ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MƠ HÌNH VÀ MỘT SỐ TRANG THIẾT BỊ SỬ DỤNG Trong dây chuyền rót nước thành phẩm việc đo cấp nước phần quang trọng hệ thống Nó cung cấp cho hệ thống chạy ổn định liên tục Nó có nhiệm vụ cung cấp nước hệ thống rót nươc hết q trình hoạt động Sau giới thiệu động băng tải 1.1 ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 1.1.1 Giới thiệu Có loại động điện đưa để lựa chọn là: + Động bƣớc Hình 1.1: Động bước + Động servo Hình 1.2: Động servo +Động chiều Hình 1.3: Động chiều Với u cầu đơn giản băng tải - Chỉ cần vận chuyển chai băng tải - Băng tải chạy liên tục, có cụm chi tiết chặn chai - Khơng đòi hỏi độ xác cao, tải trọng nhẹ - Dễ điều khiển, giá thành rẻ SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Với tất lý nên nhóm định chọn động điện chiều làm động dẫn động cho băng tải Động chọn có momen lớn u cầu làm việc băng tải có tải trọng Tốc độ động điều chỉnh mạch cho phù hợp với tốc độ cần thiết 1.1.2 Ngun lý làm việc Khi cho điện áp chiều U vào chổi điện A B, dây quấn phần ứng có dòng điện Iư , dẫn ab, cd có dòng điện nằm từ trường chịu lực F đt tác động làm cho roto quay Chiều lực xác định theo quy tắc bàn tay trái - Phương trình điện áp: U = Eư + Rư Iư Trong đó: Eư: sức phản điện Iư : dòng điện dây quấn phần ứng Rư: điện trở dây quấn phần ứng U : điện áp đưa vào - Sức điện động động điện chiều: Fu  P.N n. 60. Trong đó: P : số đơi cực từ N : số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng α : số đơi cực nhánh song song cuả cuộn dây n : tốc độ quay (vòng/phút) Ø : từ thơng kích từ cực từ (Wb) - Mơmen điện từ động cơ: M dt  P.N I u  2  (Mơmen điện từ mơmen quay chiều với tốc độ quay n.) 1.1.3 Điều chỉnh tốc độ - Ta có phương trình: Eư = U – Rư Iư Thay trị số: Eư = K.E.Ø.n Ta có phương trình điều chỉnh tốc độ: n U  Ru I u K E  - Mắc điện trở điều chỉnh vào mạch phần ứng: Khi thêm điện trở vào mạch phần ứng, tốc độ giảm Tổn hao phần ứng lớn nên số sử dụng với động có cơng suất nhỏ - Thay đổi điện áp U: Nguồn điện chiều điều chỉnh dùng để cung cấp điện áp cho động Phương pháp sử dụng nhiều SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG - Thay đổi từ thơng: Thay đổi từ thơng cách thay đổi dòng điện kích từ Vậy điều chỉnh tốc độ ta kết hợp phương pháp với Ví dụ: Phương pháp thay đổi từ thơng kết hợp với phương pháp thay đổi điện áp phạm vi điều chỉnh rộng Đây ưu điểm lớn động điện chiều 1.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC BỘ TRUYỀN Các truyền truyền thường dùng cấu : 1.2.1 Bộ truyền xích Xích chuỗi mắt xích nối với lề Xích truyền chuyển động tải trọng từ trục dẫn (trục chủ động), sang trục bị dẫn (trục bị động) nhờ ăn khớp mắt xích với đĩa xích Truyền động xích dùng để giảm tốc độ quay tăng tốc độ quay trục song song - Ưu điểm truyền động xích: + Có thể truyền chuyển động trục cách tương đối xa + So với truyền động đai, kích thước truyền xích nhỏ gọn hơn, làm việc khơng có trượt, hiệu suất cao (η = 0,96÷0,98) lực tác dụng lên trục tương đối nhỏ + Có thể lúc truyền chuyển động cơng suất cho nhiều trục - Nhược điểm truyền động xích: + Có nhiều tiếng ồn làm việc + Vận tốc tức thời xích đĩa bị dẫn khơng ổn định - u cầu: + Chăm sóc thường xun (bơi trơn, điều chỉnh làm căng xích) + Chóng mòn, làm việc nơi nhiều bụi bơi trơn khơng tốt 1.2.2 Bộ truyền đai Bộ truyền đai thường gồm hai bánh đai Do có ma sát đai bánh, bánh dẫn quay truyền chuyển động