Đồ án Điều Khiển Logic

Chia sẻ: Nguyễn Đức Nghĩa | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

0
269
lượt xem
165
download

Đồ án Điều Khiển Logic

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, ở trong tất cả các xí nghiệp thuộc tất cả các ngành công nghiệp đều thực hiện việc sản xuất hàng loạt và áp dụng các hệ thống máy sản xuất tự động. Việc áp dụng kiểu sản xuất như thế này sẽ nâng cao được năng suất lao động cũng như là chất lượng sản phẩm. Điều đó làm tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án Điều Khiển Logic

  1. Đồ án Điều Khiển Logic 1 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Lời nói đầu Hiện nay, ở trong tất cả các xí nghiệp thuộc tất cả các ngành công nghiệp đều thực hiện việc sản xuất hàng loạt và áp dụng các hệ thống máy sản xuất tự động. Việc áp dụng kiểu sản xuất như thế này sẽ nâng cao được năng suất lao động cũng như là chất lượng sản phẩm. Điều đó làm tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp. Hệ thống máy soi rãnh tự động là loại máy cho phép thực hiện gia công hai rãnh trên một phôi liệu có kích thước đã định. Chiều dài, chiều sâu cũng như vị trí rãnh trên phôi là hoàn toàn giống nhau. Do đó, máy soi rãnh tự động này chỉ có thể được áp dụng vào trong các dây chuyền sản xuất hàng loạt. Trong khuôn khổ một đồ án môn học điều khiển logic em xin trình bày một bản thiết kế hệ thống điều khiển máy soi rãnh tự động. Trong hệ thống có sử dụng các thiết bị khí nén và các thiết bị điện điều khiển có tiếp điểm ( rơ le tiếp điểm ). Trong quá trình làm thiết kế em có sử dụng các tài liệu tham khảo được liệt kê ở cuối bản đồ án này. Ngoài ra, trong quá trình làm và hoàn thiện bản thiết kế này thì em còn nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình, đầy trách nhiệm của thầy giáo hướng dẫn: phan cung. Em xin chân thành cảm ơn thầy. Do kiến thức bản thân có hạn nên trong quá trình làm thiết kế chắc chắn sẽ không thể tránh được những sai sót nhất định. Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp, phê bình từ phía các thầy cô giáo trong bộ môn Tự Động Hóa XNCN và từ phía các bạn học để bản thiết kế cũng như là kiến thức của bản thân em ngày càng hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn. Hà Nội ngày 29 tháng 12 năm 2005 Sinh viên: Đào Hữu Hùng Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  2. Đồ án Điều Khiển Logic 2 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Mục lục 1. Giới thiệu về công nghệ của máy soi rãnh tự động ................... 3 2. Sử dụng phương pháp ma trận trạng thái để thiết kế mạch điều khiển cho máy soi rãnh tự động. ……………………………… 3 3. Chọn thiết bị mạch lực cho hệ thống …………………………. 11 4. Chọn rơ le và công tắc hành trình cho mạch điều khiển ……… 17 5. Phần lắp ráp thiết bị …………………………………………… 21 6. Tài liệu tham khảo …………………………………………….. 27 Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  3. Đồ án Điều Khiển Logic 3 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động đồ án môn học điều khiển logic đề tài: thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động 1. Giới thiệu về công nghệ của máy soi rãnh tự động. Hệ thống máy soi rãnh tự động với mô hình như trên là một hệ thống gồm 3 xylanh khí nén và một mũi dao quay tròn. Trong đó xy lanh A làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết trên bàn phôi để chuẩn bị thực hiện soi rãnh trên chi tiết đó. Pittông