Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRẠM TRỘN
BÊ TÔNG XI MĂNG
1.1. Giới thiệu chung:
Cùng với nhịp độ phát triển của đất nước trên các mặt kinh tế - xã hội, hạ
tầng cơ sở của nền kinh tế nước ta không ngừng được cũng cố và phát triển. Do đó
yêu cầu về chất lượng bê tông của các công trình phải được đặt lên hàng đầu. Để
đáp ứng yêu cầu về số lượng và chất lượng bê tông cho các công trình, Công Ty
Cơ Khí ô tô 1-5 đã chế tạo trạm trộn bê tông xi măng công suất 45m
3
/h.
Bê tông là loại vật liệu tổng hợp, thành phần gồm có: Cốt liệu lớn (cát, đá 1,
đá 2), chất kết dính (xi măng) và nước.
1.1.1. Cường độ của bê tông:
Cường độ của bê tông là độ cứng rắn của bê tông chống lại các lực từ ngoài
mà không bị phá hoại.
Cường độ của bê tông phản ánh khả năng chịu lực của nó. Cường độ của bê
tông phụ thuộc vào tính chất của xi măng, tỷ lệ nước và xi măng, phương pháp đổ
bê tông và điều kiện đông cứng.
Đặc trưng cơ bản của cường độ bê tông là "mác" hay còn gọi là "số liệu".
Mác bê tông ký hiệu M, là cường độ chịu nén tính theo (N/cm
2
) của mẫu bê
tông tiêu chuẩn hình khối lập phương, kích thước cạnh 15cm, tuổi 28 ngày được
dưỡng hộ và thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (t
0
20±2
0

Bê tông bị co ngót do nhiều nguyên nhân: Trước hết là sự mất nước hoặc xi
măng, quá trình Cacbon hoá Hyđroxit trong đá xi măng. Hiện tượng giảm thể tích
tuyệt đối của hệ xi măng-nước. Co ngót là nguyên nhân gây ra nứt, giảm cường
độ, chống thấm và để ổn định của bê tông, và bê tông cốt thép trong môi trường
xâm thực. Vì vậy đối với những công trình có chiều dài lớn, để tránh nứt người ta
đã phân đoạn để tạo thành các khe co dãn.
1.1.3. Tính chống thấm của bê tông:
Tính chống thấm của bê tông đặc trưng bởi độ thẩm thấu của nước qua kết cấu
bê tông. Độ chặt của bê tông ảnh hưởng quyết định đến tính chống thấm của nó.
Để tăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt của bê tông bằng cách đầm
kỹ, lựa chọn tốt thành phần cấp phối hạt của cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng ở
vị trí số tối thiểu. Ngoài ra để tăng tính chống thấm người ta còn trộn bê tông một
số chất phụ gia.
1.1.4. Quá trình đông cứng của bê tông và biện pháp bảo quản:
Quá trình đông cứng của bê tông phụ thuộc vào quá trình đông cứng của xi
măng thời gian đông kết bắt đầu không sớm hơn 45 phút.. Vì vậy sau khi trộn bê
tông xong cần phải đổ ngay để tranh hiện tượng vữa xi măng bị đông cứng trước
khi đổ thời gian từ lúc bê tông ra khỏi máy trộn đến lúc đổ xong 1 lớp bê tông
(không có tính phụ gia) không quá 90' khi dùng xi măng pooclăng không quá 110',
khi dùng xi măng pooclăng xỉ, tro núi lửa, xi măng pulơlan. Thời gian vận chuyển
bê tông (kể từ lúc đổ bê tông ra khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn và không nên
lâu quá làm cho vữa bê tông bị phân tầng.
Thời gian vận chuyển cho phép của bê tông (không có phụ gia).
Nhiệt độ (
0
C) Thời gian vận chuyển (phút)
20-30
10-20
5-10
45

