Đồ án Thiết kế mô hình cửa đóng mở tự động cho gara ô tô với kỹ thuật PLC
Phần 1 : các loại cửa tự động nói chung
Iư lời nói đầu
Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là một bộ phận không thể thiếu được trong
từng công trình kiến trúc. Tuy nhiên loại cửa bình thường (cửa không tự động)
mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nhược điểm gây phiền toái cho
người sử dụng, đó là: cửa thường chỉ đóng mở dược khi có tác động của con
người vào nó. Vì vậy mà dùng cửa thường làm tốn thời gian và gây cảm giác
ngại cho người sử dụng.
Việc thiết kế ra một loại cửa tiện ích hơn, đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời
sống con người trong thời điểm xã hội ngày càng hiện đại và phát triển hiện nay
là tất yếu và vô cùng cần thiết. Vì vậy cần thiết kế ra một loại cửa tự động khắc
phục tốt những nhược điểm của cửa thường.
Mục đích của việc thiết kế cửa tự động là để tạo ra được một loại cửa vừa duy
trì được những đặc tính cần có của cửa, vừa khắc phục những nhược điểm lớn
của loại cửa bình thường .
Do đó, khi sử dụng cửa tự động, người dùng hoàn toàn không phải tác dụng trực
tiếp lên cánh cửa mà cửa vẫn tự động đóng mở theo ý muốn của mình. Với tính
năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho người sử dụng:
Thứ nhất, cửa tự động rõ ràng sẽ đem lại cảm giác thoải mái cho người dùng,
loại bỏ hoàn toàn cảm giác ngại, khó chịu như khi dùng cửa thường.
Thứ hai, nếu người dùng cửa đang bê vác vật gì đó (bằng cả hai tay ) thì cửa tự
động không những chỉ tạo cảm giác thoải mái mà thực sự đã giúp người dùng,
tạo thuận lợi cho người hoàn thành công việc mà không bị cản trở.
Thứ ba, sử dụng cửa tự động sẽ giúp người dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng
mở cửa’ tức là tiết kiệm cho họ một khoảng tời gian dù là rất nhỏ nhng cũng có
thể rất cần thiết trong nhịp sống công nghiệp hiện đại ngày nay.
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,
cũng như sẽ giảm đi những va chạm khi nhiều người cùng sử dụng chung một
cánh cửa.
Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh dược 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 co 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 rất 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 đ động của cửa tự động để nó ngày càng hiện đại hơn, tiện ích
hơn.Bộ môn tự động hóa
5
Để nghiên cứu một cách chính xác và cụ thể về cửa tự động, cần thiết phải chế
tạo ra mô hình cửa đóng mở tự động, mô tả hoạt đọng, hình dáng, cấu tạo của
cửa tự động. Từ mô hình này t có thể quan sát và tìm hiểu hoạt động của cửa tự
động, cũng như có thể lường trước những khói khăn có thể gặp phải khi chế tạo
cửa tự động trên thực tế. Cũng từ mô hình có thể thấy được ưu nhược điểm của
thiết kế mà từ đó khắc phục những hạn chế, phát huy thế mạnh thiết kế cánh
cửa ưu việt hơn, hoàn thiện hơn cho con người.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đồ án Thiết kế mô hình cửa đóng mở tự động cho gara ô tô với kỹ thuật PLC
Tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội Khoa điện --------------- oOo--------------- Đồ án tốt nghiệp Đề tài Thiết kế mô hình cửa đóng mở tự động Cho gara ô tô với kỹ thuật PLC Chủ nhiệm bộ môn: TS .Nguyễn Mạnh Tiến Giáo viên h-ớng dẫn: TS .Nguyễn Huy Ph-ơng Sinh viên thực hiện: Lớp: Khoá: Hà nội Bộ môn tự động hóa 1 Lời cam kết Khi hoàn thành bản đồ á n này hoàn toàn là do sự nỗ lực của bản thân em và sự h-ớng dẫn hết sức tận tình của thầy Nguyễn Huy Ph-ơng. Tài liệu tham khảo là nh-ng giáo trình mà em đã đ-ợc học xong suốt 3 năm học vừa qua, hoàn toàn không có sự sao chép của các đồ á n nào khác. Ngoài ra em có tham khảo thêm tài liệu của bộ môn nh-ng ch-a đ-ợc học tới, và hình ảnh tải từ mạng về. Em xin chân thành cảm ơn bộ môn đã tạo điều kiện cho em có một môi tr-ờng học tập và nghiên cứu tốt. Em xin chân thành cảm ơn thày Nguyễn Huy ph-ơng đã chỉ dẫn hết sức tận tình cho em hoàn thành tốt đề tài này. Bộ môn tự động hóa 2 Mục lục Mục lục............................................................................................................. 2 Phần 1 : các loại cửa tự động nói chung...........................................................4 I-Lời nói đầu...............................................................................................4 Ch-ơng I : các loại cửa tự động hiện nay................................................. 5 I-Cửa cuốn ............................................................................................... 5 II- cửa kéo ................................................................................................6 III- cửa tr-ợt ...............................................................................................7 Ch-ơng II : khảo sát các loại cửa đóng mở tự động ở hà nội hiện nay 8 Khảo sát hệ thống cửa đóng mở tự động ở sân bay nội bài hà nội......... 9 Phần 2 : tổng quan về PLC............................................................................... 10 Ch-ơng I : các vấn đề chính về PLC...................................................... 10 I-s- phát triển của tự động hoá(TĐH) và PLC nói chung..........................10 1- sự phát triển của TĐH............................................................................................10 2- sự phát triển của PLC............................................................................... 10 II- chức năng, ứng dụng và sự -u việt của PLC.........................................12 1- PLC là gì................................................................................................12 2- bộ điều khiển của ch-ơng trình có thể làm đ-ợc những gì?..............................12 3- sự -u việt của việc ứng dụng kỹ thuật PLC............................................................13 III- cấu tạo và hoạt động của PLC.............................................................14 1- modul nguồn cung cấp ..........................................................................................14 2- CPU........................................................................................................................15 3- bộ nhớ ch-ơng trình, bộ nhớ trong của PLC..................................................15 4- modul đầu vào.........................................................................................15 5- modul đầu ra...........................................................................................16 6- modul giao diện.......................................................................................16 7- modul mở rộng........................................................................................16 8- những thông số kỹ thuật căn bản của PLC.............................................................16 9- các bít đầu vào trong PLC và các tín hiệu bên