Luận văn:Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống cấp phôi và khoan tự động phục vụ cho đào tạo tại trường cao đẳng nghề Quy Nhơn

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

162
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dựa trên cơ sở các thiết bị điều khiển tự động đề tài nghiên cứu được áp dụng để thiết kế chế tạo mô hình cấp phôi tự động được điều khiển bằng rơle.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống cấp phôi và khoan tự động phục vụ cho đào tạo tại trường cao đẳng nghề Quy Nhơn

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N PHƯ C VÂN Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. TR N XUÂN TÙY Ph n bi n 1: …………………………………. NGHIÊN C U THI T K CH T O H TH NG C P PHÔI Ph n bi n 2: …………………………………. VÀ KHOAN T Đ NG PH C V CHO ĐÀO T O T I TRƯ NG CAO Đ NG NGH QUY NHƠN Lu n văn s ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i Chuyên ngành: Cơ khí ch t o máy h c Đà N ng vào ngày…... tháng …… năm 2011. Mã s : 60.52.04 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin-H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng – Năm 2011
1 2 M Đ U khoan, khoét, tarô và các lo i máy c t tôn, máy cu n tôn, máy d p, các lo i máy t o hình khác. 1. TÍNH C P THI T C A Đ TÀI 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U Nư c ta hi n nay ñang trong quá trình phát tri n, nhu c u v t Thi t k , ch t o m t h th ng c p phôi và khoan t ñ ng trong ñ ng hoá trong h th ng ñi u khi n là r t c n thi t. M c ñ t ñ ng ñó ng d ng ñi u khi n PLC và WinCC ñ thi t k giao di n ngư i hoá nư c ta v n trình ñ th p chưa phát huy h t th m nh c a nó. và máy nh m ph c v cho Đào t o t i Trư ng Cao Đ ng Ngh Quy Chính vì l ñó mà các s n ph m làm ra ñ t ch t lư ng chưa cao và Nhơn năng su t th p, nhìn chung trình ñ t ñ ng còn ph thu c nhi u vào s c ngư i, chưa th y ñư c k t qu mà nó ñem l i. Đ ng th i chúng 3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U ta cũng ph i tìm hi u nó m t cách ñúng ñ n. Do ñó, ph n này ta s 3.1. Đ i tư ng nghiên c u bi t ñư c cách ho t ñ ng, cách ñi u khi n không ph i m t cách khái H th ng c p phôi và khoan t ñ ng. quát mà m t cách c th . 3.2. Ph m vi và n i dung nghiên c u Xu t phát t nhu c u th c t c a Trư ng Cao Đ ng Ngh Quy + Nghiên c u ng d ng k thu t ñi u khi n t ñ ng ñ thi t Nhơn c n có ngành cơ ñi n t mà n u mua các thi t b t ñ ng t k , ch t o H th ng c p phôi và khoan t ñ ng. nư c ngoài thì r t ñ t ti n. Vì v y, c n nghiên c u thi t k , ch t o + L p chương trình ñi u khi n thi t b . thi t b t ñ ng ph c v cho vi c ñào t o là h t s c c n thi t. Đ tài “ + Mô ph ng ho t ñ ng c a máy trên máy vi tính, ng d ng Nghiên c u thi t k , ch t o h th ng c p phôi và khoan t ñ ng WINCC ñ ñi u khi n và giám sát các quá trình t ñ ng hoá trong ph c v cho Đào t o t i Trư ng Cao Đ ng Ngh Quy Nhơn” b ng quá trình s n xu t và thu th p d li u. PLC là m t hư ng ñi c n thi t và ñúng ñ n do có ñư c h tr v ki n th c l p trình, kh năng cung c p và ñ m b o các thi t b ph n c ng. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U S d ng PLC còn cho phép kh năng phát tri n ti p theo và m r ng - ng d ng lý thuy t v ñi u khi n khí nén, lý thuy t v PLC, c a ñ tài. WinCC (giao di n ñi u khi n Ngư i-Máy HMI) ñ thi t k h th ng c p phôi và khoan t ñ ng Giúp cho sinh viên làm quen v i vi c thi t k , ch t o và s a - Nghiên c u th c nghi m: Ch t o s n ph m hoàn ch nh t ñ ng ch a các h th ng ñi u khi n t ñ ng trong ngành cơ khí, cơ ñi n t . ñi u khi n b ng PLC và giám sát trên giao di n WinCC. Làm quen l p trình PLC và l p trình, khai báo các bi n trên WinCC + K t h p b ñi u khi n PLC S7-200 và WinCC, SQL (ngôn ng ñ ñi u khi n, giám sát, thu th p và lưu tr , qu n lý d li u trên máy truy v n, qu n lý cơ s d li u) ñ ñi u khi n t ñ ng quá trình c p tính. phôi và khoan, thu th p, giám sát, x lý và lưu tr d li u. Đ tài nghiên c u vi c s d ng PLC k t n i máy vi tính thông 5. D KI N K T QU Đ T ĐƯ C qua ng d ng WinCC cho quá trình ñi u khi n, giám sát, thu th p và Dùng trong h c t p cho sinh viên ngành cơ khí và ngành cơ lưu tr d li u cho các máy khoan. K t qu này còn ñáp ng ti m ñi n t . năng phát tri n m r ng trong tương lai v i h th ng dây chuy n
3 4 6. HƯ NG PHÁT TRI N CHƯƠNG 1 Thi t k , ch t o các mô hình h c t p khác. CƠ S LÝ THUY T NG D NG 7. C U TRÚC LU N VĂN: Ngoài ph n m ñ u, k t lu n và ki n ngh , danh m c tài li u 1.1. GI I THI U T NG QUÁT V CÁC THI T B D Y H C tham kh o và các ph l c, n i dung chính c a lu n văn ñư c chia 1.1.1. Nhu c u c a vi c t ñ ng hóa thành 4 chương như sau: 1.1.2. Ý tư ng thi t k mô hình Chương 1: Cơ s lý thuy t ng d ng Xu t phát t ý tư ng xây d ng m t mô hình gia công khép kín Gi i thi u t ng quát v thi t b d y h c, ng d ng khí nén t khâu c p phôi t ñ ng ñ n thành ph m và qu n lý d li u trên vào máy công c , nhu c u t ñ ng hoá, lý thuy t ñi u khi n khí nén, ñi n - khí nén, lý thuy t ñi u khi n logic, lý thuy t ñi u khi n l p máy tính, kh c ph c ghi l i s li u b ng tay. trình PLC ñ ng d ng thi t k h th ng c p phôi và khoan t ñ ng. Chương 2: Thi t k h th ng c p phôi và khoan t ñ ng D a trên cơ s chương 1 tính toán thi t k h th ng c p phôi và khoan t ñ ng s d ng các ph n t ñi u khi n ñi n – khí nén và l p trình PLC ñ t ñ ng hoá quá trình s n xu t. Chương 3: Thi t k h th ng ñi u khi n Trong ph n này gi i thi u v l p trình chương trình ñi u khi n, k t n i v i các ph n t ñi u khi n khí nén ñ ñi u khi n quá trình ho t ñ ng c a máy. Gi i thi u máy th c nghi m. Chương 4: Thi t k chương trình mô ph ng ho t ñ ng c a h th ng Hình 1.1. Sơ ñ nguyên lý c a h th ng c p phôi và khoan t ñ ng Hư ng d n thi t k chương trình mô ph ng ñi u khi n, giám sát và hư ng d n v n hành ñi u khi n, giám sát h th ng c p phôi và 1. Xylanh 1 6. Xylanh 2 11. Xylanh 4 khoan t ñ ng. 2. ch a phôi 7. C m bi n 2 12. Đ ng cơ khoan 3. C m bi n 1 8. Xylanh 5 13. Thùng ch a phôi 4. Phôi 9.B ng ñi u khi n 14. Xylanh 3 5. Băng T i 10. C m bi n 3 15. Khung giá ñ 1.2. H ĐI U KHI N KHÍ NÉN NG D NG TRONG Đ TÀI 1.2.1. Van ñi u khi n Trong ñ tài ch n Van solenoid 5/2 ñi u khi n b ng nam châm ñi n ng d ng nghiên c u.
