thiết kế lập trình máy trộn btong và trát tường tự động

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

BỘ LAO ĐỘNG VÀ THƯƠNG BINH XÃ HỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT NAM ĐỊNH
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Tên đề tài
NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG MÁY TRỘN BÊ TÔNG KẾT
HỢP MÁY CHÁT TƯỜNG TỰ ĐỘNG DÙNG PLC

GVHD:
Lơp

Th.S Nguyễn Tiến Đức

SVTH : Phạm Ngọc Hạnh

: ĐS-ĐTĐ5
Mã SV: 1071040002

Nam Định- Năm 2013


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

MỤC LỤC
Contents

LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................................4
I GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH ỨNG DỤNG THỰC TIỄN...............................5
1.1 Khái quát về máy trộn bê tông tự động....................................................................5
1.2 Khái quát về máy trát tường tự động........................................................................6
1.2.1 Nguyên lý hoạt động của máy trát tường ..........................................................6
II GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG CHÍNH TRONG MÔ HÌNH..........7
2.1 Cấu trúc phần cứng PLC họ FX của hãng MISSUBISHI.........................................7
2.1.1 Giới thiệu chung.................................................................................................7
2.1.2 Bộ nguồn.............................................................................................................8
2.1.3 CPU....................................................................................................................8
2.1.4 Bộ nhơ.................................................................................................................9
2.1.5 Các modole xuất - nhập ( Input – Output ).......................................................9
2.1.6 Module mở rộng...............................................................................................12
2.1.7 Module nguồn (PS- power supply)..................................................................12
2.1.8 Hệ thống Bus....................................................................................................13
2.2 Cấu trúc truyền thông..............................................................................................13
2.2.1 Nguyên tắc cơ bản của truyền thông...............................................................13
2.2.2 Truyền thông giữa PLC và PC.........................................................................14
2.3 Các thiết bị khí nén.................................................................................................14
2.3.1 Khả năng ứng dụng của khí nén.......................................................................14
2.3.2 Ưu nhược điểm của hệ thống khuất trộn..........................................................15
2.3.3 Các phần tử khí nén..........................................................................................16
Tác động theo cách hương dẫn cụ thê.......................................................................22
III THIẾT KẾ CƠ CẤU “THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG MÁY TRỘN BÊ TÔNG
KẾT HỢP MÁY CHÁT TƯỜNG TỰ ĐỘNG”.................................................................25
3.1 Nguyên lý làm việc......................................................................................................25
3.2 Giản đồ xung............................................................................................................25
3.3 Chương trình điều khiên trong PLC........................................................................27
IV TỔNG KẾT..................................................................................................................36

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

LỜI MỞ ĐẦU
Nhìn nhận vào thực tế chúng ta có thê thấy ngay rằng phương thức của
sự phát triên chính là sự thay đổi cải tiến không ngừng nghỉ của các máy
móc công nghệ. Hầu hết ở bất cứ lĩnh vực , ngành nghề nào cũng có sự can
thiệp của máy móc nhằm tăng năng suất lao động và giảm thiêu chi phí đầu
tư tất nhiên vẫn phải đảm bảo được chất lượng của sản phẩm ,công việc.
Từ hiện trạng thực tiễn và những ý tưởng ban đầu nhóm chúng em
dươi sự dẫn dắt của thầy Nguyễn Tiến Đức đã tiến hành nghiên cứu thiết kế
chế tạo mô hình “MÁY TRỘN BÊ TÔNG KẾT HỢP MÁY TRÁT TƯỜNG
TỰ ĐỘNG”. Lý do chúng em chọn đề tài này bởi vì ngay trong thực tiễn
tính ứng dụng của nó là rất lơn ,cụ thê là giảm thời gian làm việc ,giảm nhân
công và tính chính xác cao…và nươc ta thì lại phải nhập khẩu nguyên chiếc
từ nươc khác dẫn đến chi phí rất là cao.Chính vì lẽ đó chúng em những sinh
viên học chuyên ngành Công Nghệ Tự Động Hóa quyết định theo lựa chọn
theo đề tài này.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

I GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH ỨNG DỤNG THỰC
TIỄN.
1.1 Khái quát về máy trộn bê tông tự động.
Trong công nghiệp xây dựng cơ bản, máy móc và thiết bị sản xuất bê

tông là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng của bê tông thành phẩm.
Độ chính xác về tỷ lệ cấp phối liệu, tính đồng đều của sản phẩm cũng như
năng suất. Trạm trộn bê tông xi măng là sự kết hợp của nhiều thiết bị và cụm
thiết bị mà mỗi cụm thiết bị đều phối hợp nhịp nhàng vơi nhau đê trộn các
hạt cát, xi măng, phụ gia, nươc theo tỷ lệ quy định đê tạo thành sản phẩm là
bê tông tươi. Tác dụng của việc trộn bê tông được coi là hiệu quả nếu cốt
liệu được trộn đều và hàm lượng không khí trong hỗn hợp chiếm tỷ lệ nhỏ.
Máy phục vụ công tác bê tông có nhiều loại: Máy trộn hoặc trạm trộn,
vận hành bằng tay, bán tự động hoặc tự đồng hoàn toàn. Có thê phân loại
như sau:
* Căn cứ vào chế độ làm việc của máy có:
+ Trạm trộn liên tục: Sử dụng cho các công trường lơn, đòi hỏi sự
đồng bộ về thời gian, thiết bị và công nghệ hiện đại. Quá trình nạp liệu, phối
liệu, trộn rồi xả bê tông diễn ra liên tục. Năng suất được tính theo m3/h.
+ Trạm trộn theo mẻ: Nguyên liệu được cấp phối và trộn theo tỉ lệ quy
định cho một mẻ bê tông. Trạm trộn loại này rất phổ biến, tuy năng suất
không cao nhưng thiết bị và công nghệ rẻ tiền hơn trạm trộn liên tục.
* Căn cứ vào phương pháp trộn:
+ Nhóm máy trộn tự do: Các cánh trộn gắn trực tiếp vào thùng trộn,
khi thùng trộn quay các cánh trộn sẽ quay theo và nâng một phần cốt liệu lên
cao, sau đó đê chúng rơi tự do xuống phía dươi thùng trộn đều vơi nhau tạo
thành hỗn hợp bê tông.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

+ Nhóm máy trộn cưỡng bức: Loại này có thùng trộn cố định còn trên
trục trộn có gắn các cánh trộn. Khi trục quay, các cánh trộn khuấy đều hỗn

hợp bê tông. Loại máy này cho phép trộn nhanh, chất lượng đồng đều và tốt
hơn máy trộn tự do. Nhược điêm của nó là kết cấu phức tạp hơn, năng lượng
điện tiêu hao nhiều hơn. Nhóm máy này thường được sử dụng đê trộn các
hỗn hợp bê tông khô, mác cao hoặc các sản phẩm yêu cầu chất lượng cao.

1.2 Khái quát về máy trát tường tự động.
Máy trát tường tự động giúp tăng hiệu suất làm việc lên gấp nhiều, giảm chi phí nhân
công. Là giải pháp tối ưu cho mọi công trình xây dựng, giúp chủ đầu tư đẩy nhanh tiến
độ, nâng cao chất lượng của công trình, giảm giá thành xây dựng.

1.2.1 Nguyên lý hoạt động của máy trát tường .
Tốc độ phát triên xây dựng và yêu cầu kỹ thuật, thẩm mỹ của các công
trình xây dựng ngày càng cao, đòi hỏi cần có các giải pháp nâng cao năng
suất lao động và chất lượng công trình. Máy trát tường là một ý tưởng vơi
mong muốn là một giải pháp cho yêu cầu đó.
a) Nguyên lý hoạt động
Một bàn rung của máy rung theo chiều vuông góc vơi bề mặt cần trát và di
chuyên song song vơi bề mặt đó sẽ ép dòng vữa được rót liên tục dính vào bề mặt
đó đê tạo nên một lơp vữa trát.
b) Cấu tạo
Máy có hai bộ phận: Khung chính và bộ phận công tác.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Khung chính: Có cấu tạo giống máy vận thăng vận chuyên vật liệu lên cao trong xây
dựng, nhưng có kích thươc nhỏ gọn hơn và có bánh xe đê di chuyên trên đường ray
bằng thép 70x70x7. Nói chung về cấu tạo, máy trát tường là một dạng máy vận thăng

