1.2.5 Cửa cuốn truyền thống

Hình 1.7 cửa cuốn truyền thống

Hầu hết là các loại cửa cuốn lá hoặc cửa cuốn lưới song ngang hoặc mắc võng.Các loại cửa cuốn truyền thống được sản xuất bằng kim loại như sắt hợp kim, inox, một số ít bằng nhôm…

Người sử dụng phải kéo bằng tay mỗi khi muốn đóng/mở cửa cuốn loại này, nên sẽ không tránh khỏi phiền toái mỗi khi cửa bị kẹt do hiện tượng “nóng nở vì nhiệt” Bên cạnh đó, âm thanh

phát ra khi kéo cửa rất ồn ào

Giá cửa dao động trong khoảng 200.000đ/m2 và chỉ có một số ít các cơ sở lắp ráp thủ công (thường là các cơ sở kỹ nghệ sắt) và các công ty phân phối tôn Đài Loan còn cung cấp

Cửa cuốn lưới thường lắp ráp ở cửa ra vào chính, một số ít cửa cuốn dạng lá thì thiết

kế cho cửa sổ, cửa nhỏ…

1.2.6 Cửa cuốn trong suất

Hình1.8:Cửa cuốn trong suất 1.2.7 Cửa cuốn trong suất

Cửa cuốn trong suốt (polycarbonate):

Thân cửa được cấu tạo bằng các thanh nan làm từ hợp kim nhôm và các tấm trong suốt

có độ dày khoảng 3mm, có hệ thống lò-xo trợ lực đảm bảo về độ đàn hồi, thường được lắp ráp tại những cửa hàng, siêu thị mang tính trƣng bày

Mặt tiếp đất của cửa gồm thanh đáy và ray hướng dẫn làm bằng nhôm được a-nốt hóa

để chống ăn mòn và trầy xước cùng với hệ thống mô-tơ nhỏ gọn và có khả năng tự đổi

chiều

Tốc độ mở cửa nhanh, dễ vận hành, có thể mở bằng tay nhẹ nhàng khi bị mất điện Cửa còn có chế độ hẹn giờ tự đóng mở cửa

1.2.8 Cửa cuốn tấm liền

Hình 1.9 cửa cuốn tấm liền

Cửa cuốn tấm liền: Là dòng sản phẩm tiêu chuẩn với thân cửa làm bằng thép hợp kim mạ nhôm và kẽm, bề mặt được sơn tĩnh điện tạo khả năng chống ăn mòn Hệ thống lò xo có hỗ trợ việc mở,đóng của bằng tay

Hơn nữa, lô cuốn kiểu G, tức là thân lô được cán sóng để tạo độ cứng cho lô cuốn Hệ thống điều khiển của cửa có khả năng kết nối với thiết bị báo động, đèn chiếu sáng, cài đặt mật khẩu đóng,mở cửa…

Dòng cửa này có tốc độ mở cửa tương đối nhanh (15-20cm/giây), vận hành êm ái, thân thiện với môi trường do không sử dụng dầu mỡ bôi trơn bên các đường ray Cửa

có chế độ chống dò tần số mở cửa và có tính thẩm mỹ cao

Các thương hiệu CoLobond, Apex, TM, Euro Window chào hàng với giá 670.000 – 890.000đ/m2

1.2.9 Cửa cuốn khe thoáng

Hình :1.10 cửa cuốn khe thoáng

Cửa cuốn khe thoáng: Mang đậm phong cách châu Âu với thân cửa làm bằng nhôm hợp kim cứng và chịu va đập, có thể lắp ráp cho hầu hết các loại cửa

Kiểu lỗ thoáng hình ô-van và được thiết kế với kích thước thích hợp đảm bảo tính an toàn tối đa cho thân cửa

Buli đỡ thân cửa kiểu chữ G bằng nhựa PA được thiết kế có vành lõm để đỡ thanh nan cửa ở trên cùng giúp cho lô cửa khi vận hành ôm chặt vào nhau thành một cuộn tròn đồng nhất

Đặc biệt, cửa giảm và triệt tiêu 90% tiếng ồn phát ra khi vận hành so với kiểu chữ

O truyền thống

Thiết bị cảm ứng chống xô cửa có tính an toàn và độ nhạy cao

Bên cạnh đó là hệ thống mô-tơ sử dụng điện 1 chiều 24 volt an toàn cho người sử dụng

Các hãng sản suất Decker, Fenesta cung cấp trọn bộ với giá từ 1.200.000 - 2.300.000đ/m2

 TÌM HIỂU VỀ CỬA CUỐN

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CỬA CUỐN

Hệ thống bao gồm nút ấn start, stop, rơ le trung gian, công tắc hành trình, động cơ điện một chiều

1.3.1 Phương pháp dùng Rơle-contacter kết nối với mát tính

Ưu điểm: Kinh tế với các hệ thống nhỏ.