của xy lanh A được gắn chặt vào má động của êtô, má tĩnh của êtô được cố định trên bàn phôi. Chi tiết được đặt vào giữa và nhờ xy lanh A cố định chặt lại. Mũi dao quay tròn được đặt cố định tại một vị trí ứng với vị trí của rãnh thứ nhất. Pittông của xy lanh B đẩy bàn phôi sang phải thực hiện chuyển động ăn dao để bắt đầu thực hiện soi rãnh thứ nhất. Sau đó, pittông của xy lanh B lại kéo bàn phôi trở về vị trí ban đầu. Pittông của xy lanh C đẩy bàn phôi thẳng về phía trước tới vị trí của rãnh thứ hai. Sau đó, pittông của xy lanh B lại thực hiện một hành trình tương tự như trên để soi rãnh thứ hai. Sau đó, pittông của xy lanh C lại đưa bàn phôi trở về vị trí ban đầu, rồi pittông của xy lanh A được kéo trở về làm má động tách khỏi má tĩnh của êtô để nhả chi tiết khác. Người vận hành lại thay chi tiết khác vào để thực hiện tiếp việc soi rãnh cho chi tiết tiếp theo. Quá trình thực hiện soi rãnh được thực hiện một cách tự động và chỉ ứng dụng vào trong quá trình sản xuất hàng loạt các chi tiết giống nhau, tức là có các rãnh ở cùng một vị trí, chiều dài rãnh như nhau… 2. Sử dụng phương pháp ma trận trạng thái để thiết kế hệ thống điều khiển cho hệ thống máy soi rãnh tự động. Từ việc mô tả bằng lời quá trình hoạt động của máy soi rãnh tự động như trên, ta vẽ được đồ hình mô tả công nghệ hoạt động của hệ thống như sau: Ta quy ước pittông của xy lanh chuyển động đẩy về phía trước có ký hiệu mang dấu cộng và ngược lại thì mang dấu trừ. Tại các đầu mút chuyển động của pittông của các xy lanh ta đặt các cảm biến vị trí a0, a1, b0, b1, c0, c1. Thự tự chuyển động của các xy lanh là: A+,B+,B-,C+, B+,B-,C-,A-. Trong trường hợp này ta có 6 biến đầu vào tương ứng với các tín hiệu lấy từ các cảm biến vị trí. Nếu ta ký hiệu a = 0 = a 0 , a = 1 = a1 Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  4. Đồ án Điều Khiển Logic 4 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động c1 m a1 a0 c0 C+ b0 A­ C­ A+ B+ B­ B+ B­ b1 tương tự với b0,b1, c0, c1. Như vậy ta đã rút gọn và chỉ còn có 3 biến đầu vào là a, b, c và 6 biến đầu ra là A+, A-, B+,B-, C+, C-. abc A A B + B −C + C − + − Graph chuyển trạng thái: 000 100 110 100 101 111 101 100 100000 001000 000100 000010 001000 000100 000001 010000 1 2 3 4 5 6 7 8 Lập ma trận MI: ( trang bên ) Nhập hàng: ta có đa giác chuyển trạng thái: 1 2 3 4 8 7 6 5 Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  5. Đồ án Điều Khiển Logic 5 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động a A+ A- B+ B- C+ C- No b c c 000 001 011 010 110 111 101 100 (1) (1) 2 1 0 0 0 0 0 (2) 3 (2) 0 0 1 0 0 0 (3) (3) 4 0 0 0 1 0 0 (4) 5 (4) 0 0 0 0 1 0 (5) 6 (5) 0 0 1 0 0 0 (6) (6) 7 0 0 0 1 0 0 (7) (7) 8 0 0 0 0 0 1 (8) 1 (8) 0 1 0 0 0 0 Sau khi nhập hàng ta có ma trận sau: 3 100000 001000 (1) (2) 6 000100 001000 000010 (3) (5) (4) 1 000100 000001 010000 ( 6) (7 ) (8) Do không có trạng thái tương đương nên đây chính là ma trận MII. Mã hóa trạng thái 2S ≥ 3 ⇒ S min = 2 Ta có: min Vậy ta chọn 2 biến trung gian là X và Y. X (1) (2) (3) (4) (5) Y (6) (7) (8) Ta có ma trận Cacno cho 2 biến trung gian X và Y: Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  6. Đồ án Điều Khiển Logic 6 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động a b c 00 10 00 10 01 10 10 X Y 00 01 01 01 Ma trận Cacno cho biến trung gian X: a b c 0 1 0 1 0 1 1 X Y 0 0 0 0 X = bc + b X = b1c0 + b0 X Ma trận Cacno