ngoài.............................................17 IV- các vấn đề chính khi sử dụng PLC..................................................... 18 V- thủ tục thiết kế bộ điêu khiển ch-ơng trình.........................................19 Ch-ơng II : các thao tác và các lệnh cơ bản trong PLC_CQM1............20 Ch-ơng III : các bài tập lớn ứng dụng bộ điều khiển ch-ơng trình ......38 PLC_CQM1 Bài 1 : điều khiển tín hiệu đèn giao thông................................................38 Bài 2 : điều khiển dây truyền đóng gói.....................................................43 Bộ môn tự động hóa 3 Phần 3 : thiết kế mô hình cửa tự động cho gara ôtô sử dụng kỹ thuật PLC để điều khiển......................................................................................................... 46 lời nói đầu.................................................................................. 46 Ch-ơng I : chế tạo giới thiệu mô hình......................................................47 I- các yêu câu của mô hình.......................................................................47 1- yêu cầu về ch-ơng trình chung..............................................................................47 2- yêu cầu về cơ khí.....................................................................................47 II- mục đích của việc chế tạo mô hình .....................................................47 Ch-ơng II : cấu tạo và hoạt động của mô hình.......................................48 I - tính toán chi tiết mô hình .....................................................................48 II - lập ch-ơng trình hoạt động cho mô hình.............................................59 1- sơ đồ khối...............................................................................................59 2-giản đồ thang...........................................................................................60 3- mã nhớ...................................................................................................61 4- đầu vào và ra...........................................................................................63 III - nguyên lý hoạt động của mô hình......................................................64 IV- tính toán công suất động cơ chuyển động..........................................65 V - so sánh giữa mô hình và th-c tế.........................................................66 Kết luận ......................................................................67 Bộ môn tự động hóa 4 Phần 1 : các loại cửa tự động nói chung I- lời nói đầu Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là một bộ phận không thể thiếu đ-ợc trong từng công trình kiến trúc. Tuy nhiên loại cửa bình th-ờng (cửa không tự động) mà chúng ta hay dùng hiện nay lại có những nh-ợc điểm gây phiền toái cho ng-ời sử dụng, đó là: cửa th-ờng chỉ đóng mở d-ợc khi có tác động của con ng-ời vào nó. Vì vậy mà dùng cửa th-ờng làm tốn thời gian và gây cảm giác ngại cho ng-ời sử dụng. Việc thiết kế ra một loại cửa tiện ích hơn, đa năng hơn, phục vụ tốt hơn cho đời sống con ng-ời trong thời điểm xã hội ngày càng hiện đại và phát triển hiện nay là tất yếu và vô cùng cần thiết. Vì vậy cần thiết kế ra một loại cửa tự động khắc phục tốt những nh-ợc điểm của cửa th-ờng. Mục đích của việc thiết kế cửa tự động là để tạo ra đ-ợc một loại cửa vừa duy trì đ-ợc những đặc tính cần có của cửa, vừa khắc phục