mà bàn nâng hạ được thay bằng bộ phận dùng cho việc trát tường. Đê làm tăng chiều
cao của máy theo yêu cầu, phần khung dẫn hương có thê được thiết kế theo kiêu co dãn
của thang cứu hoả hay gồm nhiều đoạn nối chồng lên nhau bằng tháo lắp.
Máy trát tường có thê giúp nâng cao tiến độ, rút ngắn thời hạn thi công, giảm chi phí vật
liệu xây dựng, hạn chế được sự xuất hiện các vết rạn do việc có thê sử dụng vữa có độ
sụt thấp, bề mặt phẳng nhẵn, thích hợp cho việc sơn phủ mặt tường.
c) Vận hành
Máy được đưa tơi vị trí làm việc, được căn chỉnh và cố định đê đảm bảo cho bộ phận
công tác sẽ luôn di chuyên song song vơi mặt tường. Đưa bộ phận công tác xuống vị trí
thấp nhất, đổ vữa vào bồn và mở máy đê hai động cơ nâng hạ và rung cùng làm việc.
Máy chạy sẽ tạo ra một mảng tường được trát từ dươi lên. Sau khi trát được một mảng
theo chiều đứng, di chuyên máy theo đường ray đê trát tiếp mảng liền kề.

II GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG CHÍNH
TRONG MÔ HÌNH.
2.1 Cấu trúc phần cứng PLC họ FX của hãng MISSUBISHI
2.1.1 Giới thiệu chung
Các bộ điều khiên lập trình PLC của Mitsubishi rất phong phú


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

về chủng loại. Điều này đôi khi có thê dẫn đến những khó khăn
nhất định đối vơi người sử dụng trong việc lựa chọn bộ PLC có
cấu hình phù hợp vơi ứng dụng của mình. Tuy nhiên, mỗi loại PLC
đều có những ưu điêm riêng và phù hợp vơi những ứng dụng riêng.
Căn cứvào những đặc điêm đó, người sửdụng có thêdễ dàng đưa
ra cấu hình phù hợp cho từng ứng dụng cụthê.

Sau đây các em xin giơi thiệu một sốloại FX trong tất cảcác
loại FX của Mitsubishi, bao gồm: FX0S PLC, FX0N PLC, FX1S
PLC, FX1N PLC, FX2N PLC, FX2NC PLC.
2.1.2 Bộ nguồn
Bộ nguồn cung cấp điện cho PLC hoạt động, việc lựa chọn bộ nguồn
dựa trên dòng tiêu thụ của điện áp DC (5 VDC hoặc 24VDC).Dòng tiêu thụ
của các phần tử PLC phải nhỏ hơn dòng điện cấp của bộ nguồn đê không
bị quá tải
2.1.3 CPU
Là bộ vi xử lý thực hiện các lệnh trong bộ nhơ chương trình . Nhập
dữ kieuj ở ngõ vào, xử lý chương trình , nhơ chương trình , xử các kêt quả
trung gian và các kêt quả này được truyền trức tiếp đến cơ cấp chấp hành đê
thực hiện chương trình xuất dữ liệu ra các ngõ ra
Thành phần cơ bản của PLC là khối vi xử lý.Sản phẩm của mỗi hãng
là đặc trưng cho tính linh hoạt ,tốc độ xử lý khác nhau.Về hình thức bên
ngoài các hệ CPU của cùng một hãng có thê được phân biệt nhờ các đầu vào
và đầu ra,nguồn cung cấp.
Tốc độ của CPU là tốc độ xử lý của từng bươc lệnh của chương
trình.
PLC đòi hỏi vi xử lý phải nhanh đê có thê mô phỏng nhanh các hiện tượng
logic vật lý


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

2.1.4 Bộ nhơ
Dùng đê chứ trương trình số .đơn vị nhỏ nhất là bit, bộ nhơ là vùng nằm
giữa hệ điều hành và vùng nhơ của con người sử dụng