5 6 1.2.2. B l c khí. 1.2.3. M ng ñư ng ng c p khí nén. 1.2.4. Van ñi u ch nh áp su t. Ph n t x lý Ph n t ñưa tín hi u Cơ c u ch p hành 1.2.5. Van ch n và ñi u khi n 1.2.6. Van an toàn. 1.2.7. Van ti t lưu Van ti t lưu có nhi m v thay ñ i lưu lư ng dòng khí nén, có Hinh 1.3. Sơ ñ kh i thi t b ñi u khi n nghĩa là thay ñ i v n t c c a cơ c u ch p hành. - Đ i tư ng ñi u khi n: Là các lo i thi t b , máy móc trong k thu t. 1.2.8. Các c m bi n C m bi n là thi t b ño s d ng ñ l y tín hi u ph n h i trong 1.3.1.2. Ph n t logic c a khí nén m ch ñi u khi n h kín. Hi n nay, có hai lo i c m bi n là : c m bi n 1.3.2. M ch ñi u khi n ñi n khí nén tương t và c m bi n s .Trong ñ tài này, tác gi dùng các c m bi n 1.3.2.1. Khái ni m ti m c n c m ng t . Kho ng cách phát hi n t 5-10mm. Các h th ng ñi u khi n b ng ñi n-khí nén là s k t h p gi a 1.2.9. Bi n t n: Trong h th ng, bi n t n ñư c dùng ñ thay ñ i t c các ph n t ñi n và khí nén. M ch ñi u khi n thư ng s d ng ñi n áp ñ c a ñ ng cơ ba pha. th p, ñi n áp m t chi u. H th ng l p ráp ñi n-khí nén có th bi u 1.3. LÝ THUY T ĐI U KHI N LOGIC di n m t cách t ng quát như hình 1.27 dư i ñây. 1.3.1. M ch ñi u khi n khí nén M ch ñi u khi n thông thư ng là ñi n m t chi u 24V DC. 1.3.1.1. Khái ni m Theo tiêu chu n DIN 19226 c a C ng hòa liên bang Đ c, ñi u Cơ c u ch p hành khi n là quá trình c a m t h th ng, trong ñó dư i tác ñ ng c a m t hay nhi u ñ i lư ng vào, nh ng ñ i lư ng ra ñư c thay ñ i theo m t M ch ñi n ñi u khi n qui lu t nh t ñ nh c a h th ng ñó. Nút nh n M t h th ng ñi u khi n bao g m: Thi t b ñi u khi n và ñ i tư ng ñi u khi n. Uvào= 220v Tín hi u nhi u 50Hz Z Dây chuy n s n xu t U = 24v Đ i tư ng ñi u khi n M ng ñi n B phân ph i ñi n Xe Rơ le Ph n t ñi u khi n Nam châm ñi n Xe 1 Thi t b ñi u khi n Xa Hình 1.4. H th ng l p ráp ñi n khí nén Xe 2 1.3.2.1. Ph n t logic và sơ ñ logic Hình 1.2. Sơ ñ h th ng ñi u khi n 1.4. THI T B ĐI U KHI N L P TRÌNH PLC - Thi t b ñi u khi n: Bao g m các ph n t ñưa tín hi u vào; ph n t x lý tín hi u và cơ c u ch p hành, hình 1.3. 1.4.1. Sơ lư c v b ñi u khi n PLC 1.4.2. C u trúc, nguyên lý ho t ñ ng c a PLC
7 8 1.4.2.1. C u trúc: M t PLC b t kỳ ñ u có các thành ph n c u t o 1.4.3. Gi i thi u các lo i PLC c a Siemens như sau: B nh chương trình Timer B ñ m Kh i vi x lý vào ra trung tâm + B ñ m H ñi u hành Bit c . Hình 1.6. H th ng ñi u khi n s d ng PLC C ng vào ra 1.4.3.1. Th h PLC S7 200 Qu n lý ghép n i 1.4.3.2. Các thành viên h S7 – 200 C ng ng t và ñ m t c ñ cao ñây, ph n c ng dùng PLC S7-200, CPU 224 c a Siemens. - S c ng vào / ra s : 14 DI DC/10 DO Relay 2 A - B nh : 16KB/24KB Code/10KB Data Hình 1.5. Sơ ñ kh i h th ng PLC - S c ng/chu n giao ti p d li u: 2/RS485 1.4.2.2. Nguyên