Nhiều bộ phận đã được chuẩn hóa

Ít nhạy cảm với nhiễu

Nhược điểm

Thô kệch do có quá nhiều dây dẫn và relay trên bảng điều khiển.Thời gian lắp đặt lâu

Khó bảo quản và sửa chữa

Khó theo dõi và kiểm tra các hệ thống lớn, phức tạp

Cần bảo quản thường xuyên

1.3.2 Phương pháp dùng vi điều khiển

Ưu điểm:

Chi phí tương đối thấp

Tiêu thụ điện năng thấp

Tiết kiệm không gian

Nhược điểm:

Mỗi lần muốn thay đổi chương trình phải lắp đặt lại toàn bộ

Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế lắp đặt

Thời gian lắp đặt nhanh hơn

Tiết kiệm không gian

Dễ dàng thay đổi chương trình

Bảo trì và sửa chữa dễ dàng

Độ bền và tin cậy vận hành cao

Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng

Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng

Dễ lập trình và có thể lập trình trên máy tính thích hợp cho việc thực hiện các lệnh tuần

tự của nó

Thích ứng trong môi trường khắc nghiệt như môi trường ẩm ướt như ở nước ta, môi trường có nhiệt độ thay đổi, điện áp dao động, tiếng ồn, oxi hóa

Chuẩn bị hoạt động nhanh

Chuẩn hóa được phần cứng điều khiển

Nhược điểm:

Giá thành cao

Do những lý do trên PLC thể hiện rõ ưu điểm của nó so với các thiết bị điều khiển thông thường khác

PLC còn có khả năng thêm vào hay thay đổi các lệnh tùy theo yêu cầu công nghệ Khi

đó ta chỉ cần thay đổi chương trình của nó, điều này nói lên tính năng điều khiển khá linh động của PLC

Trong thiết kế người ta thường chọn phương pháp tối ưu và kinh tế và độ gọn nhẹ do

đó chúng em chọn phương pháp xây dựng vi mạch dùng kỹ thuật vi xử lí cho cửa cuốn cho gara ô tô Zen điều khiển cho hệ thống cửa ra vào cho nhà ở và hệ thống bơm nước tự động điều khiển bằng Zen và cảm biến mức trong mô hình

1.4 CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG MÔ HÌNH

 HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG CHO GARA Ô TÔ

 Thiết bị dùng trong mô hình

1.4.1 Bộ điều khiển từ xa

- Giới thiệu

Trên cơ sở các thiết bị điều khiển từ xa và vi điều khiển pic của hãng ứng dụng các thiết bị này để thiết kế bộ điều khiển từ xa điều khiển động cơ điện một chiều qua sóng RF WIRELESS

Nhằm mục đích cùng trên một tần số phát đi ta có thể điều khiển được nhiều động cơ khác nhau có thể bật tắt thay đổi tốc độ một cách độc lập và ổn định tại tốc độ cài đặt

- Cấu tạo

Đến chiến tranh thế giới thứ hai, điều khiển từ xa dùng để khích nổ những quả bom sau chiến tranh, công nghệ tuyệt vời của chúng tiếp tục được cải tiến để phục vụ đắc lực trong đời sống con người.

Và đến nay ,có thể nói gần như ai cũng từng sử dụng điều khiển từ xa để điều khiển một thiết bị nào đó

Hình 1.11: Bộ điều khiển từ xa cho cửa cuốn

- Khái niệm

Điều khiển từ xa là việc điều khiển thiết bị hệ thống ở khoảng cách xa mà không cần phải điều chỉnh trực tiếp trên thiết bị hoặc hệ thống đó.khoảng cách đó tùy thuộc

vào từng hệ thống có mức độ phức tạp khác nhau, phụ thuộc vào mục đích thiết kế hệ thống.