 Bộ nhớ chỉ đọc ROM
ROM không phải là bộ nhơ khả biến, nó có thê lập trình chỉ được một lần.
Do đó nó không thích hợp cho việc điều khiên “ mềm” của PLC, và nó ít
phỏ biên so vơi các bộ nhơ khác
 Bộ nhớ ghi đọc RAM
Bộ nhơ của PLC là CMOSRAM, tiêu tốn năng lượng khá ít, và được cấp pin
dự phòng khi mất nguồn. Nhờ đó dữ liệu sẽ không bị mất
 Bộ nhớ chỉ đọc chương trình xóa được EPROM
EPROM lưu trữ dừ liệu giống như ROM, tuy nhiên nội dung của nó có thê
được xóa đi nếu bị ảnh hưởng của tia tử ngoại. Khi đó phải viết lại chương
trình cho bộ nhơ
 Bộ nhớ chỉ đọc chương trình xóa được bằng điện EEPROM
Nội dung trên EEPROM có thê bị xóa và lập trình bằng điện, tuy nhiên chỉ
giơi hạn một số lần nhất định
2.1.5 Các modole xuất - nhập ( Input – Output )
Khối xuất – nhập đóng vai trò là mạch giao tiếp vi mạch điện tử bên trong
PLC vơi mạch ngoài. Module nhận tín hiệu từ sensor và đưa vào CPU,
module xuất đưa tín hiệu điều khiên từ CPU ra cơ cấu chấp hành
Modul CPU là loại module chứa vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhơ…


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

H2.2 Module CPU FX1N
Thông số kỹ thuật
PLC FX1N thích hợp vơi các bài toán điều khiên vơi số lượng đầu vào ra
trong khoảng 14-16 I/O. Tuy nhiên khi sử dụng các module và ra mơ rộng
,FX1N có thê tăng cường số lượng I/O lên tơi 128O/I. FX1N được tăng khả

năng chuyền thong, nối mạng, cho phép tham gia trong nhiều cấu trúc mạng
khác nhau như : Enthernet, Profilebus , cc- Link, Canopen , Devicenet…
FX1N có thê làm việc vơi các module analog, các bộ điều khiên nhiệt độ.
Đặc biệt FX1N được tăng cường chức năng điều khiên vị trí vơi 6 bộ đếm
tốc độ cao, hai bộ phát xung đầu ra vơi tần số điều khiên tối đa là
100KHz.Điều này cho phép các bộ điều khiên lạp trình thuộc dòng FX1N có
thê cùng 1 lúc điều khiên một lúc hai động cơ servo hay tham gia các bài
toán điều khiên vị trí
Đặc điểm
Cơ cấu máy thu gọn, chi phí thấp, module màn hình và khối mở rộng có hệ
thống dễ dàng nâng cấp
- Vận hành tốc độ cao đối vơi lệnh cơ bản tốc độ xử lý từ 0,55 đến 0,7
µs/lệnh, đối vơi lệnh ứng dụng tốc độ xử lý từ 3,7 đến vài trăm µs/lệnh


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Đặc tính kỹ thuật của bộ nhơ chất lượng và phong phú. Bộ nhơ EEPROM
cho phép 8000 bươc.
Dãy thiết bị dụng cụ đa năng như :
Rơ le phụ trợ 1536 điêm, bộ đệm thì 256 điêm, bộ đếm 235 điêm, thanh ghi
dữ liệu 8000 điêm.
Những module chức năng đặc biệt :
có đến hai dãy mở rộng của những module chức năng đặc biệt có thê được
thêm vào cho những nhu cầu riêng.
Dãy mở rộng tự cung cấp điện:
Độ biến thiên mở rộng của sự cung cấp điện AC có thê đáp ứng sự cung cấp
điện áp từ bất kỳ nơi nào trên thế giơi ( 100 đến 240V AC) . Sự cung cấp