1.2.1.1. Cát:
- Vai trò của cát:
Cát là cốt liệu nhỏ cùng với xi măng, nước tạo ra vữa xi măng để lấp đầy lổ
rỗng giữa các hạt cốt liệu lớn (đá, sỏi) và bao bọc xung quanh các hạt cốt liệu lớn
tạo ra khối bê tông đặc chắc. Cát cũng là thành phần cùng với cốt liệu lớn tạo ra bộ
khung chịu lực cho bê tông.
- Yêu cầu:
Cát dùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo có cỡ
hạt từ 0,14 đến 5mm. Chất lượng của cát để chế tạo bê tông nặng phụ thuộc chủ
yếu vào thành phần hạt, độ lớn và hàm lượng tạp chất.
+ Thành phần hạt: Cát có thành phần hạt hợp lý thì rỗng của nó nhỏ, lượng xi
măng sẽ ít, cường độ bê tông sẽ cao.
- Vật liệu được đưa vào các ngăn của phểu cấp liệu theo thứ tự ngăn đá
nhỏ, ngăn cát ở giữa và ngăn đá to bằng máy xúc.
- Vật liệu được xả vào xe kíp để cân theo phương pháp cộng dồn.
- Tỷ lệ thành phần cấp phối được đặt trước theo quy định của mác bê tông
và được nhập vào số liệu trực tiếp qua bàn phím của máy tính. Sau khi
định lượng xong, vật liệu được đưa lên hệ thống trên bằng hệ tời kéo.
Hoạt động của xe kíp nhịp nhàng theo chu kỳ trộn của mẻ trộn.
1.2.1.2. Giải thích về công dụng của van xả cát, đá:
- Các van xả cát đá của phễu cấp liệu sẽ mở để xả nguyên liệu xuống bồn
cân cho đến khi đạt (khối lượng cân/khối lượng đặt) >= tỷ lệ yêu cầu thì
đóng lại.
- Lý do để đặt ra yêu cầu tỷ lệ này là do quán tính của việc xả nguyên liệu
xuống bồn cân. Ta không thể đợi khối lượng cân đạt bằng khối lượng
mong muốn mới đóng van xả lại. Khi đó khối lượng đã xả xuống bồn cân
sẽ sai lệch nhiều so với khối lượng đặt. Sử dụng tỷ lệ yêu cầu trong
chương trình điều khiển ta sẽ dùng kinh nghiệm vận hành trạm mà đặt các
tỷ lệ này sao cho khối lượng cân đạt độ chính xác cao nhất.
1.2.2. Dây chuyền cấp xi măng:

ngược lại cũng không dùng xi măng mác cao để chế tạo xi măng mác thấp.
Để tránh trường hợp thứ hai, lượng xi măng tối thiểu cho 1m
3
bê tông (kg)
phải phù hợp với bảng quy định.
Điều kiện làm việc của kết cấu công trình
Phương pháp đầm chặt
Bằng tay Bằng máy
+ Trực tiếp tiếp xúc với nước
+ Bị ảnh hưởng của mưa gió không có phương tiện bảo vệ
+ Không bị ảnh hưởng của mưa gió
265
250
220
240
220
200
- Xi măng pooclăng dạng bao đóng sẵn, công nhân tháo miệng từng bao xi
măng đổ vào phễu tiếp nhận, xi măng nhờ vít tải xi măng được nạp vào
phễu cân xi măng theo chu kỳ trộn.
- Số lượng xi măng nạp vào nhiều hay ít tuỳ theo kế hoạch trộn trong
ngày.
- Tuyệt đối không để xi măng lưu tồn trong phễu lưu qua ngày hôm sau để
tránh vón cục do khí hậu ẩm ướt.
- Lượng xi măng cần thiết cho mẻ trộn cũng được đặt số liệu trực tiếp qua
bàn phím của máy tính.
1.2.3. Dây chuyền cấp nước:
Nước để chế tạo bê tông (rửa cốt liệu, nhào trộn và bảo dưỡng bê tông) phải
có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian tinh kết và rắn chắc xi
măng và không gây ăn mòn sắt, thép.