cho biến trung gian Y a b c 0 0 0 0 1 0 0 X Y 0 1 1 1 Y = aY + bc = b1c1 + a1Y Ma trận Cacno cho các biến đầu ra: Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  7. Đồ án Điều Khiển Logic 7 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động a b c 100000 001000 000100 001000 000010 X Y 000100 000001 010000 Ma trận Cacno cho biến ra A+: a b c 1 0 0 0 0 X Y 0 0 0 A + = a = a0 Ma trận Cacno cho biến ra A-: a b c 0 0 0 0 0 X Y 0 0 1 A − = b c Y = b0 c 0Y Ma trận Cacno cho biến ra B+: Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  8. Đồ án Điều Khiển Logic 8 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động a b c 0 1 0 1 0 X Y 0 0 0 B + = aXY + cX = a1 XY + c1 X Ma trận Cacno cho biến ra B-: a b c 0 0 1 0 0 X Y 1 0 0 B − = b = b1 Ma trận Cacno cho biến ra C+: a b c 0 0 0 0 1 X Y 0 0 0 C + = b c X = b0 c0 X Ma trận Cacno cho biến ra C-: Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  9. Đồ án Điều Khiển Logic 9 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động a b c 0 0 0 0 0 X 0 1 0 Y C − = b cY = b0 c1Y Ta có sơ đồ nguyên lý: a1 b1 c1 a0 b0 c0 + + + + + + A­ B­ C­ A+ B+ C+ ­ ­ ­ ­ ­ ­ _ + RA M D 2 3 5 1 RA P X c0 b1 4 9 7 X b0 11 Y a1 6 Y 13 b1 c1 15 A+ a0 8 c0 b0 Y A­ 12 10 17 a1 Y X B+ 14 16 19 c1 X 18 B­ b1 20 c0 b0 X C+ 22 24 21 c1 b0 C­ 26 Y 25 23 Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  10. Đồ án Điều Khiển Logic 10 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Thuyết minh hoạt động của sơ đồ. Ban đầu ta ấn nút ấn mở máy M cấp điện cho cuộn hút của rơ le RA làm tiếp điểm RA3-5 đóng lại cấp điện cho toàn bộ hệ thống điều khiển. Hệ thống bắt đầu làm việc. Tuy nhiên hệ thống chỉ bắt đầu làm việc khi đã có phôi trên bàn phôi. Phôi tỳ lên công tắc hành trình P5-7 làm cho toàn bộ hệ thống điều khiển mới thực sự có điện. Hệ thống bắt đầu làm việc. Tại thời điểm ban đầu thì xy lanh A, B, C đang ở vị trí tương ứng là a0, b0, c0. Do đó ta có cuộn hút của rơ le A+ có điện và xy lanh A thực hiện chuyển động về phía trước và nhả công tắc hành trình a0 và nhấp vào công tắc hành trình a1. Vì thế rơ le A+ mất điện và xy lanh A sẽ dừng sau khi đến a1. Tại thời điểm này thì cả hai rơ le X và Y chưa có điện nên các tiếp điểm X16-19 và Y14-16 đóng lại. Công tắc hành trình c1 đang được nhấp bởi xy lanh A nên rơ le B+ có điện. Xy lanh B thực hiện chuyển động về phía trước và nhả công tắc hành trình b0 ra và nhấp vào công tắc hành trình b1. Do đó, rơ le trung gian X có điện làm tiếp điểm X16-19 mở ra ngắt điện vào rơ le B+. Xy lanh B bị dừng chuyển động về phía trước khi đến b1. Đồng thời, rơ le B- có điện và xy lanh B thực hiện chuyển động kéo về phía sau nhả công tắc hành trình b1 và nhấp vào công tắc hành trình b0. Khi công tắc hành trình b1 mở ra làm rơ le X mất điện làm tiếp điểm X4-11 mở ra. Do tiếp điểm có thời gian hút bản thân nên ta sẽ chọn tiếp điểm X này có thời gian hút bản thân lớn hơn thời gian mà pittông của xy lanh B thực hiện chuyển động từ b1 về b0. Điều đó có nghĩa là: tiếp điểm X4-11 chưa kịp mở ra thì b0 đã có điện và làm cho rơ le X lại có điện. Mặt khác khi b1 mất điện thì rơ le B- cũng mất điện nên xy lanh B sẽ dừng sau khi đến b0. Tiếp điểm X 22-24 vẫn đóng và khi b0 có điện thì rơ le C+ có điện và xy lanh C thực hiện chuyển động về phía trước. Công tắc hành trình c0 được nhả ra và công tắc hành trình c1 được tác động. Rơ le C+ mất điện và làm