Hệ thống điều khiển từ xa là hệ thống cho phép ta điều khiển các thiết bị từ khoảng cách xa.ví dụ như hệ thống điều khiển bằng vô tuyến, hệ thống điều khiển từ

xa bằng hồng ngoại hệ thống từ xa bằng cáp quang

- Ưu điểm

Thuận tiện cho việc điều khiển gọn nhẹ

- Nhược điểm

Hay rơi vỡ khi cầm

Hay bị nhiễu do môi trường bên ngoài, ngọi cảnh

1.4.2 Rơle trung gian

Rơ le trung gian là loại khí cụ điện tự động đóng ngắt mạch điện điều khiển, tự động đóng ngắt các tiếp điểm khi có nguồn tác động tức là khi có điện thì các tiếp điểm của Rơle hoạt động, tiếp điểm thường mở thì đóng lại và tiếp điểm thường đóng thì mở ra dùng để đảo chiều động cơ

Rơ le gồm có 3 cơ cấu chính:

+ Cơ cấu thu:

Tiếp nhận những tín hiệu đầu vào và biến đổi nó thành những đại lượng cần thiết để rơle hoạt động

+ Cơ cấu trung gian:

So sánh những đại lượng đã được biến đổi với mẫu rồi truyền tín hiệu đến cơ cấu chấp hành

+ Cơ cấu chấp hành:

Phát tín hiệu cho mạch điều khiển.

Phân loại rơle

Rơle đượcphân loại theo công dụng và nguyên lý làm việc

+ Loại rơle có tiếp điểm tác động lên mạch điều khiển bằng cách đóng ngắt tiếp điểm.+ Loại rơle không tiếp điểm tác động lên mạch điều khiển bằng cách thay đổi đột ngột những tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển

+ Theo đặc tính tham số đầu vào ta có thể chia ra rơle dòng điện; rơle điện áp; rơle công suất; rơle tần số…

Những loại rơle này có thể điều chỉnh theo giá trị cực đại hay cực tiểu hiệu số các tín hiệu hoặc chiều tín hiệu

+ Theo phương pháp mắc cơ cấu thu vào mạch ta có thể chia ra loại rơle:

- Rơle mạch sơ cấp: Mắc trực tiếp vào mạch điều khiển

- Rơ le mạch thứ cấp: Mắc gián tiếp qua biến áp hay biến dòng

- Rơle trung gian:

Làm việc dưới tác động của những tín hiệu từ các rơle khác, với nhiệm vụ khuyếch đại những tín hiệu này và chia ra tác động lên nhiều mạch điều khiển khác nhau

Theo mục đích sử dụng chia ra 3 nhóm cơ bản:

- Rơle bảo vệ mạng điện:

Thường là rơle mạch nhị thứ (thứ cấp) Các cơ cấu thu và chấp hành của chúng thường được thiết kế với dòng điện bé

- Rơle điều khiển:

Thường là loại rơle mạch sơ cấp

- Rơle tự động và liên lạc:

Có thể là rơle mạch thứ cấp loại sơ cấp, chúng làm nhiệm vụ đảm nhiệm các quá trình

tự động và thông tin liên lạc

Nguyên lý hoạt động Rơle hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ Khi có dòng điện chạy qua, cuộn dây sẽ sinh ra lực hút điện từ, hút tấm kim loại mỏng về phía lõi với một lực, nếu lực này thắng lực cản của lò xo thì các tiếp điểm thường mở của Rơle sẽ đóng lại làm kín mạch điều khiển

Khi dòng điện trong cuộn dây giảm hoặc khi ngắt điện rơle thì lực hút lò xo sẽ thắng lực hút điện từ làm cho các tiếp điểm trở về vị trí ban đầu.

Ứng dụng Rơle được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực tự động điều khiển, truyền động điện, bảo vệ mạng lưới điện, thông tin liên lạc Rơle được coi là

phần tử cơ bản để tạo nên các thiết bị hoạt động trên cơ sở kỹ thuật số như: Máy tính, PLC, tự động điều khiển thông minh, các quá trình sản xuất, điều khiển điện trong gia đình

Đại lượng cần để cho Rơle hoạt động được gọi là đại lượng tác dụng

Các đại lượng tác dụng được đặt vào các đầu vào khác nhau của Rơle, chúng có thể là một hoặc hai đại lượng khác nhau

Rơle có đại lượng tác dụng là đại lượng điện (dòng điện, điện áp, công suất ), được gọi

Trong các bảng mạch điều khiển dùng linh kiện điện tử ,

Rơle trung gian thường được dùng làm phần tử đầu ra để truyền tín hiệu cho các

bộ phận mạch phía sau, đồng thời các ly điện áp khác nhau giữa phần điều khiển thường là điện áp thấp 1 chiều( 5V, 10V, 12V, 24V) với phần chấp hành thường là điện áp lớn xoay chiều (220V, 380V)