kết giữa các hạt cốt liệu.
+ Nước biển có nhiều muối, nói chung không dùng để trộn bê tông được.
Tuy nhiên đối với những công trình có tiếp xúc nước biển thì có thể dùng nước
biển trong kết cấu bê tông cốt thép miễn là lượng muối trong 1 lít nước không quá
35 gam. Nói chung trước khi thi công phải xác định có dùng đựơc không, bình
thường nước máy, nước giếng ăn được thì phải thí nghiệm. Trường hợp nghi ngờ
có những chất có hại thì phải đưa đi thí nghiệm.
Nước đảm bảo yêu cẩu sử dụng được nạp qua máy bơm đưa vào bồn chứa
nước chính, nhờ bơm nước hoạt động do vậy nước bơm tuần hoàn trong các ống
dẫn chở về thùng.
Khi cần nạp nước vào thùng cân, xi lanh nạp nước sẽ được hoạt động xoay
van nạp nước để dòng nước chảy xuống phễu cho đủ lượng nước yêu cầu.
Lượng nước dùng trong mỗi mẻ trộn cũng được nạp số liệu trực tiếp qua bàn
phím của máy tính .
Sau khi nước được nạp qua phễu cân, nó được xả xuống thùng trộn để thực
hiện quá trình trộn ướt của mẻ trộn.
Nguyên tắc làm việc chung của trạm trộn bê tông tươi:
Trạm trộn bê tông là một tháp cao khoảng 20-25m, bên trong đặt máy móc.
Đá và cát từ các kho bãi lên chứa sẵn vào các thùng phểu trên cao. Bên dưới thùng
phểu có đặt các cân tự động, khi vật liệu từ trên đổ xuống đến 1 trọng lượng ấn
định nào đó thì cân tự động đóng miệng phểu tiếp liệu lại, ngăn không cho vật
liệu đổ xuống xe kíp nữa. Khi cát, đá 1, đá 2 được xả xuống xe kíp xong, xe kíp
được di chuyển lên cao bằng hệ tời kéo và được xả vào thùng trộn chính. Thùng
trộn chính có dạng hình trụ tròn, bên trong có lắp các cánh, khi cánh quay (hoặc
cối quay) nó trộn đều cốt liệu sau 1 số vòng quay.
Xi măng sau khi chuyển lên bằng hệ thống ống kín trong có trục vít tải, được
nạp vào phễu cân và xả xuống thùng trộn. Cốt liệu (cát, đá 1, đá 2, xi măng) được
trộn khô trước trong vòng 810s. Tiếp theo đó, nước sau khi được nạp qua phễu
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
5

1.4. Phương pháp bảo dưỡng:
1.4.1. Bảo dưỡng trước và sau khi vận hành:
- Trước khi kết thúc ca làm việc phải thực hiện các công việc bảo dưỡng cần
thiết để trạm có thể hoạt động bình thường.
- Làm sạch buồng trộn và phễu chứa trung gian bằng cách trộn cát, đá và
nước (không có xi măng) trong thùng trộn và xả xuống xe chở ra bãi vật liệu để
cho vữa xi măng không còn dính bám ở phía trong thùng trộn.
- Không để tồn tại xi măng trong phễu cân xi măng, nước trong phễu cân
nước, vật liệu trong xe kíp và trong phễu chứa. Không để xi măng tồn tại trong
phễu lưu và các vít tải tới ngày hôm sau.
- Làm vệ sinh các vít tải ở cửa phía dưới của vít, không để xi măng tồn đọng
trong khu vực gần ổ đỡ các vít tải.
- Bơm mỡ bổ sung vào các ổ đỡ của các vít tải và bôi mỡ bổ sung đường ray
di chuyển của xe kíp.
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
6
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
- Siết chặt các bu lông treo đầu cân của hệ thống cân vật liệu, nước và xi
măng nếu kiểm tra có hiện tượng nới lỏng. Kiểm tra siết chặt các bu lông liên kết
của tời kéo xe kíp, khoá các của xe kíp đảm bảo an toàn khi vận hành.
1.4.2. Trước khi bắt đầu ca làm việc mới, công việc cần thiết tiến hành là:
- Kiểm tra toàn bộ cụm máy, các cụm cơ cấu đảm bảo làm việc ở trạng thái
làm việc bình thường không có vấn đề trục trặc, sự cố, nếu có phải xử lý khắc
phục sự cố trước khi khởi động.
- Kiểm tra hệ thống điện và đảm bảo không có sự cố, trục trặc khi làm việc.
- Kiểm tra sự hoạt động bình thường của hệ khí nén, xả nước của máy nén
khí trước khi khởi động máy.
1.4.3. Bảo dưỡng định kỳ sau 30 ca làm việc liên tục:

1.5.2. Trong khi vận hành:
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
7
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
- Trong khi vận hành, tất cả các công nhân làm việc phải tuân thủ theo các qui
định, qui chế về an toàn lao động, không tự ý bỏ đi xa vị trí làm việc. Trong khi
làm việc phải mang đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động theo qui định: găng tay,
mũ và tuân thủ theo sự chỉ huy của trạm trưởng.
- Không đứng dưới khu vực xe kíp chuyển động và khu vực xả bê tông, xi
măng (không đứng dưới khu vực tháp trộn).
- Muốn điều chỉnh phải dừng hẳn máy, sau khi chỉnh xong mới cho vận hành
trở lại.
- Nếu có hoả hoạn xảy ra, trong mọi tình huống phải xử lý ngay bằng các
phương tiện phòng cháy chữa cháy sẵn có và báo cho cứu hoả.
- Những người trong trạng thái thần kinh không bình thường, say rượu…
không được vạn hành máy.
- Những người không có nhiệm vụ, không được tự ý đi lại dưới khu vực trạm
đang hoạt động.
1.5.3. Sau khi vận hành:
- Dừng các máy theo qui định đặt ra.
- Ngắt điện cầu dao và che kín tránh nước mưa.
- Làm sạch các vị trí làm việc để xe kíp chạy vào đúng khu vực phía dưới, làm
sạch buồng trộn.
- Tắt điện toàn bộ khu vực trạm, kiểm tra tiếp đất cụm chống sét, khoá cửa
cabin và bàn giao cho bảo về các thiết bị.
1.6. Qui định vận hành trạm:
1.6.1. Chuẩn bị vật liệu, xi măng:
- Vật liệu, xi măng phải được chuẩn bị đầy đủ trước khi vận hành trạm.

XIÊN
THÙNG CÂN
XI MĂNG
Ô TÔ CHỞ
BTXM
NƯỚC
THÙNG NƯỚC
CHÍNH
BƠM NƯỚC
THÙNG CÂN
NƯỚC
ĐÁ 1 CÁT ĐÁ 2
VÍT TẢI
XI MĂNG
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
CHƯƠNG 2
CẢM BIẾN VÀ CÁC CƠ CẤU CHẤP HÀNH
2.1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHỈ THỊ KHỐI LƯỢNG:
Thiết bị chỉ thị khối lượng (đầu cân) có nhiều loại, do nhiều hãng sản xuất
khác nhau. Tuỳ mỗi loại và yêu cầu cho từng công việc mà đầu cân có nhiều chức
năng khác nhau. Tuy nhiên các chức năng cơ bản của một đầu cân vẫn là lấy tín
hiệu điện áp từ loadcell, biến đổi A/D, xử lý và hiển thị khối lượng cân được ra
đèn Led 7 đoạn hoặc màn hình tinh thể lỏng, có thể truyền dữ liệu về máy tính
hoặc ra máy in. Ngoài ra còn có các chức năng như “Auto Zero”, “Tare”, “Clear”,
… Để thực hiện các chức năng như trên với độ chính xác cao, đầu cân phải có một
bộ nguồn chuẩn ổn định cấp cho loadcell và A/D. Thông thường A/D sử dụng là
loại 16 bits hoặc cao hơn sẽ cho độ phân giải là lớn hơn một phần 65536 (216) và
như vậy độ chính xác sẽ rất cao. Ngoài bộ vi xử lý đủ mạnh, đầu cân nhất thiết