lý ho t ñ ng c a PLC. - Truy n thông 1PPI/FREEPORT PORTS B x lý trung tâm – CPU (Center Processing Unit) - S module m r ng: 7 H th ng BUS 1.4.3.3. C u trúc chương trình c a S7-200 B nh chương trình Có th ñư c l p trình cho PLC S7-200 b ng cách s d ng m t Môñun ñ u vào trong các ph n m m: Step 7 / Micro / Dos ; Step 7 / Micro / Win Môñun ñ u ra 1.4.3.4. Các ho t ñ ng x lý bên trong PLC Môñun ph i ghép a. X lý chương trình (Hình 1.7) ∅ Các ch c năng c a PLC
9 10 PLC th c hi n chương trình theo chu kỳ l p và m i chu kỳ chương trình, cách lưu tr , ch c năng và phương pháp l p trình PLC th c hi n thao tác ñó ngư i ta g i là m t vòng quét (Scan Cycle). v i b ñi u khi n l p trình S7-200. T ñó ph c v cho vi c l a ch n Trong m t vòng quét CPU th c hi n các công vi c sau: các ph n t ñi u khi n, l p trình ñi u khi n PLC, n i ghép gi a cơ 4. Chuy n d li u t b ñ m 1. Nh p d li u t TB ngo i vi vào b c u ch p hành và thi t b ñi u khi n t o nên sơ ñ ñi u khi n t ñ ng o raTB ngo i vi c a h th ng. Vòn CHƯƠNG 2 3. Truy n thông và t ki m 2. Th c hi n chương trình tra l i THI T K H TH NG C P PHÔI VÀ KHOAN T Đ NG Hình 1.7. Vòng quét chương trình b. X lý xu t nh p 2.1. THI T K NGUYÊN LÝ 1.4.4. Các toán h ng l p trình cơ b n. 2.1.1. Yêu c u c a h th ng c p phôi và khoan t ñ ng 1.4.5. Gi i thi u các ngôn ng l p trình 2.1.2. Sơ ñ và nguyên lý ho t ñ ng 1.4.6.M t vài lĩnh v c tiêu bi u ng d ng PLC 1.5. Các s n ph m ng d ng c a h th ng (Hình 1.8) a. Sơ ñ : 16. Môtơ băng t i 17. C m bi n 2 15. Xylanh 5 18. Xylanh 2 19. Băng t i Hình 2.1. Sơ ñ nguyên lý c a h th ng c p phôi và khoan t ñ ng 14. B ng ñi u khi n 12. Thanh trư t 9. Môtơ khoan 11. C m bi n 3 8. Đ u khoan 10. Xylanh 4 Hình 1.8. Các lo i s n ph m ñã gia công 13. Lò xo 1.6. NH N XÉT Trong chương này, gi i thi u t ng quát các thi t b d y h c, ng d ng c a khí nén vào các lo i máy công c , nhu c u c a vi c Xylanh k p phôi 3 Thùng ch a phôi nghiên c u t ñ ng hoá. Gi i thi u lý thuy t h ñi u khi n khí nén, Khung giá ñ ch a phôi C m bi n 1 Xylanh 1 trong ñó gi i thi u van ñi u khi n khí nén, ñ i tư ng ñi u khi n, thi t Phôi b ño lư ng và ng d ng c a các lo i van ñi u khi n Logic. Gi i 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. thi u thi t b ñi u khi n l p trình PLC, trong ñó gi i thi u ch y u c u trúc, nguyên lý ho t ñ ng, các thông s k thu t, cách x lý
