Giáo trình Lắp đặt, vận hành và bảo trì các hệ thống cơ điện tử (Ngành: Điện tử công nghiệp - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Lắp đặt, vận hành và bảo trì các hệ thống cơ điện tử (Ngành: Điện tử công nghiệp - Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Khái niệm chung về hệ thống cơ điện tử; lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì mô hình đèn giao thông; lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì mô hình đóng nắp sản phẩm;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Lắp đặt, vận hành và bảo trì các hệ thống cơ điện tử (Ngành: Điện tử công nghiệp - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận

UBND TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN GIÁO TRÌNH Môn đun: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ CÁC HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm của Trường cao đẳng nghề Ninh Thuận Năm 2019
1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
2 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Cao đẳng nghề, giáo trình Lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống cơ điện tử là một trong những giáo trình môn học đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logic. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 giờ gồm có: MĐ12-01: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ MĐ12-02: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG MĐ12-03: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH ĐÓNG NẮP SẢN PHẨM MĐ12-04: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM MĐ12-05: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH CÁNH TAY ROBOT Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng ta có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. . Ninh Thuận, ngày tháng năm 2019 Giáo viên biên soạn Trần Văn Linh
3 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................ 4 BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ ......................................... 7 1. Hệ thống cơ khí ............................................................................................................ 7 2. Hệ thống điện – điện tử ................................................................................................ 7 BÀI 2: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG ......................................................................................................... 10 1. Cấu trúc hệ thống đèn giao thông ............................................................................... 10 2. Giải thích về hệ thống điều khiển ............................................................................... 11 2.1. Bộ điều khiển sử dụng VĐK ................................................................................ 12 2.2. Bộ điều khiển sử dụng PLC ................................................................................. 12 3. Thiết kế phần cứng ..................................................................................................... 13 4. Lập trình điều khiển ................................................................................................... 13 5. Kết nối và vận hành................................................................................................... 16 BÀI 3: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH ĐÓNG NẮP SẢN PHẨM ................................................................................................. 17 1. Cấu trúc mô hình ........................................................................................................ 17 2. Thiết kế phần cứng ..................................................................................................... 17 3. Lập trình điều khiển.................................................................................................... 18 4. Kết nối và vận hành ................................................................................................... 21 BÀI 4: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM ................................................................................................ 27 1. Cấu trúc mô hình ........................................................................................................ 27 2. Thiết kế phần cứng ..................................................................................................... 27 3. Lập trình điều khiển.................................................................................................... 29 4. Kết nối và vận hành .................................................................................................... 32 BÀI 5: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH CÁNH TAY ROBOT ........................................................................................................ 38 1. Cấu trúc mô hình (ROBOT STATION) ..................................................................... 38 1.1. hệ thống điều khiển: ............................................................................................. 38 1.2. Cơ cấu chấp hành: ................................................................................................ 38 2.Thiết kế phần cứng: ..................................................................................................... 39 3. Lập trình điều khiển: .................................................................................................. 40 4. Kết nối và vận hành .................................................................................................... 51
4 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ Cao đẳng nghề, giáo trình Lắp đặt, vận hành và bảo trì các hệ thống cơ điện tử là một trong những giáo trình mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 90 giờ gồm có: MĐ32 -01: Khái niệm chung về Hệ thống cơ điện tử MĐ32 -02: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì mô hình đèn giao thông MĐ32-03: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì mô hình đóng nắp sản phẩm. MĐ32 -04: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì mô hình phân loại sản phẩm. MĐ32 -05: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì mô hình cánh tay robôt. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học củng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Ninh Thuận, ngày tháng năm 2019 Giáo viên biên soạn Trần Văn Linh
5 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ CÁC HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Mã số của mô đun: MĐ 32 Thời gian mô đun: 90h; (Lý thuyết: 15h; Thực hành: 72h; KT: 3h) I. Vị trí, tính chất của mô đun: Mô đun này học sau các môn học: An toàn lao động; Vật liệu điện; Đo lường điện; Mạch điện; Cài đặt và thử nghiệm các hệ thống điều khiển với PLC; Thiết lập cấu hình và lập trình điều khiển PLC trong hệ thống tự động; Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, vận hành và bảo trì các hệ thống cơ điện tử; Lắp đặt và kiểm tra hệ thống điều khiển khí nén và thủy lực. Là mô đun bắt buộc trong đào tạo nghề cơ điện tử. II. Mục tiêu mô đun: * Về kiến thức: - Hiểu được Cấu trúc của một hệ thống CĐT - Mô phỏng được các hệ thống CĐT căn bản - Phân tích được nguyên lý làm việc của các hệ thống CĐT căn bản * Về kỹ năng: - Cân chỉnh được các hệ thống CĐT theo yêu cầu đề ra - Lắp được các các hệ thống CĐT ứng dụng trong công nghiệp; - Kiểm tra sửa chữa đạt yêu cầu về thời gian với độ chính xác; - Thay thế các linh kiện, bộ phận trong các hệ thống CĐT hư hỏng. * Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Tự giác, tích cực, chủ động và hợp tác trong học tập.
