Đồ án Thiết kế khoan bán tự động

Ờ

Ầ

L I NÓI Đ U

ệ ệ ệ ự

ế ỹ

ả ự đ ng hoá các quá trình s n xu t c a n n kinh t

ẩ ấ ấ ượ ạ ể kinh t ấ ủ ề ả

ư ệ ử

ể ự ộ ệ ề ả đ ng đã làm n n t ng và h tr t ấ ướ ộ ể c, có th nói m t ậ ủ ướ đó là c k thu t c a n cượ ậ , đ ế và k thu t ỹ ờ ự ạ ng s n ph m t o ra. Nh s phát ữ , công ngh thông tin và nh ng thành ứ ỗ ợ ươ ng x ng

ậ ệ ướ c ch m phát tri n ự ự ộ t Nam là m t trong nh ng n

ả ầ ữ

ậ ế

ặ ả ự

ẩ ả ả

ầ ọ ữ ng cao và đ chính

xác tuy t đ i đ t ậ . đ ng hoá có nh ng b ộ ọ ứ và khoa h c kĩ thu t cao

ừ ủ

ấ ả ộ

ự ộ ạ ả s n xu t và ề ế ế t k là đi u khi n công ngh

ể

đ ng hoá đi sâu vào t ng ngõ ngách c a trong t ứ ẩ ữ ự ộ ệ khoan bán t đ ng ạ ỗ ẩ là quá trình t o ra l ệ ướ ề ấ ả t c các khâu ụ t o ra s n ph m. M t trong nh ng ng d ng đó mà ự ộ . T đ ng hoá ề ặ ậ trên b m t v t ồ ặ ướ Công vi c này g m ba quá trình ể ả ệ khoan s n ph m c và chi u sâu đ t tr c.

ướ ế ạ ị t theo kích th

ấ ượ ị ề

ầ i v trí c n khoan ề c và chi u sâu đã đ nh ộ ấ ự ụ ộ

ể ề ầ ổ ệ ể ể ị ượ

ươ ề ợ

ươ

ể ổ ớ ả ự ả ả ơ và chính xá

ế ờ

ố ữ ọ ề ư ư

ỏ ủ ầ ồ

ắ ỉ ẫ ả ơ Trong s nghi p công nghi p hoá hi n đ i hoá đ t n ể ữ trong nh ng tiêu chí đ đánh giá s phát tri n ứ ộ ự ộ m c đ t ự ả ể ệ th hi n qua năng l c s n xu t và ch t l ủ ể tri n nh vũ bão c a máy tính đi n t ự ủ ề ế t u c a lí thuy t đi u khi n t ể ự đ ng hoá. cho s phát tri n trong lĩnh v c t ữ ộ ặ ể , nh ngư M c dù Vi ư ự ấ ỏ ủ ớ ự nh ng năm g n đây cùng v i s đòi h i c a quá trình s n xu t cũng nh s ệ ứ ộ ụ ế ề đã kéo theo vi c ng d ng hàng h i nh p và xu th toàn c u hoá n n kinh t ệ ấ ế ậ ạ t trong lo t các thành t u khoa h c kĩ thu t tiên ti n vào s n xu t. Đ c bi ả ẩ ọ ạ ướ ự ự ộ s n ph m c nh y v t t o ra s n ph m có lĩnh v c t ộ ề cượ hình thành m t n n kinh ệ ố ạ đ ượ ch tấ l ế t tri th c Ngày nay, t ủ c a quá trình ồ đ án này thi ề đi u khi n công ngh ể ớ th v i kích th chính nh sau: ị * Đ t ặ phôi vào v trí c n khoan ầ ế ầ ặ ẹ * K p ch t chi ti t c n khoan t ự ộ * T đ ng khoan chi ti ấ ủ ng và năng su t c a quá trình khoan ph thu c r t nhi u vào công Ch t l ự ệ ề ngh đi u khi n. Quá trình này làm vi c theo m t trình t logic và trình t ệ ờ ợ th i gian xác đ nh. Do đó đ đi u khi n đ c c n t ng h p hàm cho h ườ ợ ấ ử ố th ng. Có r t nhi u ph ng án đ t ng h p hàm, trong tr ng h p này s ươ ụ hàm Grafcet có ng pháp khác ng pháp Grafcet. So v i các ph d ng ph ề ư ầ ự ệ ể nhi u u đi m là đ n gi n đ m b o s làm vi c tu n t c. ứ ủ ắ ồ Đ án môn h c này hoàn thành trong th i gian ng n và v n ki n th c c a ắ ẽ em ch a có nhi u và ch a ch c ch n s không tránh kh i nh ng sai sót trong ệ ố bài . Kính mong các th y cô ch d n thêm cho đ án này c a em hoàn thi n t t ơ ữ h n n a. Em xin trân thành c m n !!!

Hà N i, ộ ngày....tháng....năm......