những nh-ợc điểm lớn của loại cửa bình th-ờng . Do đó, khi sử dụng cửa tự động, ng-ời dùng hoàn toàn không phải tác dụng trực tiếp lên cánh cửa mà cửa vẫn tự động đóng mở theo ý muốn của mình. Với tính năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho ng-ời sử dụng: Thứ nhất, cửa tự động rõ ràng sẽ đem lại cảm giác thoải mái cho ng-ời dùng, loại bỏ hoàn toàn cảm giác ngại, khó chịu nh- khi dùng cửa th-ờng. Thứ hai, nếu ng-ời dùng cửa đang bê vác vật gì đó (bằng cả hai tay ) thì cửa tự động không những chỉ tạo cảm giác thoải mái mà thực sự đã giúp ng-ời dùng, tạo thuận lợi cho ng-ời hoàn thành công việc mà không bị cản trở. Thứ ba, sử dụng cửa tự động sẽ giúp ng-ời dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa’ tức là tiết kiệm cho họ một khoảng tời gian dù là rất nhỏ nhưng cũng có thể rất cần thiết trong nhịp sống công nghiệp hiện đại ngày nay. Đặc biệt, ở những nơi công cộng, công sở, cửa tự động ngày càng phát huy -u điểm. Đó là vì cửa tự động sẽ giúp cho l-u thông qua cửa nhanh chóng dễ dàng, cũng nh- sẽ giảm đi những va chạm khi nhiều ng-ời cùng sử dụng chung một cánh cửa. Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh d-ợc sử dụng khá rộng rãi ở những nơi công sở, công cộng. Nếu ta dùng loại cửa bình th-ờng thì phải đảm bảo cửa luôn đóng khi không co ng-ời qua lại để tránh thất thoát hơi lạnh ra ngoài gây lãng phí. Thế nh-ng điều này trong thực tế lại rất khó thực hiện vì ý thức của mỗi ng-ời ở nơi công cộng là rất khác nhau. Do đó, cửa tự động, với tính chất là luôn đóng khi không có ng-ời qua lại đã đáp ứng đ-ợc tốt yêu cầu này. Chính vì những -u 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 l-ợng hoạt đ động của cửa tự động để nó ngày càng hiện đại hơn, tiện ích hơn. Bộ môn tự động hóa 5 Để nghiên cứu một cách chính xác và cụ thể về cửa tự động, cần thiết phải chế tạo ra mô hình cửa đóng mở tự động, mô tả hoạt đọng, hình dáng, cấu tạo của cửa tự động. Từ mô hình này t có thể quan sát và tìm hiểu hoạt động của cửa tự động, cũng nh- có thể l-ờng tr-ớc những khói khăn có thể gặp phải khi chế tạo cửa tự động trên thực tế. Cũng từ mô hình có thể thấy đ-ợc -u nh-ợc điểm của thiết kế mà từ đó khắc phục những hạn chế, phát huy thế mạnh thiết kế cánh cửa -u việt hơn, hoàn thiện hơn cho con ng-ời. Ch-ơng 1: các loại cửa tự động hiện nay Hiện nay có nhiều loại cửa tự động : cửa kéo,cửa đẩy, cửa cuốn, cửa tr-ợt I- cửa cuốn Bộ môn tự động hóa 6 Loại cửa này có -u điểm là gọn nhẹ tiện dụng và dễ sử dụng, lại chỉ cần động cơ công suất nhỏ. Loại cửa này th-ờng đ-ợc dùng cho gara ô tô. Nó có tính kinh tế khá cao vì không mấy khó khăn khi làm đ-ợc loại cửa này. Nh-ng có nh-ợc điểm là cửa không chắc chắn và dễ bị hỏng hơn các loại cửa khác II-cửa kéo Loại cửa này nhìn rất lạ, với kết cấu đơn giản một động cơ đ-ợc gắn cố định với trần nhà. Cửa đ-ợc động cơ kéo bằng một đoạn dây. Ưu điểm của loại này là đơn giản nh-ng hiệu quả, so với loại cửa cuốn thì cánh cửa chắc hơn nhiều. Có lẽ nh-ợc điểm của loại cửa này là động cơ gắn với trần nhà vì vậy cần phải gắn đủ chắc để chịu đ-ợc sức nặng của cửa. Bộ môn tự động hóa 7 III- cửa tr-ợt Loại cửa này có đặc điểm là có một rãnh tr-ợt cố định cho phép cánh cửa thể tr-ợt qua tr-ợt lại. Loại cửa này th-ờng đ-ợc sử dụng trong nhà hàng, khách sạn, cơ quan hay sân bay, nhà ga... Loại cửa này có -u điểm là kết cấu khá nhẹ nhàng,tạo ra một cảm giác thoáng đạt và thoải