dòng điện DC cũng được cho phép từ 12 đến 24V DC.
Quá trình điều khiên được tăng , sự dụng lệnh PID cho những hệ thống đời
hỏi sự điều khiên chính xác
Khả năng kết nối:
Việc thực hiện hoàn chỉnh của những module kết nối sẽ làm chi thông tin và
dữ liệu được cung cáp đẽ dàng.
Dễ dàng lắp đặt: Sử dụng thang DIN hoặc khoảng trống có sẵn
Đồng hồ thời gian thực tế:
Sử dụng tiêu chuẩn đồng hồ thời gian thực tế cho những ứng dụng độc lập
về thời gian
Phần mềm cơ bản :
Chương trình sẽ được chay nhanh chóng và dễ dàng vơi phần mềm GX
Developer hoặc FX-PCS/WIN-E Software.
Tác vụ điêm kết nối:
Tác vụ tại điêm kết nối riêng biệt khi kết nối một line, ta có thê liên kiết vơi
dữ liệu đã được cung cấp qua hệ thống.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Bộ điện thế kế sử dụng tín hiệu Analog:
dẽ dàng thay đổi thiết bị định thời gian ở bộ điện thế kế ở nàm hình phía
trươc
Vị trí và xung chức năng ngõ ra:
PLC có hai ngõ ra phát ra xung có tần số 100KHZ cùng một lúc.
PLC cung cấp 7 vị trí lệnh truyền kê cả quay về điêm Zero, đọc giá trị dòng
điện tuyệt đối, hoàn thành hoạc phát triên sự truyền động
Nâng cấp hệ thống bằng khối mở rộng hoặc kết nối module:

Bảng mở rộng có thê được sử dụng đê kết nối chức năng truyền thông bằng
cách dùng bộ kết nối tương thích RS-232C, RS-485 hoặc RS-422 kết hợp
vơi ngõ I/O bằng tín hiệu Analog hoặc tín hiệu số
Kết nối module có thê quan sát qua cách sắp xếp các bộ định thì , bộ đếm
thanh ghi dữ liệu và có thê sử dụng đê kết nối vơi các khối mở rộng
Mạng truyền thông:
Thông tin đa dạng và kết nối dữ liệu có thê được thực hiện bởi sự liên kết
vơi các khối mở rộng hoặc các thiết bị tích hợp chuyên dùng được sử dụng
cho FX2N
2.1.6 Module mở rộng
Thiết bị điều khiên được thiết kế theo kiêu module.Các module đươc sử
dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau.Việc xây dựng theo cấu trúc module
rất thuận tiện cho việc thiết kế hệ thống gọn nhẹ và dễ dàng cho việc mở
rộng hệ thống .Số các module được sử dụng nhiều hay ít tùy theo từng ứng
dụng nhưng tối thiêu bao giờ cũng có từng modul chính là modul CPU,các
module còn lại la module truyền ,nhận tín hiệu vơi đối tượng điều khiên từ
bên ngoài.
2.1.7 Module nguồn (PS- power supply)
Có 3 loai:2A,5A,10A.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Tín hiệu từ bên trong PLC có mức điện áp là từ 5 ÷ 15 VDC
2.1.8 Hệ thống Bus
Hệ thống BUS : là hệ thống tập hợp một số dây dẫn kết nối các module
trong PLC gọi là BUS, đây là tuyến dùng đê truyền tín hiệu, hệ thống gồm
nhiều tín hiệu song song

2.2 Cấu trúc truyền thông

Mã hóa ,giải mã

Hệ thống truyền
dẫn tín hiệu

Đối tác truyền
thông

Mã hóa ,giải mã

Đối tác truyền
thông

H2.4 Mô hình truyền thông


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

2.2.1 Nguyên tắc cơ bản của truyền thông
-

Điêm đối điêm: Point-to-Point Interface (PPI)

- Đa điêm: Multi Point Interface ( MPI)
- PROFIBUS ( Process Field Bus)

- Ethernet
- ASI ( Actuator Sensor Interface)
- Internet
2.2.2 Truyền thông giữa PLC và PC
Đê truyền thông giữa PLC và PC ta phải có cáp nối giữa PLC và PC. Ta
dùng cáp nối PC/PPI qua bộ chuyên đổi RS232/RS485.
- Cơ chế truy xuất data của PLC từ PC:
+ Máy tính đọc dữ liệu từ PLC
+ Máy tính gửi dữ liệu đến PLC
PC