xy lanh C dừng ở c1. Tiếp điểm X14-18 có điện và khi c1 có điện thì rơ le B+ có điện. Xy lanh B thực hiện chuyển động về phía trước nhả công tắc hành trình b0 và nhấp vào công tắc hành trình b1. Rơ le trung gian X mất điện làm tiếp điểm X14-18 nhả ra làm rơ le B mất điện và ngắt chuyển động của xy lanh B khi nó đến b1. Đồng thời + thì rơ le trung gian Y có điện. Công tắc hành trình b1 được tác động nên rơ le B- có điện. Xy lanh B thực hiện chuyển động thu pittông về nhả công tắc hành trình b1 ra và nhấp vào công tắc hành trình b0. Công tắc hành trình b1 bị nhả ra làm cho rơ le B- mất điện. Xy lanh B sẽ dừng chuyển động khi đến b0. Trong khi đó rơ le trung gian Y vẫn có điện và tiếp Y25-26 vẫn đang đóng. Khi công tắc hành trình b0 được tác động thì rơ le C- có điện. Xy lanh C thực hiện chuyển động thu pittông về nhả công tắc hành trình c1 ra và nhấp vào công tắc hành trình c0. Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  11. Đồ án Điều Khiển Logic 11 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Công tắc hành trình c1 mất điện làm rơ le C- mất điện nên xy lanh C sẽ dừng chuyển động thu pittông về khi chạm vào c0. Tiếp điểm Y10-12 đang đóng nên khi công tắc hành trình c0 có điện thì rơ le A- có điện làm cho xy lanh A thực hiện chuyển động thu pittông về làm nhả công tắc hành trình a1 và nhấp vào công tắc hành trình a0. Đồng thời khi đó thì rơ le trung gian Y mất điện. Rơ le A- mất điện nên xy lanh A sẽ dừng chuyển động khi chạm vào a0. Bắt đầu từ đây ta lại có một chu trình mới tương tự như trên. Muốn dừng không cho hệ thống làm việc ta ấn vào nút ấn dừng D làm mất điện toàn bộ hệ thống điều khiển. Toàn bộ hệ thống dừng làm việc. 3. Chọn thiết bị mạch lực của hệ thống điều khiển máy soi rãnh. 3.1. Sơ đồ mạch khí nén. Điều chỉnh áp suất Nguồn khí nén Bộ cấp Khối điều Bộ lọc dầu bôi chỉnh tốc độ trơn khí (speed 3.2. Chọn xy lanh. (lubricat 3.2.1. Một số yếu tố cần quan tâm khi chọn xy lanh. Theo tài liệu [2] ta có một số các yếu tố sau: • Xy lanh cần phải cung cấp bao nhiêu lực đủ để truyền động cho tải. • Chiều dài một hành trình của xy lanh. • Chấn động hay xung lực ban đầu được tạo ra ở đầu của xy lanh khi pittông bắt đầu thực hiện hành trình của mình mạnh như thế nào? Nếu quá mạnh có thể làm cong pittông. • Môi trường hoạt động của xy lanh có nằm trong dải nhiệt độ cho phép không? Ta cần phải biết môi trường hoạt động có nhiệt độ bằng bao nhiêu để từ đó ta sẽ chọn xy lanh được làm bằng vật liệu phù hợp có thể chịu được nhiệt độ tương ứng… Thông thường thì các nhà chế tạo cung cấp cho chúng ta các xy lanh làm việc trong môi trường có dải nhiệt độ từ 5 đến 60oC. Nếu nhiệt độ của môi trường hoạt động nằm ngoài dải này thì cần phải tham khảo ý kiến tư vấn của nhà chế tạo. Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  12. Đồ án Điều Khiển Logic 12 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động • Môi trường hoạt động thuộc loại nào? Nếu trong môi trường hoạt động có nhiều bụi hay có sự tồn tại của dầu ( hơi dầu ), thì ta cần phải sử dụng các tấm che phủ chống bụi. • Trong môi trường hoạt động có xảy ra sự ăn mòn không? Cần phải xem xét đến sự ăn mòn làm ảnh hưởng đến hoạt động của xy lanh, nếu trong môi trường có tồn tại của các chất gây ăn mòn là axit hay kiềm. • Các yếu tố khác nữa như các vấn đề xảy ra tại các khớp nối… 3.2.2. Chọn xy lanh C. Trong hệ thống thì xy lanh C có nhiệm