Sinh viên

ầ Tr n Anh Tù ng

ươ

Ch

ng I:

Gi

Ệ Ố

Ệ

ớ CH

ệ ố ệ i thi u h th ng Ớ ƯƠ NG I : GI

I THI U H TH NG

ủ ệ ố

ơ ồ

ạ ộ 1.1 Nguyên lý ho t đ ng c a h th ng 1.1.1 S đ nguyên lý :

ơ ồ Hình 1.1. S đ nguyên lý

(cid:0) Nguyên lý ho t đ ng:

ạ ộ

ấ ẹ ượ ể

ạ

ầ

ả ư ầ

ớ ị ắ ầ ạ ề ị i v trí l th 2 thì xylanh 2A1 t

ạ ề ị ầ ủ ứ c n khoan th 2. Sau khi t ỗ ứ th 2 t ừ ừ t

c gá k p vào máy, ta nh n nút start đ cho Motor khoan Sau khi phôi đã đ ắ ệ ạ ch y và b t đ u chu trình làm vi c. Sau khi motor khoan ch y thì xylanh 2A1 b t ớ ố ỗ ầ ố ầ đ u đ u h xu ng và khoan l i cu i hành trình thì xylanh đ u tiên, sau khi t ừ ừ ẩ ế đ y sang ph i đ a motor t 2A1 thu v v trí ban đ u. Ti p sau đó xylanh 1A1 t ỗ ầ ừ ừ ỗ ứ ớ ị t i v trí l khoan t ạ ố ớ ố ẩ đ y motor khoan xu ng và khoang l i i cu i hành trình thì xylanh 2A1 l ế ầ ề ị i v v trí ban đ u c a nó. K t thu l thu v v trí ban đ u. Và xylanh 1A1 t thúc 1 chu trình.

ươ

ớ

ệ ố

ệ

Ch

ng I:

Gi

i thi u h th ng

ớ

1.1.2 Gi

ệ ề ệ ố i thi u v h th ng

ệ ơ ồ Hình 1.2. S đ công ngh

(cid:0) Gi

ớ ệ i thi u :

ỏ ỏ ệ ầ ự

ặ ạ ơ ồ ượ c

ụ ế ế ng d ng trong thi t k là các : Mũi khoan

ộ ượ ặ c l p đi l p l ặ ỗ 2 l ố ơ ả ng đ i đ n gi n, đ l p l

ơ ầ ệ ự ệ

ẹ ượ ử ụ ằ

ệ ế ạ ơ

ư ử ệ ữ ệ ọ

ể ằ ặ ằ ơ

ạ ộ ề ể ạ

ạ ộ ồ ế ị ệ ự ề ủ ự c giao là thi

ề ể ố ộ

ể ả ệ ự theo s đ Công ngh trên đòi h i th c hi n đòi h i theo đúng tu n t ệ ố nguyên lý, có 4 quá trình lên xu ng đ i, công ngh này đ ệ ấ ứ ệ ho c công ngh tra c p li u. ế ề ươ ộ ặ ạ i nhi u, n u Quá trình này là m t quá trình t ườ ỉ ầ ả ơ i chúng ta th c hi n đ n thu n thì công vi c khá đ n gi n và ch c n con ng ộ c s d ng r ng rãi trong thao tác k p phôi b ng tay. Nh ng công ngh này đ các nhà máy c khí, nhà máy s a ch a, ch t o máy móc,.... có vai trò khá quan tr ng trong các ngành công nghi p hi n nay. ộ Máy khoan bàn ho t đ ng b ng đ ng c ho c có th ho t đ ng b ng khí ế ế ạ t k m ch l c và m ch đi u khi n em nén, th y l c. Trong đ án này các thi ể ử ụ ượ t b đi n khí nén, nên s d ng đi u khi n mũi khoan dùng 2 đ ề ộ xylanh khí nén, m t xylanh đi u khi n quá trình lênxu ng, còn m t xylanh đi u khi n quá trình tráiph i .

ệ

ớ

Ch

ng I:

Gi

ệ

ươ ệ ố i thi u h th ng ấ ạ ủ 1.1.3 Khái ni m, c u t o c a xylanh khí nén

(cid:0) Khái ni m : Xylanh khí nén là thi

ệ ế ị ơ ọ ằ

ự ể ạ ượ t b c h c, v n hành b ng khí nén, xylanh ng có trong khí nén thành

ể ể ổ ộ ể ấ ậ khí nén có vai trò t o ra l c đ chuy n đ i năng l ộ đ ng năng đ cung c p cho các chuy n đ ng.

ơ ồ Hình 1.3. S đ Xylanh khí nén

ỗ ấ c p thoát khí

ả i thích : 1. Các l 2. Pittong 3. Thân trụ 4. Thanh bu cộ ụ 5. Tr pitting

(cid:0) ể Ư ượ u, nh c đi m c a xylanh khí nén :

ườ ơ ế ị ớ t b khác

ả

ậ ồ ớ ủ ễ + Không gây ô nhi m môi tr ả ậ ố + Kh năng v n t c nhanh h n so v i thi ặ ạ ơ ệ ắ + Vi c l p đ t khá đ n gi n và linh ho t ự ớ ạ ả i h n và kho ng cách + Không có s gi ẩ ả + Giá thành s n ph m không cao ả ạ ự ớ + Không có kh năng t o l c l n ạ ộ + Không đ t đ chính xác cao + Trong quá trình v n hành khá n ào và âm thanh l n