Chương trình
PLC

Bộ
chuyên
đổi
MPI
Hệ điều
hành

Chương
trình

RS232

RS48
5

Hệ điều

hành

Bộ nhơ dữ liệu

Mô tả PC đọc thông tin về bộ nhơ và trạng thái hoạt động của PLC


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

2.3 Các thiết bị khí nén
2.3.1 Khả năng ứng dụng của khí nén
. 1. Trong ứng dụng điều khiển.

sau chiến tranh thế giơi thứ 2, là thời gian phát triên mạnh mẽ của kĩ
thuật điều khiên bằng khí nén, Giai đoạn tự động hóa quá trình sản xuất
được phát triên rộng rãi và đa dạng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Như ở
những nơi hay xảy ra cháy nổ, các thiết bị phun sơn, các đồ gá kẹp,… vì các
thiết bị khí nén có thê đảm bảo điều kiện về sinh môi trường rất tốt và an
toàn. Ngoài ra hệ thống khí nén còn sử dụng trong các dây truyền rửa tự
động
2. trong hệ thống truyền động
- các dụng cụ máy va đập: Các thiết bị , máy móc trong lĩnh vực khái
thác như: Khai thác đá, khai thác than…
Truyền động quay: Truyền động động cơ quay vơi công suất lơn bằng
lượng khí nén giá thành rất cao. Nếu so sánh giá thành tiêu thụ của 1 động
cơ quay bằng năng lượng khí nén, 1 động cơ điện thì giá thành tiêu thụ điện
của 1 động cơ dùng khí nén cao hơn gấp từ (10÷15 ) lần so vơi động cơ điện.
Truyền động thẳng: Vận dụng truyền động bằng áp suất khí nén cho

chuyên động thẳng trong các dụng cụ , đồ gá kẹp chặt chi tiết, trong các thiết
bị làm lạnh
Trong hệ thống đo lường và kiêm tra: Dùng trong hệ thống đo lường và
kiêm tra chất lượng sản phẩm
2.3.2 Ưu nhược điểm của hệ thống khuất trộn
 Ưu điểm của hệ thống khí nén


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

- Do khả năng chịu nén của không khí nên có thê tích chưa khí nén một
cách thuận lợi. Như vậy có khả năng ứng dụng đê thành lập 1 trạm tích chứa
khí nén.
- Có khả năng truyền tải năng lượng đi xa, bởi vì độ nhơt động học của
khí nén nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn ít.
- Đường dẫn khí nén ra không cần thiết
- Chi phí thấp đê thiết lập 1 hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì
phần lơn trong các xi nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn
- Hệ thống phòng ngừa quá áp suất giơi hạn được đảo bảo
Nhược điêm của hệ thống khí nén.
- Lực truyền tải trọng thấp. Khi tải trọng hệ thống thay đổi, thì vận tốc
chuyền cũng thay đổi, bởi vì khả năng đàn hồi của khí nén lơn, cho nên
không thê thực hiện những chuyên động thẳng hoặc quay đều.
- Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây ra tiếng ồn
Hiện nay , trong lĩnh vực điều khiên, người ta thường kết hợp hệ thống
điều khiên bằng khí nén vơi cơ, điện hay điện tử. Cho nên rât khí xác định
cách chính xác ưu nhược điêm của từng hệ thống điều khiên.
2.3.3 Các phần tử khí nén

Một hệ thống khí nén thông thường bao gồm các phần tử sau:
 Phần nguồn khí.
 Phần cơ cấu chấp hành.
 Phần điều khiên.
a. Máy nén khí và thiết bị phân phối khí nén.
- Máy nén khí: Máy nén khí là thiết bị tạo ra áp suất khí, ở đó năng
lượng cơ học của động cơ điện hoặc động cơ đốt trong được chuyên đổi
thành năng lượng khí nén và nhiệt năng.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

- Bình chứa khí nén: Khí nén sau khi ra khỏi máy nén khí và được xử
lý thì cần phải có 1 bộ phận lưu trữ rồi sử dụng. Bình trích chứa có nhiệm vụ
cân bằng áp suất kí nén từ máy nén khí chuyên đến trích chứa, ngưng tụ và
tách nươc.
Kích thươc bình trích chứa phụ thuộc vào công suất của máy nén khí
và công suất tiêu thụ của các thiết bị sử dụng, ngoài ra kích thươc này còn
phụ thuộc vào phương pháp sử dụng.
Mạng đường ống dẫn khí nén: Là thiết bị truyền dẫn khí nén từ máy
nén khí đến bình trích chứa rồi đến phần tử trong hệ thống điều khiên, cơ
cấu chấp hành.
Mạng đường ống dẫn khí nén có thê phân thành 2 loại: Mạng đường
ống được lắp ráp cố định và Mạng đường ống được lắp ráp di động.
Trong bộ thí nghiệm, đường ống dẫn khí nén được trang bị cho phép
tháo lắp dễ dàng va nhanh chóng. Nối hệ thống đến các thiết bị bằng cách
đơn giản là đẩy ống vào cổng vào hay cổng ra.
b. Các phần tử trong hệ thống điều khiển.