vụ đẩy bàn phôi để xác định vị trí của các rãnh để gia công. Ta chọn công suất tác động cơ của xy lanh là 500W. Theo tài liệu [3] ta có mối quan hệ sau: W = F.v Trong đó: W - công suất của lực F - lực tác động v - vận tốc tại điểm đặt lực. Giả sử rằng công nghệ yêu cầu pittông của xy lanh C sẽ chuyển động với vận tốc v = 30 cm/s. Theo tài liệu [2] ta có công thức xác định đường kính trong của xy lanh: 4 D= F .10 2 ( mm) πpη trong đó: p - áp suất khí nén trong xy lanh. Thông thường ta chọn áp suất của xy lanh p = 6 ÷ 8 atm. Trong trường hợp này ta chọn áp suất là 7atm = 71,4 (N/cm2) η - hiệu suất của xy lanh. Thông thường ta lấy hiệu suất của xy lanh từ 0,8 ÷ 0,95. Trong trường hợp này ta chọn η = 0,85. Nếu p tính bằng N/cm2 thì đường kính sẽ có đơn vị là mm. Vậy ta có: Lực F của pittông tạo ra: W 500 F= = = 1667( N ) v 0,3 4 4 D= F10 2 = 1667.10 2 = 59,1(mm) πpη 3,14.71,4.0,85 Chọn theo tiêu chuẩn ta có D = 63 (mm) Kiểm tra lại lực của xy lanh sau khi chọn. Theo [2-series 3-trang 37]. Tra đồ thị với p = 71,4N/cm2 = 7(kgf/cm2), đường kính trong của xy lanh là D = 63 (mm) ta có: Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  13. Đồ án Điều Khiển Logic 13 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Lực đẩy pittông về phía trước là: 210 (kgf) = 2060 (N) Lực kéo pittông về phía sau là: 200 (kgf) = 1962 (N) Tương ứng với một lực tác động vào pittông thì vận tốc của nó sẽ khác nhau. Do đó, ở hai đầu vào của xy lanh ta đặt hai bộ điều khiển tốc độ (speed controller) để điều khiển tốc độ của xy lanh sao cho phù hợp với tốc độ được yêu cầu của công nghệ. 3.2.3. Chọn xy lanh B. Trong hệ thống điều khiển máy soi rãnh tự động thì xy lanh B có nhiệm vụ thực hiện truyền chuyển động đẩy bàn phôi để chi tiết cần gia công vào mũi dao. Hay nói cách khác thì xy lanh B thực hiện truyền chuyển động ăn dao. Do đó tốc độ của xy lanh v = 5mm/s Chọn công suất tác động cơ của xy lanh B là W = 20W Tính toán hoàn toàn tương tự như xy lanh C ta có: W 20 F= = = 4000( N ) v 0,005 4 4 D= F10 2 = 4000.10 2 = 91,6(mm) πpη 3,14.71,4.0,85 Chọn theo tiêu chuẩn ta có D = 100 (mm) Kiểm tra lại lực của xy lanh sau khi chọn: Theo [2-series 3-trang 37]. Tra đồ thị với p = 7kgf, đường kính trong của xy lanh là D = 100 (mm) ta có: Lực đẩy pittông về phía trước là: 520 (kgf) = 5101 (N) Lực kéo pittông về phía sau là: 500 (kgf) = 4950 (N) Tương tự như đối với xy lanh B ta cũng đặt hai bộ điều khiển tốc độ (speed controller) tại hai đầu vào của xy lanh để điều chỉnh tốc độ của pittông cho phù hợp với tốc độ yêu cầu của công nghệ. 3.2.4. Chọn xy lanh A. Trong hệ thống điều khiển máy soi rãnh tự động thì xy lanh A có nhiệm vụ đẩy má động của êtô để kẹp chặt chi tiết. Do đó, lực mà xy lanh A sẽ sinh ra là không lớn bằng lực do hai xy lanh B và C sinh ra. Đó cũng là lý do mà ta chọn xy lanh A sau cùng. Thông thường để tiện cho việc lắp ráp cũng như là mua sắm thiết bị thì ta thường chọn xy lanh A có đường kính bằng với đường kính của xy lanh B hoặc xy lanh C. Trong trường hợp này ta chọn đường kính của xy lanh A bằng với đường kính của xy lanh C. Tức là: D = 63 (mm) 3.2.5. Chọn chủng loại cho xy lanh. Theo [4] ta chọn chủng loại của xy lanh dùng trong hệ thống đều của hãng KAIYUAN pneumatic engineering co.,ltd sản xuất. Tất cả các xy Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  14. Đồ án Điều Khiển Logic 14 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động lanh đều là xy lanh đôi thuộc loại xy lanh tiêu chuẩn ( standard cylinder ) dòng SC có kiểu nhãn hiệu như sau: SC D - 50× 50 - 25 - S - LB Trong đó: SC là mã của loại xy lanh tiêu chuẩn có pittông đẩy kéo (pull rod type). D là ký hiệu chỉ xy lanh đôi nhưng có trục đôi. còn nếu chỗ đó bỏ trống thì chỉ loại xy lanh đôi có trục đơn. 50 là chỉ kích thước của lỗ nối dây khí nén. 50 là chỉ kích thước của một chiều dài hành trình. 