101, 102, 103.… Nếu độ phân giải nhỏ nhất là 2 thì sẽ hiển thị 100, 102, 104… Có
thể lựa chọn độ phân giải này là 1, 2, 5, 10, 20 hay 50 và được giới hạn theo khối
lượng tối đa được cho trong catalogue của BDI-9301.
- Chỉnh Zero: Đây là cách chỉnh khi trên bàn không có vật cần cân. Thực hiện
việc này là để BDI-9301 biết được một giá trị cơ sở để so sánh với khối lượng
thêm vào. Có thể phải chỉnh Zero theo một chương trình thường xuyên để tránh
ảnh hưởng của việc thay đổi theo nhiệt độ hay các ảnh hưởng khác.
- Khối lượng tối đa: Đây là cách chỉnh khối lượng lớn nhất mà người sử dụng
muốn cân. Điều này phụ thuộc vào tải trọng của loadcell hay là những giới hạn
khác mà người dùng đặt. Độ phân giải sẽ phụ thuộc vào khối lượng lớn nhất này.
- Cân chỉnh bước cân (Span Calibration): Với việc chỉnh Zero nhằm mục đích
đặt giá trị ban đầu là không, cân chỉnh bước cân là xác định điểm giới hạn mà có
thể cân được (khối lượng lớn nhất). Điều này là để cho BDI-9301 biết hai đầu mút
mà có thể cân được chính xác. BDI-9301 sẽ tính toán giá trị cân được nếu khối
lượng cần cân nằm trong hai giới hạn này. Tuy nhiên, trong thực tế có thể dùng
các khối lượng chuẩn để cân chỉnh cho việc này mà không nhất thiết phải dùng
khối lượng tối đa (nhưng khối lượng chuẩn càng gần giới hạn lớn nhất thì cho kết
quả càng chính xác).
- Sở dĩ cần cân chỉnh Zero là để A/D đọc giá trị sai lệch điện áp ban đầu khi
không có vật gì ở trên bàn cân. Chỉnh bước cân là cho A/D biết được giá trị điện
áp ứng với một khối lượng chuẩn đặt lên bàn cân. Từ đó, bộ xử lý sẽ lấy hiệu số
hai giá trị điện áp này và chia khối lượng chuẩn để ra một hệ số tương ứng cho
mỗi đơn vị cân và lưu các giá trị này vào bộ nhớ. Khi có khối lượng cần cân, bộ
xử lý sẽ đọc giá trị điện áp và trừ đi điện áp ở trạng thái Zero rối chia cho hệ số đã
lưu trước đó sẽ ra được khối lượng cần cân.
Ngoài ra, khi cần chỉnh cho đầu cân nếu điện áp ngõ ra loadcell quá lớn lúc
chỉnh Zero thì thêm một điện trở giữa EXC+ và SIG- của Loadcell như hình 2.2a.
Hoặc ngược lại nếu tín hiệu ra của Loadcell quá nhỏ (lệch âm) khi cân chỉnh Zero
thì trong trường hợp này phải mắc thêm một điện trở phụ giữa EXC+ và SIG+ như
trong hình 2.2b.

Exc-
Sig+
Sig-
a)
Exc+
Exc-
Sig+
Sig-
b)
R1 R2
R4
R3
Em
V
+ -
Zm
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
Cho một mạch gồm bốn điện trở giống nhau R1, R2, R3, R4 tạo thành cầu
Wheatstone như trên hình trên. Đối với cầu Wheatstone này, bỏ qua những số
hạng bậc cao, hiệu thế đầu ra Em thơng qua thiết bị đo với trở kháng Zm sẽ là:
Em =
]
4
4
3
3
2
2

cơ bản để có thể giải điều chế thành phần xoay chiều của tín hiệu.
Trong phần lớn các trường hợp, Zm rất lớn so với R (ví dụ như Volt kế số, bộ
khuếch đại với phần nối trực tiếp) nên biểu thức trên có thể viết lại là:
Em =
]
4
4
3
3
2
2
1
1
[
4 R
R
R
R
R
R
R
RV ∆
−
∆
+
∆
−
∆
(V)
Phương trình trên cho thấy là sự biến đổi đơn vị điện trở của hai điện trở đối