Một hệ thống điều khiên bao gồm ít nhât một mạch điều khiên vòng hở
vơi các phần tử sau:
- Phần tử đưa tín hiệu: Nhận những giá trị của đại lượng vật lý như đại
lượng vào , là phần tử đầu tiên của mạch điều khiên. Ví dụ: Van đảo chiều,
rơle áp suât.
- Phần tử xủ lý tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo một quy tắc logic
nhất định làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiên. Ví dụ : Van đảo
chiều , van tiết lưu.
- Cơ cấu chấp hành: Thay đổi trạng thái cảu đối tượng điều khiên , là
đại lượng của mạch điều khiên. Ví dụ : Xilanh, động cơ khí nén.


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Van đảo chiều.
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiên dòng năng lượng bằng cách
đóng mở hay thay đổi vị trí các cửa van đê thay đổi hương cảu dòng khí
nén.
Ký hiệu của van đảo chiều: Vị trí của nòng van được ký hiệu bằng các
ô vuông liều nhau vơi các chữ cái a, b, c… hay các chữ số 0, 1, 2,…
Vị trí ‘ không’ là vị trí mà khi van chưa tác động của tín
hiệu bên ngoài vào . Đối với van có 3 vị trí , thì ở vị trí giữa,
kí hiệu ‘0’ là vị trí ‘ không’ . Đối với van 2 vị trí thì vị trí ‘
không’ có thể là ‘a’ hoặc ‘b’. Thông thường vị trí bên phải là
‘b’ là vị trí ‘ không’.
Cửa nối vơi nguồn kí hiệu

ISO 5599

ISO 1219

1

P

Cửa nối làm việc

2 , 4, 6, …

A , B , C, …

Cửa xả khí

3 , 5 , 7…

R , S , T…

Cửa nối tín hiệu điều khiên

12 , 14, …

X,Y…

Của nối vơi nguồn ( từ bộ lịc khí )

4

5

2

2

3

1

3

1

Hình 2.19 Kí hiệu van xả khí


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC
4(B)

Cöa nèi ®iÒu 14(Z)
khiÓn
Cöa 1 nèi víi cöa 4
Cöa x¶ khÝ cã
mèi nèi cho
èng dÉn

5(S)

2(A)
0

1

12(Y)Cöa nèi ®iÒu

khiÓn
Cöa 1 nèi víi
cöa 2
3(R)Cöa x¶
khÝ kh«ng cã mèi nèi cho èng
dÉn
1(P) Nèi víi nguån khÝ nÐn

Hình 2.20 Kí hiệu van đảo chiều 5/2

Tên thiết bị

Kí hiệu

Van đảo chiều 2/2

Van đảo chiều 4/2

Van đảo chiều 5/2

c. tín hiệu tác động
Tín hiệu tác động vào van đảo chiều có 4 loại: Tác động bằng tay , tác động
bằng cơ học, tác động bằng khí nén và tác động bằng nam châm điện.

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Tín hiệu tác động từ 2 phía ( đối vơi van đảo chiều không có vị trí ‘ không’ )
hay chỉ từ 1 phía ( đối vơi van đảo chiều có vị trí ‘ không’ )
Tín hiệu tác động bằng tay
Tên thiết bị

Kí hiệu

Kí hiệu nút ấn tổng quát
Nút bấm

Tay gạt

Bàn đạp

Tín hiệu tác đông bằng khí nén

Tên thiết bị
Trực tiếp bằng dòng khí nén

Trực tiếp bằng dòng khí nén ra

Trực tiếp bằng dòng khí nén vào vơ
đường kính 2 đầu nòng van khác
nhau

Kí hiệu


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Gian tiếp bằng dòng khí nén ra qua
van phụ trợ

Tín hiệu tác động bằng cơ
Tên thiết bị

Kí hiệu

Đầu dò

Cữ chặn bằng con lăn tác động 2
chiều
Cữ chặn bằng con lăn tác động 1
chiều
Lò xo