25 là kích thước có thể điều chỉnh thêm của một chiều dài hành trình. S là ký hiệu chỉ ra rằng loại có từ tính (tương ứng với loại xy không trục, sự chuyển động của pittông ở bên trong xy lanh liên hệ với bên ngoài bằng từ. Nếu chỗ này bỏ trống từ là loại không có liên hệ bằng từ. LB là ký hiệu chỉ ra rằng loại xy lanh này được cố định ở hai đầu. Loại xy lanh đôi có trục pittông và có chiều dài hành trình thay đổi được Đối với xy lanh B chọn loại SC-32× 25-25-LB Đối với xy lanh A và C chọn loại SC-32× 50-25-LB Loại xy lanh này có dải áp suất từ 1 đến 9 (kgf/cm2), chiều dài của đệm ở hai đầu của xy lanh là: 20 (mm), dải nhiệt độ hoạt động là từ 0 đến 70oC, kích thước trục của ống nối khí là R1/8, dải tốc độ hoạt động của xy lanh là từ 5 đến 800 (mm/s) 3.3. Chọn van phân phối 7/5/2. Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  15. Đồ án Điều Khiển Logic 15 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Chọn van phân phối 7/5/2 ( van điều khiển bằng điện ). Cả ba van phân phối tương ứng cho 3 xy lanh đều là của hãng KAIYUAN pneumatic cylinder Co.,ltd sản xuất và có kiểu nhãn hiệu như sau: 4V 1 20 - 01 B - DC24 - W trong đó: 4V là ký hiệu chỉ ra rằng đây là van phân phối 7/5/2 1 là mã của series sản phẩm 20 là ký hiệu chỉ ra rằng cả hai đầu của van đều có cuộn hút. 01 là ký hiệu chỉ ra kích thước của ống nối khí cấp cho van phân phối. Trong trường hợp này ống nối có kích thước là R1/8. B là ký hiệu chỉ ra đây là loại van có 5 đường khí vào ra và hai trạng thái của van. DC24 chỉ ra rằng cuộn hút của van làm việc với điện áp 24 V một chiều. W - là ký hiệu chỉ dây nối là loại dây bọc trì, LD là loại dây nhẹ, màu trắng. Trong trường hợp này ta chọn cả 3 van phân phối với cùng một nhãn hiệu: 4V 1 20 - 01 - B - DC24 - W Van này có các đặc điểm kỹ thuật là: • Dải áp suất làm việc từ 0,15÷ 0,8MPa • Dải nhiệt độ làm việc cho phép là 5÷ 50oC • Độ dao động điện áp là ± 10% • Công suất tiêu thụ là 2,5W • Lớp bảo vệ và cách ly là loại F Class. IP65. • Tần số hoạt động cao nhất là 5 chu kỳ trên một giây. • Thời gian kích thích nhỏ nhất cho cuộn dây là 0,05s 3.4. Chọn khối điều kiện làm việc (conditioning units). Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  16. Đồ án Điều Khiển Logic 16 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Khối điều kiện làm việc (conditioning units) bao gồm ba khối là khối lọc khí và khối điều chỉnh áp suất và khối cấp dầu bôi trơn. Khối lọc khí (Air Filter): khối này có nhiệm vụ làm sạch khí (lọc hơi nước, lọc bụi bẩn…) Khối điều chỉnh áp suất có nhiệm vụ đặt một áp suất đầu vào cho thiết bị và áp suất đó có thể thay đổi được trong quá trình làm việc. Khối cấp dầu bôi trơn (Lubricator): khối này có nhiệm vụ cung cấp một đường cấp đầu bôi trơn cho các thiết bị (lubrication line). Ta chọn khối điều kiện làm việc đều của hãng KAIYUAN pneumatic engineering Co.,ltd sản xuất. Kiểu mã hiệu của thiết bị: A C 4000 - 01 - D Trong đó: A là nhãn hiệu của series. C là mã chức năng. Ví dụ: F.R.L có nghĩa đây là khối điều kiện làm việc có đủ cả ba khối chức năng ( Filter, Regulator and Lubrication ). 