ươ

ệ ố

ng I:

i thi u h th ng

Gi

ớ ệ

ệ Ch ề 1.1.4 Khái ni m v khoan và mũi khoan

(cid:0) ỗ ậ ạ ạ ậ ệ

ề ổ ế ư ế ạ c s d ng ph bi n trong nhi u ngành công nghi p nh ch t o máy, c tròn trên các lo i v t li u khác nhau. Khoan ơ ệ

(cid:0) ậ ượ ắ ờ ặ ặ

c g n ch t vào đ u máy khoan nh c p mâm và đ ể ặ ầ

ủ ạ ắ ớ ố ỏ ư ụ ỗ

ế ệ ạ ạ (cid:0) ườ ơ ườ ỹ Khoan là k thu t t o 1 l ượ ử ụ đ khí,...... ượ ầ c Mũi khoan là v t đ ộ ầ ậ ữ t ch t m t l n n a đ ch ng xoay. Đ u c a mũi khoan c t sâu vào v t si ư ụ ớ li u t o ra nh ng l p phôi m ng ( g , kim lo i,...) hay nh ng l p b i ( b i ụ ỗ kim lo i, b i g ,...). ơ Trong gia công c khí, th ử ụ ng s d ng l i đ n.

ơ ồ Hình 1.4. S đ bàn khoan

ấ ạ ủ

C u t o c a máy khoan bàn

t gia công

ế ụ ứ ạ ầ ạ

1. Mũi khoan 7. Chi ti ụ ạ 2. B c tr c chính 8. Tr đ ng ỡ ặ Ổ bi đ ch n 9. C n g t ch y máy 3. ỡ bi đỔ 4. 5. Motor 6. Bàn máy

ươ

ớ

ệ ố

ệ

Ch

ng I:

Gi

i thi u h th ng

(cid:0) Ư ể u đi m :

ơ ễ ấ ạ ử ụ

ạ ộ

ề ầ ả C u t o đ n gi n S d ng d dàng ồ ử ụ Ho t đ ng êm do s d ng motor l ng sóc ể ử ụ ề Không yêu c u v tay ngh cao đ s d ng

(cid:0) Nh

ượ ể c đi m :

ề ể ườ ử ụ i s d ng

ưở

ờ

ng, khó mang ra ngoài ề ấ ạ ứ trên kim lo i c ng m t khá nhi u th i gian ượ ỗ c l ượ ạ tròn c các hình khác nhau

ồ Máy to, c ng k nh, khó di chuy n cho ng ỉ ử ụ Ch s d ng trong x ỗ Khoan 1 l ỉ Ch khoan đ Khoan t o ra đ Chi phí mua máy khá cao

ươ

ệ ố

ệ

Ch 1.2

ớ i thi u h th ng ng I: Gi ệ ư ồ L u đ công ngh

ệ ế ị

ư ạ ộ ở ạ ượ ẽ tr ng thái ho t đ ng đ theo nh s đ d ắ ả c mô t

ồ ớ ư V i l u đ công ngh nh hình v em đã s p x p v trí cho motor ư ơ ồ ướ i khoan và xylanh đây :

ệ ư ồ Hình 1.5. L u đ công ngh

ệ ố

i thi u h th ng

ươ ả

ớ ư ồ

Ch (cid:0) Gi

ệ ng I: Gi i thích l u đ :

ắ ầ ng trình b t đ u :

ặ

ấ ế ẹ ạ ộ

ạ ể ẵ ạ ấ i nút b m.

ế ố

ứ ầ ừ ừ ẩ t ạ ừ ừ t i t

ị đ y motor khoan xu ng v trí ề ị thu lên v v trí ban đ u. ắ ầ ầ ẩ

ả ể ứ ị ị

ạ ế ừ ừ ẩ ứ ị i ti p t

ề ị ầ ố đ y motor khoan xu ng v trí khoan th 2, và ạ ừ ừ thu lên v v trí ban đ u. t

ạ ừ ừ i t t

i t thu v v trí ban đ u c a nó ừ ề ị ố ể ả ừ

ặ ạ ẹ i và

ị ạ ế ụ ể ươ ạ ẹ i k p phôi vào v trí r i khóa k p ch t l ủ ng trình c a máy l ồ ớ i ti p t c 1 chu trình m i

ươ Ch ị ẹ K p ch t phôi vào đúng v trí s n sàng, đóng khóa k p. ể Nh n nút START đ máy ch y và motor khoan ho t đ ng. N u motor khoan ạ không ch y ta ki m tra l ạ N u motor khoan ch y thì xylanh 2A1 t khoan th 1, sau khi khoan xong xylanh 2A1 l ề ị Sau khi xylanh 2A1 thu v v trí ban đ u thì xylanh 1A1 b t đ u đ y motor ả ị khoan sang bên ph i đ khoan v trí th 2, k ch v trí bên ph i Sau đó motor 2A1 l t ắ ầ b t đ u khoan, sau khi khoan xong xylanh 2A1 l ầ ủ Xylanh 1A1 l ạ ấ ế K t thúc 1 chu trình khi ta mu n d ng ta n nút STOP đ c máy ng ng ho t đ ngộ ế ụ ố ế N u mu n ti p t c chi trình ta l ấ nh n nút START đ ch ế K t thú c