sang bánh bị dẫn Thường dùng truyền đai để truyền chuyển động trục song song quay chiều Theo hình dạng tiết diện đai, đai chia làm bốn loại: đai dẹt (có tiết diện chữ nhật), đai hình thang (có tiết diện hình thang), đai hình lược (có cấu tạo gồm nhiều gân dọc có tiết diện hình thang) đai tròn Đai dẹt đai hình thang dùng nhiều cả, đai tròng dùng máy cơng suất nhỏ - Ưu điểm truyền động đai: + Có khả truyền chuyển động trục xa + Làm việc êm, khơng ồn + Truyền động đai giữ an tồn cho chi tiết máy khác bị qua tải (lúc đai trượt trơn bánh) + Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ - Nhược điểm truyền động đai: SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG + Khn khổ kích thước lớn (khi điều kiện làm việc, thường riêng đường kính bánh đai lớn đường kính bánh khoảng lần) + Tỷ số truyền khơng ổn định có trượt đàn hồi đai bánh + Lực tác dụng trục ổ lớn phải căng đai (lực tác dụng lên trục ổ tăng thêm khoảng 2÷3 lần so với truyền động bánh răng) + Tuổi thọ thấp làm việc với vận tốc cao + Bộ truyền đai thường dùng để truyền cơng suất khơng q 40÷50 Kw, vận tốc thơng thường khoảng 5÷30m/s Trong loại đai thường dùng, đai hình thang có ưu điểm bật là:đaicó tác dụng chêm vào bánh đai ma sát đai bánh đai tăng lên (góc chêm φ đai hình thang 40 độ), đai hình thang chế tạo thành vòng liền làm việc êm so với đai dẹt(phải nối đai) 1.2.3 Bộ truyền Truyền động bánh thực truyền chuyển động tải trọng nhờ ăn khớp bánh (hoặc răng) Truyền động bánh dùng để đổi chuyển động quay thành tịnh tiến ngược lại - Ưu điểm truyền động bánh răng: + Kích thước nhỏ, khả tải lớn + Tỷ số truyền khơng đổi + Hiệu suất cao, đạt 0,97-0,99 + Tuổi thọ cao,làm việc tin cậy - Nhược điểm truyền động bánh răng: + Chế tạo tương đối phức tạp + Đòi hỏi độ xác cao + Có nhiều tiếng ồn vận tốc lớn 1.2.4 Ổ lăn Trong ổ lăn,tải trọng từ trục trước truyền đến gối trục phải qua lăn (bi đũa) Nhờ có lăn nên ma sát sinh ổ ma sát lăn Ổ lăn thường gồm phận: Vòng ngồi, vòng trong, lăn, lăn có vòng cách - Theo khả chịu lực ổ lăn chia ra: + Ổ đỡ: Chỉ chịu lực hướng tâm mà khơng chịu phần nhỏ lực dọc trục + Ổ đỡ chặn : Chịu lực hướng tâm lẫn lực dọc trục + Ổ chặn đỡ: Chịu lực dọc trục đồng thời chịu lực hướng tâm + Ổ chặn: Chỉ chịu lực dọc trục mà khơng chịu lực hướng tâm SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG - Theo cỡ đường kính ngồi ổ lăn (với đường kính trong) chia ổ lăn loại: Ổ lăn cỡ đặc biệt nhẹ, nhẹ, nhẹ, trung bình nặng Theo cỡ chiều rộng, ổ lăn chia ra: Ổ hẹp, ổ bình thường, ổ rộng ổ rộng Các ổ lăn thường chế tạo tiêu chuẩn hóa 1.3 KHÍ NÉN, CÁC LOẠI VAN ĐIỆN TỪ VÀ PITONG 1.3.1 Tầm quan trọng khả ứng dụng khí nén a) Trong lónh vực điều khiển - Những năm sau cách mạng công nghiệp nổ ra, tất yếu trình tự động hóa sản xuất, kỹ thuật điểu khiển khí nén phát triển rộng rãi đa dạng - Hệ thống điều khiển khí nén thường sử dụng lónh vực có nguy xảy nguy hiểm cao điều kiện vệ sinh mối trường tốt tính an toàn cao - Hệ thống điều khiển khí nén thường sử dụng lónh vực như: Các thiết bò phun sơn, loại đồ gá kẹp chi tiết, lónh vực sản xuất thiết bò điện tử hay thiết bò vận chuyển kiểm tra b) Trong lónh vực truyền động - Các dụng cụ, thiết bò, máy va đập lónh vực khai thác than, khai thác đá công trình xây dựng - Truyền động quay với công suất lớn khí nén giá thành cao, cao từ 10 đến 15 lần so với động điện Nhưng ngược lại, thể tích lượng 2/3 dụng cụ vặn vít, máy khoan, máy