6 III. Nội dung mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Tiết STT NỘI DUNG GIẢNG DẠY TS LT TH KT Ghi chú PPCT Bài 1: Khái niệm chung về Hệ 1 1-2 2 2 thống cơ điện tử Bài 2: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, 2 3-18 vận hành và bảo trì mô hình đèn 16 2 14 giao thông Bài 3: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, 3 19-34 vận hành và bảo trì mô hình đóng 16 2 13 1 nắp sản phẩm. Bài 4: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, 4 35-62 vận hành và bảo trì mô hình phân 28 4 23 1 loại sản phẩm. Bài 5: Lắp đặt, lập trình, kiểm tra, 5 63-90 vận hành và bảo trì mô hình cánh 28 5 22 1 tay robôt. Tổng: 90 15 72 3
7 BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ MĐ 32 - 1 Mục tiêu của bài: - Nhận thức được tầm quan trọng hệ thống sản xuất linh hoạt đối với sản xuất hiện đại - Coi trọng công nghệ thông tin và tự động hóa trong nền sản xuất tiên tiến - Phân tích được cấu trúc của MPS - Nhận diện được các hệ thống MPS Nội dung của bài: 1. Hệ thống cơ khí Trong quaù trình coâng nghieäp hoaù, hieän ñaïi hoaù cuûa ñaát nöôùc, Ñaûng vaø Nhaø nöôùc ta ñaõ chuû tröông ñaàu tö phaùt trieån caùc ngaønh khoa hoïc coù haøm löôïng tri thöùc cao, vôùi vai troø quan troïng cuûa mình töï ñoäng hoùa ñöôïc xem laø moät trong nhöõng lónh vöïc chuû ñaïo nhaän ñöôïc söï quan taâm ñoù. Vôùi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät, töï ñoäng hoaù ngaøy nay khoâng chæ goùi goïn ôû moãi moät ngaønh nhö cô khí, ñieän, ñieän töû, tin hoïc… Maø laø söï keát hôïp haøi hoaø cuûa taát caû caùc ngaønh treân. Chính söï keát hôïp haøi hoøa ñoù töï ñoäng hoùa ñaõ ñaït ñöôïc nhieàu thaønh töïu cao. Ñeå giuùp cho ngöôøi hoïc sau khi ñaõ cô baûn hoøan taát caùc moân hoïc chuyeân ngaønh coù theå tieáp caän vôùi moät heä thoáng saûn xuaát töï ñoäng ngay töø khi coøn ngoài treân gheá nhaø tröôøng, haõng Festo (Ñöùc) ñaõ cheá taïo ra moâ hình traïm MPS (Modular Production System). Traïm MPS laø moät coâng cuï daïy hoïc ñöôïc xem laø lyù töôûng nhaát, heä thoáng goàm coù 9 traïm, noù laø moät quaù trình saûn xuaát gia coâng coù tính chaát lieân tuïc, töø vieäc caáp phoâi, gia coâng, laép raùp ñeán phaân loïai saûn phaåm, gaén lieàn vôùi quaù trình saûn xuaát trong thöïc teá. Traïm MPS laø söï keát hôïp haøi hoaø giöõa ñieän, ñieän töû, cô khí, tin hoïc, thuyû löïc, khí neùn, vaø kyõ thuaät laäp trình PLC, moâ phoûng baèng phaàn meàm Cosimir, giaùm saùt heä thoáng saûn xuaát baèng phaàm meàm WinCC… 2. Hệ thống điện – điện tử Trên thực tế sự gắn kết hữu cơ nhiều công nghệ trong một sản phẩm đã có từlâu trước cả khi khái niệm “cơ điện tử” mà các chuyên gia Nhật đưa ra. Ví dụ công nghiệp hàng không, công nghiệp vũ trụ và công nghiệp quốc phòng đã cho ra các sản phẩm như máy bay, tên lửa có điều khiển, tàu ngầm trinh sát không người lái hàng thập kỷ nay. Các sản phẩm này được tích hợp một cách hữu cơ các công nghệ cơ, điện, điện tử, máy tính, điều khiển, cảm biến cơ cấu chấp hành và là