Có nhiều kiểu hình dạng loadcell cho những ứng dụng khác nhau. Do đó cách
kết nối loadcell vào hệ thống cũng khác nhau trong từng trường hợp.
Thông số kỹ thuật của từng loại loadcell được cho trong catalogue của mỗi
loadcell và thường có các thông số như: tải trọng danh định, điện áp ra danh định
(giá trị này có thể là từ 2 miliVolt/Volt đến 3 miliVolt/Volt hoặc hơn tuỳ loại
loadcell), tầm nhiệt độ hoạt động, điện áp cung cấp, điện trở ngõ ra, mức độ chịu
được quá tải... (Với giá trị điện áp ra danh định là 2miliVolt/Volt thì với nguồn
cung cấp là 10 Volt thì điện áp ra sẽ là 20 miliVolt ứng với khối lượng tối đa).
Tuỳ ứng dụng cụ thể mà cách chọn loại loadcell có thông số và hình dạng
khác nhau. Hình dạng loadcell có thể đặt cho nhà sản xuất theo yêu cầu ứng dụng
riêng. Sau đây là hình dạng của một số loại loadcell có trong thực tế.

SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
14
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
2.2.3. Giới thiệu load cell sử dụng trong đồ án này VLC-100:
Loadcell VLC-100 do cơng ty Virtual Measurements & Control LLC
(CA,USA) sản xuất. Hình ảnh loadcell như sau:
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
15
Hình 2.6: Loadcell VLC-100 và chi tiết về kết cấu cơ khí của nó
Hình 2.5: Giới thiệu hình ảnh một số loadcell có trong thực tế
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
Sau đây là bảng các đặc tính kỹ thuật của loadcell VLC-100 (Thông tin được
download về từ Website: ):


Environmental Protection IP67
Tank weighing
WIRING
RED + excitation
BLACK -excitation
GREEN +sense
WHITE -sense
CABLE LENGTH 20 FT STDTank
weighing
ISO1
OPTO ISOLATOR2
12
5
4
2
1
4
3
Hình 2.7: Quy ước một bộ ghép nối
quang
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
truyền qua môi trường truyền sáng và tác dụng lên transistor quang, khiến
transistor dẫn: dòng collector thay đổi theo sự tăng giảm của cường độ ánh sáng.
Như vậy thay đổi dòng điện vào của OPTRON sẽ điều khiển được dòng collector
của transistor quang, gọi là dòng ra của OPTRON.
Ưu điểm nổi bật của OPTRON là sự cách ly tuyệt đối về phương diện điện
giữa ngõ vào và ngõ ra. Sự truyền tín hiệu từ ngõ vào tới ngõ ra thông qua vai trò
của ánh sáng, do đó diễn ra hầu như tức thời, không có trễ pha.

Bộ đệm ULN-2803 có chứa 8 tầng đệm với diode bảo vệ đã được tích hợp,
các tầng này có khả năng điều khiển trực tiếp các relay với dòng tải lên đến
500mA. Điều đáng lưu ý là ở đây mặc dù vi mạch làm việc như một bộ đảo nhưng
mà tải lại được đấu với nguồn ni dương của lối ra bộ đệm, và vì thế khi lối vào
ở mức High thì vẫn có dòng đi qua relay.
Dưới đây là sơ đồ mạch của một tầng đệm trong số 8 tầng đệm của một bộ
đệm ULN-2803:
Hình 2.9: Sơ đồ mạch của một tầng đệm của một bộ đệm ULN-2803
Như trên sơ đồ được cung cấp, ta khơng thấy có diode bảo vệ. Tuy nhiên
trong nhiều tài liệu khác lại mơ tả là diode bảo vệ đã được tích hợp, tuy nhiên nếu
khơng chắc bộ đệm ta đang có trong tay đã có diode bảo vệ chưa thì ta vẫn có thể
thêm vào một diode bảo vệ ở bên ngồi và nối nó lên nguồn dương.
2.4. GIỚI THIỆU MẠCH ĐIỆN CẦN THI CƠNG:
2.4.1. Phần Output của mạch:
Phần Output của mạch này bao gồm 12 ngõ ra hồn tồn tương tự nhau, do
đó ta chỉ cần tìm hiểu một ngõ ra là đủ. Sơ đồ mạch sau đây biểu diễn một ngõ ra
đầy đủ.
Điện áp
ra từ các ngõ
ra của cổng song song (LPT) chỉ cỡ 3V đến 5V, dòng DC thuận của LED của
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
18
Computer Automation
Technology, Inc.
Fort Lauderdale, Florida
(954) 978-6171
Đây là sơ đồ một tầng đệm
được cung cấp bởi :
+5V +12V
ISO1