4000 là ký hiệu chỉ lưu lượng khí lớn nhất có thể qua thiết bị. 01 là kích thước ống nối khí ( kích cỡ ren R1/8 ) D là ký hiệu chỉ ra rằng khí được tự động làm khô khi qua khối điều kiện làm việc. Từ đó ta chọn khối điều kiện làm việc loại: AF.R.L4000-01-D Loại này có các đặc tính kỹ thuật như sau: • Cấp chính xác của bộ lọc khí là 25µ m. • áp suất làm việc cao nhất là 1,0MPa • Dải nhiệt độ hoạt động là từ 5÷ 60oC. • Sử dụng loại dầu ISO VG32 3.5. Chọn khối điều chỉnh tốc độ. Khi chọn khối điều chỉnh tốc độ thì cần phải đảm bảo rằng lưu lượng khí lớn nhất qua nó không được nhỏ hơn lưu lượng khí lớn nhất qua van phân phối. Ta phải chọn bộ điều chỉnh tốc độ sao cho nó cho phép Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  17. Đồ án Điều Khiển Logic 17 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động một lưu lượng khí cần thiết đủ để điều chỉnh xung quanh mức lưu lượng khí yêu cầu. Ta chọn bộ điều chỉnh tốc độ của hãng Pisco. USA. INC sản xuất, chọn loại hình khuỷu tay (elbow) có mác hiệu: JSC6-01AH Có các đặc tính kỹ thuật sau: • Đường kính của ống là 6 (mm) • Kích thước của ren nối ống là: R1/8 • Loại điều khiển khí đi vào xy lanh còn khí ra khỏi xy lanh thì không điều chỉnh lưu lượng. 3.6. Chọn ống nối khí và các cút nối. Vì tất cả các van phân phối, xy lanh, bộ điều chỉnh tốc độ, khối điều kiện làm việc ta đều chọn có kích cỡ ren nối ống là R1/8. Chọn ống nối của hãng KAIYUAN Pneumatic engineering Co.,ltd sản xuất có nhãn hiệu là: KPC10-01 Trong đó: K - là ký hiệu chỉ ra rằng ống có màu đen. PC - là mã series của sản phẩm. 10 - đường kính ngoài của ống (8 mm). 01 - kích cỡ ren lắp cho ống tương ứng là R1/8. Ngoài ra loại ống này còn có thêm một số đặc điểm sau: • Dải áp suất làm việc là từ 0 đến 1 MPa. • áp suất lớn nhất có thể chịu đựng là 1,5 MPa • Nhiệt độ hoạt động lớn nhất là từ 0 đến 60 oC trong điều kiện môi trường không bị đóng băng. • Vật liệu làm ống là Nylon hoặc Polyurethane. 4. Chọn rơle và công tắc hành trình cho mạch điều khiển. Ta chọn tất cả các thiết bị trong phần này đều của hãng OMRON chế tạo tại Việt Nam theo các Catalog chào hàng trong CD ROM giới thiệu sản phẩm của hãng [5]. 4.1. Chọn công tắc hành trình. Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  18. Đồ án Điều Khiển Logic 18 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Công tắc hành trình mà chúng ta chọn ở đây là loại công tắc hành trình điện. Chọn dòng công tắc của hãng loại SS. Chọn loại có nhãn hiệu như sau: SS-10GLT Trong đó: 10 - dòng định mức 10A. GL - ký hiệu chỉ ra rằng cơ cấu chấp hành kiểu đòn bẩy, bản lề T - là ký hiệu chỉ loại có cực nối nhanh ( quick - connect terminals ). Loại công tắc hành trình này có các đặc tính kỹ thuật sau: • Do làm việc với tải là cuộn hút của rơ le nên có thể coi tải của công tắc hành trình là loại tải cảm. Do đó: công tắc hành trình này chỉ có thể làm việc với dòng định mức ở trạng thái xác lập là 5A. Nhưng nó có thể chịu đựng được dòng quá độ trong phạm vi dưới 10A. • Tần số hoạt động về cơ khí là 30 lần/phút. • Tuổi thọ là 30.000.000 lần. • Cấp độ bảo vệ: IP00. • Cấp độ bảo vệ chống sốc về điện là: cấp I • Nhiệt độ hoạt động từ -25 đến 85oC trong môi trường không bị đóng băng. Độ ẩm của môi trường lớn nhất là 85%. 