11 12 b. Nguyên lý ho t ñ ng: 2.2.2.3. Tính ñư ng kính c n pittông Nh p s lư ng s n ph m. B m nút Start, c m bi n ti m c n c m 2.2.2.4. Ki m tra s c b n c a pittông 2.2.3. Tính toán và thi t k van ti t lưu ng t 1 nh n bi t phôi có trong cơ c u c p phôi. Lúc này, Xilanh 1 B ng 1.1. B ng các tính năng k thu t ñ y phôi lên băng truy n ho t ñ ng nh ñ ng cơ M1 quay, khi phôi TT Tên g i Các tính năng k thu t t i cu i băng t i thì c m bi n ti m c n c m ng t 2 nh n tín hi u thì 1. B ph n ch a phôi (2) có ñư ng kính φ 60, chi u cao ñ ng cơ M1 ng ng ho t ñ ng, xilanh 2 ñ y phôi qua bàn máy khoan c p phôi H = 280. Xylanh ñ y phôi (1) là xylanh khí nén ñ ng th i xilanh 1 ñ y phôi lên băng truy n. Sau khi phôi qua bàn φ 25, hành trình L = 100, trên xylanh này có g n khoan thì Xi lanh 3 ñ y phôi vào v trí khoan và k p ch t phôi. Lúc t m ñ y phôi. C m bi n nh n bi t phôi (1), có ñó, c m bi n ti m c n c m ng t 3 nh n tín hi u thì ñ ng cơ M2 ñi n áp 24 VDC, Imax= 200 mA quay, Xilanh 4 ñi xu ng và ti n hành khoan. Khoan xong, xi lanh 4 2. B ph n di - Băng t i di chuy n (5) có B = 150, chi u dài L ñi lên thì xilanh 3 lùi ra, nh l c k p phôi và Xilanh 5 ñ y phôi vào chuy n = 650, trên băng t i này có b ph n căng băng thùng ch a s n ph m. B ñ m hi n th s lư ng s n ph m và trên phôi t i. Đ ng cơ có ñi n áp 220V, f = 50Hz, I = màn hình máy tính cũng hi n th s lư ng ñ m s n ph m ñó. 40mA g n v i b truy n xích có i = 4/5. Lúc ñó, c m bi n ñ t ngay t i xilanh 2 nh n tín hi u và ti p - Đ ng cơ và băng t i ñư c g n ch t trên khung t c ñ y phôi qua bàn khoan ñ ng th i xilanh 1 ti p t c ñ y phôi lên giá ñ . Xylanh (2) ñ y phôi qua bàn khoan là băng truy n và băng truy n ti p t c ho t ñ ng. Chu kỳ ho t ñ ng l p xylanh khí nén có ñư ng kính φ 25, hành trình l i như trên. L = 120. C m bi n (2) có ñi n áp 24VDC, Imax = 2.1.3. Ch n h th ng truy n ñ ng cho máy khoan 2.1.4. Truy n ñ ng cho băng truy n 200 mA. 2..2.. THI T K K T C U MÁY 2 2 THI T K K T C U MÁY 3. B ph n Cơ c u k p phôi (3) là xylanh khí nén có ñư ng 2.2.1. Thi t k xylanh mang ñ u khoan ñ nh v và kính φ 35, hành trình L = 50. Dùng 2 kh i V ñ 2.2.1.1. Tính ñư ng kính pittông. k p phôi ñ nh v và k p phôi: 1 kh i V c ñ nh, 1 kh i V 2.2.1.2. Tính ñư ng kính c n pittông g n trên ñ u c n piston chuy n ñ ng ra vào ñ 2.2.1.3. Ki m tra s c b n c a xylanh 2.2.2. Thi t k xylanh k p ch t chi ti t (Xylanh 3). k p phôi. 2.2.2.1.Tính l c k p chi ti t 4. B ph n - Đ ng cơ khoan có ñi n áp 220V/380V; 0, 2.2.2.2. Tính ñư ng kính pittông
13 14 khoan và 375KW có h p gi m t c ñi u ch nh vô c p CHƯƠNG 3 ñ y phôi thông qua b bi n t n Delta: 0,75 KW, ñi n áp THI T K H TH NG ĐI U KHI N vào thùng 230V. Xylanh khoan (4) là xylanh khí nén có φ 63, 3.1. SƠ Đ K T C U MÁY ch a hành trình L = 100. Cơ c u (8) ñ y phôi vào 3.2. SƠ Đ GRAFCET TR NG THÁI (Hình 3.1) thùng ch a phôi (13) là xylanh khí nén φ 25, B tñ u hành trình L = 100. C m bi n (3) dùng ñ h n v 0 (Nh p s lư ng vào b nh ) hành trình chi u sâu khoan. 