mái và lịch sự rất t ... ãnh tr-ợt,xích, bánh răng,trục quay... Ngoài ra, còn có các kết cấu phụ để tạo ra mô hình cửa tự động thật hoàn chỉnh nh- cửa thật. Động cơ ở đây là loại động cơ 1 chiều đ-ợc cấp nguồn bởi bộ chỉnh l-u cầu 1 chiều,kết hơp với bộ đảo chiều cho phép động cơ có thể quay thuận hoặc quay ng-ợc. II- Mục đích của việc chế tạo mô hình - Tạo ra một mô hình cửa đóng mở tự động có thể hoạt động tốt, từ đó có thể thiết kế đ-ợc cửa tự động cho gara ô tô thật. - Việc chế tạo ra mô hình hoạt động tốt sẽ tạo điêu kiện cho sinh viên có cơ hội học tập và nghiên cứu môn học một cách thực tế, là một cơ hội rất tốt giúp sinh viên khỏi bỡ ngỡ khi làm việc thực tế. - Nghiên cứu, chế tạo ra mô hình cửa tự động này sinh viên 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 sinh viên không chỉ trong một lĩnh vực tự đông hoá mà còn nhiều lĩnh vực,ngành nghề khác nh- điện,điện tử, cơ khí... Bộ môn tự động hóa 48 Ch-ơng II : cấu tạo và hoạt động của mô hình I - Tính toán chi tiết mô hình TT Thiết bị & vật liệu Đơn vị tính Số l-ợng A Khung 1 Nhôm 2.52 cm2 3.6 m 2 Nhôm 2.5x5 cm2 1m 3 Nhôm 1x1 cm2 2m 4 Gỗ sàn 25x30x2 cm2 1m2 5 Cánh cửa 13x20x1 cm2 1 tấm 6 Trục quay 40 cm 7 Bánh răng p3 Chiếc 4 8 Bánh răng p5 Chiếc 3 9 Xích m 1m 10 Động cơ một chiều 30V Chiếc 1 B Thiết bị điện 1 Sensor DSE30E4 Chiếc 2 2 Đèn halogen Chiếc 3 3 Công tắc hành trình Chiếc 2 4 Công tắc điện Chiếc 2 5 Công tắc tự hồi Chiếc 2 6 Rơle đảo chiều Chiếc 1 7 Nguồn 30VDC 1 8 Nguồn 9VDC 1 9 Cổng nối PLC Chiếc 2 Bộ môn tự động hóa 49 Mô hình nhìn từ trên Bộ môn tự động hóa 50 Mặt cắt ngang của mô hình Bộ môn tự động hóa 51 Mô hình nhìn từ phía tr-ớc Bộ môn tự động hóa 52 Mặt cắt đứng của mô hình Bộ môn tự động hóa 53 Mô hình nhìn ngang Bộ môn tự động hóa 54 Mặt cắt dọc của mô hình Bộ môn tự động hóa 55 Công tắc điều khiển bằng tay (màu xanh và đỏ) Bộ môn tự động hóa 56 Các đầu vào và ra đ-ợc thiết kế một cách gọn gàng Với hai cổng IN và OUT Bên trong Gara có đèn chiếu sáng giúp nhìn tốt hơn Bộ môn tự động hóa 57 Bên ngoài cũng nh- bên trong đều có SENSOR cảm biến Bộ môn tự động hóa 58 Các đèn Halogen cho biết trang thái hoạt động của cửa Xanh : cửa đi lên Đỏ : cửa đứng yên Vàng : cửa đi xuống Bộ môn tự động hóa 59 II- lập ch-ơng trình hoạt động cho mô hình 1- sơ đồ khối Đèn vàng + còi báo TIM 001 #0020 TIM001 #0020 TIM002 #0020 Đèn xanh + còi báo START Kiểm tra xensơ 1 hoặc 2 Nâng cửa Hạn trên ? Động cơ nâng dừng Kiểm tra xensơ 1 hoặc 2 Hạ cửa Kiểm tra xensơ 1 hoặc 2 Hạn d-ới ? Động cơ hạ dừng Kiểm Tra Xensơ 1 hoặc 2 8 12 Đèn đỏ TIM 003 #0600 Đèn đỏ END Bộ môn tự động hóa 60 2- Giản đồ thang TIM001 #0020 10000 TIM002 #0020 10001 TIM003 #0600 10004 10005 10006 10002 CNT001 #0002 END 00000 00001 00003 10001 00002 TIM001 00001 00002 00004 10000 TIM002 00004 10000 10001 00003 00004 TIM003 10000 10001 00001 00005 00001 00002 00004 10003 10003 00001 00002 10003 00006 CNT001 00005 CP R Bộ môn tự động hóa 61 3- mã nhớ Địa chỉ Lệnh Dữ liệu 00000 LD 00001 00001 OR 00002 00002 AND NOT 00003 00003 AND NOT 10001 00004 TIM 001 #0020 00005 LD TIM 001 00006 OUT 10000 00007 LD NOT 00001 00008 AND NOT 00002 00009 AND NOT 00004 00010 AND NOT 10000 00011 TIM 002 #0020 00012 LD TIM 002 00013 OUT 10001 00014 LD 00004 00015 TIM 003 #0600 00016 LD 10000 00017 OUT 10004 00018 LD 10001 00019 OUT 10005 00020 LD 00004 00021 AND NOT TIM 003 00022 LD 00003 00023 OR 00003 00024 OUT 10006 