8 những sản phẩm cơ điện tử cao cấp cỡ lớn cả về chức năng và giá thành phục vụ cho những mảng thị trường đặc chủng. Do tính đặc thù của các sản phẩm này mà các kỹ năng liên kết các công nghệ của nó đã không được phổ cập trong một thời gian dài. Ta có thể nhận thấy với sự phát triển của khoa học công nghệ nhất là công nghệ vi xử lý _xu thế phát triển của cơ điện tử đã và đang chuyển dần từ các sản phẩm cơ điện tử cao cấp (máy bay, tên lửa...) đến các sản phẩm cơ điện tử công nghiệp (ôtô, camera, robot gia đình...). Người Nhật đã đi tiên phong trong hướng này và đã cho ra đời khái niệm “cơ điện tử” vào cuối những năm 60 đầu năm 70 của thế kỷ 20. Đây thực sự là một công nghệ làm thay đổi thế giới. Tuy nhiên các sản phẩm cơ điện tử công nghiệp chừng mực nào đó còn có nhiều thách thức cao hơn so với các sản phẩm của công nghệ hàng không do nó không phải là sản phẩm của một ngành chuyên dụng. Cơ điện tử công nghiệp phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt của thị trường sản phẩm chế tạo hàng loạt, như chu kỳ đổi mới sản phẩm ngắn, giá cả cạnh tranh và thời gian đưa ra thị trường phải nhanh. Do vậy, cơ điện tử công nghiệp không chỉ đơn thuần có tư duy thiết kế hệ thống mà phải có cả tư duy thiết kế hướng sản phẩm. * Xu thế thứ hai là sự chuyển dịch thay thế các chức năng, nguyên lý và thiết kế cơ khí sang các giải pháp phần mềm được thể hiện trong các hệ nhúng ở các sản phảm cơ điện tử. Xu thế chuyển các chức năng cơ khí vào phần mềm đã được khẳng định qua tỷ lệ giữa phần cơ/phần cứng/phần mềm trong việc phát triển các sản phẩm cơ điện tử. 15 năm trước đây, tỷ lệ này là 60/25/15. Vào năm 1998, tỷ lệ này còn 30/15/55 và hiện nay tỷ lệ phần mềm còn cao hơn. Hiện nay, phần mềm tạo nên sự linh hoạt và độ tự do lớn trong thiết kế các sản phẩm cơ điện tử. Phần lớn phần mềm được thể hiện trong các chíp phần cứng, do vậy ta hiểu thiết kế phần mềm ở đây là sự thiết kế phối hợp cứng/mềm (hardware/software co-design). Tuy nhiên, hiện nay đã xuất hiện nhiều công nghệ cho phép tạo ra các chíp cứng chuyên dụng trên cơ sở lập trình phần mềm như công nghệ PSoC (Programmable System on Chip) của hãng CypressMicroSystem mà trong hội nghị này có nhiều báo cáo đề cập đến. * Xu thế thứ ba là sự chuyển dịch từ phương pháp tiếp cận trên cơ sở phối ghép hệ thống nhỏ sang phương pháp tiếp cận hệ thống lớn toàn cục. Phần lớn các sản phẩm cơ điện tử hiện nay được phát triển trên cơ sở phối ghép các hệ thống nhỏ thành hệ thống tích hợp. Bản chất của phương pháp này là từng hệ nhỏ (cơ khí, điện tử, phần mềm...) được thiết kế độc lập nhưng chú trọng đến việc phối ghép với các hệ thống con còn lại. Một khi các phương thức phối ghép đã được xác định thì mỗi hệ thống con được thiết kế độc lập theo các phương pháp
9 truyền thống của mình. Với cách tiếp cận này thì không thực sự cần thiết phát triển một công nghệ thiết kế mới để đạt đưọc các tính năng vượt trội mà sự kết hợp liên ngành mang lại. Trong khi đó những giá trị gia tăng, những chức năng ưu việt của cơ điện tử lại xuất phát từ sự gắn kết hữu cơ giữa các công nghệ. Do vậy, nhu cầu tất yếu và cũng là một xu thế phát triển của cơ điện tử hiện nay là tìm ra được các cơ sở khoa học, mô hình và công cụ để có thể mô hình hoá, phân tích, tổng hợp, mô phỏng và chế thử các hệ thống liên kết đa công nghệ. Điều này sẽ tạo cho cơ điện tử