ươ

Ch

ể ế ế ề t k đi u khi n Ế ƯƠ

Ế

Ề

Ể

ng II: Thi CH

NG II : THI T K ĐI U KHI N

ệ

ệ ố

ầ

2.1 Li

t kê đ u vào/ ra cho h th ng

(cid:0) Đ u vào : ầ

Nút STAR Nút STOP

(cid:0) Đ u ra : ầ

Xylanh 1A1 Xylanh 2A1 Motor Phôi

ế

2.2 Vi

t hàm Grapfcet

(cid:0) ươ Ph ng pháp Grapfcet :

ễ ệ ướ ạ ư ồ i d ng l u đ Grapfcet các

ạ

ơ ồ ề ể ể ừ ư ồ l u đ các

(cid:0) Các kí hi u :ệ

ạ ể Là bi u di n các quá trình công ngh d ệ tr ng thái làm vi c ề ự Xây d ng các hàm logic đi u khi n và s đ đi u khi n t ệ tr ng thái làm vi c

ạ

ướ ng ( Ai )

Tr ng thái ( Si ) ế ể Chuy n ti p ( Ti ) ị Cung đ nh h

ậ ể ế

ộ ể ế ượ ọ ộ ố ế ậ

ị

ạ ộ

ậ ạ ễ ể ộ

ạ ộ ữ ậ ằ ộ ạ ạ

ủ ạ ợ ữ ạ ắ T = {t1, t2, t3, ......,tn} là t p h p h u h n các chuy n ti p hàm Book g n ộ ớ c g i là m t m t n i ti p nh n v i m t chuy n ti p đ ạ ế ợ M = (m1, m2, m3,....,mn) là t p h p các giá tr 0 và 1 n u mi = 1 thì tr ng ế thái i ho t đ ng, n u mi = thì tr ng thái i không ho t đ ng ố ắ ộ ạ ậ ượ M t tr ng thái đ c bi u di n b ng m t hình ch nh t có đánh s , g n ữ ể ượ ớ ề ng, tr ng thái là m t hình ch nh t bên c nh, trong hình li n v i bi u t ộ ữ ậ ch nh t có ghi tác đ ng c a tr ng thái đó

ể

ấ ấ ở ữ

ươ Ch

ậ bên trong hình ch nh t

ạ

ế ế ề t k đi u khi n ng II: Thi ạ ộ ạ Tr ng thái đang ho t đ ng có thêm d u ch m tr ng thái:

ộ ể ế ể ườ ạ ạ ng g ch lên c nh ghi các

ằ ế ễ ượ c bi u di n b ng đ M t chuy n ti p đ ể ế nhân kích thích liên quan đ n chuy n ti p đó :

ế ế ề

ể

Ch

(cid:0)

t k đi u khi n ệ

ươ ng II: Thi ơ ồ S đ công ngh :

ệ ơ ồ Hình 2.1. S đ công ngh

ậ

(cid:0) L p Grapfcet I :

ơ ồ Hình 2.2. S đ Grafcet I

ế ị

ọ ơ ộ (cid:0) Ch n s b thi

t b :

ươ

ế ế ề

ể

Ch

ng II: Thi

t k đi u khi n

ọ ơ ấ ư ấ ạ

Ch n c c u ch p hành là các xylanh A,B có tr ng thái nh sau :

ẩ ố

ậ ồ ề ạ ạ ạ ạ + Xylanh A : ị Tr ng thái A+ là tr ng thái xylanh đ y v t xu ng v trí ầ Tr ng thái A là tr ng thái xylanh thu h i v ban đ u

ả ẩ

ồ ề ạ ạ ầ + Xylanh B : ạ Tr ng thái B+ là tr ng thái xylanh đ y sang ph i ạ Tr ng thái B là tr ng thái xylanh thu h i v ban đ u

ể ề ủ ể ắ ầ

ể ả ế ộ Đ đi u khi n các quá trình chuy n đ ng c a các xylanh c n có công t c hành trình và các c m bi n.

ở ị

ệ ầ v trí ban đ u bên trên ậ ở ị ướ + Xylanh A : a0 : Báo xylanh đang a1 : phát tín hi u báo A đã v trí t n cùng bên d i

ở ị ầ ở ị v trí ban đ u bên trái ậ + Xylanh B : b0 : Báo xylanh B đang b1 : Báo xylanh B ả v trí t n cùng bên ph i

ế ế ề

ể

ng II: Thi

t k đi u khi n

ươ ậ

Ch (cid:0) L p Grapfcet II :

ơ ồ Hình 2.3. S đ Grafcet II

ế ế ề

ể

t k đi u khi n

ng II: Thi ế

ươ Ch 2.3 Vi

t Hàm logic

+ = a0.b0.S2.S5.S6 + g S0 = S1 S0 + = a0.b0.S0 S1 = S2.S3 S1 + = a1.S1 S2 = S0 S2 + = a1.S1 S3 S3 = S5 + = a0.S5 S4 = S0 S4 + = b1.S3 S5 = S6.S3 S5 + = a0.S5 S6 = S0 S6

ươ

ể

ng II: Thi ơ ồ ơ

t k đi u khi n ế

ế ế ề Ch ể 2.4 S đ r le ti p đi m

ế

ơ ồ ơ Hình 2.4. S đ r le ti p đi

ểm

ể

ế ế ề

ng II: Thi

t k đi u khi n

ộ ẽ ở ẽ ệ

ệ ở

ế ẽ ừ ở ẽ ệ

ươ Ch ả i thích: Gi ắ Khi tác đ ng lên nút g lúc đó công t c a0,b0 s m dòng đi n S1 s đóng S2,S5,S6 m thì dòng đi n đi qua S1 s m cho dòng di n đi qua đ n S0 Khi có dòng đi n các a0,b0 m s có đi n đi qua và s đ n S3 s d ng l