Chú ý là để cách ly về điện giữa cổng song song và phần mạch ngoài thì
Cathode của LED được nối với mass của máy tính.
Với chú ý là sơ đồ mạch tương đương của một tầng đệm Darlington bên
trong ULN-2803 như sau:

Hình 2.11: Sơ đồ tương đương của một tầng đệm Darlington trong ULN-2803
Ta thấy, khi Q1 và Q2 đều dẫn bão hòa thì trở kháng nhập nhìn từ ngõ Input
là cỡ 2700 (Ω). Do đó mạch một ngõ ra ở trên có thể tương đương như sau:

Hình 2.12: Sơ đồ mạch một ngõ ra tương đương
R4 = 2.7KΩ, do đó ta chọn luôn R3= 2.7KΩ (R3 nhằm mục đích tạo mức logic 0
rõ ràng cho ngõ nhập của ULN-2803 khi OPTRON không dẫn).
Dòng ngõ nhập cho ULN-2803 là cỡ 100µA đến khoảng 600µA, ta chọn
dòng này là cỡ 500mA thì dòng Collector của Transistor trong OPTRON là cỡ
1mA, do đó trị số điện trở R2 là cỡ:
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
19
+5V
ISO1
12
5
4
R1 470
R2 3.3K
R3
2.7K
R4
2.7K
From LPT Port
3V to 5V

2.5.2. Ưu nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén:
2.5.2.1. Ưu điểm:
- Không khí có sẵn ở mọi nới, không giới hạn về số lượng.
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
20
VCC-Computer (+5V)
R1
4.7K
ISO1
12
5
4
R2
470
Into LPT Port
Input Voltage (+5V)
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
- Không khí có thể được truyền tải dễ dàng bằng hệ thống ống, ngay cả khi khoảng
cách truyền tải lớn.
- Không khí nén có thể lưu trữ được trong bình chứa và lấy ra sử dụng khi cần
thiết vì vậy máy nén không cần phải làm việc liên tục. Ngoài ra bình chứa khí có
thể di chuyển đến nhiều nơi khi có yêu cầu.
- Không khí nén tương đối ít nhạy cảm với sự dao động nhiệt độ. Điều này làm
cho sự hoạt động của hệ thống trở nên đáng tin cậy khi làm việc ở những điều kiện
khắc nghiệt.
- Khí nén là khí sạch nếu bị rò rỉ ở các bộ phận hoặc đường ống sẽ không gây ô
nhiễm môi trường. Điều này rất quan trọng đối với hệ thống dùng khí nén trong
các thiết bị thực phẩm, y tế…