mài dụng cụ có khả sử dụng truyền động khí nén - Truyền động thẳng: Các đồ gá kẹp chi tiết, thiết bò đóng gói thiết bò máy gia công, thiết bò làm hay hệ thống phanh hãm ôtô - Trong hệ thống đo đạc kiểm tra chất lượng sản phẩm c) Ưu & nhược điểm khí nén - Ưu điểm : + Có khả trích chứa để thành lập trạm trích chứa khí nén + Có khả truyền tải lượng xa độ nhớt động học khí nén nhỏ tổn thất đường dẫn thấp + Không gây ô nhiễm môi trường + Hệ thống phòng ngừa qúa áp suất giới hạn đảm bảo - Nhược điểm : + Lực truyền tải thấp + Khi tải trọng thay đổi, vận tốc truyền thay đổi + Dòng khí nén thoát gây tiếng ồn lớn SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 1.3.2 Máy nén khí – Thiết bò phân phối khí nén a) Máy nén khí * Khái niệm Máy nén khí thiết bò tạo áp suất khí, lượng học động điện động đốt chuyển đổi thành lượng khí nén nhiệt * Phân loại: - Theo áp suất: + Máy nén khí áp suất thấp: p  15 bar + Máy nén khí áp suất cao: p  15 bar + Máy nén khí áp suất cao: p  300bar - Theo nguyên lý hoạt động: + Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích: máy nén khí kiểu pittông, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít + Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm máy nén khí theo chiều trục b) Bình trích chứa khí nén - Khí nén sau khỏi máy nén khí xử lý cần phải có phận lưu trữ để sử dụng Bình trích chứa khí nén có nhiệm vụ cân áp suất khí nén từ máy nén khí chuyển đến trích chứa, ngưng tụ tách nước - Kích thước bình trích chứa phụ thuộc vào công suất máy nén khí công suất tiêu thụ thiết bò sử dụng, kích thước phụ thuộc vào phương pháp sử dụng: Ví dụ sử dụng liên tục hay gián đoạn Ký hiệu : Hình 1.4: Bình trích chứa khí nén c) Mạng đường ống dẫn khí nén - Mạng đường ống dẫn khí nén thiết bò truyền dẫn khí nén từ máy nén khí đến bình trích chứa đến phần tử hệ thống điều khiển cấu chấp hành - Mạng đường ống dẫn khí nén phân thành loại: + Mạng đường ống lắp ráp cố đònh (mạng đường ống nhà máy) + Mạng đường ống lắp ráp di động (mạng đường ống dây chuyền máy móc thiết bò) + Trong thí nghiệm, đường ống dẫn khí nén đượ c trang bò cho phép tháo lắp dễ dàng nhanh chóng Nối hệ thống đến thiết bò cách đơn giản đẩy ống vào cổng vào (in-let) hay cổng (out-let) Tháo ống cách tay đè vào vành ty, tay kéo ống SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 1.3.3 Các phần tử hệ thống điều khiển Một hệ thống điều khiển bao gồm mạch điều khiển vòng hở (Open – loop Control System) với phần tử sau: - Phần tử đưa tín hiệu: Nhận giá trò đại lượng vật lý đại lượng vào, phần tử mạch điều khiển Ví dụ: Van đảo chiều, rơle áp suất - Phần tử xử lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo quy tắc logic đònh, làm thay đổi trạng thái phần tử điều khiển Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR AND - Cơ cấu chấp hành: Thay đổi trạng thái đối tượng điều khiển, đại lương mạch điều khiển Ví dụ: Xilanh, động khí nén a) Van đảo chiều Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng lượng cách đóng mở hay thay đổi vò trí cửa van để thay đổi hướng dòng khí nén * Ký hiệu van đảo chiều - Vò trí nòng van ký hiệu ô vuông liền với chữ o, a, b,c … hay chữ số 0, 1, … a o b a b Hình 1.5: Ký hiệu chuyển đổi vò trí nòng van Vò trí ‘không’ vò trí mà van chưa có tác động tín hiệu bên vào Đối với van có vò trí, vò trí giữa, ký hiệu ‘o’ vò trí ‘không’ Đối với van có vò trí vò trí ‘không’ ‘a’ ‘b’, thông thường vò trí bên