một sự phát triển nhảy vọt, có cơ sở khoa học chắc chắn, các sản phẩm cơ điện tử sẽ được thiết kế theo phương pháp từ trên xuống (topdown) khác với cách thiết kế đi từ dưới lên (bottom – up) đang phổ biến hiện nay. * Xu thế thứ 4 là cơ điện tử ngày càng mở rộng, gắn kết với các công nghệ mới khác và đi từ vĩ mô sang thế giới vi mô: Ngoài các sản phẩm và hệ thống cơ điện tử thông thường, ta thấy đã xuất hiện nhiều sản phẩm vi cơ điện MEMS (MicroElectromechanical Microelectronic Systems) và đang nghe nhiều đến lĩnh vực công nghệ cao Nano NEMS (Nano Electromechanical - Nanomechotronic Systems). Trong khi cơ điện tử thông thường và vi cơ điện MEMS dựa trên cơ sở khoa học của cơ học và lý thuyết điện từ trường, thì công nghệ Nano NEMS dựa trên cơ sở khoa học của cơ lượng tử và đi sâu vào thế giới vi mô phân tử. Công nghệ Nano hứa hẹn nhiều kết quả và ứng dụng phi thường nhưng còn rất nhiều thách thức đòi hỏi nhiều thời gian và đầu tư. Với bản chất gắn kết nhiều công nghệ cao trong một sản phẩm, cơ điện tử ngày càng tích hợp
10 BÀI 2: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG MĐ 32 - 2 Mục tiêu của bài: - Trình bày được nguyên lý hoạt động của trạm gia công hệ thống mô hình đèn giao thông và phương pháp điều khiển. Yêu cầu: - Vẽ được sơ đồ kết nối phần cứng của hệ thống. - Lập trình cho mô hình hoạt động chính xác, an toàn. Nội dung bài 1. Cấu trúc hệ thống đèn giao thông Cách làm mô hình đèn giao thông đặt ngay ngã tư đường Hình 2.1 Ngày nay, mô hình đèn tín hiệu giao thông với 3 màu xanh – vàng – đỏ đã được áp dụng cho hầu hết các nước trên thế giới, bộ đèn tín hiệu giao thông dừng và di chuyển. Đèn đường là một thiết bị quan trọng, không những an toàn cho các phương tiện mà còn giúp giảm ùn tắc giao thông vào giờ cao điểm. Với việc tạo dựng một mô hình đèn giao thông ngã tư giúp ta hình dung được toàn bộ phương tiện trên sa bàn được thiết kế . Mô hình đèn giao thông là một trong những mô hình thực hành có tính thực tế cao. Giúp sinh viên thực hành đầy đủ các bài có tính thực tế như thực hành lập trình đèn giao thông ngã tư, ngã sáu từ lập trình cơ bản đến nâng cao, và lập trình
11 thực tiễn. Mô hình đèn giao thông được thiết kế với đầy đủ tính năng của hệ thống điều khiển đèn tín hiệu giao thông trong thực tế. Sau khi mô hình đã hoàn thiện chúng ta cần trang trí để bổ sung ánh sáng làm cho mô hình thêm sinh động hơn cùng với cột đèn mô hình và những chiếc đèn led . 2. Giải thích về hệ thống điều khiển * Để bắt tay vào làm , chúng ta cần chuẩn bị vài thứ : Bìa cứng , kích thước tùy ý nhưng tối thiểu là 62x49cm , giấy A4 , máy in , 1 mạch điều khiển Arduino, dây điện dài tầm hơn nữa mét . Chuẩn bị 12 cái đèn LED với 3 màu chia đều xanh – đỏ – vàng . Một công tắc , thước, bút chì , dao cắt giấy bìa cứng , súng bắn keo , băng keo dính, mỏ hàn và chỉ hàn. Thiết kế bộ phận bên dưới sa bàn theo hình hộp Hình 2.2 Bạn có thể thiết kế chiếc hộp theo ý tưởng riêng của mình hoặc sử dụng mẫu trong bài viết này (với đơn vị đo là cm) hoặc sử dụng một hộp sẵn có trong gia đình. Nếu sử dụng mẫu trong hình bên dưới thì bạn chỉ cần cắt đầy đủ theo các đường liền và gấp lại theo đường nét đứt.