ẽ ở ệ ở ệ ẽ ế ờ ở ẽ ồ

ệ

ạ i ệ đóng không cho đi n đi qua, khi S1 m thì S2 đ ng th i cũng m s cho ế ẽ ở dòng đi n đ n S3 s m và dòng đi đ n S1 ế ệ ẽ ườ ắ ở ế ệ Khi a1 có đi n đi qua S1 th ng m khi đ n S0 dòng đi n s ng t không

ế cho đ n S2

ườ ệ ẽ ở ế ở ệ Khi a1 có đi n đi qua S1 th ồ ng m khi đ n S3 dòng đi n s m khi đ ng

ờ ở th i S5 cũng m

ườ ệ ẽ ở ế ở ệ Khi a0 có đi n đi qua S5 th ồ ng m khi đ n S4 dòng đi n s m khi đ ng

ờ th i S0 cũng m

Khi có dòng đi n các b1 m s có đi n đi qua và s đ n S6 s d ng l

ẽ ừ ở ẽ ở ệ

ẽ ế ờ ệ ở ở ẽ ồ

ệ

ệ ẽ ở ườ ế ở ạ i ệ đóng không cho đi n đi qua, khi S6 m thì S3 đ ng th i cũng m s cho ẽ ở ế dòng đi n đ n S5 s m ệ Khi a0 có đi n đi qua S5 th ồ ng m khi đ n S6 dòng đi n s m khi đ ng

ờ ở th i S0 cũng m

ự

ọ

Ch

ng III: L a ch n PLC và Ự ƯƠ

ố Ơ Ồ

Ọ

Ố

ươ CH

ơ ồ s đ ghép n i dây NG III: L A CH N PLC VÀ S Đ GHÉP N I DÂY

ạ ộ

ủ

ệ

3.1 Khái ni m v PLC, c u trúc, nguyên lý ho t đ ng c a PLC

ề ệ

ề

ấ 3.1.1 Khái ni m v PLC

Hình 3.1. PLC S7200 Siemens

(cid:0)

ả ậ ể ự

ể ộ ề ể ạ ượ ữ ậ

ộ ươ ộ ạ ở ượ các s ki n. Các s ki n này đ

ượ ng đ ệ Ng ng m i và công nghi p. ự ệ ự ộ c kích ho t ạ ộ

ự ệ ượ ế ị ộ ề Programmable Logic Controller ) còn B đi u khi n logic l p trình PLC ( ả ệ ọ ượ cho phép th c hi n linh ho t các gi i đ c g i là b đi u khi n kh trình, thông qua m tộ ngôn ng l p trình ặ ề c đ t cho , là tên đ pháp đi u khi n logic ể ề ụ ứ ử ụ ườ ạ c s d ng trong các ng d ng đi u khi n m t lo i máy tính th ệ ể ự ể ậ ườ ử ụ ạ i s d ng có th l p trình đ th c hi n th ự ệ ạ i tác nhân m t lo t trình t ễ ư ờ ặ kích thích (ngõ vào) tác đ ng vào PLC ho c qua các ho t đ ng có tr nh th i gian đ nh thì hay các s ki n đ c đ m.

ươ

ự

ọ

ố

ơ ồ s đ ghép n i dây

ng III: L a ch n PLC và ấ :

Ch 3.1.2 C u trúc PLC

ơ ồ ấ Hình 3.2. S đ c u trúc PLC

(cid:0) ề ấ ả ư ầ

ử ậ

ệ ồ T t c các PLC hi n nay đ u g m có thành ph n chính nh sau: ớ ườ ộ ng trình RAM, ROM + B nh tr ử ộ ộ + M t b vi x lý trung tâm CPU, có vai trò x lý các thu t toán + Các modul vào /ra tín hi uệ

(cid:0) ầ ạ ủ ứ ủ ể ổ

ế ắ

ử ụ ủ

ượ ư ươ ệ ạ ng trình đ

ộ ủ ầ ự ậ ạ ể ậ ử ệ Ch c năng chính c a m ch đ u vào c a PLC là chuy n đ i các tín hi u ệ ấ ả ở ượ c cung c p b i các công t c và c m bi n khác nhau này thành tín hi u đ ầ ể ượ logic có th đ c CPU s d ng. CPU đánh giá tr ng thái c a các đ u vào, ữ ế ầ c l u tr . CPU đ u ra và các bi n khác khi nó th c hi n m t ch ệ sau đó g i tín hi u đ c p nh t tr ng thái c a đ u ra.