phải ‘b’ vò trí ‘không’ - Cửa nối van ký hiệu sau: ISO 5599 ISO 1219 + Cửa nối với nguồn(từ lọc khí) P + Cửa nối làm việc , 4, 6, … A , B , C, … + Cửa xả khí , , 7… R , S , T… + Cửa nối tín hiệu điều khiển 12 , 14… X,Y… a b Hình 1.6: Kí hiệu cửa xả khí Trường hợp a cửa xả khí mối nối cho ống dẫn, cửa xả khí có mối nối cho ống dẫn khí trường hợp b SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Bên ô vuông vò trí đường mũi tên biểu diễn hướng chuyển động dòng khí nén qua van Khi dòng bò chặn biểu diễn dấu gạch ngang 4(B) Cử a nố i điề u khiể n 2(A) 14(Z) 5(S) Cử a nố i điề u khiể n Cử a 1nố i vớ i cử a Cử a 1nố i vớ i cử a Cử a xả khí có mố i nố i cho ố ng dẫ n 12(Y) 3(R) Cử a xả khí khô ng có mố i nối cho ố ng dẫ n 1(P) Nối với nguồn khí nén Hình 1.7: Kí hiệu cửa nối van đảo chiề u a van đảo chiều * Ký hiệu tên gọ i củ - Hình ký hiệu van đảo chiều 5/2 đó: : số cửa : số vò trí - Cách gọi tên ký hiệu số van đảo chiều: Van đảo chiều 2/2 Van đảo chiều 4/2 Van đảo chiều 5/2 Hình 1.8: Các lọai van đảo chiều b) Van tiết lưu Van tiết lưu có nhiệm vụ thay đổi lưu lượng dòng khí nén, có nghóa thay đổi vận tốc cấu chấp hành * Van tiết lưu có tiết diện không đổi: Khe hở van có tiết diện không thay đổi, lưu lượng dòng chảy không thay đổi Ký hiệu: Hìn 1.9: Van tiết lưu có tiết diện không thay đổi * Van tiết lưu có tiết diện thay đổi: Lưu lượng dòng chảy qua van thay đổi nhờ vào vít điều chỉnh làm thay đổi tiết diện khe hở SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Ký hiệu: B A Ký hiệu chung Có mối nối ren Không có mối nối ren Hình 1.10: Van tiết lưu có tiết diện thay đổi * Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay: Nguyên lý hoạt động tương tự van tiết lưu chiều điều chỉnh tay, nhiên dòng khí nén chiều từ A qua B, chiều ngược lại bò chặn Ký hiệu : A  B  Hình 1.11: Van tiết lưu chiều điều chỉnh tay c) Cơ cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi lượng khí nén thành lượng học Cơ cấu chấp hành thực chuyển động thẳng (xilanh) chuyển động quay (động khí nén) - Xilanh tác dụng đơn (xilanh tác dụng chiều): Áp lực khí nén tác dụng vào phía xilanh, phía lại ngoại lực hay lò xo tác dụng Ký hiệu: a b Hình 1.12: Xilanh tác dụng đơn a Chiều tác dụng ngược lại ngoại lực b Chiều tác dụng ngược lại lò xo - Xilanh tác dụng chiều (xilanh tác dụng kép): Áp suất khí nén dẫn vào phía xilanh, yêu cầu điều khiển mà xilanh vào hay tùy thuộc vào áp lực khí nén vào phía Kí hiệu Ký hiệu: chung Kí hiệu theo yêu cầu đặc biệt SVTH: GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Hình 1.13: Xilanh tác dụng kép d)Rơle sơ đồ đấu dây - Rơle thiết bị dùng để đống ngắt hay dùng để đảo chiều dòng điện - Rơle đơn năm chăn diện có diện nam châm điện hút sắt làm cho tiếp điểm thay đổi 1) Chân nam châm từ: 12_24_110_220 v 2) Chân cấp nguồn Chân lại đầu 3) Miếng kim loại Hình 1.14:Sơ đồ đấu dây rơle SVTH: 10 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG RS-232 lúc đầu xây dựng phục vụ chủ yếu việc ghép nối điểm-điểm giứa hai thiết bị đầu cuối ( DTE, Data Terminal Equipment ), hai máy tính ) PC, PLC ), máy tính máy in, thiết bị đầu cuối thiết bị truyền liệu ( DC E, Data Communication Equipment ) Mặc dù tính hạn chế, RS-232 chuẩn tín hiệu có từ lâu nhất, sử dụng rộng rãi Ngày nay, máy tính cá nhân có vài cổng RS-232 ( cổng COM ), sử dụng tự để nối với thiết bị ngoại vi với máy tính khác Nhiều thiết bị cơng nghiệp tích hợp cổng RS-232 phục vụ lập trình tham số hố - Đặc tính điện học: RS-232 sử dụng phương thức truyền thơng đối xứng, tức sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch dây dẫn đất Mức điện áp sử dụng dao động khoảng từ -15V đến 15V Khoảng từ 3V đến 15V ứng với giá trị logic 0, khoảng từ 15V đến -3V ứng với mức giá trị logic Chính khoảng từ -3V đến 3V phạm vi khơng định nghĩa, trường hợp thay đổi giá trị logic từ lên từ xuống tín hiệu phải vượt qua khoảng q độ thời gian ngắn hợp lý Ví dụ, theo tiêu chuẩn DIN 66259 phần qui định độ dốc tối thiểu tín hiệu phải 6V/ms 3% nhịp xung, tuỳ theo giá trị nhỏ Điều dẫn đến việc phải hạn chế điện dung thiết bị tham gia đường truyền Hình 4.2 : Quy định trạng thái logic tín hiệu RS-232 Tốc độ truyền dẫn tối đa phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn Đa số hệ thống hỗ trợ tới tốc độ 19,2kBd ( chiều dài cho phép 30-50m ) Gần đây, tiến vi mạch góp phần nâng cao tốc độ modem lên nhiều lần so với ngưỡng 19,2kBd Hiện có mạch thu phát đạt tốc độ 460kBd Tuy nhiên tốc độ truyền dẫn thực tế lớn 115,2 kBd theo tiêu chuẩn RS-232 hệ thống làm việc dựa vào ngắt điều khó thực Một ưu điểm chuẩn RS-232 sử dụng cơng suất phát tương đối thấp, nhờ trở kháng đầu vào hạn chế phạm vi từ 3-7kΩ Một số thơng số điện học quan trọng RS-232: Thơng số SVTH: 28 Điều kiện GVHD: Min Max Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Điện áp đầu hở mạch 25V Điện áp đầu có tải 3kΩ < RL < 7kΩ Trở kháng đầu cắt nguồn -2V < V0 < 2V 5V 15 300Ω Dòng ngắn mạch 500mA Điện dung tải 2500pF Trở kháng đầu vào 3V < VL < 25V 3kΩ Ngưỡng cho giá trị logic 7kΩ 3V Ngưỡng cho giá trị logic -3V - Giao diện học: chuẩn EIA/TIA-232F qui định ba loại giắc cắm RS-232 DB-9 ( chân ), DB-25 ( 25 chân ) ALT-A ( 26 chân ), hai loại đầu sử dụng rỗng rãi Loại DB-9 chuẩn hóa riêng EIA/TIA-574 Ý nghĩa chân quan trọng mơ tả đây:  RxD ( receive data ): đường nhân liệu  TxD ( transmit data ): đường gửi liệu  DTR ( Data terminal ready ): chân DTR thường trạng thái On thiết bị đầu cuối sẵn sàng thiết lập kênh truyền thơng Qua việc giữ mạch DTR trạng thái ON, thiết bị đầu cuối cho phép DCE chế độ " tự trả lời "chấp nhận lời gọi khơng u cầu Mạch DTR trạng thái OFF thiết bị đầu cuối khơng muốn DCE chấp nhận lời gọi tử xa ( chế độ cục )  DSR ( data set ready, DCE ready ): hai modem chuyển mạch DSR sang ON đường truyền thơng thiết lập hai bên  DCD ( data carrier detect ): chận DCD sử dụng để kiểm sốt truy nhập đường truyền Một trạm nhận tín hiệu DCD OFF hiểu trạm đối tác chưa đóng mạch u cầu gửi liệu ( chân RTS ) đoạt quyền kiểm sốt đường truyền cần thiết Ngược lại, tín hiệu DCD ON thị bên đối tác gửi tín hiệu RTS giành quyền kiểm sốt đường truyền  RTS ( request to send ): đường RTS kiểm sốt chiều truyền liệu Khi trạm cần gửi liệu, đóng mạch RTS sang ON để báo hiệu với modem Thơng tin chuyển tiếp tới modem xa  CTS ( clear to send ): CTS chuyển sang ON, trạm thơng báo modem sẵn sàng nhận liệu từ trạm kiểm sốt đường điện thoại cho việc truyền liệu xa SVTH: 29 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG  RI ( ring indicator ): modem nhận lời gọi, mạch RI chuyển ON/OFF cách với chng điện thoại để báo hiệu cho trạm đầu cuối Tín hiệu thị modem xa u cầu thiết lập liên kết dial-up Hình 4.3 : Sơ đồ giắc cắm chiều tín hiệu RS-232 loại DB-9 Chế độ làm việc: chế độ làm việc hệ thống RS-232 hai chiều tồn phần ( full-duplex ), tức hai thiết bị tham gia thu phát tín hiệu lúc Như vậy, việc thực truyền thơng cần tối thiểu dây dẫn - hai dây tín hiệu nối chéo đầu thu phát hai trạm dây đất Với cấu hình tối thiều này, việc đảm bảo độ an tồn truyền dẫn tín hiệu thuộc trách nhiệm phần mềm CHƢƠNG 5: LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 5.1 Nhiệm vụ thiết kế Chiết rót : Thể tích nước chai 330 ml Xốy nắp chai 5.2 Giới thiệu hình ảnh ngun lý hoạt động dây chuyền thiết kế Trong giới hạn đề tài đồ án, nhiều hạn chế kiến thức, thời gian, kinh tế… chúng em giới hạn thực cơng đoạn dây chuyền chiết rót đóng nắp chai tự động: 1.Cấp chai: tay 2.Chiết rót tự động 3.Cấp nắp tự động SVTH: 30 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 4.Xốy nắp tự động 5.2.1.Ngun lý làm việc Đầu tiên băng chuyền hoạt động, Chai nước C2 cấp từ đầu băng chuyền 1, băng chuyền di chuyển chai tới vị trí thứ cảm biến hồng ngoại phát chai C2 tín hiệu truyền tới điều khiển tạm dừng chuyền thời gian định delay sẵn, lúc pittong rót nước hoạt động đẩy xuống kéo cấu cấp nước cho chai C2 thời gian định chai C2 cấp nước, băng chuyền tiếp tục hoạt động tới vị trí chuyển sang băng chuyền chai c2 tới vị trí cấp nắp xốy nắp cảm biến hồng ngoại phát truyền tới điều khiển tạm dừng băng chuyền thời gian delay định sẵn, pittong giữ chai hoạt động đẩy cấu giữ chai C2 tới vị trí làm cho chai c2 định vị, băng chuyền cấp nắp hoạt động đồng thời nắp đước cấp gian định vặn chặt, sau động dừng hoạt động pittong kéo cấu xốy nắp lên, pittong giữ chai C2 rút vị trí ban đầu, băng chuyền tiếp tục hoạt động chai C2 đưa tới khâu 5.2.2.Hình ảnh mơ hình hồn thành Hình 5.1: Mơ hình 3D Mơ hình gồm có: 1) Bình chứa nước 2) Pittong đẩy cấu rót nước xuống chai 3) Chai nước vị trí rót 4) Băng chuyền 5) Chai nước chuyển từ băng chuyền sang băng chuyền 6) Băng chuyền 7) Chai nước vị trí cấp nắp xốy 8)Pittong giữ chai 9) Băng chuyền cấp nắp 10) Cơ cấu di chuyển nắp 11) Pittong cấp nắp 12)Pittong đẩy cấu xốy nắp 13)Cơ cấu xốy nắp SVTH: 31 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 5.3.Trình tự thiết kế đồ án 5.3.1.Bản vẽ kỹ thuật Hình 5.2: Hình chiếu đứng mơ hình SVTH: 32 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Hình 5.3: Hình chiếu mơ hình 5.3.2 Vật liệu chế tạo dây chuyền Các chi tiết dây chuyền làm nhơm chủ yếu: gồm nhiều loại nhơm 12x25, 25x25, 38x25, 76x25…, ke vng, lập là, nhơm dầy 2mm… phù hợp với vị trí Những chỗ chịu lực lớn, momen lớn, cần độ cứng vững cao nhơm nhét gỗ để gia tăng độ cứng vững Do u cầu độ cứng vững cao độ xác gia cơng cao lên nhóm chi tiết xốy nắp gia cơng sắt ống 30 x 60, sắt chi tiết trục gia cơng máy tiện Trong dây chuyền có sử dụng xi lanh khí nén kèm với xilanh van cửa vị trí, dây dẫn khí, khí nén Trong dây chuyền sử dụng bơm dùng để bơm nước vào chai, cảm biến, cơng tắc hành trình gắn dây chuyền 5.3.3.Băng tải Băng tải sử dụng đai để dẫn chai, dẫn động động DC, động DC chạy nguồn 24V có momen lớn, cơng suất 40w, gá nhơm 76x25 Nhơm 12x25, 25x25, ke vng sử dụng để dẫn hướng chai q trình chai chạy băng tải Các nhơm gá động dẫn động nhét gỗ để tăng độ cứng vững giữ chặt chi tiết nhơm xuống đế gỗ phía SVTH: 33 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Hình 5.4: Băng tải 5.3.4.Cụm chi tiết rót nƣớc Bơm dùng để bơm nước vào chai Thơng số:  Nguồn 220v  Lưu lượng 12lit /phút  Tốc độ quay 2800 vòng /phút  Cơng suất 90W Hình 5.5: Cụm chi tiết rót nước Dùng bơm chuyền qua đường ống nước pittong đẩy xuống cấp vào chai 5.3.5.Cụm chi tiết giữ chai Sử dụng pittong để giữ chặt chai khơng cho chai dịch chuyển làm ảnh hưởng đến khâu xốy nắp Hình 5.6: Cụm chi tiết giữ chai 5.3.6.Cụm chi tiết cấp nắp Nắp truyền từ băng chuyền cấp đến khâu dẫn hướng đến đầu pittong cấp vào miệng chai SVTH: 34 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Hình 5.7: Cụm chi tiết cấp nắp 5.3.7.Cụm chi tiết xốy nắp Cơ cấu xốy nắp thiết kế vật liệu fits gắn vào đầu động chiều Hình 5.8: Cụm chi tiết xốy nắp 5.3.8.Băng tải cấp nắp Nắp cấp tự động, nắp đước đựng khay động băng chuyền kéo lên chuyền qua cấu dẫn hướng Hình 5.9: Băng tải cấp nắp SVTH: 35 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 5.4 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY PLC Sơ đồ đấu dây Hình 5.10: Sơ đồ đấu dây PLC Hình 5.11: Sơ đồ đấu dây đầu vào, đầu PLC Lưu đồ thuật tốn SVTH: 36 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 5.5 Chƣơng trình chạy 5.5.1.Khai báo biến vào/ra SVTH: 37 đầu GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG CT_khởi động Băng chuyền Băng chuyền Van stop Pittong rot nuoc Cánh quạt I0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.6 I0.4 Q0.2 Q0.4 CB_băng chuyền1 CB_băng chuyền CB_cánh quạt Pittong đẩy nắp Pittong đóng nắp Bơm nước Phao xăng I0.1 I0.3 I0.2 Q0.5 Q0.3 Q0.7 5.5.2.Chƣơng trình SVTH: 38 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG SVTH: 39 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG CHƢƠNG KẾT LUẬN SVTH: 40 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Sau thời gian nghiên cứu, thiết kế chế tạo chúng em hồn thiện sản phẩm hệ thống chiết rót đóng nắp chai tự động mini Sản phẩm khơng ứng dụng cơng tác giảng dậy trường Đại học mà sản phẩm mang tính ứng dụng thực tiễn cao Vì sinh viên gặp nhiều khó khăn tài nên chúng em chưa thể dùng thiết bị có độ xác cao để ứng dụng vào hệ thống hiệu hệ thống chưa mong muốn Với sản phẩm có thị trường chủ yếu sản phẩm nhập ngoại giá thành cao thị trường nước uống nước ta vơ phong phú đa dạng Nếu giúp đỡ từ cấp nghành nhà trường nhà nước, Cơng ty chúng em hồn thiện sản phẩm ứng dụng vào sản xuất đem lại hiệu kinh tế tăng suất lao động Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Vinh tận tình giúp đỡ chúng em suốt q trình nghiên cứu chế tạo Cảm ơn Thầy hội đồng phản biện đưa câu hỏi giúp chúng em hiểu rõ hệ thống Đây kiến thức quan trọng bổ ích cho chúng em hồn thiện hệ thống đưa vào phục vụ sản xuất, góp phần xây dựng nước Việt Nam ngày phát triển trở thành nước Cơng nhiệp vào năm 2020 Hướng phát triển đề tài thành Đồ án tốt nghiệp chúng em điều khiển dây chuyền sản xuất thơng qua hệ thống SCADA SVTH: 41 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG SVTH: 42 GVHD: Trang [...]... thiệu hình ảnh và ngun lý hoạt động của dây chuyền thiết kế Trong giới hạn đề tài đồ án, do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian, kinh tế… chúng em giới hạn thực hiện các cơng đoạn của dây chuyền chiết rót và đóng nắp chai tự động: 1.Cấp chai: bằng tay 2.Chiết rót tự động 3.Cấp nắp tự động SVTH: 30 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 4.Xốy nắp tự động 5.2.1.Ngun... F tác dụng vào chai, cũng giống như vậy mo men từ động cơ qua đầu xốy M 1 cũng khơng tác dụng tồn bộ vào chai Ta xét cho trường hợp nguy hiểm nhất khi nắp chai được xốy chặt vào chai khi đó momen quay làm quay chai M 1 là lớn nhất Trong trường hợp này