1 B m nút start 5. B ph n - H th ng ñi u khi n khí nén CB1 (Nh n bi t phôi ñi u khi n - H th ng ñi u khi n ñi n g m: PLC S7 – 200, 2 A+ (Xylanh 1 ñ y phôi a1 lên băng truy n) B ngu n 220 VAC/24 VDC, bi n t n Delta 3 A- (Xylanh 1 lùi v v trí ban ñ u) 0,75 KW, ñi n áp 230V a0 4 Băng truy n ho t ñ ng CB2 (Phát hi n phôi 2.3. NH N XÉT 5 cu i băng t i) B+(Xylanh 2 ñ y phôi Trong chương 3 thi t k nguyên lý, phân tích và l a ch n h b1 - ra kh i băng truy n) 6 B (Xylanh 2 lùi v th ng truy n ñ ng cho máy, phân tích và ch n b truy n xích cho v trí ban ñ u) b0 + C (Xylanh 3 ñ y phôi vào máy. Thi t k k t c u máy,, tthi t k xylanh mang ñ u khoan, thi t k máy 7 bàn máy khoan và k p ch t) c1 +(Xylanh 4 ñưa Đ u khoan xylanh k p ch t chi ti t: Tính l c k p chi ti t, tính ñư ng kính 8 D ñi xu ng và ti n hành khoan) CB3 (H n v kho ng pittông, tính ñư ng kính c n pittông, ki m tra s c b n c a pittông; hành trình khoan) 9 D-(Xylanh 4 ñưa Đ u khoan tính toán và thi t k van ti t lưu, tính toán và thi t k van an toàn. d0 - lùi v v trí ban ñ u) 10 C (Xylanh 3 nh l c k p, V i cách thi t k như v y thì kh năng máy ho t ñ ng s n ñ nh và lùi v v trí ban ñ u) c0 + d theo dõi trong quá trình khoan. 11 E (Xylanh 5 ñ y s n ph m vào thùng ch a) e1 - 12 E (Xylanh 5 lùi v e0 v trí ban ñ u) 13 (Hi n th s lư ng S n ph m) 14 (K t thúc) H.3.1. Đ hình Grafcet tr ng thái.
15 16 3.2. CHƯƠNG TRÌNH ĐI U KHI N HÀNH TRÌNH (Hình 3.2) 3.3.2. Thi t k sơ ñ khí nén, ñi n – khí nén (Hình 3.4) P Các C m bi n L C Nh p s li u Cáp chuy n ñ i Hình 3.4. Sơ ñ ñi u khi n khí nén h th ng Máy in Máy tính COM1 m ch giao ti p 1. Xilanh 1 4. Xilanh 4 7. Van solenoid B ñ m Đóng, m piston Đi u khi n tr c khí nén, ñi u khi n 2. Xilanh 2 5. Xilanh 5 6. Van ti t lưu ti p các cu n Hi n th s S n ph m cơ c u k p và ñ u dây solenoid, 3. Xilanh 3 khoan quay. Relay coil 3.4. THI T K ĐI U KHI N B NG SƠ Đ ĐI N Hình 3.2. Sơ ñ kh i ñi u khi n h th ng H th ng ñi u khi n ñư c thi t k 2 ch ñ : Đi u khi n ho t 3.3. THI T K SƠ Đ KHÍ NÉN, ĐI N – KHÍ NÉN ñ ng b ng tay (Man) và ñi u khi n ho t ñ ng t ñ ng (Auto). Có b 3.3.1. Thi t l p bi u ñ tr ng thái (Hình 3.3) ñ m giúp ngư i v n hành qu n lý s lư ng s n ph m, có ñèn báo h t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ≡ 1 phôi, có ñèn báo l i khi có s c x y ra. Đi u khi n b ng tay (Man), Đ ng cơ M1 ta có th ñi u khi n t ng xilanh, t ng môtơ băng t i, môtơ khoan d ng k p th i khi x y ra s c . Ch ñi u khi n ho t ñ ng t ñ ng Đ ng cơ M2 (Auto) thì cho ta ho t ñ ng t ñ ng hoàn toàn và theo dõi t ng Star Xy lanh 1 t xilanh, t ng môtơ băng t i, môtơ khoan ng v i t ng ñèn sáng c a 1 t ng xylanh, t ng ñ ng cơ ñó. Xy lanh 2 Xy lanh 3 Xy lanh 4 Xy lanh 5 A+ A- B+ B- C+ D+ D- C- E+ E- A+ Hình - 3.3. Bi u ñ tr ng thái Hình 3.5: nh L p ñ t thi t b ñi u khi n.