00025 LD 10000 00026 OR 10001 00027 OUT 10002 00028 00029 LD 00001 00030 OR 00005 00031 LD NOT 00001 00032 AND NOT 00002 00033 AND NOT 00004 00034 AND NOT 10003 00035 CNT 001 #0002 00036 LD NOT 00001 Bộ môn tự động hóa 62 00037 AND 00002 00038 LD 10003 00039 AND NOT 00006 00040 AND NOT CNT001 00041 OR- LD -------- 00042 LD 00005 00043 OR 00005 00044 END(01) Bộ môn tự động hóa 63 4- đầu vào và ra Đầu vào 00000 Công tắc nguồn 00001 Xenxơ 1 00002 Xenxơ 2 00003 Hạn trên 00004 Hạn d-ới 00005 Công tắc th-ờng đóng 00006 Công tắc th-ờng mở Đầu ra 10000 Nâng 10001 Hạ 10002 Còi 10003 Đèn chiếu sáng 10004 Đèn xanh 10005 Đèn vàng 10006 Đèn đỏ Bộ môn tự động hóa 64 III- nguyên lý hoạt động của mô hình Khi ô tô bắt đầu đi vào gara, gặp sensor 1 => tiếp điểm 0001 sẽ đóng mạch cho bộ đếm T001 đếm sau 2 giây cửa sẽ t- động mở lên. Khi cửa mở lên thì đèn xanh 10004 sẽ bật và còi 10002 kêu lên đồng thời đèn đỏ cũng sẽ mất do công tắc hạn d-ới 0004 đang ở trạng thái đóng sẽ nhả ra. Khi cửa mở hết sẽ chạm công tắc giới hạn trên 0003 => tiếp điểm 0003 mở ra sẽ cắt nguồn cấp cho động cơ nâng, cửa sẽ dừng lại và đèn xanh mất . Đồng thời 0003 mở sẽ cấp nguồn cho đèn đỏ 10006 sáng. Cửa vẫn đứng yên Lúc này khi ô tô đi vào trong gara làm ngắt sensor 2 => đèn chiếu sáng 10003 sẽ bật sáng,nh-ng cửa vân đứng yên do vẫn chạm sensor 2. Khi ô tô đi vào hết ko chạm sensor 1 va 2,đồng thời công tắc hạn trên đang đóng => đóng mạch sau 2 giây cho phép động cơ hạ xuống. Đèn đỏ sẽ báo hiệu là cửa đang đi xuống còi 10002 sẽ kêu lên. Cửa sẽ hạ xuống cho tới khi chạm công tắc hạn d-ới 0004 => ngừng cấp điện cho động cơ hạ vì thế cửa sẽ dừng lại. đèn đỏ lại bật lên. Khi ô tô muốn đi ra, lùi ra sẽ chạm vào sensor 2 đầu tiên => mạch đóng lại cho phép T0001 đếm 2 giây sau cửa sẽ nâng lên, khi lên hết cửa sẽ chạm vào công tắc hạn trên 0003 ngắt mạch làm cho cửa dừng lại. Khi ô tô đi ra ngoài ko còn chắn sensor 1 nữa thì lúc đấy mạch mới đ-ợc đóng lại cho phép T0002 đếm sau 2 giây sau cửa sẽ hạ xuống. Cửa hạ hết xuống thì công tắc hạn d-ới 0004 sẽ đóng lại => đèn đỏ sẽ báocửa đang đứng yên. Ngoài ra khi ô tô đi ra khỏi gara thì ô tô sẽ chạm vào xensơ 1 , bộ đếm sẽ đém đ-ợc 2 lần va không bị reset . Do đó nguồn cấp cho đèn 10003 sẽ bị mất => đèn sẽ tắt khi ô tô ra khỏi gara. Kết thúc 1 quá trình hoạt động của gara. Trong suốt quá trình đi lên, đi xuống hay cửa dừng lại đều có đèn báo hiệu Nếu không hoạt đông trong khoảng 30 giây đèn sẽ tự tắt Đỏ Vàng Xanh Bộ môn tự động hóa 65 IV-tính toán công suất động cơ chuyển động: các thông số kĩ thuật của cửa: -trọng l-ợng của cửa: 400 kg -Đ-ờng kính bánh răng dẫn động : 0,3 m -Tốc độ : 0,5 m/s -Gia tốc cực đại : 1 m/s 2 -Độ dật khi khởi động : 0,3 m Tính toán công suất động cơ -Khối l-ợng cửa G : 400 kg -Tốc độ nâng hạ V: 0,5 m/s -Hiệu suất cơ cấu nâng: 0,8 -Hệ số ma sát giữa thanh dẫn h-ớng và cửa k : 1,2 + Công suất tĩnh của động cơ khi nâng tải la : P n = 310 gKVG = 8,0 1081,92,15,0400 3 =2,94(kw) + Công suất tĩnh của động cơ khi hạ tải là : P h = 310gKVG = 8,01081,92,15,0400 3 =1,88 (kw) 2- Tính chọn động cơ : Tính mômen nâng và mômen hạ : - u: bội số hệ thống ròng rọc, chon = 1 - i : tỉ số truyền - R: bán kính bánh răng - Động cơ dự tính chọn có n dm = 720 v/ph =12 v/s i = UV nR 14,32 = 15,0 12 2 3,0 14,32 = 22,6 M n = iU gRG = 8,06,221 81,915,0400 = 32,5 (Nm) M h = iU gRG 12 = 6,221 75,081,915,0400 = 19,5 (Nm) Bộ môn tự động