Hình 2.14: Van điều khiển hướng
2.5.3.2. Van chắn:
Van chắn là loại van chỉ cho dòng khí nén chảy theo một chiều, chiều ngược
lại dòng khí nén sẽ bị khoá lại. Aùp suất ở phía sau van theo chiều dòng chảy, sẽ
tác động lên cơ cấu đóng cửa thông khí của van.
2.5.3.3. Van tiết lưu:
Van tiết lưu là van điều tiết lưu lượng khí nén theo cả hai chiều. Nếu lắp một
van tiết lưu cùng với van chắn sẽ cho van tiết lưu một chiều.
2.5.3.4. Van áp suất:
Van áp suất là các van tác động chủ yếu đến áp suất hoặc được điều khiển bởi
độ lớn của áp suất. Chúng được chia thành 3 nhóm:
- Van điều tiết áp suất
- Van giới hạn áp suất
- Van trình tự
2.5.4. Các bộ phận dẫn động:
Bộ phận dẫn động là thiết bị ở đầu ra dùng để chuyển đổi nguồn năng lượng
khí nén cung cấp thành cơ năng. Tín hiệu ngõ ra được điều khiển bởi hệ thống
điều khiển và các bộ phận dẫn động sẽ đáp ứng theo tín hiệu điều khiển thông qua
các phần tử điều khiển sau cùng.
Các bộ phận dẫn động khí nén được chia làm hai nhóm dựa theo chuyển động
của chúng: nhóm chuyển động thẳng và nhóm chuyển động quay.
- Nhóm chuyển động thẳng gồm:
+ Xi lanh tác dụng đơn
+ Xi lanh tác dụng kép
- Nhóm chuyển động quay gồm:
+ Động cơ khí nén
+ Các dẫn động có chuyển động quay khác
2.5.4.1. Xi lanh tác dụng đơn:
Trong xi lanh tác dụng đơn không khí nén chỉ tác dụng vào một phía của
piston, phía còn lại thông với khí quyển. Xi lanh chỉ tạo ra công theo một chiều.

của piston.
2.5.4.3. Đặc tính kỹ thuật của xi lanh:
Đặc tính kỹ thật của xi lanh có thể xác định bằng lý thuyết hoặc bằng các số
liệu do nhà sản xuất cung cấp. Cả hai phương pháp đều được chấp nhận, nhưng
một cách tổng quát thì các số liệu của nhà sản xuất có liên quan đến đặc điểm cấu
tạo và ứng dụng của từng piston.
- Lực tác động của piston:
Lực tác động của piston phụ thuộc vào các yếu tố: Áp suất không khí nén,
đường kính xi lanh và sự ma sát của các bộ phận làm kín. Về lý thuyết, lực piston
được tính gần đúng theo công thức:
pAF
th
.=
Trong đó:
F
th
: lực piston (N)
SVTH : Hạ Đoan – Thị Lý Trang
23
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
A: diện tích tác dụng của piston (m
2
)
P: áp suất hoạt động (Pa)
- Chiều dài của hành trình:
Chiều dài của hành trình xi lanh khí nén loại có thanh piston không quá 2m
và loại không có thanh piston không quá 10m. Nếu hành trình vượt quá giới hạn,
sự xung đột cơ khí trên thanh piston và trên phần đầu ổ trục sẽ trở nên quá lớn. Để

Điện áp nguồn PLC
Kênh nhập
a)
Điện áp nguồn
PLC
Kênh nhập
b)
Đồ án tốt nghiệp

Chương 2
+ Không có chi tiết: 0
+ Có chi tiết : 1
Mức 1 có thể tương ứng với tín hiệu nhập 24VDC, mức 0 tương ứng với tín
hiệu nhập 0V. Với cách bố trí được trình bày trên hình b, khi công tắc mở, điện áp
được cung cấp cho đầu vào của PLC, khi công tắc đóng điện áp vào sụt đến giá trị
thấp. Các mức logic là:
+ Không có chi tiết: 0
+ Có chi tiết : 1
Thuật ngữ công tắc giới hạn (công tắc hành trình) được sử dụng cho công tắc
chuyên dùng để phát hiện sự có mặt của chi tiết chuyển động. Công tắc này có thể
được vận hành bằng cam, trục lăn hoặc đòn bẩy.
Hình 2.18: Các công tắc giới hạn được vận hành bằng:
a) Đòn bẩy, b)Con lăn, c) Cam
2.7. Vít tải xiên:
Chuyên dùng để vận chuyển vật liệu rời, tơi, xốp, dẻo như xi măng, cát, bột
theo phương ngang hay nghiêng đến 200. Với cự ly chuyển tới 30 - 40m có năng
suất đến 20 - 40m
3
/h.
Vít tải (h2.19) gồm vỏ thép 4, trục dẫn động cơ gắn vít vận chuyển 3m, các ổ