17 18 3.5. TRUY N THÔNG GIAO TI P V I MÁY TÍNH Các ph n t ñi u khi n và cơ c u ch p hành ho t ñ ng n 3.5.1. Giao ti p máy tính ñ nh, chính xác. 3.5.2.Vi t chương trình ñi u khi n Ph m vi ho t ñ ng c a máy r ng, có th thêm các cơ c u ch p 3.5.2.1. B ng ñ a ch các bi n hành ho c các ph n t ñi u khi n ñ thay ñ i ch c năng c a máy. 3.5.2.2. Chương trình chính Ch ng h n thêm các quá trình t ñ ng khác như cơ c u phân lo i s n 3.5.2.3. Giám sát ho t ñ ng c a chương trình ph m, khoan – khoét – tarô, thêm băng t i ñ u ra ñ th c hi n gia 3.6. L P RÁP BI U DI N HO T Đ NG C A H TH NG công trên các công ño n khác. C P PHÔI VÀ KHOAN T Đ NG Đ c bi t ñ thay ñ i chu trình ho t ñ ng c a máy, ngư i v n T ý tư ng thi t k ban ñ u, tôi ñã xây d ng nên thi t b máy hành ch c n nh p t p l nh khác mà không c n ñ u n i l i dây. Nh th c t . Thi t b là s k t h p c a nhi u y u t v m t k t c u, cũng ñó, h th ng r t linh ho t và có hi u qu cao. như ñi u khi n. CHƯƠNG 4 THI T K CHƯƠNG TRÌNH MÔ PH NG HO T Đ NG C A H TH NG 4.1. GI I THI U 4.2. XÂY D NG THU T TOÁN ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH Trên cơ s các ñi u ki n ràng bu c, tác gi xây d ng thu t toán ñ th c hi n l p trình ñi u khi n và hi n th tr ng thái h th ng khi c n thao tác. Sơ ñ thu t toán ñư c xây d ng th hi n hình 4.1 4.3. THI T K GIAO DI N Hình 3.6. nh c a h th ng c p phôi và khoan t ñ ng ñã ñư c ch t o 4.3.1. Khai báo c u hình 3.7. NH N XÉT 4.3.1.1. T o liên k t truy n thông WinCC v i PLC Máy ho t ñ ng theo ñúng yêu c u thi t k , có ñ tin c y và n 4.3.1.2. T o các bi n ngo i (External Tag) ñ nh cao. 4.3.1.3. Cài ñ t ch ñ ho t ñ ng cho t ng chi ti t
19 20 Sau ñây là các giao di n thi t k trên WinCC ñ ñi u khi n, giám sát, Baé t ñaà u thu th p, lưu tr d li u cho h th ng c p phôi và khoan t ñ ng: Leän h thao taù c (Baè n g baû ng ñieà u khieå nù/ HMI) Xaùc nhaä n tín hieä u taï i ngoõ vaø o PLC S Kieå m tra ÑK logic Caû nh baùo (CPU) Ñ Ñöa tín hieä u ñieà u khieån ñeá n ngoõ ra, ÑK: Relay coil, van solenoid,ÐC, Xilanh... Hình 4.2. Giao di n gi i thi u tiêu ñ Queùt caùc Tag treâ n WinCC Hieå n thò traï n g thaùi sô ñoà vaø caùc thoân g soá vaä n haø nh Ñ Tieá p tuïc S Keát thuùc Hình 4.3. Giao di n giám sát nguyên lý ho t ñ ng c a h th ng và Hình 4.1 . Sơ ñ thu t toán chương trình ñi u khi n và giám sát h th ng qu n lý s lư ng 4.4. QUÁ TRÌNH GIÁM SÁT, ĐI U KHI N, THU TH P, LƯU TR D LI U VÀ THÔNG BÁO L I T WINCC Ph m m m WinCC chuyên nghi p c a hãng Siement có các ch c năng như sau: 4.4.1. Ch c năng Tag Logging 4.4.2. Ch c năng Alarm Logging 4.4.3. Report Designer Hình 4.4. Giao di n ñi u khi n nguyên lý ho t ñ ng c a h th ng
21 22 Đo n chương trình hình 4.30 th hi n PLC ñã liên k t v i máy tính (chương trình vi t trên ph n m m Step7), các ngõ vào, ngõ ra ñã hi n th b ñ m ñ m ñ s lư ng s n ph m. Hình 4.5. Giao di n thông báo ho t ñ ng c a h th ng Hình 4.7. Hi n th b ñ m ñã ñ m ñ s lư ng khoan 4.5. HƯ NG D N V N HÀNH ĐI U KHI N, GIÁM SÁT H TH NG 4.6. NH N XÉT 4.5.1. Kh i ñ ng giao di n ñi u khi n trên WinCC Chương 4 gi i thi u cách hư ng d n thi t k chương trình 4.5.2. Th c hi n quá trình ñi u khi n và giám sát hi n th tr ng mô ph ng ñi u khi n, giám sát và hư ng d n v n hành ñi u khi n, thái trên sơ ñ giám sát h th ng c p phôi và khoan t ñ ng. K t qu : H th ng thi t b ch y n ñ nh theo thu t toán. H th ng giám sát WinCC ñư c thi t l p ñ giám sát quá trình c p phôi và khoan t ñ ng trên b ng ñi u khi n ñ ng th i h th ng này cũng giám sát các ho t ñ ng c a các thi t b chính c a máy như: Các Đ ng cơ, các c m bi n, các xilanh, băng t i. Khi có s c xãy ra, m t nhóm g m các l p thông báo ñã ñư c ñ nh nghĩa trư c chuy n d li u sang bi n khác, bi n này có nhi m Hình 4.6. Hi n th h th ng ñã khoan ñ s lư ng.