(cid:0) ệ

ặ ươ ề ể ề ể ượ ử ụ c s d ng đ đi u khi n các thi CPU thành các ế ị ầ t b đ u ể ừ ổ ể chuy n đ i các tín hi u đi u khi n t ể ự có th đ

(cid:0) ạ ộ ộ

ề ầ ơ

ộ ơ ủ i d ng hoàn thi n hay b sung . N u ằ ng trình d

ươ ị ệ ạ ườ ự

ượ ể ớ ử ụ c ki m tra và s n sàng s d ng thì nó m i truy n sang

ậ ớ

ẳ ườ ươ ệ ể ơ ng trình đã đ ố ớ . Đ i v i các PLC l n th ọ ế t, đ c và ki m tra ch ng l p trình trên máy tính nh m h tr ng trình . Các ề ằ ị ậ đ n v l p trình

Các môđun đ u raầ ị ố giá tr s ho c t ng t ra khác nhau. ị ậ ỉ Bên c nh đó, m t b PLC hoàn ch nh còn đi kèm thêm m t đ n v l p trình ứ ể ị đ u có đ RAM đ ch a ế ằ b ng tay hay b ng máy tính. H u h t các đ n v ế đ n v l p trình ị ậ ơ ổ ướ ạ ự đ ng ch ỉ ơ ng là lo i CMOS có pin d phòng, ch khi nào là đ n v xách tay , RAM th bộ ươ ch ổ ợ ớ nh PLC ố ớ n i v i cho vi c vi ổ PLC qua c ng RS232, RS422, RS458, …

ươ

ự

ọ

ố

Ch

ng III: L a ch n PLC và

ơ ồ s đ ghép n i dây

ạ ộ : 3.1.3 Nguyên lý ho t đ ng

ạ ộ ơ ồ Hình 3.3. S đ nguyên lý ho t đ ng PLC

(cid:0) ề ạ ộ

ứ ộ ử ẽ ự ộ ể ượ ng trình đ

ẽ ọ ệ ạ ớ ắ ầ

ươ ớ

ế ể ự ươ c phát t ề ộ ượ ữ ể ề ng trình đi u khi n đ trong b c gi

ể CPU đi u khi n các ho t đ ng bên trong PLC. B x lý s đ c và ki m ứ ự ừ ươ tra ch t ng c ch a trong b nh , sau đó s th c hi n th t ệ ẽ l nh trong ch ng trình , s đóng hay ng t các đ u ra. Các tr ng thái ngõ ra ạ ộ ế ị ượ ấ t b liên k t đ th c thi. Và toàn b các ho t đ ng i các thi y đ ộ ộ ụ ự th c thi đó đ u ph thu c vào ch nh .ớ

(cid:0) ụ ệ ả ậ ở Vi

ứ ậ ả ậ ả

Các dòng PLC thông d ng t Nam: OMRON (Nh t B n), Siemens (CHLB Đ c), Delta (Đài Loan), Mitsubishi (Nh t B n), Keyence (Nh t B n) …

ố

ự ượ

ọ ể

ươ

ự

ủ

ọ

ơ ồ s đ ghép n i dây c đi m c a PLC và Ph

ng án l a ch n PLC

ươ ng III: L a ch n PLC và Ch Ư 3.2 u Nh

ượ

Ư 3.2.1 u Nh

ể c đi m :

(cid:0) Ư ể u đi m :

ứ ớ ả ỏ ơ i pháp dây c ng c v t lý nh h n so v i các gi

ợ ướ ậ ổ ễ ứ

ẩ ẵ ở

ạ

ứ ứ

ượ ứ ể ộ ậ ứ c ghi l i ngay l p t c ơ c sao chép nhanh h n và ít t n kém h n ượ ươ ố ữ c nh ng ch ơ ng trình

ườ ậ ệ

ượ ế ớ ư ng công nghi p . ố t b thông minh khác nh : máy tính , n i

ở ộ ạ + Kích th + Thay đ i d dàng và nhanh h n ẩ + PLC có ch c năng ch n đoán tích h p và ghi đè trung tâm + Ch n đoán có s n ể ượ ụ + Các ng d ng có th đ ể ượ ụ + Các ng d ng có th đ ể ớ ớ + Dung l ng b nh l n đ có th ch a đ ứ ạ ph c t p + Hoàn toàn tin c y trong môi tr ế ị + Giao ti p đ c v i các thi m ng , các môi Module m r ng.

(cid:0) Nh

ượ ể c đi m :

ỏ ả ộ

ộ ố ứ ả ầ

ườ i dùng ph i có trình đ chuyên môn cao + Đòi h i ng ề ầ + Giá thành ph n c ng cao, m t s hãng ph i mua thêm ph n m m ể ậ đ l p trình thêm

ươ

ự

ố

ơ ồ s đ ghép n i dây

Ch 3.2.2

ươ

ọ

ọ ng III: L a ch n PLC và ự ng án l a ch n PLC Ph

ấ

ụ

ệ ố

ủ ệ ố

ể

ề

ự

ụ

ế ề

ả ề

ể

ầ

ế

t

ạ ổ

ủ

ậ ệ

ượ

ộ ng b nh

ơ

ổ ơ

ả

ộ ớ ớ ầ ủ ố ườ

ụ ế ế ố ộ ử ủ ệ

ớ ộ ẫ trên ph thu c l n nhau : dung l ố ượ ng c ng vào/ ra hay dung ứ ạ ề ộ ệ ố ế