hóa 66 Mômen đẳng trị : M dt = t MtM hn 2 22 = 12 5,195,32 22 = 26,8 (Nm) W d = 55,9 n = 15,014,3255,9 60 iv = 150.66 (rad/s) P dt = M dt W d = 150,66 26,8 = 4037,6 (w) = 4,04 (kw) V-So sánh giữa mô hình và thực tế Việc thiết kế mô hình cửa đóng mở tự động để nhằm mục đích nghiên cứu một cách chính xác và cụ thể về cửa tự động.Do đó mô hình đ-ợc thiết kế về cơ bản là giống với công nghệ cửa tự động thật cả về hình dáng , cấu tạo và nguyên lý hoạt động.Tuy nhiên giữa thực tế và mô hình vẫn tồn tại những khác biệt sau đây: Một là, do mô hình chỉ dùng cho mục đích tìm hiểu và thử nghiệm nên kích cỡ nhỏ hơn nhiều so với thực tế (tuy vẫn phải đảm bảo các nguyên tắc thiết kế). Hai là các thiết bị, linh kiện để làm mô hình khác xa với thực tế về cả kết cấu cơ khí lẫn thiết kế điện. Khối l-ợng cửa coi nh- bỏ qua, tất cả thiết bị điện đều dùng nguồn 1 chiều(đèn, xen xơ...). Riêng động cơ đ-ợc cấp bởi nguồn 1 chiều 24v,chỉ có 1 cấp tốc độ. Ngoài ra ch-a kể xích, bánh răng, trục quay,đèn,còi... với mô hình chi có yêu cầu là hoạt động đ-ợc nh-ng trong thực tế là rất khác với mô hình. Không chỉ hoạt động đ-ợc mà còn phải hoạt động 1 cách an toàn và hiệu quả nhất, thiết kế phải mang tính kinh tế nhất. Chính vì vậy sự khác biệt thứ ba là trong thực tế tùy theo khối l-ợng của cửa và tốc độ nâng hạ của cửa mà ta có thể chọn động cơ có công suất và số cấp tốc độ cho phù hợp. Ngoài ra còn có điểm khác biệt nhỏ nữa là, xen xơ trong thực tế ta co thể dùng cảm biến siêu âm thay cho cảm biến quang,và có thể thêm 1 cảm biến nữa ở giữa cửa tránh tình trạng cửa bị kẹt. Bộ môn tự động hóa 67 Kết luận Đồ á n này của em thực hiện dựa trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu công nghệ của cửa tự động trong thực tế. Thông qua đề tài thiết kế ra mô hình cửa gara tự động đã thực sự giúp em hiểu biết rõ ràng hơn về những gì em đã đ-ợc học trong suốt ba năm qua. Qua đây em cũng đ-ợc dịp mở rộng tầm hiểu biết của mình về mảng kiến thức PLC mà em đã đ-ợc học, một ứng dụng tối -u của ngành tự động hoá. Đối với em, bản đồ á n thực sự phù hợp với những kiến thức em đã tích luỹ đựoc khi học nghành Tự động hoá xí nghiệp công nghệp. Do trình độ cũng nh- khả năng nhận thức có hạn, cộng với việc thiếu thốn trong tài liệu tham khảo và thời gian ngiên cứu, tìm hiểu đề tài còn hạn chế nên dù đã rất cố gắng nh-ng chắc rằng bản đồ á n có nhiều điểm thiếu sót. Em mong các thấy cô châm tr-ớc và hy vọng nhân đ-ợc sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô để có thể hiểu hơn và tiếp cận gần hơn với các công nghệ mới. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Huy Ph-ơng đã h-ớng dẫn và giúp em hoàn thành bản đồ á n này. Đồng thời em cũng xin cảm ơn tất cả các thày cô đã dạy dỗ em trong suốt ba năm học vừa qua, nhờ các thày cô, em mới có đ-ợc kiến thức nh- ngày hôm nay. Đó chính là những kiến thức cơ bản giúp em thực hiện tốt nhiệm vụ tốt nghiệp, và là nền tảng cho công việc sau này của em. Bộ môn tự động hóa 68 Tài liệu tham khảo 1- CQM1 - sách của bộ môn 2- Trang bị điện -điện tử công nghiệp : nhà xuất bản giáo dục Tác giả : Vũ Quang Hồi 3- Truyền động điện- nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Tác giả : Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liêm, Nguyễn Thị Hiền Hình ảnh lấy từ trang web : www.automaticdoors.com www.garagedoors
File đính kèm:
- do_an_thiet_ke_mo_hinh_cua_dong_mo_tu_dong_cho_gara_o_to_voi.pdf