chai và nắp chai được găn chặt vào nhau và coi như 1 vật, lực nén F tác dụng vào chai l à lớn nhất nó gây ra lực ma sát Fms1 giữa đầu xốy và nắp khi... hoạt động, Chai nước C2 được cấp từ đầu băng chuyền 1, băng chuyền 1 di chuyển chai đi tới vị trí thứ nhất cảm biến hồng ngoại phát hiện được chai C2 tín hiệu được truyền tới bộ điều khiển tạm dừng bằng chuyền 1 trong thời gian định delay sẵn, lúc đó pittong rót nước hoạt động đẩy xuống kéo cơ cấu cấp nước cho chai C2 trong thời gian nhất định chai C2 được cấp nước, băng chuyền 1 tiếp tục hoạt động. .. giữ chai C2 cũng được rút về vị trí ban đầu, băng chuyền 2 tiếp tục hoạt động chai C2 được đưa tới khâu tiếp theo 5.2.2.Hình ảnh mơ hình đã hồn thành Hình 5.1: Mơ hình 3D Mơ hình gồm có: 1) Bình chứa nước 2) Pittong đẩy cơ cấu rót nước xuống chai 3) Chai nước ở vị trí rót 4) Băng chuyền 1 5) Chai nước được chuyển từ băng chuyền 1 sang băng chuyền 2 6) Băng chuyền 2 7) Chai nước ở vị trí cấp nắp và xốy... 2 chai c2 tới vị trí cấp nắp và xốy nắp được cảm biến hồng ngoại phát hiện và truyền tới bộ điều khiển tạm dừng băng chuyền 2 thời gian delay được định sẵn, pittong giữ chai hoạt động đẩy cơ cấu giữ chai C2 tới vị trí làm cho chai c2 được định vị, băng chuyền cấp nắp hoạt động đồng thời nắp đước cấp khi gian nhất định và được vặn chặt, sau đó động cơ dừng hoạt động pittong kéo cơ cấu xốy nắp lên, và. .. và xốy 8)Pittong giữ chai 9) Băng chuyền cấp nắp 10) Cơ cấu di chuyển nắp 11) Pittong cấp nắp 12)Pittong đẩy cơ cấu xốy nắp 13)Cơ cấu xốy nắp SVTH: 31 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG 5.3.Trình tự thiết kế đồ án 5.3.1.Bản vẽ kỹ thuật Hình 5.2: Hình chiếu đứng mơ hình SVTH: 32 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Hình 5.3: Hình chiếu... dẫn chai, dẫn động bằng động cơ DC, động cơ DC chạy nguồn 24V có momen lớn, cơng suất 40w, được gá trên nhơm 76x25 Nhơm 12x25, 25x25, ke vng được sử dụng để dẫn hướng chai trong q trình chai chạy trên băng tải Các thanh nhơm gá động cơ dẫn động được nhét gỗ để tăng độ cứng vững và giữ chặt chi tiết nhơm xuống đế gỗ phía dưới SVTH: 33 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG... hướng đến đầu pittong được cấp vào miệng chai SVTH: 34 GVHD: Trang ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Hình 5.7: Cụm chi tiết cấp nắp 5.3.7.Cụm chi tiết xốy nắp Cơ cấu xốy nắp được thiết kế bằng vật liệu fits và được gắn vào đầu động cơ 1 chiều Hình 5.8: Cụm chi tiết xốy nắp 5.3.8.Băng tải cấp nắp Nắp được cấp tự động, nắp đước đựng trong khay và được động cơ băng chuyền kéo lên... chi tiết rót nƣớc Bơm dùng để bơm nước vào chai Thơng số:  Nguồn 220v  Lưu lượng 12lit /phút  Tốc độ quay 2800 vòng /phút  Cơng suất 90W Hình 5.5: Cụm chi tiết rót nước Dùng bơm chuyền qua đường ống nước và được pittong đẩy xuống cấp vào chai 5.3.5.Cụm chi tiết giữ chai Sử dụng pittong để giữ chặt chai khơng cho chai dịch chuyển làm ảnh hưởng đến khâu xốy nắp Hình 5.6: Cụm chi tiết giữ chai 5.3.6.Cụm... THIẾT KẾ MƠ HÌNH RĨT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI C2 TỰ ĐỘNG Tính momen cản do lực ma sát M2 = Fms r = 90 7,5 = 675 Nmm Giả sử khơng có biến dạng của chai trong q trình lực F tác dụng Lực tác dụng vào băng tải chỗ tiếp xúc với đáy chai F 2 = F Sinh ra phản lực N = F 2, tác dụng vào chai Tương tự tính tốn như trên ta có momen cản xoay M 3 = Fm s2 R Fms2 là lực ma sát do N gây ra lý luận tương tự như trên coi điểm