ả ư ề

ể

ộ

ầ

ng đ u vào/ ra trên m i môdun

ề

ấ

ầ

ộ

ở ộ

ề

ể

ặ

ả

ắ

ượ

ữ

ỏ

ạ ộ ậ ớ ượ

ộ ớ

ượ

ằ

ộ ng b nh đ

ế ố ả

ế

ộ

ớ ng b nh là dung l ủ ượ

ươ ế

ể ướ

ượ ng ng trình t xong và

ượ

ứ

ộ

D a vào quy mô c a h th ng, n u h th ng s n xu t theo dây chuy n thì có th phân dây chuy n ra làm nhi u c m d a trên ệ ặ đ c đi m công ngh . ầ ổ + Yêu c u c ng vào/ra c n thi + Lo i c ng vào ra ộ ớ ượ ng b nh + Dung l ả ố ộ + T c đ và kh năng c a CPU và t p l nh ấ ả ế ố T t c cá y u t ự ằ có r ng bu c tr c ti p đ n s l ộ ượ ng b nh l n thì t c đ x lý nhi u h n, ph c t p h n. l ố ượ ng đ u vào/ ra c a m t h th ng ph i có kh năng đáp S l ầ ả ứ ng đ s đ ng tin hi u c m bi n cũng nh đi u khi n ph n ấ ơ ấ công su t cho c c u tác đ ng. ỗ ố ượ + S l ể ể ữ ự + S cách ly gi a ph n đi u khi n và ph n công su t đi u khi n ơ ấ c c u tác đ ng. ầ + Nhu c u m r ng thêm kh năng đi u khi n và l p đ t thêm ầ đ u vào/ ra ớ ố ớ Dung l ng b nh đ i v i nh ng lo i b l p trình có kh năng ộ ở ộ m r ng b nh thì dung l c tăng lên b ng cách ố ắ g n thêm kh i m r ng nh h Y u t ề ươ ch ị ể không th xác đ nh tr ậ ự ượ ử ụ th t s đ Tuy nhiên có th

ở ộ ưở ng đ n dung l ượ ng trình đi u khi n. Dung l ươ c khi ch ể ể ề c s d ng đ đi u khi n h th ng c trùng dung l

ượ ng chính xác c a ch ng trình đó đ c vi ệ ố ứ ự ng d a trên m c đ ph c

ươ

ạ ủ t p c a ch

ể ướ ng trình

ọ

ố

Ch

ơ ồ s đ ghép n i dây

(cid:0)

ươ ự ng III: L a ch n PLC và ọ Ch n PLC S7200 Siemens

ả ế ể ừ ơ ứ ự

ợ . D dàng k t n i t

ớ

ợ ủ

ớ ặ ể ủ ụ ợ ộ ề ể ậ c a Siemens thích h p cho các ng d ng B đi u khi n l p trình S7200 ể ờ ứ ạ ề đ n gi n đ n ph c t p. Có tích h p th i gian th c. Có th đi u khi n t ấ ế ố ớ ươ ễ ự ố ở ộ ng t i các c u hình m r ng vào / ra s , vào / ra t ụ ề ứ phong phú phù h p v i nhi u ng d ng. ộ CPU S7200 c a SIEMENS thu c dòng Micro Programmable Logic Controler, v i đ c đi m:

ỏ ệ ư t b giao di n nh PC, HMI, S l ố ượ ng

ế ị ạ

ể ự ộ ừ ề cho các máy đ n l đ ng t ơ ẻ

ữ ề ả ấ

ộ ệ ố ể ớ

ế ị ư ạ t b giao di n nh PC, HMI.

ướ c nh giá thành thi + Kích th ỏ ứ ớ ạ ạ modul đa d ng t o nên các nh s c m nh l n. ụ ứ ượ ứ + Đáp ng đ c nh ng ng d ng đi u khi n t ế đ n các dây chuy n s n xu t. ạ ộ ế ố + Có th ho t đ ng đ c l p hay k t n i m ng trong m t h th ng l n. ế ố ớ ễ + D dàng k t n i t ạ ố ượ ộ ậ i các thi ạ ấ ợ ớ ệ ề ứ ng modul đa d ng t o nên các c u hình phong phú phù h p v i nhi u ng

S l d ng.ụ

(cid:0) Giao ti p PLC v i máy tính

ế ớ

ế ố ớ Hình 3.4. K t n i PLC v i máy tính

ươ

ự

ọ

ố

Ch

ng III: L a ch n PLC và

ơ ồ s đ ghép n i dây

Các b

ướ ể ế ố ớ c đ PLC k t n i v i máy tính :

ữ

ộ ả ế ố ể Computer

ể

ậ

ở ậ ầ ề V4.0 STEP 7 MicroWin SP9

ể ể ạ ọ ọ P.C/PPI cable(PPI), ch n ti p ế Properties đ ki m

ố ế ố

ế ố ươ ự ư ủ ổ Device Manager tr c đó

nh c a s ệ ướ ư ướ ấ Double i và b m

ạ Searching at 9.6 kbps

ế ố B1: K t n i cáp USB PPI gi a máy tính và S7 200 ư ậ B2: Ki m tra xem máy tính đã nh n driver cáp ch a: Chu t ph i vào (This PC)> Manage B3: Trong c a sử ổ Computer Management ch nọ Device Manager: Ki m tra có c ngổ Port và SIMATIC NET là đã nh n driver B4: M ph n m m l p trình B5: Ch nọ Communications,ch nọ Set PG/PC Interface B6: B n kéo xu ng ch n ổ tra c ng k t n i. ọ ổ ng t B7: Ch n c ng k t n i t B8: B mấ OK > OK > OK... đ n khi hi n nh hình bên d ế ể ử ế ố Click to Refesh đ th k t n i ờ ợ B9: B n ch đ i quá trình B10: K t n i thành công!

ươ

ự

ọ

ố

ơ ồ s đ ghép n i dây

ng III: L a ch n PLC và ố ơ ồ

Ch 3.3 S đ ghép n i dây

ơ ồ ố Hình 3.5. S đ ghép n i dây PLC

ươ

ậ

Ch

ƯƠ

Ậ

ng IV: L p trình PLC CH

NG IV : L P TRÌNH PLC

ổ 4.1 Phân c ng vào/ ra C ng vào :

ạ ộ

ả ạ

ổ ắ ầ I0.0 Máy b t đ u ho t đ ng I0.1 STAR I0.2 C 2 xylanh cùng ch y I0.3 Xylanh 2A1 đ yẩ I0.4 Xylanh 1A1 đ yẩ

I0.5 Motor khoan ch yạ ổ C ng ra : Q0.0 Motor khoan Q0.1 Q0.2 Xylanh 2A1 thu Q0.3 Xylanh 1A1 thu Q0.4

ươ

ậ

ng IV: L p trình PLC ả ồ

Ch 4.2 Gi n đ thang LAD

ươ

ậ

Ch

ng IV: L p trình PLC

ươ

ậ

Ch

ng IV: L p trình PLC

ả ồ Hình 4.1. Gi n đ thang LAD

ươ

ậ

ng IV: L p trình PLC

ữ

ả

ừ

Ch 4.3 Ngôn ng STL, gi

i thích t ng network

ể ệ ươ ệ ợ ng trình d

ườ ậ ươ i d ng t p h p các câu l nh. Đ ả ậ ầ ể ướ ạ i l p trình c n ph i hi u rõ ph ể ươ ng

ủ ế ữ ậ * Ngôn ng l p trình STL (Statement List) ươ ng pháp th hi n ch Là ph ằ ộ ạ t o ra m t ch ng trình b ng STL, ng ứ ử ụ th c s d ng 9 bit trong ngăn x p (stack) logic c a S7 200.

Ch

(cid:0) ừ

ệ ố

ạ ộ ạ ạ i và tr ng thái 1,2,3,9 ho t đ ng

ờ ạ ạ ộ ẩ ờ

ề ẩ

ạ ộ ạ ạ

ươ ậ ng IV: L p trình PLC ả Gi i thích t ng network : Network 1 : H th ng ho t đ ng Network 2 : Xylanh 2A1 đ y xong thu l ặ ộ ế Network 3 : Đ t b đ m th i th i gian khoan ch y ạ Network 4 : Tr ng thái Xylanh 1A1 đ y sang và thu v Network 5 : Network 6 : Network 7 : Network 8 : Network 9 : Network 10 : Network 11 : Motor ch y, tr ng thái 1 và 2 ho t đ ng Network 12 : Network 13 : Network 14 : Network 15 : (cid:0) Các tr ng thái : ạ

ố ướ

ị ạ ề i v bên trái ố ướ ẩ i cùng

ị

ả ẩ 1 : Xylanh 2A1 đ y sang bên ph i ẩ i cùng 2 : Xylanh 1A1 đ y xu ng d 3 : Motor khoan ch yạ 4 : Xylanh 1A1 kéo lên v trí cũ 5 : Xylanh 2A1 thu l 6 : Xylanh 1A1 đ y xu ng d 7 : Motor khoan ch yạ 8 : Xylanh 1A1 kéo lên v trí cũ 9 : Xylanh 2A1 đẩ 10 :

ươ

ậ

ng IV: L p trình PLC Ch ế 4.4 K t lu n

ể ế ạ ự ộ ể ớ ớ

ạ ả ầ ờ ề ư đ ng v i nhi u u đi m so v i các máy còn góp ph n làm gi m th i gian gia

Đ ch t o thành công máy khoan bán t ứ lo i máy có cùng ch c năng. Ngoài ra ệ ơ công trong công ngh c khí.

ử ụ Ư ể

ượ ơ ấ ơ ủ ệ ố ậ ả ẽ ơ ả ơ ể ơ c nên do đó c c u c khí s đ n gi n h n, và

ệ ả ơ

ữ ầ ố

ệ ệ

ễ ể ữ ậ ế ấ t c u trúc l nh cho máy c khí ạ ả ễ ọ ơ ỉ ằ ổ ấ ẩ

ễ ổ ủ ơ

ỉ ầ ệ ể ề ậ ầ

ỹ ợ ệ ề u đi m c a h th ng đi u khi n c khí s d ng PLC : + Do có kh năng l p trình đ hi u qu h n + PLC có ngôn ng l p trình d hi u, d h c và g n gi ng ngôn ng công ngh nên d dàng vi ầ + Thay đ i linh ho t s n ph m gia công ch b ng cách thay đ i c u trúc ph n ứ c ng c a c khí ể ạ + Không c n k năng l p trình cao mà ch c n hi u v công ngh là có th t o ra câu l nh thích h p