23 24 v lưu tr các thông báo nh n ñư c và chuy n các thông báo xu t ximăng, Giám sát ñi u khi n h th ng nư c ép trái cây, dây này thành báo cáo ñ có th in n. chuy n s n xu t bia,…. , b t nh p ñư c v i s phát tri n c a n n K T LU N VÀ HƯ NG PHÁT TRI N Đ TÀI công nghi p trong nư c và các nư c tiên ti n trên th gi i. 1. K t lu n 2. Kh năng ng d ng c a ñ tài Đã thi t k , ch t o và v n hành ñi u khi n và giám sát h + Có th ng d ng k t qu này vào th c t s n xu t th ng c p phôi và khoan t ñ ng. Thi t b ho t ñ ng ñúng theo + Làm tài li u ph c v cho nghiên c u và h c t p c a các thu t toán ñi u khi n ñã thi t k và ho t ñ ng n ñ nh. Trong sinh viên khoa Cơ khí và Khoa Cơ ñi n t ñó, ñã gi i quy t t t các v n ñ : 3. Hư ng phát tri n ñ tài  Thi t k thi công h th ng ñi u khi n ñi n khí nén, n i k t v i - Có kh năng n i m ng v i các PLC theo m ng ch t PLC (Master_ Slave) hay m ng ngang c p.  Thi t k và thi công giao di n giao ti p v i máy tính ñ p, d - Dùng m ng LAN coi ñây là máy ch (master) k t n i v i s d ng, có th theo dõi và ki m tra các giá tr và báo l i, ñ m s các máy t (slaves) ñ ñi u khi n, giám sát, s a ch a, x lý s s n ph m ñã khoan ñư c, lưu tr và th ng kê, phân tích s l i b ng các ñư ng truy n thông trên m ng công nghi p li u và in n. Simatic net (M ng PPI, M ng MPI, M ng AS-I, M ng Thông qua h th ng c p phôi và khoan t ñ ng ph c v Profibus, M ng Ethernet công nghi p), m ng công nghi p cho Đào t o t i Trư ng Cao Đ ng Ngh Quy Nhơn giúp cho sinh SCADA. Đây là ñ nh cao c a công ngh ñi u khi n t ñ ng. viên n m b t ñư c cách thi t k , ch t o, cách cài ñ t, cách khai - Ngoài ra, dùng màn hình HMI thay cho màn hình máy tính báo bi n, cách l p trình trên PLC và cách khai báo bi n l p trình có k t h p WinCC trên ph n m m, quá trình ñi u khi n, giám sát, thu th p và lưu - S d ng c m bi n vùng, c m bi n v trí ñ l p trình v trí. tr d li u. Đ t ñó sinh viên ra trư ng ti p c n v i th c t và - Nghiên c u ng d ng ñi u khi n t ñ ng không ch cho h có kh năng t thi t k , ch t o các h th ng ñi u khi n, giám sát th ng c p phôi và khoan t ñ ng mà còn phát tri n thành h các thi t b t ñ ng ph c t p như: H th ng dây chuy n x n xu t th ng c p phôi vào máy khoan, khoét, tarô t ñ ng và các h nư c tinh khi t, h th ng c p nư c cho khu công nghi p, h th ng ñi u khi n giám sát khác n a, như các h th ng s n xu t xi th ng rót nh t và ñóng nút chai t ñ ng, h th ng ñóng gói bao măng, h th ng ñóng n p chai, ñi u khi n h th ng tr n s n bì, Quan sát và ñi u khi n dây chuy n nghi n ñá, Quy trình s n ph m….