Hình 1.12 Rơ le trung gian kiểu chân cắm

những yêu cầu khi chọn Rơle trung gian: Công suất tiêu thụ nhỏ

kết cấu sử dụng đơn giản

Công suất ngắt của hệ thống tiếp điểm là đủ lớn

Độ bền cơ, độ bền điện của cặp tiếp điểm

Số lượng cặp tiếp điểm phù hợp với nhu cầu sử dụng

1.4.3 Công tắc hành trình

- Khái niệm:công tắc hành trình là khí cụ điện đóng cắt mạch điện tự động nhờ vào

Dưới là 1 công tắc có 2 tiếp điểm thường đóng và thường mở

Trên mặt có in điện áp và dòng điện và cả logo của hãng sản xuất

- Ưu điểm

Gọn, nhẹ, dễ lắp đặt những nơi trật mà ta không thể lắp các loại công tắc

Có thể lặt đi lặp lại trong 1 nhiều hành trình

Không phải điều khiển bằng chính bàn tay của con người

1.4.4 Động cơ 1 chiều

- Giới thiệu

Trong mô hình, vì sử dụng hệ thống cửa nhỏ vì vậy chỉ cần sử dụng loại động cơ

1 chiều có công suất nhỏ, khoảng 20-40 W, điện áp vào là 12-24 V

Động cơ 1 chiều là động cơ hoạt động với dòng điện 1 chiều Động cơ điện 1 chiều được dung phổ biến trong công nghiệp và ở những thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong 1 phậm vi hoạt động

Động cơ điện 1 chiều trong dân dụng thường là các dạng động cơ hoạt động với điện

áp thấp, dùng với những tải nhỏ Trong công nghiệp động cơ điện 1 chiều được sử

dụng ở những nơi yêu cầu momen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và trong phạm vi rộng.

Trong mọi nghành sản xuất hiện nay các công nghệ tiên tiến, các dây chuyền thiết

bị hiện đại đã và đang xâm nhập vào nước ta.Với chính sách mở cửa của Đảng và nhà nước, chắc chắn nền kĩ thuật tiên tiến thế giới sẽ ngày càng thâm nhập vào Việt Nam rất nhiều trong đó phải kể 1 số loại động cơ 1 chiều

Tác dụng của các công nghệ mới và hệ thống tự động hóa với thiết bị hiện đại đã và đang góp phần tích cực thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đaị hóa đất nước.Các máy điện hiện đại trong mọi lĩnh vực đa phần hoạt động nhờ vào điện năng thông qua các thiết bị chuyển đổi điện năng thành cơ năng, nhiệt năng…trong tự động hóa hiện đại, các thiết bị máy móc khác muốn hoạt động, vận hành không thể không kể đến động cơ điện nói chung và động cơ điện một chiều nói riêng

Động cơ điện một chiều dùng để biến đổi điện năng thành cơ năng, thành điện năng khi hãm

Stato (phần cảm): gồm lõi thép bằng thép đúc, vừa là mạch từ vừa là vỏ máy.Các cực từ chính có dây quấn kích từ

Rotor ( phần ứng): gồm lõi thép và dây quấn phần ứng Lõi thép hình trụ, làm bằng các

lá thép kỹ thuật điện dày khoảng 0.5mm, phủ sơn cách điện ghép lại Mỗi phần tử của dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây, 2 đầu với 2 phiến góp, 2 cạnh tác dụng của phần tử dây quấn trong 2 rãnh dưới 2 cực khác tên

Cổ góp: gồm các phiến góp bằng đồng được ghép cách điện, có dạng hình trụ, gắn ở đầu trục rotor

Chổi than: làm bằng than graphit Các chổi tì chặt lên cổ góp nhờ lò xo và giá chổi điện gắn trên nắp máy

Hình 1.14: Cấu tạo của động cơ điện 1 chiều

Hình 1.15: Một số động cơ một chiều cơ bản

mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng cao

- Nguyên lý hoạt động cửa động cơ 1 chiều

Khi cho điện áp 1 chiều U vào 2 chổi than A và B, trong dây quấn phần ứng có dòng điện Iư Các thanh dẫn ab, cd có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực Fđt tác

dụng làm cho rotor quay Chiều của lực được xác đinh theo quy tắc bàn tay trái Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn ab, cd sẽ đổi chỗ cho nhau do có phiến góp đổi chiều dòng điện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng sức điện động Eư Chiều sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải Ở động cơ điện 1 chiều thì sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư còn gọi là sức phản điện động.

- Nguyên lý hoạt động của cửa cuốn cho gara ô tô

Cửa cuốn gara ô tô đựơc hoạt động nhờ vào hệ thống điều khiển từ xa Khi cần cho xe vào gara người dùng nhấn nút A ở điều khiển cầm tay ngay lập tức hệ thốngđiều khiển tự động mở cửa cuốn lên tới mức cao nhất nơi có đặt công tắc hành trình hệ thống cửa cuốn tự động dừng lại hoặc khi nhấn nút A người dùng có thể cho cửa dừng ở bất cứ chỗ nào mà mình mong muốn nhờ vào điều khiển cầm tay, khi muốn dừng ở chỗ nào người dùng chỉ cần nhả tay da là hệ thống tự động dừng lại vào khi muốn đóng cửa lại ta nhấn nút B hệ thống tự động đóng cửa lại cho đến công tắc hành trình đặt ở dưới sàn nhà thì cửa tự động dừng lại khi dừng cũng có thể dừng ở bất cứ ở chỗ nào chỉ cần nhà nút B là hệ thống dừng lại khi chưa chạm công tắc hành trình Và hệ thống cưa cuốn có hệ thống pin dự chữ khi mất điện đực điều khiển bằng tay để đóng mở cửa

 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CỬA RA VÀO TỰ ĐỘNG

1.5 GIỚI THIỆU NỘI DUNG

Để bắt kịp sự phastr triển của thế giời trong quá trình hội nhập WTO đòi hỏi nước ta phải thực hiện tốt sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, và một

Tự động hóa ra đời gắn liền với sự ra đời cảu công nghiệp nó giúp giảm sức lao động của con người, giảm thời gian việc làm độ chính xác và tin cậy cao.Nâng cao nâng xuất lao động và nầng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm …

Những thập niên gần đây tự động hóa có mặt hầu hết trong lĩnh vực đòi sống của con người, phục vụ nhu cầu sinh hoạt vai đi lại, vui chơi giải trí…

Giúp cuộc sống con người ngày càng hiện đại hơn và văn minh hơn

Tự động hóa đã chở thành một trong những lĩnh vực được chú trọng quan tâm đầu

tư và phát triển hàng đầu của quốc gia trên thế giới

1.6 Thiết kế bộ điều khiển

 Lựa chọn thiết bị trong mô hình

Các thiết bị sử dụng gồm có:

• Zen dùng điều khiển hệ thống

• Động cơ 1 chiều dùng để đóng mở cửa ra vào

• Cảm biến quang để nhận biết xe ra vào

• Công tắc hành trình để hạn chế việc đóng mở

• Rơ le trung gian để duy trì mạch

1.6.1 Cảm biến quang

Hình 1.16 cảm biến quang

- Giới thiệu chung về cảm biến:

Các bộ cảm biến sử dụng nhiều trong các lĩnh vực kinh tế và kỹ thuật, các bộ cảm biến đặc biệt rất nhạy cảm được sử dụng trong các thí nghiệm, các lĩnh vực khoa học.trong lĩnh vực tự động hóa người ta sử dụng sen sor bình thường cũng như đặc biệt cảm biến có rất nhiều loại rất đa dạng và phong phú do nhiều hãng sản xuất giúp con người nhận biết các quá trình làm việc tự động hóa máy móc và trong công nghiệp

- Khái niệm:

Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận và biến đổi các đại lượng vật lý và các đại lượng không có tính chất về điện cần đo thành các đại lượng mang tính chất về điện có thể đo và xử lý được

Các đại lượng cần đo (m) thường không có tính chất về điện như nhiệt độ áp suất, tác động lên cảm biến cho ta được một đặc trưng (s) mang tính chất điện như điện áp,điện tích dòng điện hoặc trở kháng chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị của đại lượng đo.đặc trung (s) là hàm của đại lượng cần đo(m)

Cảm biến quang là hệ chuyển mạch quang điện kiểu khuếch tán sử dụng ánh sáng phản xạ lại từ vật kiểm tra, vì ánh sáng phản xạ lại từ vật là ánh sáng khuếch tán nên

nó được gọi là chuyển mạch tiệm cận quang điện khuếch tán Bộ truyền và nhận của

nó nằm ở cùng phía và được tích hợp với nhau Khi làm việc, chùm sáng luôn được phát ra phía trước Nếu không có vật nào nằm trong một khoảng nhất định sẽ không có

ánh sáng phản xạ tới bộ nhận, chuyển mạch tiệm cận sẽ không được tác động Nói cách khác, chuyển mạch tiệm cận chỉ xác định được vật trong một khoảng nhất định để đảm bảo cường độ sáng phản xạ lại đủ lớn, bộ nhận nhận đủ ánh sáng phản xạ, khi đó chuyển mạch mới thay đổi trạng thái Hình 2-3 (b) là sơ đồ hoạt động của chuyển mạch tiệm cận quang điện loại khuếch tán.