Nút ấn có rãnh định vị

Tín hiệu tác động bằng nam châm
Tên thiết bị

Kí hiệu

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Trực tiếp
Bằng nam châm điện và van phụ
trợ .
Tác động theo cách hương dẫn cụ
thê
d. cơ cấu chấp hành
- yêu cầu : Cơ cấu chấp hành có nhiệm vụ biến đổi năng lượng khí nén thành
năng lượng cơ học. Cơ cấu chấp hành có thê thực hiện chuyên động thẳng
hoặc chuyên động quay.
- xilanh
Tên thiết bị
Xilanh tác động đơn ( Xilanh tác động một chiều) áp lực
khí nén chỉ tác dụng vào 1 phía của xilanh, phía còn lại
a

là ngoại lức (ló xo tác dụng)
a)Chiều tác dụng ngược lại do ngoại lực
b)Chiều tác
b dụng ngược lại do lò xo
Xilanh tác dụng 2 chiều ( Xilanh tác dụng kép)
Áp suất khí nén dẫn vào 2 phía xilanh, do yêu cầu điều
khiên mà xilanh sẽ đi vào hay đi ra tùy thuộc vào áp lục
khí nén vào phía nào

Kí hiệu


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

Xilanh quay
Hình biêu diễn biêu tượng của xilanh quay. Hai ngõ vào
điều khiên đê điều khiên piston có răng di chuyên qua
lại. Khi cần biston di chuyên sẽ ăn khơp vơi 1 bánh răng
làm bánh răng quay. Trục báng răng sẽ được dùng đê
gắn cơ cấu chuyên động
Xilanh trượt
Xilanh trượt là loại xilanh không có cần piston, có chiều
dài bằng ½ so vơi xilanh có cần piston.
-

Động cơ khí nén : Động cơ khí nén có nhiệm vụ biến đổi năng lượng
của khí nén thành năng lượng cơ học ( chuyên động quay) Ký hiệu:

a.

b.

Hình 2.21 Kí hiệu động cơ khí nén
a. Động cơ quay một chiều
b. Động cơ quay hai chiều
Động cơ khí nén trong thực tết có các loại sau: Động cơ bánh rặng. Động cơ trục vít.
Động cơ cánh gạt. Động cơ piston hương kính. Đông cơ dọc trục. Động cơ tuabin.

Động cơ màng


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

III THIẾT KẾ CƠ CẤU “THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG
MÁY TRỘN BÊ TÔNG KẾT HỢP MÁY CHÁT TƯỜNG
TỰ ĐỘNG”
3.1 Nguyên lý làm việc
Về nguyên lý làm việc của hệ thống ta hiêu như sau, đầu tiên sau khi đóng atm
cấp nguồn cho mạch động lực và mạch điều khiên thì bươc tiếp theo ta chọn chế độ
điều khiên ở đây ta có chế độ điều khiên bằng tay và chế độ điều khiên tự động.nếu
nhấn chọn chế độ điều khiên bằng tay thì ta có thê điều khiên một cách độc lập riêng lẻ
từng thiết bị một.còn nếu như chúng lựa chọn chế độ điều khiên tự động sau khi cấp
nguồn cho mạch thì sau đó chúng ta sẽ lựa chọn mác (tức là ở đây chọn tỷ lệ khác nhau


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

giữa các thành phần cấu thành vữa chát tường,tuy nhiên ở mạch phần cứng chúng em sử
dụng công tắc gạt 2 trạng thái nên luôn ở 1 chế độ chọn sẵn mác).Sau khi lựa chọn xong
ta ấn start thì mạch sẽ làm việc theo ý muốn của người điều khiên.

3.2 Giản đồ xung
s
t

a
r

s
s

Xi 10s

Xi
10s

Cát 10s

Cát 10s

s

s

H2
O
10s

s
Máy trộn

s

Lắp thùng (LT)
30s

LT

Băng tải 1 (BT1)
30s

BT1

Pit tông đẩy băng
tải 1

s

S
T
O
P

s
s

Băng tải
2

s
C
T

Máy kéo
thuận

s

H
T

s
Máy kéo
ngược

s


ĐỒ ÁN HỌC PHẦN II

GVHD: Th.S NGUYỄN TIẾN ĐỨC

5s

25s

25s

Giản đồ cho mô hình tự động trộn và chát bê tông.

3.3 Chương trình điều khiển trong PLC