12 2.1. Bộ điều khiển sử dụng VĐK Hình 2.3 Để hàn các LED đúng vị trí thì bạn cần phải sử dụng mẫu PDF này, in ra rồi dán vào hộp giấy carton và tạo ra các lỗ giống như trên hình đã đánh dấu. Tiếp theo, bạn cần đặt đúng màu vào các lỗ và tiến hành hàn với sự trợ giúp của phần mềm mô phỏng sơ đồ mạch điện Fritzing. 2.2. Bộ điều khiển sử dụng PLC
13 3. Thiết kế phần cứng Hình 2.4 Công việc tiếp theo là cắt một tấm bìa khổ 28.5cm x 19.5cm rồi dán một bản in giấy màu lên nó để được mô hình ngã tư giống như hình chụp bên dưới. Bạn sử dụng hai tập tin này để in ra bản mẫu, gồm Crossing roads.pdf và Straight road.pdf. Để cố định vị trí các con đường, cũng như vị trí các đèn LED thì bạn nên sử dụng keo dán hoặc keo nóng. Cuối cùng là in các đường thẳng và dán nó vào bên dưới nắp hộp. Hoàn thành mặt bên ngoài của hộp Hình 2.5 4. Lập trình điều khiển Đèn giao thông là là loại đèn quen thuộc đối với mỗi chúng a khi tham gia giao thông. Nó giúp phân luồng hiệu quả qua hệ thống đèn báo gồm 3 màu:
14 Xanh, đỏ, vàng. Đối với các bạn học khối ngành kĩ thuật thì việc mô phỏng hệ thống đèn giao thông trở nên khá quen thuộc. Để mô phỏng đèn giao thông ngã tư, người ta sử dụng Arduino để điều khiển các đèn led. Dưới đây là mô hình của đèn giao thông ngã tư sử dụng Arduino. Mô hình gồm 4 cột đèn, mỗi cột gồm 1 led 7 tahnh để hiện số đếm ngược và 3 màu đỏ, vàng, xanh. Nguyên lí hoạt động: Hai cột đối diện nhau sẽ chạy giống nhau: cùng thời gian và màu đèn. Thời gian đèn đỏ bằng tổng thời gian đèn xanh va đèn vàng. (đỏ = xanh + vàng). Có 2 nút để cài đặt thời gian của đèn vàng và đèn xanh. Sơ Đồ Nguên Lí Hoạt Động: Hình 2.6. Sơ Đồ Nguyên Lí Hoạt Động Của Mô Hình Đèn Giao Thông
15 Hình 2.7. Lưu Đồ Thuật Toán Của Mô Hình Đèn Giao Thông
16 5. Kết nối và vận hành Hình 2.7. Mạch In 3D Của Mô Hình Đèn Giao Thông Hình 2.8
17 BÀI 3: LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH, KIỂM TRA, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÔ HÌNH ĐÓNG NẮP SẢN PHẨM MĐ 32 - 3 Mục tiêu của bài: - Trình bày được nguyên lý hoạt động của trạm gia công hệ thống mô hình đèn giao thông và phương pháp điều khiển. Yêu cầu: - Vẽ được sơ đồ kết nối phần cứng của hệ thống. - Lập trình cho mô hình hoạt động chính xác, an toàn. Nội dung bài 1. Cấu trúc mô hình -Taùch rôøi (separate out) phoâi (workpiece) ra khoûi ngaên chöùa (stack magaqzine module) -Vaän chuyeån (transfer) caùc phoâi sang traïm keá baèng thieát bò tay quay (rotary drive) coù gaén giaùc huùt (suction cup). Trạm đóng nắp sản phẩm có các modul sau: -Ngaên chöùa (stack magazine module) -Module vaän chuyeån (changer module) -Module ñaåy phoâi (trolley) -Baûng ñieàu khieån (control console) -Board maïch PLC (PLC board) -Baøn laép thieát bò (profile plate) 2. Thiết kế phần cứng -Module ngaên chöùa phoâi: Taùch phoâi ra khoûi ngaên chöùa baèng xy lanh taùc ñoäng keùp (double acting cylinder), xy lanh naøy ñaåy phoâi döôùi cuøng cuûa ngaên chöùa ra vò trí ñeå chuaån bò vaän chuyeån. Caùc phoâi trong ngaên chöùa hình troøn ñöôïc nhaän bieát baèng caûm bieán quang thu phaùt ñoäc laäp (optoelectronic sensor) (B4). Vò trí cuûa phoâi ñaåy ra ñöôïc
18 nhaän bieát baèng caûm bieán tieäm can nam chaâm (magnetic proximity sensor) (1B1, 1B2). - Module vaän chuyeån: Laø moät thieát bò söû duïng khí neùn. Phoâi ñöôïc nhaët baèng giaùc huùt vaø vaän chuyeån baèng thieát bò quay. Goùc quay coù theå ñieàu chænh töø 0 ñeán 1800 baèng caùch söû duïng thieát bò cô khí ñeå caûn laïi. Vò trí cuoái ñöôïc phaùt hieän baèng coâng taéc haønh trình (limitted sensor) (3S1, 3S2). 3. Lập trình điều khiển - Ñieàu kieän hoïat ñoäng: + Caûm bieán quang thu phaùt ñoäc laäp (B4) nhaän bieát coù phoâi trong ngaên chöùa +Caûm bieán thu tín hieäu hoàng ngoaïi (IP_FI) nhaän bieát traïm 2 khoâng baän +Ngöôøi duøng nhaán nuùt Start (S1) - Quy trình hoïat ñoäng: Nhaán nuùt Start: + Tay quay quay sang traïm 2 + Piston ñaåy phoâi ra khoûi ngaên chöùa + Tay quay quay veà traïm 1 + Giaùc huùt huùt phoâi + Tay quay quay sang traïm 2 ñoàng thôøi piston ñaåy phoâi ruùt veà + Giaùc huùt nhaû phoâi + Tay quay quay veà traïm 1, keát thuùc chu trình Nhaán nuùt Stop: Heä thoáng ngöøng hoïat ñoäng Nhaán nuùt Reset: + Piston ôû vò trí ngoøai + Giaùc huùt nhaû phoâi + Tay quay ôû traïm 1 Theå hieän döôùi daïng kyù hieäu: Piston ñaåy phoâi (A):
19 A+: Piston ruùt vaøo (phoâi bò ñaåy ra) A-: Piston ñi ra Tay quay (B): B+: Tay quay quay sang traïm 2 B-: Tay quay quay veà traïm 1 Giaùc huùt (C): C+: Giaùc huùt huùt phoâi C-: Giaùc huùt nhaû phoâi Chu trình: Start + X1 Y1(B+) -> X2(Y1 3S2) Y2(A+) ->X3(Y2) Kí Địa Möùc logic ôû traïng Chức năng hiệu chỉ thaùi bình thöôøng Cảm biến tiệm cận nam châm, báo hiện tại 1B2 I0.1 0 piston đang ở vị trí bên ngoài (phoâi chöa ñöôïc ñaåy ra) Cảm biến tiệm cận nam châm, báo hiện tại 1B1 I0.2 0 piston đang ở bên trong (phoâi ñaõ ñöôïc ñaåy ra) Cảm biến áp suất chân không. Cho biết đủ 2B1 I0.3 0 áp suất chân không để hút phôi Công tắc hành trình điện cơ. Cho biết tay 3S1 I0.4 0 quay đang ở trạm 1 3S2 I0.5 0 Công tắc hành trình điện cơ. Cho biết tay quay đang ở trạm 2. Cảm biến quang thu phát độc lập. Cho biết B4 I0.6 1 phoâi coù trong ngăn chứa