Hình 1.17: Các loại chuyển mạch tiệm cận quang học.

“Cảm biến quang” sử dụng các tính chất khác nhau của ánh sáng để phát hiện xem

có vật thể hay không và những sự thay đổi trên bề mặt Thực chất, dạng cảm biến này

là bộ chuyển mạch tiệm cận quang điện

Các chuyển mạch tiệm cận quang điện có thành phần chính gồm bộ truyền và bộ nhận quang học Nếu bộ truyền phát ra chùm sáng để phát hiện các vật thể khác nhau, vật sẽ che đi hoặc phản xạ lại, bộ nhận sẽ thay đổi Các thành phần cảm nhận quang học sẽ phát hiện sự thay đổi này, biến đổi nó thành tín hiệu điện và gửi tới PLC Chủ yếu ta

Hình 1.18: Chuyển mạch quang điện cùng các nút điều chỉnh và đèn hiển thị

dùng ánh sáng nhìn thấy (thường là đỏ, xanh lam, xanh lục để xác định màu) và tia hồng ngoại

Dựa vào các cách nhận ánh sáng khác nhau, các chuyển mạch tiệm cận quang điện có thể phân chia thành một cặp kiểu radio, kiểu phản xạ và kiểu khuếch tán như hình 2-4

3.7Cảm biến sợi quang (cảm biến màu)

Cảm biến sợi quang học bao gồm các sợi quang học,bộ khuếch đại quang học.Sợi quang họcbao gồm haicác bộ phận, nó có thể được sử dụng cho hai đầu củabộ khuếch đại Cảm biến sợi quang học được thể hiện trong sơ đồ2-4 Trong sơ đồ 2-5 là

bộ khuếch đại

Hình 1.19: Cảm biến sợi quang (cảm biến màu) và mạch khuếch đại

Ưu điểm cảm biến sợi quang học: làm việc trong môi trường nhiễu cao, khoảng

cách di chuyển dài,tuổi thọ cao, và có thể được cài đặt ở những không gian nhỏ.Bộchuyển đổi khuếch đại sợi quang học có phạm vi điều chỉnh lớn Khi độ nhạy cảm biến có phạm vi điều chỉnh ít, nóít được sử dụng rộng rãi Nếuđộ nhạy được cải thiện, nó có thể được sử dụng rộng rãi hơn.Sơ đồ 2-6 là trạm khuếch đại, bạn có thể xoay núm điều chỉnh độ nhạy của bộ khuếch đại Sau đó,bạn có thể nhìn thấy "ánh sáng" đèn báo thay đổi Khi phôi được phát hiện, đèn báocho biết phôi được phát hiện

Hình 1.20: Sơ đồ khuếch đại cảm biến sợi quang

E3Z-NA11 sơ đồ mạch cảm biến quang như hình 2-6 Trong hệ thống dây điện, chú

ý đếnmàu sắc và chiều phân cực, tín hiệu đầu ra, không kết nối tín hiệu đầu ra vớinguồn 24 V

Ứng dụng chủ yếu của cảm biến quang là dùng để phát hiện nhiều dạng vật thể khác nhau, phát hiện đo lường khoảng cách hay phát hiện tốc độ của đối tượng,…

Ví dụ: phát hiện một chai nhựa trên băng chuyền hoặc kiểm tra xem tay robot đã

gắp linh kiện ô tô để lắp đặt hay chưa?

Cảm biến quang đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động hóa Nếu không có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa,

Giống như làm việc mà không nhìn được vậy.

Và lắp đặt hệ thống tự đông cho gara ô tô.

Phát hiện vật thể nhưng không cần tiếp xúc với vật thể đó (Phát hiện từ xa) Phát hiện được từ khoảng cách xa

Ít bị hao mòn, có tuổi thọ và độ chính xác, tính ổn định cao

Phát hiện nhiều vật thể khác nhau

Thời gian đáp ứng nhanh, có thể điều chỉnh độ nhạy theo ứng dụng.

1.6.2 Zen

• Giới thiệu

Hình 1.21: Hình ảnh của Zen