4.2. Chọn nút ấn mở máy và dừng. Chọn loại nút ấn của hãng OMRON sản xuất có nhãn hiệu: A16 L-AY Trong đó: A16 - là mã hiệu của series sản phẩm. Khoảng trống giữa A16 và L biểu hiện rằng cấp độ bảo vệ của nút ấn là IP40. A - là ký hiệu của nút ấn hình vuông. Y - là ký hiệu rằng nút ấn phát quang ra ánh sáng màu vàng khi làm việc. Ngoài ra nó còn có một số các đặc tính kỹ thuật như sau: • Nó có thể chịu được điện áp là 30V DC và dòng là 3A ( đối với tải thuần trở ). • Tần số hoạt động là 20 lần trên phút. • Tuổi thọ là 100000 lần trên một phút. Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  19. Đồ án Điều Khiển Logic 19 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động • Nhiệt độ hoạt động của môi trường là từ -10o đến 55oC trong điều kiện môi trường không bị đóng băng. Độ ẩm là từ 35 đến 85%. • Bảo vệ chống sốc điện là cấp II. 4.3. Chọn cầu dao và cầu chì. • Cầu chì trong mạch điều khiển ta chọn loại cầu chì của Liên Xô sản xuất loại ΠP có: Dòng điện định mức của cầu chì là 10A Dòng điện định mức của dây chảy là 3A • Cầu dao trong mạch điều khiển ta chọn loại cầu dao cách ly 2 cực loại P của Liên Xô sản xuất có: Điện áp danh định là: 230V Dòng điện danh định là: 10A 4.4. Chọn rơ le. Ta chọn tất cả các rơ le dùng trong mạch điều khiển đều là loại rơ le đa công dụng( loại rơ le điện áp ) đều của hãng OMRON sản xuất. Tiếp điểm của các rơ le trong mạch điều khiển đều là để đóng mở các cuộn dây của van phân phối. Ta có công suất tiêu thụ của các van là 2,5W và điện áp định mức đặt vào hai đầu cuộn dây là 24V DC. Do đó, dòng điện qua tiếp điểm của rơ le là: P 2,5 I= = = 0,1A U 24 Các rơ le trung gian X và Y đều có 4 cặp tiếp điểm. Còn các rơ le điều khiển cuộn dây của van phân phối thì chỉ cần 1 cặp tiếp điểm. Do đó, ta sẽ chọn các rơ le trung gian X và Y như sau: Chọn loại rơ le kiểu MY có các thông số kỹ thuật như sau: Thông số về tiếp điểm (coi tải của tiếp điểm là tải cảm): • Dòng điện định mức là 3A • Tiếp điểm làm bằng bạc. • Điện áp hoạt động lớn nhất là: 125V DC. • Tải định mức là 1,5A • Công suất cắt dòng là 36W. Thông số về cuộn dây: • Điện áp định mức là 24V DC. • Điện trở cuộn dây 650 Ω. • Dòng điện định mức qua cuộn dây là: 36,9 mA. • Điện cảm của cuộn dây lúc có điện là: 1,37H và lúc không có điện là 0,73H. • Công suất tiêu thụ là khoảng 0,9W. Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47
  20. Đồ án Điều Khiển Logic 20 Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Loại rơ le này có 4 cặp tiếp điểm ( 4 thường đóng và 4 thương mở ) Sơ đồ đấu chân của kiểu rơ le này là: Chọn rơ le đầu ra điều khiển van phân phối. Do các rơ le này chỉ cần một cặp tiếp điểm nên ta chọn loại rơ le kiểu LY có các thông số kỹ thuật như sau: Thông số về tiếp điểm: • Vật liệu làm tiếp điểm là: AgCdO. • Điện áp hoạt động lớn nhất là 125V DC. • Khả năng cắt dòng điện lớn nhất là: 120W. • Dòng tải cho phép nhỏ nhất là 100mA ứng với điện áp 24V DC. Thông số về cuộn dây: • Điện áp định mức là 24V DC. • Điện trở của cuộn dây 650Ω. • Dòng điện định mức của cuộn dây là: 36,9A • Điện cảm của cuộn dây lúc có điện là: 5,72H và lúc không có điện là: 3,2H. • Công suất tiêu thụ khoảng 0,9W. Loại rơ le này có 2 cặp tiếp điểm ( 2 thương đóng và 2 thường mở ) Sơ đồ bố trí chân của rơ le: Sinh viªn: §µo H÷u Hïng Líp: Tù §éng Hãa 3 - K47

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản