Luận văn thạc sỹ kỹ thuật: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống tự động hóa dây chuyền sản xuất

B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Ộ Ụ Ạ B QU C PHÒNG Ộ Ố

Ọ Ậ Ỹ Ự

H C VI N K THU T QUÂN S Ệ ----------------------

NGUY N VĂN NHÂN

Ễ

NGHIÊN C U VÀ XÂY D NG H TH NG T Đ NG HOÁ DÂY Ự Ộ Ứ Ự Ố Ệ

CHUY N S N XU T Ả Ấ Ề

Chuyên ngành: T Đ NG HOÁ Ự Ộ

LU N VĂN TH C

Ạ SĨ K THU T Ỹ

Ậ

HÀ N I, tháng 08 năm 2012 Ộ

CÔNG TRÌNH Đ C HOÀN THÀNH T I Ạ

H C VI N K THU T QUÂN S Ọ Ậ Ệ Ự ƯỢ Ỹ

Ph m Văn Nguyên ộ ướ ạ

Cán b h ẫ H c hàm, h c v : ng d n chính: ọ ị Đ i uý, Ti n s ế ỹ ạ ọ

Ch ký: ………………………………………………………………… ữ

Cán b ch m nh n xét 1: ……………………………………………… ộ ấ ậ

H c hàm, h c v : ……………………………………………………… ọ ị ọ

Ch ký: ………………………………………………………………… ữ

Cán b ch m nh n xét 2: ……………………………………………… ộ ấ ậ

H c hàm, h c v : ……………………………………………………… ọ ị ọ

Ch ký: ………………………………………………………………… ữ

Lu n văn th c s đ c b o v t i: ạ ỹ ượ ả ệ ạ ậ

H I Đ NG CH M B O V LU N VĂN TH C SĨ Ộ Ồ Ấ Ả Ậ Ạ Ệ

H C VI N K THU T QUÂN S Ọ Ậ Ệ Ỹ Ự

Ngày tháng năm 2012

H C VI N K THU T QUÂN S

Ọ

Ậ

Ệ

Ỹ

Ự C NG HOÀ XÃ H I CH NGHĨ VI T NAM Ộ

Ộ

Ủ

Ệ

PHÒNG SAU Đ I H C Ạ Ọ Đ c l p - T do -H nh phúc ự ộ ậ ạ

Hà N i, ngày tháng năm 2012 ộ

Ĩ NHI M V LU N VĂN TH C S Ậ Ụ Ạ Ệ

Nguy n Văn Nhân Gi i tính: Nam H tên h c viên: ọ ọ ễ ớ

Ngày, tháng, năm sinh: 08/04/1980 N i sinh: ơ Ngh Anệ

Chuyên ngành: T đ ng hoá MSHV: ự ộ

I- TÊN Đ TÀI: Nghiên c u và xây d ng h th ng t đ ng hoá dây Ề ệ ố ứ ự ự ộ

chuy n s n xu t ấ ề ả

II- NHI M V VÀ N I DUNG: Ộ Ụ Ệ

ô hình t đ ng hoá dây chuy n phân lo i s n ph m; dây Xây d ng mự ự ộ ạ ả ề ẩ

chuy n g m ba khâu đó là phân lo i s n ph m, phân ph i s n ph m và ạ ả ố ả ề ẩ ẩ ồ

đóng gói s n ph m . ả ẩ

Nghiên c u lý thuy t: ứ ế

Nghiên c u th c nghi m: ứ ự ệ

N i dung nghiên c u ứ ộ

III- NGÀY GIAO NHI M V : 12/03/2012 Ụ Ệ

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : Ụ 20/08/2012 Ệ

V- CÁN B H NG D N Ộ ƯỚ Ẫ

Ph m Văn Nguyên ộ ướ ạ

Cán b h ẫ H c hàm, h c v : ng d n chính: ọ ị Đ i uý, Ti n s ế ỹ ạ ọ

Ch ký: ………………………………………………………………… ữ

CÁN B H NG D N CH NHI M B Ộ ƯỚ Ẫ Ủ Ệ Ộ

MÔN

Đ i uý, Ti n s QL CHUYÊN NGÀNH ế ỹ ạ

Ph m Văn Nguyên ạ

N i dung và đ c ng lu n văn th c s đã đ c H i đ ng chuyên ề ươ ạ ỹ ậ ượ ộ ồ

ộ ngành thông qua.

Ngày.....tháng.....năm 2012

TR NG PHÒNG SĐH TR NG KHOA QL NGÀNH ƯỞ ƯỞ

Ắ Ạ Ỹ

H và tên h c viên: TÓM T T LU N VĂN TH C S Ậ Nguy n Văn Nhân ọ ọ ễ

Chuyên ngành: T đ ng hóa Khoá: 22 ự ộ

Cán b h ng d n: – TS Ph m Văn Nguyên ộ ướ ẫ Đ i uý ạ ạ

Nghiên c u và xây d ng h th ng t đ ng hoá dây Tên đ tài: ề ệ ố ự ứ ự ộ

chuy n s n xu t. ề ả ấ

Lu n văn g m nh ng n i dung sau: ữ ậ ồ ộ

C u trúc c a lu n văn g m: L i nói đ u; 3 ch ủ ấ ậ ầ ồ ờ ươ ế ng 1, 2, 3; ph n k t ầ

lu n; tài li u tham kh o. ệ ả ậ

N i dung chính c a lu n văn: ủ ậ ộ

Ch ng 1 ch y u ươ ủ ế Nghiên c u lý thuy t đi u khi n cho h MIMO ế ứ ề ể ệ

(multi-input multi output) bao g m: Xem xét các h th ng đi u khi n quá ệ ố ề ể ồ

trình, quá trình, bi n quá trình đ hình thành khái ni m đi u khi n cho h ế ể ệ ề ể ệ

MIMO nh m đ m b o đi u ki n v n hành an toàn, hi u qu và kinh t ậ ề ệ ệ ằ ả ả ả ế

nh t.Các nguyên t c t ng h p b đi u khi n h MIMO. Thi t l p bài toán ộ ề ắ ổ ể ệ ấ ợ ế ậ

r i đ a ra c u trúc cho b đi u khi n h MIMO và rút ra các giai đo n c ể ồ ư ộ ề ệ ạ ấ ơ

b n t ng h p h MIMO ợ ả ổ ệ

Ch ng 2 nghiên c u ươ ứ h th ng đi u hoà không khí v i l u l ớ ư ượ ng ệ ố ề

ề thay đ i VAV bao g m: T ng quan v h th ng, các d ng h th ng đi u ề ệ ố ệ ố ạ ổ ồ ổ

hoà không khí l u l ư ượ ệ ố ng thay đ i, cách ki m soát, đi u khi n và h th ng ể ề ể ổ

ki m soát, đi u khi n t đ ng nhi t đ -đ m ể ự ộ ề ể ệ ộ ộ ẩ

Ch ươ ể ng 3 đi sâu nghiên c u đ xây d ng thu t toán đi u khi n ứ ự ể ề ậ

MIMO ng d ng cho VAV bào g m: Xây d ng h th ng đi u khi n t ệ ố ể ự ự ứ ụ ề ồ

ộ ề đ ng cho h th ng, t ng h p b đi u khi n, t ng h p hàm truy n b đi u ộ ộ ề ệ ố ể ề ổ ợ ổ ợ

khi n và ch y mô ph ng trên Simulink ể ạ ỏ

L i nói đ u ờ ầ

ả Ngày nay, vi c s d ng các dây chuy n, h th ng đ ch t o s n ệ ử ụ ệ ố ế ạ ề ể

ph m không còn là đi u m i m đ i v i các qu c gia trên th gi ẻ ố ớ ế ớ ề ẩ ớ ố ố ớ i. Đ i v i

các n c có n n công nghi p phát tri n thì các h th ng gia công này đ ướ ệ ố ề ệ ể ượ c

thi t k , trang b đ y đ và vô cùng hi n đ i, có các k t c u c khí đ u t ầ ư ế ế ế ấ ơ ị ầ ủ ệ ạ

r t chính xác, các robot trong dây chuy n h t s c linh ho t. Và đ c bi ấ ế ứ ề ạ ặ ệ t,

ậ công vi c đi u khi n h th ng dây chuy n r t đ n gi n, d dàng, thu n ề ấ ơ ệ ố ể ễ ệ ề ả

ti n cho ng ệ ườ ử ụ i s d ng và có th d dàng thay đ i ch ể ễ ổ ươ ể ng trình đi u khi n ề

ho t đ ng c a dây chuy n đ ch t o các chi ti ề ể ế ạ ạ ộ ủ ế t máy, các s n ph m khác ả ẩ

c a th tr ng. Quy trình ho t đ ng c a h th ng là theo yêu c u th c t ầ ự ế ủ ị ườ ệ ố ạ ộ ủ

m t chu trình liên t c khép kín, t nguyên công c p phôi cho đ n nguyên ụ ộ ừ ế ấ

hay đ a ra th tr công đóng gói s n ph m đ a vào kho d tr ẩ ự ữ ư ả ị ườ ư ề ng đ u

đ đ ng hóa. c t ượ ự ộ

V i Vi ớ ệ ể t Nam là m t qu c gia có n n công nghi p đang phát tri n, ề ệ ộ ố

đang c g ng h c h i, ti p c n, k th a các công ngh cao c a th gi ế ừ ố ắ ế ớ i. ủ ế ệ ậ ọ ỏ

Hi n nay, Vi ệ ở ệ t Nam v i đi u ki n kinh t ề ệ ớ ế ơ ở ậ , c s v t ch t, trình đ con ấ ộ

ng i còn th p nên h th ng dây chuy n s n xu t t đ ng đ ườ ề ả ệ ố ấ ự ộ ấ ượ ử ụ c s d ng

ch a mang tính ch t đ ng b , cũng nh tính t ấ ồ ư ư ộ ự ộ ư đ ng hóa ch a cao, ch a ư

đ c s d ng r ng rãi. Vì v y vi c nghiên c u tìm hi u, thi t k , xây ượ ử ụ ứ ệ ể ậ ộ ế ế

đ ng hóa đã và đang là nh ng h d ng h th ng s n xu t t ự ệ ố ấ ự ộ ữ ả ướ ọ ng quan tr ng

trong chi n l ế ượ c phát tri n kinh t ể ế , cũng nh phát tri n k thu t và công ể ư ậ ỹ

t Nam. ngh Vi ệ ệ

Xu t phát t đi u đó, đ c s giúp đ , đ nh h ng c a th y giáo ấ ừ ề ượ ự ỡ ị ướ ủ ầ

h ng d n, cũng nh nhu c u c a cá nhân tôi đã ch n và th c hi n đ tài ướ ầ ủ ự ư ệ ề ẫ ọ

“Nghiên c u và xây d ng h th ng t ệ ố ứ ự ự ộ ớ đ ng hóa dây chuy n s n xu t”. V i ề ả ấ

m c đích b sung vào nhu c u tìm hi u c a đ c gi ủ ụ ể ầ ổ ọ ả ề ệ ứ v vi c nghiên c u,

xây d ng các công đo n s n xu t t đ ng trong dây chuy n nói riêng cũng ạ ả ấ ự ộ ự ề

nh xây d ng h th ng dây chuy n s n xu t t đ ng nói chung và cũng có ề ả ệ ố ấ ự ộ ự ư

th ng d ng vào trong th c ti n. ự ễ ể ứ ụ

+ N i dung trình bày trong lu n văn g m nh ng ph n sau: ậ ữ ầ ộ ồ

Ch ng 1 : T ng quan v t đ ng hóa dây chuy n s n xu t. ươ ề ự ộ ề ả ấ ổ

Ch ng 2: Nghiên c u và xây d ng h th ng t đ ng hóa dây ươ ự ứ ệ ố ự ộ

chuy n s n xu t. ề ả ấ

Ch ng 3: ươ Xây d ng ph n m m cho h th ng. ề ệ ố ự ầ

c s ch b o t n tình Trong quá trình th c hi n lu n văn, m c dù đ ệ ự ậ ặ ượ ự ỉ ả ậ

giúp đ c a th y giáo Đ i úy – TS. Ph m Văn Nguyên và các th y giáo ỡ ủ ầ ạ ạ ầ

ạ trong khoa k thu t đi u khi n…b n thân đã r t c g ng, tuy nhiên do h n ấ ố ắ ề ể ậ ả ỹ

ắ h p v th i gian, cũng nh ki n th c còn h n ch , lu n văn này ch c ch n ẹ ư ế ề ờ ứ ế ạ ậ ắ

không tránh kh i nh ng thi u sót, tôi r t mong nh n đ ế ữ ậ ấ ỏ ượ ự ủ c s đóng góp c a

các th y cô giáo và các đ c gi đ lu n văn này đ ầ ọ ả ể ậ ượ c hoàn thi n h n n a. ệ ơ ữ

Ch ng 1 ươ

T NG QUAN V T Đ NG HÓA DÂY CHUY N S N XU T Ề Ự Ộ Ề Ả Ổ Ấ

1.1. Tóm t t l ch s phát tri n t đ ng hoá quá trình s n xu t: ắ ị ể ự ộ ử ả ấ

i luôn m c v các lo i máy có kh năng thay T xa x a, con ng ư ừ ườ ơ ướ ề ạ ả

th cho mình trong các quá trình s n xu t và các công vi c th ệ ế ả ấ ườ ng nh t. Vì ậ

th , m c dù t ặ ế ự ộ ư đ ng hoá các quá trình s n xu t là m t lĩnh v c đ c tr ng ự ặ ả ấ ộ

c a các khoa h c k thu t hi n đ i trong th k 20, nh ng nh ng thông tin ủ ọ ỹ ế ỷ ư ữ ệ ậ ạ

đ ng làm vi c không c n có s tr giúp c a con ng i đã v các c c u t ề ơ ấ ự ộ ự ợ ủ ệ ầ ườ

tr c Công Nguyên. Các máy t t n t i t ồ ạ ừ ướ ự ộ đ ng c h c đã đ ơ ọ ượ ử ụ ở c s d ng

ữ Ai C p c và Hy L p khi th c hi n các màn múa r i đ lôi kéo nh ng ố ể ự ệ ậ ạ ổ

ng i ta đã bi t đ n các máy t ườ i theo đ o. Trong tr i kỳ Trung c , ng ờ ạ ổ ườ ế ế ự

đ ng c khí th c hi n ch c năng ng ộ ứ ự ệ ơ ườ ộ ặ i gác c ng c a Albert. M t đ c ủ ổ

đi m chung c a các máy t ủ ể ự ộ ả đ ng k trên là chúng h u nh không có nh ư ể ầ

h ng gì t i các quá trình s n xu t c a xã h i th i đó. ưở ớ ấ ủ ả ộ ờ

Chi c máy t c s d ng trong công nghi p do ế ự ộ đ ng đ u tiên đ ầ ượ ử ụ ệ

Ponzunov, th c khí ng ợ ơ ườ ứ i Nga, ch t o vào năm 1765. Nh đó mà m c ế ạ ờ

n c trong n i h i đ c gi c đ nh không ph thu c vào l ng tiêu hao ướ ồ ơ ượ ữ ố ị ụ ộ ượ

c. Đ đo m c n c trong n i, Ponzunov dùng m t cái phao. Khi h i n ơ ướ ứ ể ướ ồ ộ

c thay đ i phao s tác đ ng lên c a van, th c hi n đi u ch nh m c n ứ ướ ử ự ẽ ệ ề ổ ộ ỉ

ng n l ượ ướ c vào n i. Nguyên t c đi u ch nh c a c c u này đ ề ủ ơ ấ ắ ồ ỉ ượ ử ụ c s d ng

r ng rãi trong nhi u lĩnh v c khoa h c k thu t khác nhau, sau này đ ộ ự ề ậ ọ ỹ ượ c

g i là nguyên t c đi u ch nh theo sai l ch hay nguyên t c Ponzunov-Watt. ọ ề ệ ắ ắ ỉ

ề Đ u th k 19, nhi u công trình có m c đích hoàn thi n các c c u đi u ế ỷ ơ ấ ụ ề ệ ầ

đ ng c a máy h i n c đã đ ch nh t ỉ ự ộ ơ ướ ủ ượ c th c hi n. Cu i th k 19 các c ố ế ỷ ự ệ ơ

đ ng cho các tuabin h i n c u đi u ch nh t ấ ề ỉ ự ộ ơ ướ c b t đ u xu t hi n. Năm ấ ắ ầ ệ

1712 ông Nartov, th c khí ng i Nga, đã ch t o máy ti n chép hình đ ợ ơ ườ ế ạ ệ ể

ti n các chi ti t đ nh hình. Vi c chép hình theo m u đ c th c hi n t ệ ế ị ệ ẫ ượ ệ ự ự

ự đ ng. Chuy n đ ng d c c a bàn dao do c c u bánh răng – thanh răng th c ộ ọ ủ ơ ấ ể ộ

hi n. Cho đ n năm 1798 ông Nandsley ng ế ệ ườ ể i Anh m i thay th chuy n ế ớ

đ ng này b ng chuy n đ ng theo c c u vít me – đai c. Năm 1873 ộ ơ ấ ể ằ ộ ố

Spender đã ch t o đ c máy ti n t đ ng có ế ạ ượ ệ ự ộ ổ ấ ố c p phôi và tr c phân ph i ụ

mang các cam đĩa và cam thùng. Năm 1880 nhi u hãng trên th gi i nh ế ớ ề ư

Pittler Ludnig Lowe (Đ c), RSK (Anh) đã ch t o đ ế ạ ứ ượ c máy ti n r vônve ệ ơ

dùng phôi thép thanh. Năm 1887 D.G.Stoleov đã ch t o đ c ph n t ế ạ ượ ầ ử ả c m

đ ng hoá. Cũng trong giai quang đ u tiên, quan tr ng nh t c a k thu t t ọ ấ ủ ỹ ậ ự ộ ầ

đo n này, các c s c a lý thuy t đi u ch nh và đi u khi n h th ng t ơ ở ủ ệ ố ế ề ề ể ạ ỉ ự

đ ng b t đ u đ ộ ắ ầ ượ ầ c nghiên c u, phát tri n. M t trong nh ng công trình đ u ộ ứ ữ ể

tiên c a lĩnh v c này thu c v nhà toán h c n i ti ng P.M.Cherbysev. ọ ổ ế ộ ề ủ ự

Có th nói, ông t các ph ể ổ ươ ế ng pháp tính toán k thu t c a lý thuy t ỹ ậ ủ

đi u ch nh h th ng t ệ ố ề ỉ ự ộ ổ đ ng là I.A.Vysnegrat-xki, giáo s toán h c n i ư ọ

ti ng c a tr ng đ i h c công ngh th c nghi m Saint Peterburg. Năm ủ ế ườ ệ ự ạ ọ ệ

1876 và 1877 ông đã cho đăng ký các công trình “lý thuy t c s c a các c ế ơ ở ủ ơ

c u đi u ch nh” và “Các c c u đi u ch nh tác đ ng tr c ti p”. Các ấ ơ ấ ự ề ề ế ộ ỉ ỉ

ph ng c a các quá trình quá đ do ươ ng pháp đánh giá n đ nh và ch t l ổ ấ ượ ị ủ ộ

ông đ xu t v n đ c dùng cho t i ngày nay. ấ ẫ ượ ề ớ

i đóng góp to l n trong s nghi p phát tri n lý Không th không k t ể ể ớ ự ệ ể ớ

thuy t đi u khi n h th ng t đ ng c a các nhà bác h c A.Stodo ng ệ ố ể ế ề ự ộ ủ ọ ườ i

Séc, A.Gurvis ng i M , A.K.Maxwell và D.Paux ng i Anh, A.K.Lapunov ườ ỹ ườ

ng i Nga và nhi u nhà bác h c khác. ườ ề ọ

Các thành t u đ t đ c trong lĩnh v c t đ ng hoá đã cho ạ ượ ự ự ự ộ pháp chế

t o, trong nh ng th p k đ u c a thê k 20, các lo i máy t ạ ỷ ầ ủ ữ ậ ạ ỷ ự ộ ề đ ng nhi u

tr c chính, máy t h p và các đ ng dây t ụ ổ ợ ườ ự ộ ề đ ng liên k t c ng và m m ế ứ

ờ dùng trong s n xu t hàng lo t l n và hàng kh i. Cũng trong kho ng th i ạ ớ ả ấ ả ố

gian này, s phát tri n m nh m c a đi u khi n h c, ngành khoa h c v ẽ ủ ự ề ể ể ạ ọ ọ ề

các quy lu t chung c a ậ ủ quá trình đi u khi n và truy n tin trong các h ề ể ề ệ

th ng có t ố ổ ứ ch c đã góp ph n đ y m nh s phát tri n và ng d ng c a t ự ủ ự ứ ụ ể ầ ẩ ạ

đ ng hoá các quá trình s n xu t vào công nghi p. ả ộ ệ ấ

Trong nh ng năm g n đây, các n ữ ầ ướ ể c có n n công nghi p phát tri n ề ệ

ti n hành r ng rãi t ế ộ ự ộ đ ng hoá trong s n xu t lo t nh . Đi u này ph n ánh ạ ề ả ấ ả ỏ

xu th chung c a n n kinh t i chuy n t s n xu t lo t l n và hàng ủ ề ế th gi ế ế ớ ể ừ ả ạ ớ ấ

kh i sang s n xu t lo t nh và hàng kh i thay đ i. Nh các thành t u to ự ả ấ ạ ố ỏ ố ổ ờ

l n c a công ủ ớ ngh thông tin và các lĩnh v c khoa h c khác, ngành công ự ệ ọ

nghi p gia công c c a th gi i trong nh ng năm cu i c a th k 20 đã có ơ ủ ế ớ ệ ố ủ ế ỷ ữ

ọ các thay đ i sâu s c. S xu t hi n c a m t lo t các công ngh mũi nh n ủ ự ệ ệ ắ ấ ạ ổ ộ

ấ nh k thu t linh ho t (Agile engineering), h th ng đi u hành s n xu t ệ ố ư ỹ ề ậ ạ ả

qua màn hình (Visual Manufacturing Systems), k thu t t o m u nhanh ậ ạ ẫ ỹ

ấ (Rapid Prototyping) và công ngh Nanô toàn ph n không ch trong s n xu t ệ ầ ả ỉ

ổ hàng kh i mà c trong s n xu t lo t nh và đ n chi c. Chính s thay đ i ự ế ả ả ấ ạ ố ỏ ơ

nhanh c a s n xu t đã liên k t ch t ch công ngh thông tin v i công ngh ủ ả ế ẽ ệ ấ ặ ớ ệ

t b và h th ng t đ ng hoá ch t o máy, làm xu t hi n m t lo t các thi ấ ế ạ ệ ạ ộ ế ị ệ ố ự ộ

hoàn toàn m i nh các lo i máy đi u khi n s , các trung tâm gia công, các ể ố ư ề ạ ớ

ng trình logic PLC (Programmable Logic h th ng đi u khi n theo ch ệ ố ề ể ươ

Control), các h th ng s n xu t linh ho t (Flexible Manufacturing Systems), ệ ố ả ấ ạ

các h th ng s n xu t tích h p CIM (Computer Integrated Manufaturing) ệ ố ả ấ ợ

ị ả cho phép chuy n đ i nhanh s n ph m gia công v i th i gian chu n b s n ể ả ẩ ẩ ổ ớ ờ

xu t ít nh t, rút ng n chu kỳ ch t o s n ph m, đáp ng t ế ạ ả ứ ấ ắ ấ ẩ ố ổ t tính thay đ i

nhanh c a s n xu t hi n đ i. ủ ả ệ ấ ạ

ệ ệ Nh ng thành công ban đ u c a quá trình liên k t m t công ngh hi n ầ ủ ữ ế ộ

ể ủ đ i trong kho ng 10, 15, năm v a qua đã kh ng đ nh xu th phát tri n c a ạ ừ ế ả ẳ ị

t b thông minh. Đ n n s n xu t trí tu trong th k 21 trên c s c a thi ề ơ ở ủ ế ỷ ệ ả ấ ế ị ể

hôm nay, có th ti p c n và ng d ng d ng s n xu t tiên ti n này, ngay t ạ ể ế ậ ứ ụ ế ả ấ ừ

ư ộ chúng ta ph i nghiên c u, h c h i và chu n b c s v t ch t cũng nh đ i ị ơ ở ậ ọ ỏ ứ ả ẩ ấ

ngũ cán b k thu t cho nó. Vi c b xung, c i ti n n i dung và ch ả ế ộ ỹ ệ ậ ổ ộ ươ ng

trình đào t o trong các tr ng đ i h c và trung tâm nghiên c u theo h ạ ườ ạ ọ ứ ướ ng

t. phát tri n s n xu t trí tu là c n thi ấ ể ả ệ ầ ế

1.2. M t s khái ni m và đ nh nghĩa c b n: ộ ố ơ ả ệ ị

1.2.1. C khí hoá ơ

ệ Đ t o ra s n ph m yêu c u, các quá trình s n xu t th c hi n vi c ể ạ ự ệ ả ẩ ầ ả ấ

bi n đ i v t ch t, năng l ng và thông tin t d ng này sang d ng khác. Các ổ ậ ế ấ ượ ừ ạ ạ

ng bao g m hai d ng sau: ườ ạ ồ ế ổ ậ

quá trình bi n đ i v t ch t th ấ • Các quá trình chính.

• Các quá trình ph .ụ

Các quá trình chính là d ng quá trình liên quan tr c ti p đ n vi c thay ự ế ế ệ ạ

đ i tính ch t c lý hoá, hình dáng hình h c ban đ u c a phôi li u đ t o ra ổ ầ ủ ấ ơ ể ạ ệ ọ

t đ có s n ph m yêu c u. Còn các quá trình ph là các quá trình c n thi ả ụ ẩ ầ ầ ế ể

th th c hi n các quá trình chính. H u h t các quá trình s n xu t c khí ầ ể ự ấ ơ ệ ế ả

đ u có m c đích cu i cùng là làm bi n đ i tr ng thái c lý tính và hình ề ụ ế ạ ố ổ ơ

dáng hình h c ban đ u c a phôi li u đ t o ra chi ti t (s n ph m yêu c u). ầ ủ ể ạ ệ ọ ế ầ ả ẩ

t c các thi Trong quá trình chính đ th c hi n vi c bi n đ i, t ể ự ổ ấ ả ệ ệ ế ế ị ả t b s n

xu t c khí ph i th c hi n đ ả ấ ơ ự ệ ượ ể c hai d ng chuy n đ ng c b n là chuy n ộ ơ ả ể ạ

đ ng chính và chuy n đ ng ph . ụ ộ ể ộ

C khí hoá chính là quá trình thay th tác đ ng c b p c a con ng ơ ắ ủ ế ơ ộ ườ i

khi th c hi n các quá trình công ngh chính ho c các chuy n đ ng chính ệ ự ệ ể ặ ộ

b ng máy. S d ng c khí hoá cho phép nâng cao năng su t lao đ ng, ằ ử ụ ấ ơ ộ

nh ng không thay th đ c con ng i trong các ch c năng đi u khi n, theo ế ượ ư ườ ứ ề ể

ộ dõi di n bi n c a quá trình cũng nh th c hi n m t lo t các chuy n đ ng ế ủ ư ự ệ ể ễ ạ ộ

ph tr khác. ụ ợ

Khi áp d ng c khí hoá quá trình s n xu t, vi c đi u khi n quá trình ả ụ ệ ể ề ấ ơ

do ng i th th c hi n. ườ ợ ự ệ

1.2.2. T đ ng hoá chu kỳ gia công ự ộ

ộ Đ gia công hoàn ch nh m t ho c vài b m t, ph i ti n hành m t ặ ả ế ề ặ ể ộ ỉ

ho c nhi u chu kỳ gia công khác nhau. Máy v n năng không th có kh ề ể ặ ạ ả

đ ng. năng th c hi n nhi m v đó m t cách t ệ ự ụ ệ ộ ự ộ

ủ T đ ng hoá các chu kỳ gia công là giai đo n phát tri n ti p theo c a ự ộ ể ế ạ

n n s n xu t c khí hoá, th c hi n ph n công vi c mà c khí hoá không ề ấ ơ ự ệ ệ ả ầ ơ

ng đ th đ m đ ể ả ươ ượ c, đó là đi u khi n và th c hi n t ể ệ ự ộ ể đ ng các chuy n ự ề

đ ng ph . ụ ộ

ầ Đi u khi n là quá trình s d ng thông tin đ t o ra các tác đ ng c n ử ụ ể ạ ể ề ộ

thi i c c u ch p hành, đ m b o cho m t quá trình v t lý ho c thông t t ế ớ ơ ấ ấ ả ả ặ ậ ộ

tin nào đó x y ra theo m c đích đ nh tr ụ ả ị ướ ấ c. V i nh ng quá trình s n xu t ữ ả ớ

và công ngh ph c t p, khi s l ứ ạ ố ượ ệ ớ ng thông s tham gia vào quá trình là l n ố

và có giá tr thay đ i liên t c theo th i gian, kh năng hoàn thành nhi m v ờ ụ ệ ả ổ ị ụ

i th th c hi n nhi m v đi u khi n s b suy gi m đáng k . Vì c a ng ủ ườ ể ẽ ị ụ ề ợ ự ệ ể ệ ả

v y c n chuy n giao nhi m v đó cho máy. ậ ầ ụ ệ ể

Trong giai đo n đ u tiên c a n n s n xu t t ủ ề ả ấ ự ộ ầ đ ng hoá, do nhu c u ạ ầ

t b , quá trình s n xu t th và đi u ki n s n xu t, kh năng c a thi ấ ủ ề ệ ả ả ế ị ả ấ ườ ng

đ ng pháp t đ ng hoá t ng ph n. T đ ng hoá ượ c th c hi n theo ph ệ ự ươ ự ộ ự ộ ừ ầ

t ng ph n là ch t ầ ừ ỉ ự ộ đ ng hoá m t s chuy n đ ng hay thao tác nào đó, mà ộ ộ ố ể

nh ng thao tác đó c n nhanh nh y và chính xác, các thao tác còn l ạ ữ ầ ạ ẫ i v n

th c hi n b ng tay. ự ệ ằ

1.2.3. T đ ng hoá máy ự ộ

V i các máy bán t đ ng k trên, mu n chuy n sang gia công chi ti ớ ự ộ ể ể ố ế t

m i, con ng i ph i giúp máy tháo chi ti t gá đ t phôi m i. ớ ườ ả ế ặ ớ

M c đ cao h n c a t đ ng hoá là trang b h th ng c p phôi cho ủ ự ộ ị ệ ố ứ ấ ộ ơ

tháo chi ti máy. H th ng này t ệ ố ự ế ớ t khi máy gia công và thay th phôi m i, ế

đ ng th i kh i đ ng chu kỳ gia công chi ti ồ ở ộ ờ ế t m i. ớ

S ra đ i c a k thu t s trong nh ng năm 1955 – 1956 đã giúp cho ờ ủ ỹ ậ ố ữ ự

đ ng hoá phát tri n lên m t trình đ m i. Các máy NC, CNC và các t ự ộ ộ ớ ể ộ

ặ MRP(Manufacturing Resources Planning) ra đ i trong giai đo n này đã đ t ạ ờ

ứ n n móng cho s xu t hi n trong nh ng năm 1985 – 1990 m t hình th c ữ ề ự ệ ấ ộ

s n xu t m i - s n xu t tích h p. Trong n n s n xu t tích h p (đôi khi còn ả ề ả ấ ả ấ ấ ớ ợ ợ

đ c g i là t đ ng hoá toàn ph n), toàn b các công đo n và nguyên công ượ ọ ự ộ ầ ạ ộ

c a quá trình s n xu t, t ủ ấ ừ ả ư ể phôi li u đ n các công đo n k t thúc nh ki m ệ ế ế ạ

tra, đóng gói v.v…, đ u đ đ ng hoá. c t ề ượ ự ộ

1.2.4. Khoa h c t đ ng hoá ọ ự ộ

Khoa h c t đ ng hoá là lĩnh v c khoa h c k thu t bao g m c s ọ ự ộ ơ ở ự ậ ọ ồ ỹ

lý thuy t, các nguyên t c c b n đ c s d ng khi thi ắ ơ ả ế ượ ử ụ ế ậ ệ ố t l p các h th ng

đi u khi n, và ki m tra t đ ng các quá trình khác nhau đ đ t đ ể ể ề ự ộ ể ạ ượ ụ c m c

đích cu i cùng mà không c n s tham gia tr c ti p c a con ng i. ự ế ủ ầ ự ố ườ

Khoa h c t đ ng hoá đ c c u thành t nhi u chuyên ngành khác ọ ự ộ ượ ấ ừ ề

đ ng; Lý thuy t m hình hoá nhau: Lý thuy t đi u khi n t ế ể ự ộ ề ế ơ ể ; Đi u khi n ề

i u; Lý thuy t truy n tin; K thu t l p trình v.v… T h c; Lý thuy t t ọ ế ố ư ậ ậ ế ề ỹ ự

đ ng hoá các quá trình s n xu t là m t h ộ ộ ướ ả ấ ng phát tri n khoa h c t ể ọ ự ộ đ ng

hoá, g n li n v i các chuyên ngành khoa h c liên quan. ề ắ ớ ọ

1.2.5 . H th ng thi t k và ch t o có tr giúp c a máy tính (CAD- ệ ố ế ế ế ạ ủ ợ

CAM)

V i s xu t hi n máy đi u khi n s , s phát tri n cao c a công ể ớ ự ố ự ủ ệ ề ể ấ

ấ ngh thông tin và công ngh máy tính, vi c chu n b và đi u hành s n xu t ệ ề ệ ệ ẩ ả ị

trong nh ng th i gian g n đây đã có nh ng thay đ i c b n. Khâu chu n b ổ ơ ả ữ ữ ẩ ầ ờ ị

thi t k đã đ đ ng hoá nh h th ng thi t k t đ ng có s tr giúp ế ế c t ượ ự ộ ờ ệ ố ế ế ự ộ ự ợ

t b tính c a máy tính (CAD – Computer Aided Design). Nh các trang thi ủ ờ ế ị

toán thi t k nh máy tính, màn hình đ ho , bút v , máy v (plotter), cùng ế ế ư ẽ ẽ ạ ồ

các ph n m n chuyên dùng, cho phép t o ra các mô hình s n ph m trong ề ầ ạ ả ẩ

không gian ba chi u, r t thu n l ậ ợ ề ấ ổ i cho vi c kh o sát, đánh giá, s a đ i ử ệ ả

nhanh chóng và tr c ti p ngay trên màn hình. Các b n v trong CAD có th ự ế ẽ ả ể

, nhân b n ho c xu t ra vào th i đi m b t kỳ. Đi u này cho phép l u gi ư ữ ề ể ả ặ ấ ấ ờ

ti p ki m th i gian, v t li u và các chi phí khác c a giai đo n thi t k ban ậ ệ ủ ế ệ ạ ờ ế ế

c khi đ a vào s n xu t. đ u tr ầ ướ ư ả ấ

đ ng hoá nh h Khâu đi u hành ch t o s n ph m cũng đ ế ạ ề ẩ ả c t ượ ự ộ ờ ệ

th ng đi u hành quá trình ch t o t đ ng có s tr giúp c a máy tính. ế ạ ự ộ ự ợ ề ố ủ

ủ CAM(Computer Aided Manufacturing). CAM chính là m t ph n c a ầ ộ

CIM(Compter Integrated Manufacturing - s n xu t tích h p máy tính) và ấ ả ợ

đ c thi ượ ế ậ ể ự t l p trên c s s d ng máy tính và công ngh máy tính đ th c ơ ở ử ụ ệ

hi n t t c các công đo n c a quá trình s n xu t, ch t o s n ph m nh ệ ấ ả ế ạ ả ủ ạ ả ẩ ấ ư

l p k ho ch s n xu t, thi ậ ế ạ ả ấ ế ế ề t k qui trình công ngh gia công, qu n lý đi u ệ ả

hành quá trình ch t o và ki m tra ch t l ng s n ph m v.v… CAM là lĩnh ế ạ ấ ượ ể ẩ ả

v c c n s h tr c a r t nhi u công ngh và k thu t CAPP(Computer ự ầ ự ỗ ợ ủ ấ ề ệ ậ ỹ

ậ Aided Process Planning), công ngh nhóm GT(Group Technology), k thu t ệ ỹ

ạ gia công liên k t LAN(Local – Area Network), h th ng s n xu t linh ho t ệ ố ế ấ ả

FMS(Flexible Manufacturing System) v.v… Do CAM cho phép th c hi n t ệ ự ự

đ ng vi c l p k ho ch, đi u ch nh, hi u ch nh và ki m tra các nguyên ộ ệ ậ ế ề ệ ể ạ ỉ ỉ

công ch t o s n ph m nên r t d dàng k t h p v i h th ng CAD, t o ra ớ ệ ố ế ạ ả ế ợ ấ ễ ạ ẩ

ng th c s n xu t m i tiên ti n, đó là h th ng thi t k và ch m t ph ộ ươ ứ ả ệ ố ế ấ ớ ế ế ế

đ ng có s tr giúp c a máy tính CIM. t o t ạ ự ộ ự ợ ủ

1.2.6 . H th ng s n xu t tích h p có s tr giúp c a máy tính (CIM) ệ ố ự ợ ủ ợ ả ấ

Hai công ngh tiên ti n CAD và CAM có liên quan ch t ch đ n s ẽ ế ự ệ ế ặ

t k ch t o t đ ng có s tr giúp c a máy hình thành c a h th ng thi ủ ệ ố ế ế ế ạ ự ộ ự ợ ủ

ợ tính (CAD/CAM) khi k t n i h CAM v i h CAM. H th ng tích h p ế ố ệ ớ ệ ệ ố

CAD/CAM còn đ ượ ủ c g i là h th ng s n xu t tích h p có s tr giúp c a ệ ố ự ợ ả ấ ọ ợ

máy tính (CIM). Các quá trình s n xu t th c hi n b ng h th ng này đ ệ ố ự ệ ả ấ ằ ượ c

g i là quá trình s n xu t tích h p. ả ọ ấ ợ

Trong các h th ng s n xu t tích h p, ch c năng thi ệ ố ứ ả ấ ợ ế ế ế ạ t k và ch t o

đ c g n k t v i nhau, h tr l n nhau, cho phép t o ra s n ph m nhanh ượ ỗ ợ ẫ ế ớ ắ ạ ả ẩ

chóng b ng các qui trình s n xu t linh ho t và hi u qu . Các thi ấ ệ ằ ả ạ ả ế ị ả t b s n

xu t t đ ng và các máy riêng bi c k t n i v i các thi t đ t b truy n t ấ ự ộ ệ ượ ế ố ớ ế ị ề ả i

thông tin t o thành m t h th ng nh t, cho phép khép kín toàn b chu trình ấ ộ ệ ố ạ ộ

gia công, ch t o s n ph m. ế ạ ả ẩ

1.2.7. H th ng s n xu t linh ho t (FMS) ệ ố ả ấ ạ

H th ng s n xu t linh ho t (FMS – Flexible Manufacturing System) là ệ ố ả ấ ạ

t b gia công nh máy đi u khi n s , trung tâm h th ng bao g m các thi ệ ố ồ ế ị ể ố ư ề

gia công, thi t b gá l p, tháo d chi ti t và d ng c m t cách t đ ng, h ế ị ắ ỡ ế ụ ộ ụ ự ộ ệ

th ng c c u t đ ng đ nh h ng chi ti t và d ng c m t cách t đ ng, c ơ ấ ự ộ ố ị ướ ế ụ ộ ụ ự ộ ơ

đ ng, c c u c p phát d ng c t c u v n chuy n t ấ ể ự ộ ơ ấ ấ ụ ự ộ ề đ ng, h th ng đi u ệ ố ụ ậ

khi n, v.v… đ c thi ể ượ ế ế ằ t k theo nguyên t c module và đi u khi n b ng ề ể ắ

máy tính ho c h th ng máy tính. Trong ch ng m c nào đó, có th coi FMS ặ ệ ố ừ ự ể

nh CIM thu nh , đ c thi t k đ kh c ph c kho ng tr ng gi a đ ỏ ượ ư ế ế ể ụ ữ ắ ả ố ườ ng

dây t đ ng dùng trong s n xu t hàng kh i và nhóm máy CNC. Nó cho ự ộ ả ấ ố

ờ phép chuy n đ i nhanh s n xu t khi thay đ i s n ph m v i chi phí th i ổ ả ể ả ấ ẩ ổ ớ

gian và ti n b c m c th p nh t. Theo c u trúc và quy mô, có th phân ạ ở ứ ề ể ấ ấ ấ

chia h th ng s n xu t linh ho t theo các c p đ t th p đ n cao: máy linh ệ ố ộ ừ ấ ế ả ấ ạ ấ

ho t, module s n xu t linh ho t, dây chuy n s n xu t linh ho t, phân ề ả ấ ạ ạ ả ấ ạ

x ng s n xu t linh ho t, và nhà máy s n xu t linh ho t. ưở ả ấ ạ ả ấ ạ

1.2.8. Robot công nghi pệ

M t lĩnh v c quan tr ng c a n n s n xu t trí tu đó là robot công ủ ự ề ệ ả ấ ộ ọ

nghi p. Robot là lo i thi t b t đ ng đa ch c năng đ ệ ạ ế ị ự ộ ứ ượ ậ ộ c l p trình cho m t

ho c nhi u công vi c và đ ề ệ ặ ượ ữ c đi u khi n b ng máy tính. M t trong nh ng ề ể ằ ộ

b ph n ch c năng chính c a robot là h th ng đi u khi n, có nhi m v ộ ệ ố ủ ứ ể ề ệ ậ ụ

c đ t o ra các chu i l nh c n thi x lý thông tin nh n đ ử ậ ượ ỗ ệ ể ạ ầ ế ệ ố t. H th ng

c coi nh m t kho ch a và trung chuy n d li u khi đi u khi n cũng đ ể ề ượ ư ộ ữ ệ ứ ể

ng đ c trang s d ng cho các kho công nghi p khác nhau. Các robot th ử ụ ệ ườ ượ

b các h th ng đi u khi n thích nghi, các h th ng đi u khi n theo ị ệ ề ể ệ ề ể ố ố

ch ươ ả ng trình logic PLC (Programmable logic control), các h th ng c m ệ ố

bi n đ th c hi n các ch c năng nh nghe, nhìn, c m giác, ng i v.v… Vì ư ể ự ứ ử ệ ế ả

c s d ng nhi u các lĩnh v c y t , d ch v , gia công, l p ráp, v y chúng đ ậ ượ ử ụ ự ề ế ị ụ ắ

và các lĩnh v c khác nhau mà các máy t đ ng thông th ự ự ộ ườ ể ự ng không th th c

c. Trong nh ng tr hi n đ ệ ượ ữ ườ ố ng h p yêu c u v n t c x lý tình hu ng ậ ố ử ầ ợ

nhanh, chính xác; l a ch n, tìm ki m các gi i pháp t ng án; ự ế ọ ả ừ nhi u ph ề ươ

yêu c u kh năng suy nghĩ logic và phán đoán theo tình hu ng c th thì s ụ ể ầ ả ố ử

d ng robot s đ m b o yêu c u cao. Robot là thi ụ ẽ ả ả ầ ế ị t b duy nh t có th đáp ấ ể

ứ ệ ng v i nh ng đ c tính thay đ i nhanh và linh ho t c a n n s n xu t hi n ạ ủ ề ả ữ ặ ấ ớ ổ

đ i, m r ng đáng k ch c năng c a các thi ạ ể ứ ở ộ ủ ế ị ấ ớ t b và quá trình s n xu t v i ả

hi u qu cao. ệ ả

ạ Nghiên c u, phát tri n và ng d ng các h th ng Trí tu nhân t o ụ ệ ố ứ ứ ể ệ

trong thi t k ch t o các th h robot thông minh là xu h ế ế ế ệ ế ạ ướ ể ng r t tri n ấ

v ng c a công ngh robot. Các robot thông minh có kh năng mô ph ng l ọ ủ ệ ả ỏ ạ i

các đ c tính th ặ ườ ng th y trong các ng x c a con ng ứ ử ủ ấ ườ i nh h c t p, suy ư ọ ậ

lu n, gi i quy t v n đ v.v… Robot thông minh đang đ ậ ả ế ấ ề ượ ứ ộ c ng d ng r ng ụ

rãi trong các lĩnh v c mà ch có chuyên gia gi c nh ự ỉ ỏ i m i th c hi n đ ự ệ ớ ượ ư

khám b nh, đóng phim, ch i nh c, hu n luy n các v n đ ng viên bóng bàn, ấ ệ ệ ạ ậ ơ ộ

bóng đá, c t ng, c vua v.v… S d ng các robot đ c đi u khi n qua v ờ ướ ử ụ ờ ượ ề ể ệ

ế tinh và n i m ng cho phép thu h p và hoà nh p không gian làm vi c, ti n ẹ ệ ạ ậ ố

i thi t ớ ế ậ ỏ ủ ề ả t l p m t n n s n xu t toàn c u. Đ đáp ng đòi h i c a n n s n ộ ề ả ứ ể ấ ầ

ho t, tính t i u, t c đ x lý tình hu ng, xu t trí tu nh máy tính linh ư ệ ấ ạ ố ư ộ ử ố ố

công ngh robot trong t ng lai ph i gi ệ ươ ả ả i quy t hàng lo t các v n đ liên ạ ế ề ấ

quan đ n c u trúc d n đ ng, đ tin c y, kh năng ti p nh n và x lý thông ậ ế ấ ử ế ẫ ả ậ ộ ộ

ể tin c a h th ng c m bi n, tính v n năng c a các ngôn ng l p trình ki u ủ ệ ố ữ ậ ủ ế ả ạ

m i, tính linh ho t c a k t c u và nhi u v n đ khác. ạ ủ ế ấ ề ề ấ ớ

1.3. Vai trò và ý nghĩa c a t đ ng hoá ủ ự ộ quá trình s n xu t ấ ả

quá trình s n xu t cho phép gi m giá thành và ự ộ ấ ả

ộ

c đi u khi n theo 1.3.1. T đ ng hoá các ả nâng cao năng su t lao đ ng. ấ Trong m i th i đ i, các quá trình s n xu t luôn đ ờ ạ ả ấ ọ ượ ề ể

các qui lu t kinh t . Có th nói chi phí và hi u qu s n xu t là m t trong ậ ế ả ả ể ệ ấ ộ

nh ng y u t quan tr ng xác đ nh nhu c u phát tri n t đ ng hoá. Không ế ố ữ ể ự ộ ầ ọ ị

s n ph m nào có th c nh tranh đ ả ể ạ ẩ ượ ế ẩ c n u giá thành cao h n các s n ph m ả ơ

cùng lo i, có tính năng t ng đ ạ ươ ươ ố ả ng c a các hãng khác. Trong b i c nh ủ

đang ph i đ i phó v i các hi n t n n kinh t ề ế ả ố ệ ượ ớ ậ ng nh l m phát, chi phí v t ư ạ

, lao đ ng, qu ng cáo, bán hàng và h u mãi ngày càng tăng bu c công t ư ả ậ ộ ộ

nghi p ch t o ph i tìm ki m các ph ả ế ạ ế ệ ươ ng pháp s n xu t t ả ấ ố ư ể ả i u đ gi m

giá thành s n ph m. M t khác, nhu c u nâng cao ch t l ng s n ph m s ấ ượ ả ẩ ặ ầ ả ẩ ẽ

làm tăng m c đ ph c t p c a quá trình gia công. Kh i l ủ ứ ạ ố ượ ứ ộ ệ ng công vi c

đ n gi n cho phép tr l ơ ả ươ ả ng th p s gi m liên t c. Chi phí đào t o công ụ ẽ ả ấ ạ

nhân và đ i ngũ ph c v , giá thành thi ụ ụ ộ ế ị ự t b cũng tăng theo. Đây là đ ng l c ộ

m nh kích thích s phát tri n t đ ng hoá. ể ự ộ ự ạ

ệ 1.3.2. T đ ng hoá quá trình s n xu t cho phép c i thi n đi u ki n ệ ề ả ấ ả

ự ộ s n xu t ấ ả Các quá trình s n xu t s d ng quá nhi u lao đ ng s ng th ấ ử ụ ề ả ộ ố ườ ng

không b o đ m tính n đ nh v gi gi c, ch t l ề ờ ấ ấ ượ ả ả ổ ị ấ ng gia công, và năng su t

lao đ ng, gây khó khăn cho vi c đi u hành và qu n lý s n xu t. Các quá ề ệ ả ả ấ ộ

đ ng cho phép lo i b các nh c đi m trên. Đ ng th i t trình s n xu t t ả ấ ự ộ ạ ỏ ượ ờ ự ể ồ

ệ ủ đ ng hoá đã thay đ i tính ch t lao đ ng, c i thi n đi u ki n làm vi c c a ộ ộ ệ ề ệ ấ ả ổ

ặ công nhân, nh t là trong nh ng khâu đ c h i, n ng nh c, có tính l p đi l p ữ ấ ạ ặ ặ ộ ọ

l ạ ộ i nhàn chán, thu h p d n kho ng cách gi a lao đ ng trí óc và lao đ ng ữ ẹ ầ ả ộ

chân tay.

1.3.3. T đ ng hoá quá trình s n xu t cho phép đáp ng c ự ộ ứ ấ ả ườ ng đ lao ộ

đ ng s n xu t hi n đ i. ấ ộ ệ ả ạ

V i các lo t s n ph m có s l ng l n (hàng t cái trong m t năm) ạ ả ố ượ ẩ ớ ớ ộ ỉ

nh đinh, bóng đèn đi n, khoá kéo v.v… không th áp d ng các quá trình ụ ư ệ ể

ng yêu c u v i giá thành th p nh t. s n xu t th công đ đáp ng s l ả ả ượ ứ ủ ể ấ ầ ấ ấ ớ

1.3.4. T đ ng hoá quá trình s n xu t cho phép chuyên môn hoá và ự ộ ả ấ

hoán đ i s n xu t ổ ả ấ

Ch m t s ít s n ph m ph c t p là đ c ch t o hoàn toàn t ỉ ộ ố ứ ạ ả ẩ ượ ế ạ ừ ộ m t

ng, m t hãng s s d ng nhi u nhà th u đ cung nhà s n xu t. Thông th ấ ả ườ ẽ ử ụ ể ề ầ ộ

cho mình, sau đó ti n hành liên k t, l p ráp thành c p các b ph n riêng l ấ ậ ộ ẻ ế ắ ế

các s n ph m t ng th . Các s n ph m ph c t p nh ôtô, máy bay, v.v… ể ẩ ả ẩ ả ổ ướ ạ ư

n u ch t o theo ph ế ạ ế ươ ng pháp trên s có nhi u u đi m. Các nhà th u s ề ư ầ ẽ ể ẽ

ả ế chuyên môn sâu h n v i các s n ph m c a mình. Vi c nghiên c u, c i ti n ứ ủ ệ ẩ ả ớ ơ

ấ ch ph i th c hi n trong m t vùng chuyên môn h p, vì th s có ch t ế ẽ ự ẹ ệ ả ộ ỉ

l ượ ơ ng cao h n, ti n đ nhanh h n. ế ơ ộ

1.3.5. T đ ng hoá quá trình s n xu t cho phép th c hi n c nh tranh ệ ạ ự ộ ự ả ấ

và đáp ng đi u ki n s n xu t. ệ ả ứ ề ấ

Nhu c u v s n ph m s quy t đ nh m c đ áp d ng t ứ ộ ế ị ề ả ụ ẽ ầ ẩ ự ộ ầ đ ng hoá c n

thi ế ể t trong quá trình s n xu t. Đ i v i s n ph m ph c t p nh tàu bi n, ố ớ ả ứ ạ ư ả ẩ ấ

giàn khoan d u, các s n ph m có kích th c, s l ng s r t ít. Th i gian ầ ả ẩ ướ ố ượ ẽ ấ ờ

ch t o kéo dài t vài tháng đ n vài năm. Kh i l ế ạ ừ ố ượ ế ấ ớ ng lao đ ng r t l n. ộ

Vi c ch t o chúng trên các dây chuy n t ế ạ ề ự ộ ệ đ ng cao c p, là không hi u ệ ấ

ạ qu và không nên. M t khác các s n ph m nh bóng đèn đi n, ôtô, các lo i ư ệ ặ ả ả ẩ

ng có nhu c u r t cao, ti m năng th tr d ng c đi n dân d ng th ụ ụ ệ ụ ườ ầ ấ ị ườ ề ấ ng r t

l n, nh ng l ớ ư i đ ạ ượ c nhi u hãng ch t o. Trong nhi u tr ế ạ ề ề ườ ng h p, l ợ ợ i

ớ nhu n c a t ng đ n v s n ph m là r t bé. Ch có s n xu t t p trung v i ủ ừ ấ ậ ị ả ậ ả ẩ ấ ơ ỉ

ng trên dây chuy n t s l ố ượ ề ự ộ đ ng, năng su t cao m i có th làm gi m giá ớ ể ấ ả

thành s n ph m, hi u qu kinh t cao. S d ng các quá trình s n xu t t ệ ả ẩ ả ế ử ụ ấ ự ả

ng h p đó là r t c n thi t. Chính đ ng hoá trình đ cao trong nh ng tr ộ ữ ộ ườ ấ ầ ợ ế

nh ng y u t này là tác nhân t t ế ố ữ ố kích thích quá trình c nh tranh trong c ạ ơ

ch kinh t ế th tr ế ị ườ ế ạ ả ng. C nh tranh s lo i b các nhà s n xu t ch t o s n ẽ ạ ỏ ạ ả ấ

ph m ch t l ấ ượ ẩ ả ng th p, giá thành cao. C nh tranh b t bu c các nhà s n ấ ạ ắ ộ

xu t ph i c i ti n công ngh , áp d ng t đ ng hoá quá trình s n xu t đ ả ả ế ụ ệ ấ ự ộ ấ ể ả

t o ra s n ph m t ả ạ ẩ ố ơ ả t h n v i giá r h n. Có r t nhi u ví d v các nhà s n ụ ề ẻ ơ ề ấ ớ

xu t không có kh năng ho c không c i ti n công ngh và áp d ng t ả ế ụ ệ ả ấ ặ ự ộ đ ng

hoá s n xu t nên d n đ n th t b i trong th tr ng. ấ ạ ị ườ ế ả ấ ẫ

1.4. Ph ng h ng phát tri n t đ ng hoá t Nam ươ ướ ể ự ộ Vi ở ệ

Nghiên c u l ch s phát tri n t đ ng hoá c a th gi ứ ị ể ự ộ ế ớ ủ ử ề i, căn c vào đi u ứ

c, có th s l c v ch ra ph ng h ki n c th trong n ụ ể ệ ướ ể ơ ượ ạ ươ ướ ể ng phát tri n

đ ng hoá c a ngành ch t o máy c ta: t ự ộ ế ạ ủ n ở ướ

- C i ti n các máy v n năng hi n có thành các máy bán t đ ng. Trang 1.4.1. C khí hoá và t ơ ả ế đ ng hoá các máy v n năng đang s d ng. ạ ự ộ ạ ử ụ ự ộ ệ

t nên s b d ng c gá l p nhanh, s d ng các c c u chép hình. Đ c bi ị ụ ử ụ ơ ấ ụ ắ ặ ệ ử

d ng d u ép và khí nén trong các chuy n đ ng ch y dao và k p ch t. ụ ể ẹ ầ ạ ặ ộ

đ ng s n xu t hàng lo t đ trang b - L a ch n nh ng máy bán t ữ ự ọ ự ộ ạ ể ả ấ ị

đ ng, t ng b đ ng. thêm ph n c p phôi t ầ ấ ự ộ ừ ướ c chuy n đ i thành máy t ổ ể ự ộ

- Nghiên c u c i ti n m t s máy đi u khi n ch ng trình s làm c ứ ả ế ộ ố ề ể ươ ố ơ

s cho vi c thi ở ệ ế ế t k và ch t o sau này. ế ạ

1.4.2. Thi t k , ch t o các lo i máy bán t đ ng, máy t ế ế ự ộ

Ti n hành nghiên c u thi t k , ch t o các máy bán t đ ng. ự ộ đ ng và t ế ế ạ ế ạ ứ ạ ế ế ự ộ ự ộ đ ng

song song v i quá trình c i ti n trên. Đ ng th i ti p c n v i các máy ế ế ả ậ ớ ồ ờ ớ

NC,CNC b ng cách nh p thi ằ ậ ế ị ậ t b và công ngh đ đào t o cán b k thu t, ệ ể ộ ỹ ạ

công nhân, ti n t ế ớ i làm ch các thi ủ ế ị ế ạ t b đó t o ti n đ cho quá trình ch t o ề ề ạ

máy sau này.

1.4.3. Ti p t c nghiên c u ch t o các module s n xu t linh ho t, h ế ụ ế ạ ứ ạ ả ấ ệ

th ng s n xu t linh ho t. ấ ố ả ạ

C n t ng b ầ ừ c t ướ ự ộ đ ng hoá khâu chu n b s n xu t nh : thi ẩ ị ả ư ấ ế ế ả t k s n

ph m, thi ẩ ế ế ệ ố t k qui trình công ngh , l p k ho ch v.v… đ t o ra h th ng ế ệ ậ ể ạ ạ

đ ng hoá s n xu t t thi t ự ộ ấ ừ ả ế ế ế ề t k đ n ch t o. B c đ u nên nh p nhi u ướ ế ạ ầ ậ

ph n m n CAD và CAM đ t o đi u ki n cho cán b k thu t nâng cao ề ộ ỹ ể ạ ệ ề ầ ậ

trình đ .ộ

ng 1 ậ

ế Trong ch ươ ng này trình bày khái quát v t 1.5. K t lu n ch ươ ề ự ộ ả đ ng hoá quá trình s n

xu t. N i dung c a ch ng trình bày s l ủ ấ ộ ươ ơ ượ ề ự ể c v s hình thành và phát tri n

đ ng hoá quá trình s n xu t, đ a ra m t s khái ni m v t đ ng hoá, t ự ộ ộ ố ề ự ộ ư ệ ả ấ

vai trò và ý nghĩa c a t đ ng hoá quá trình s n xu t, cũng nh đ nh h ủ ự ộ ư ị ả ấ ướ ng

phát tri n t đ ng hoá Vi t Nam. ể ự ộ ở ệ

Ch ng 2 ươ

NGHIÊN C U VÀ XÂY D NG H TH NG T Đ NG HÓA Ệ Ố Ự Ộ Ứ Ự

DÂY CHUY N S N XU T Ề Ả Ấ

2.1. Nghiên c u h th ng t ứ ệ ố ự ộ đ ng hoá quá trình s n xu t ấ ả

T đ ng hoá quá trình s n xu t có nhi u b c và m c đ khác nhau. ự ộ ề ả ấ ướ ứ ộ

đ ng hoá m t b ph n hay chuy n đ ng nào đó c a máy, sau Lúc đ u là t ầ ự ộ ộ ộ ủ ể ậ ộ

đó là t đ ng hoá chu kỳ gia công đ thành máy t đ ng, k đ n là t ự ộ ể ự ộ ế ế ự ộ đ ng

hoá c p phôi đ chuy n máy bán t đ ng thành máy t ể ể ấ ự ộ ự ộ ướ ế ế đ ng. B c k ti p

là x p x p các máy t đ ng thành m t h th ng, v n chuy n phôi li u và ế ắ ự ộ ộ ệ ố ể ệ ậ

bán thành ph m gi a các máy, ki m tra s n ph m, th i phôi, v.v... đ ể ữ ẩ ả ẩ ả ượ ự c t

đ ng ra đ i. H th ng thi đ ng hoá. Và nh v y, h th ng s n xu t t ộ ệ ố ư ậ ấ ự ộ ệ ố ả ờ ế ị t b

này đ c đi u khi n t đ ng và th ng nh t, có c c u b o v , hi u ch nh ượ ể ự ộ ơ ấ ệ ệ ề ấ ả ố ỉ

đ ng. t ự ộ

H th ng s n xu t t đ ng ph i b o đ m có ba dòng v n đ ng t ệ ố ấ ự ộ ả ả ả ả ậ ộ ự

đ ng:ộ

- Dòng v n đ ng v t li u (material). ậ ệ ậ ộ

- Dòng v n đ ng thông tin (information). ậ ộ

- Dòng v n đ ng năng l ng (energy). ậ ộ ượ

Trong n i dung ph n này gi i thi u hai lo i hình t ầ ộ ớ ệ ạ ự ộ ề đ ng: dây chuy n

đ ng và h th ng s n xu t linh ho t. t ự ộ ệ ố ả ấ ạ

2.1.1. Dây chuy n s n xu t t đ ng ề ả ấ ự ộ

2.1.1.1. Khái ni mệ

Dây chuy n s n xu t t ề ả ấ ự ộ đ ng có các đ c đi m sau đây: ặ ể

- H th ng thi ệ ố ế ị ả ớ t b s n xu t m t hay vài lo i s n ph m nh t đ nh v i ạ ả ấ ị ấ ẩ ộ

s n l ả ượ ng l n. ớ

t b này t đ ng th c hi n các nhi m v gia công theo - H th ng thi ệ ố ế ị ự ộ ụ ự ệ ệ

i theo dõi và ki m tra. quy trình công ngh đã đ nh, ch c n ng ệ ỉ ầ ị ườ ể

- Nguyên li u hay bán thành ph m l n l ầ ượ ờ ấ t d i ch theo nh p s n xu t ị ả ệ ẩ ỗ

v trí gia công này đ n v trí gia công khác theo c c u chuy n đ ng nào t ừ ị ơ ấ ế ể ộ ị

đó (nghĩa là khó thay đ i nh p th i gian và nh p không gian). ổ ờ ị ị

Các dây chuy n t đ ng th ng đ c dùng đ gia công các chi ti ề ự ộ ườ ượ ể ế t

t có hình dáng ph c t p, v i yêu c u gia công d ng h p l n và các chi ti ạ ộ ớ ế ứ ạ ầ ớ

qua nhi u b c. Các chi ti ề ướ ế ỏ ộ ố ộ t đó là v đ ng c ôtô, máy kéo, v h p t c đ , ỏ ộ ơ

ơ ệ v h p ch y dao, v máy b m, n p vòng bi, tr c khu u, v đ ng c đi n, ỏ ộ ỏ ộ ụ ạ ắ ỏ ơ ỷ

các lo i bánh răng d n đ ng, giá đ , đ ng c đi n, các lo i ng n i, các ỡ ộ ơ ệ ạ ố ẫ ạ ộ ố

bánh răng xích v.v... Ph n l n các chi ti t trên đây đ u đ ầ ớ ế ề ượ c ch t o trên ế ạ

dây chuy n t ề ự ộ đ ng trong các nhà máy ch t o ôtô, máy kéo, đ ng c và ế ạ ơ ộ

các nhà máy ch t o ph tùng. ế ạ ụ

M i nguyên công đ c th c hi n trên các máy riêng l đ u có th ọ ượ ự ệ ẻ ề ể

th c hi n trên dây chuy n t ề ự ộ ạ đ ng. Trong nh ng năm g n đây, nhi u lo i ữ ự ề ệ ầ

dây chuy n t đ ng có thêm máy chu t m t ph ng và máy cán l cho các ề ự ộ ẳ ặ ố ỗ

chi ti t đ c thù. ế ặ

đ ng hoá, các dây chuy n s n xu t t Theo l ch s phát tri n t ử ể ự ộ ề ả ấ ự ộ đ ng ị

đã có trong th c t bao g m: ự ế ồ

+ Dây chuy n g m các máy v n năng c i ti n. ả ế ề ạ ồ

+ Dây chuy n g m các máy chuyên dùng. ề ồ

+ Dây chuy n g m các máy t h p. ề ồ ổ ợ

+ Dây chuy n g m các máy chuyên môn hoá. ề ồ

+ Dây chuy n g m các máy NC, CNC. ề ồ

2.1.1.2. C c u v n chuy n phôi trên dây chuy n ề ể ơ ấ ậ

Lo i phôi không quay trong khi gia công th ng đ ạ ườ ượ ậ ằ c v n chuy n b ng ể

các c c u sau: ơ ấ

- C c u thanh t nh ti n có ch u đ y. ơ ấ ế ấ ẩ ị

- C c u th nh t nh ti n và quay có các ch u k p và đ y. ơ ấ ế ẹ ạ ấ ẩ ị

- C c u tay đòn có má k p nâng ki u kh p. ơ ấ ẹ ể ớ

- C c u đ y thu l c. ẩ ơ ấ ỷ ự

- Băng t i, xích t i. ả ả

ụ Đ v n chuy n lo i phôi quay trong khi gia công, nh d ng tr c, ư ạ ể ậ ể ạ

th ng dùng: ườ

- Băng t i, xích t i, ho c máng t ả ả ặ ả ơ ấ i, đ n v trí gia công s có các c c u ế ẽ ị

t vào v đ y ho c quay tròn (ki u nh tay máy chuyên dùng) đ đ a chi ti ẩ ể ư ư ể ặ ế ị

trí đ nh v . ị ị

Trên dây chuy n t đ ng còn đ c b trí m t s v trí d tr phôi đ đ ề ự ộ ượ ố ộ ố ị ự ữ ể ề

phòng dây chuy n phía tr ề ướ ộ c b s c . Nghĩa là chia dây chuy n thành m t ị ự ố ề

s đo n có liên h m m đ d đi u ch nh, s a ch a. ố ể ễ ề ệ ề ử ữ ạ ỉ

t khi gia công trên dây chuy n t đ ng 2.1.1.3. Đ nh v chi ti ị ị ế ề ự ộ

Hình dáng, kích th c, và đ chính xác v trí t ướ ộ ị ươ ề ặ ng quan c a các b m t ủ

chi ti t quy t đ nh vi c v n chuy n trên dây chuy n t ế ệ ậ ế ị ề ự ộ đ ng ho c ph i gá ặ ể ả

ng pháp t i u là di chuy n chi ti đ t trên các đ gá v tinh. Ph ồ ặ ệ ươ ố ư ể ế ự t tr c

ti p trên dây chuy n t đ ng (di chuy n gi a các máy), tuy nhiên, hi n nay ề ự ộ ữ ể ệ ế

ch có th áp d ng đi u này n u chi ti t gia công có b m t đ m b o v trí ụ ể ề ế ỉ ế ề ặ ả ả ị

n đ nh khi di chuy n và sai s chu n c a chi ti t ổ ẩ ủ ể ố ị ế ở ỗ ị ỏ ơ m i v trí ph i nh h n ả

ộ ổ sai s gia công cho phép. T t c các b m t có kh năng đ m b o đ n ề ặ ấ ả ả ả ả ố

đ nh c a chi ti ủ ị ế ặ t khi di chuy n ph i có m i liên h ch t ch v i m t ố ẽ ớ ệ ể ặ ả

chu n.ẩ

Các chi ti t gia công đ ế ượ c di chuy n tr c ti p trên dây chuy n t ế ề ự ộ đ ng ự ể

th ng là các chi ti t d ng h p nh xi-lanh, h p t c đ , h p ch y dao v.v... ườ ế ạ ộ ố ộ ộ ư ạ ộ

Đ i v i các chi ti t này, chu n đ c ch n là m t ph ng đáy và hai l đ ố ớ ế ẩ ượ ặ ẳ ọ ỗ ượ c

ng kính và v trí t ng quan nh t đ nh. gia công v i đ chính xác đ ớ ộ ườ ị ươ ấ ị

Đ i v i các chi ti ố ớ ế ả t không có các b m t đ m b o đ n đ nh c n ph i ề ặ ả ộ ổ ả ầ ị

dùng đ gá v tinh. ệ ồ

Nhi m v c a đ gá v tinh: ụ ủ ồ ệ ệ

- Đ gá v tinh dùng đ đ nh v và k p ch t chi ti ể ị ẹ ệ ặ ồ ị ế ẹ t, còn đ nh v và k p ị ị

ch t đ gá v tinh đ ặ ồ ệ ượ c th c hi n b ng đ gá c a máy (trên dây chuy n). ủ ự ề ệ ằ ồ

- Đ gá v tinh v i ch đ đ nh v chi ti ế ộ ị ệ ồ ớ ị t đ ế ượ ộ c th c hi n b ng m t ự ệ ằ

v trí đ u dây chuy n, còn v trí c đ nh c a chi s c c u chuyên dùng ố ơ ấ ở ị ố ị ủ ề ầ ị

ti t trên đ gá v tinh đ i v trí gia công. ế ệ ồ ượ ả c đ m b o b ng k p ch t t ằ ặ ạ ị ẹ ả

Ph ng án đ nh v chi ti ươ ị ị ế t trên đ gá v tinh ph thu c vào hình dáng và ụ ệ ồ ộ

t. Nói chung, các ph k t c u c a chi ti ế ấ ủ ế ươ ng pháp đ nh v thông d ng bao ị ụ ị

g m:ồ

- M t m t ph ng và hai l (các chi ti t d ng h p). ặ ẳ ộ ỗ ế ạ ộ

- M t ph ng và l gi a ho c m t tr và g , l ặ ẳ ỗ ữ ặ ụ ờ ỗ ặ và v u ch ng xoay (các ố ấ

chi ti t và cam d ng đĩa). ế ạ

M t ph ng và vành ngoài c a chi ti t (các chi ti t d ng càng). ủ ặ ẳ ế ế ạ

Đ gá v tinh đ ệ ồ ượ ế c ch t o v i đ chính xác cao và dùng các mi ng ớ ộ ế ạ

thép h p kim cho phép gi m sai s chu n cho các chi ti đ m, ng lót t ố ệ ừ ả ẩ ợ ố ế t

khi đ nh v và gi m đ mòn c a đ gá. ủ ồ ả ộ ị ị

Dây chuy n t đ ng liên h c ng nh trên đã m t th i t o nên năng ề ự ộ ờ ạ ệ ứ ư ộ

su t r t cao, phù h p v i d ng s n xu t hàng lo t l n và hàng kh i. Tuy ớ ạ ấ ấ ạ ớ ả ấ ợ ố

nhiên, h th ng này không phù h p v i nhi m v gia công th ng xuyên ệ ố ụ ệ ợ ớ ườ

thay đ i. Đ c bi t là d ng s n xu t lo t v a và nh th ng thay đ i linh ặ ổ ệ ạ ừ ỏ ườ ạ ả ấ ổ

ho t các m t hàng cho phù h p v i th hi u tiêu dùng cũng nh c i ti n tính ư ả ế ị ế ặ ạ ợ ớ

ấ năng đ ti p ki m nguyên, nhiên, v t li u. Vì th các dây chuy n s n xu t ậ ệ ề ả ể ế ệ ế

g m c máy CNC linh ho t h n ra đ i. ồ ạ ơ ả ờ

2.1.1.4. Dây chuy n g m các máy CNC ề ồ

Hình 2.1 minh ho ví d v dây chuy n t ụ ề ề ự ộ ủ đ ng g m các máy CNC c a ạ ồ

ậ hãng “Bard Barner” (Anh). Các máy liên k t v i nhau b ng c c u v n ế ớ ơ ấ ằ

chuy n vòng kín. Vi c c p phôi và tháo chi ti ệ ể ấ t đ ế ượ c th c hi n b ng c ệ ự ằ ơ

ể c u v n chuy n ngang cho m i máy. Chi u dài c a c c u v n chuy n ấ ơ ấ ủ ề ể ậ ậ ỗ

ngang đ c ch n ph thu c vào s l ng chi ti c v n chuy n. Quá ượ ố ượ ụ ọ ộ t đ ế ượ ể ậ

đ ng này hoàn toàn t đ ng. trình đi u khi n dây chuy n t ể ề ự ộ ề ự ộ

Hình 2.1. Dây chuy n t đ ng c a hãng Bard Barner ề ự ộ ủ

1. Máy 8 tr c chính n m ngang. ụ ằ 7. Máy r a.ử

2. Đ gá v tinh v i chi ti t gia công. ệ ớ ồ ế 8. Bàn c p phôi. ấ

3. Bàn quay góc. ở ẳ 9, 10. Trung tâm CNC 6 tr c th ng ụ

ng. đ ướ

4. Băng t i lăn. 11. Trung tâm gia công 6 tr c n m ngang. ả ụ ằ

5. Tr m c p và tháo phôi. ấ ạ 12. Bàn quay CNC đ khoan l nghiêng. ể ỗ

6. C u n i băng t i lăn. ầ ố ả

Các chi ti t trên đ gá v tinh đ c chuy n t i các máy gia công ế ệ ồ ượ ể ớ

ữ CNC theo nh p nh t đ nh. M i v trí gia công có m t đ a ch riêng. Nh ng ỗ ị ộ ị ấ ị ỉ ị

nguyên công có cùng ch c năng đ c mã hoá theo cùng đ a ch nh nhau. ứ ượ ư ỉ ị

nguyên công mà chi M i đ gá v tinh có m t đ a ch đ xác đ nh th t ộ ị ỗ ồ ỉ ể ứ ự ệ ị

ti t ph i đi qua. ế ả

Khi đ gá cùng v i chi ti t ti n đ n g n c c u v n chuy n ngang, ồ ớ ế ế ơ ấ ế ể ậ ầ

c m bi n xác đ nh s trùng h p c a đ a ch chi ti ả ợ ủ ị ự ế ỉ ị ế t và đ a ch v trí gia công. ị ỉ ị

N u các đ a ch này trùng h p và trên c c u v n chuy n ngang có ch ơ ấ ể ế ậ ợ ị ỉ ỗ

tr ng, c c u quay đ t đ gá v tinh v i chi ti ặ ồ ơ ấ ệ ố ớ ế ể t trên c c u v n chuy n ơ ấ ậ

ngang và c c u này chuy n đ gá cùng chi ti t lên bàn máy đ gia công. ơ ấ ể ồ ế ể

ơ ấ N u các đ a ch không trùng h p và không còn ch tr ng trên c c u ỗ ố ế ợ ỉ ị

t ti p t c di chuy n cho t i khi g p v v n chuy n ngang, đ gá cùng chi ti ậ ể ồ ế ế ụ ể ớ ặ ị

trí gia công còn tr ng v i đ a ch t ớ ị ỉ ươ ố ỉ ủ ng ng. Sau khi gia công, đ a ch c a ứ ị

đ ng thay đ i và sau khi gá cùng chi ti t gia công đ đ gá v tinh t ệ ồ ự ộ ổ ế ượ c

đ a ra kh i máy s xu t hi n đ a ch c a v trí gia công ti p theo. ị ư ỉ ủ ị ế ẽ ệ ấ ỏ

Sau khi k t thúc t t c các nguyên công, đ gá cùng v i chi ti t đ ế ấ ả ồ ớ ế ượ c

chuy n t i v trí r a s ch r i ti p đ n c c u ki m tra có đi u khi n CNC. ể ớ ị ế ơ ấ ử ạ ồ ế ể ể ề

C c u ki m tra th c hi n vi c ki m tra chi ti t c xác ơ ấ ự ệ ệ ể ể ế ở ữ nh ng v trí đã đ ị ượ

c và trong tr đ nh tr ị ướ ườ ng h p có sai s s xu t hi n thông tin v giá tr ấ ố ẽ ề ệ ợ ị

v t ra kho ng dung sai. Do đó các chi ti ượ ả ế t khác s b ng ng gia công cho ừ ẽ ị

đ n khi lo i đ ế ạ ượ c nguyên nhân gây ra sai s . ố

Khi gia công lo t các chi ti ạ ế ề t khác, quá trình đi u khi n dây chuy n ề ể

đ c th c hi n t t ượ ệ ừ ừ ự theo ti n trình công ngh mà không c n d ng hoàn ệ ừ ế ầ

toàn dây chuy n. Quá trình thay dao và quá trình đ a phoi ra đ c t ư ề ượ ự ộ đ ng

hoá hoàn toàn.

Đ i v i dây chuy n có máy tính trung tâm đi u khi n, máy tính s ố ớ ể ề ề ẽ

ki m tra quá trình c p phôi cho các máy, ki m tra quá trình k p ch t c a đ ặ ủ ồ ể ẹ ể ấ

gá v tinh, ki m tra ch ệ ể ươ ng trình gia công, l p k ho ch gia công chi ti ế ạ ậ ế t.

Khi có m t máy nào đó ng ng ho t đ ng, máy tính trung tâm s đi u ch nh ẽ ề ạ ộ ừ ộ ỉ

ho t đ ng c a dây chuy n có tính đ n th i gian d phòng đ s a ch a. ế ạ ộ ể ử ữ ự ủ ề ờ

V i h s t i tr ng b ng 0,8 , dây chuy n t đ ng trên đây t ớ ệ ố ả ề ự ộ ằ ọ ươ ng

ng v i 145 máy công c v n năng làm vi c trong hai ca. Thay vì 290 công ứ ụ ạ ệ ớ

nhân, dây chuy n t đ ng này ch c n 36 công nhân và 14 cán b l p trình. ề ự ộ ộ ậ ỉ ầ

ặ Di n tích m t b ng c a dây chuy n ch b ng m t ph n ba di n tích m t ặ ằ ỉ ằ ủ ề ệ ệ ầ ộ

đ ng g m các máy b ng c a các máy v n năng. Nh v y, dây chuy n t ằ ư ậ ề ự ộ ủ ạ ồ

CNC là h ng phát tri n c a t đ ng hoá quá trình s n xu t. ướ ể ủ ự ộ ả ấ

So v i dây chuy n t đ ng liên h c ng, dây chuy n g m các máy ề ự ộ ệ ứ ề ớ ồ

CNC linh ho t h n m i v trí gia công, nh ng vi c v n chuy n gi a các ạ ơ ở ỗ ị ư ữ ệ ể ậ

máy công còn ph thu c vào nh p s n xu t, nghĩa là th i gian gia công ả ụ ấ ộ ờ ị ở

ệ m i máy ph i b ng nhau ho c b i s c a nhau. Trong ch t o c khí, vi c ặ ộ ố ủ ế ạ ơ ả ằ ỗ

phân chia quá trình công ngh thành các nguyên công có th i gian b ng nhau ệ ằ ờ

là không th th c hi n đ ể ự ệ ượ c. H n n a, s thay đ i th ự ữ ơ ổ ườ ặ ng xuyên các m t

hàng c khí đã yêu c u các nhà thi ầ ơ ế ế ế ạ t k nhanh chóng đ a vào ngành ch t o ư

c khí m t lo i hình s n xu t linh ho t h n v i s tham gia c a nhi u lĩnh ơ ạ ơ ớ ự ủ ề ạ ả ấ ộ

v c công ngh khác nhau. ệ ự

2.1.2. H th ng s n xu t linh ho t (Flexible Manufacturing System – ạ ệ ố ả ấ

FMS)

2.1.2.1. Khái ni m và phân lo i ạ ệ

Nh đã nói trên, h th ng s n xu t t đ ng theo ch ư ở ệ ố ấ ự ộ ả ươ ứ ng trình c ng

nh m gi ằ ả ư i quy t các nhi m v c a s n xu t lo t l n và hàng kh i. Nh ng ấ ụ ủ ả ạ ớ ế ệ ố

i 75% - 80% kh i l lo t s n xu t v a và nh l ấ ừ ạ ả ỏ ạ i chi m t ế ớ ố ượ ệ ng công vi c.

N u không tri n khai k thu t t đ ng ậ ự ộ ể ế ỹ ở khu v c s n xu t này, ý nghĩa t ấ ự ả ự

đ ng hoá s b thu h p, công nghi p không th phát tri n m nh m nh ệ ộ ẽ ị ẹ ể ể ẽ ạ ư

yêu c u c a th i đ i. Đ c tr ng hàng đ u c a lo i hình s n xu t v a và ấ ừ ờ ạ ư ủ ủ ầ ặ ầ ạ ả

nh th hi n tính linh ho t. ỏ ể ệ ở ạ

t b gia công đ Tính linh ho t c a m t h th ng là: m t lo t các thi ộ ệ ố ạ ủ ạ ộ ế ị ượ c

ậ ghép n i v i nhau thông qua m t h th ng đi u hành chung các dòng v t ộ ệ ố ố ớ ề

li u, dòng thông tin sao cho có th b o đ m gia công t đ ng t ng nguyên ể ả ệ ả ự ộ ừ

công, đ ng th i trong m t ph m vi xác đ nh tr c, các nhi m v gia công ạ ộ ồ ờ ị ướ ụ ệ

khác nhau trên các chi ti t khác nhau v n đ c th c hi n liên t c mà không ế ẫ ượ ự ụ ệ

ả c n thay đ i k t c u máy ho c gá l p. Vi c th c hi n liên t c đó v n b o ắ ầ ổ ế ấ ự ụ ệ ệ ặ ẫ

, tính song song c a các dòng v n đ ng. đ m tính nh p đi u, tính t l ả ỉ ệ ệ ị ủ ậ ộ

S phát tri n c a k thu t đi u khi n theo ch ng trình s , đ c bi t là ể ủ ỹ ự ề ể ậ ươ ố ặ ệ

k thu t CAD/CAM/CNC mà u đi m căn b n là có tính linh ho t cao là ể ỹ ư ậ ả ạ

b c quy t đ nh c a quá trình ti n t đ ng hoá s n xu t lo t v a và ướ ế ị i t ế ớ ự ộ ạ ừ ủ ấ ả

nh .ỏ

Hi n nay đang t n t i và phát tri n nhi u lo i hình t đ ng hoá linh ồ ạ ệ ể ề ạ ự ộ

ho t ngành máy công c , đây s trình bày hai hình th c ph bi n là: ụ ở ạ ổ ế ứ ẽ

- Trung tâm gia công đi u khi n theo ch ề ể ươ ng trình s . ố

- H th ng máy t đ ng linh ho t đi u khi n theo ch ệ ố ự ộ ề ể ạ ươ ng trình s . ố

2.1.2.2. Trung tâm gia công đi u khi n theo ch ng trình s ề ể ươ ố

Trung tâm gia công đi u khi n theo ch ể ề ươ ệ ng trình s (NC) th c hi n vi c ự ệ ố

gia công toàn b các chi ti ng t v i nhi u bi n pháp công ngh trong ộ t t ế ươ ự ớ ệ ề ệ

ph m vi m t l n gá đ t, đ t đ c năng su t cao và tính kinh t ộ ầ ạ ượ ặ ạ ấ t ế ố ạ t. Ph m

vi ng d ng c a trung tâm gia công NC r t l n. ấ ớ ụ ứ ủ

Đ hoàn thành các nhi m v do công ngh đ t ra, các trung tâm gia công ệ ặ ụ ể ệ

NC, CNC ph i tho mãn nh ng đòi h i sau đây: ữ ả ả ỏ

c nhi u bi n pháp công ngh khác nhau. - Th c hi n đ ự ệ ượ ề ệ ệ

- Đ gá chi ti t ph i có kh năng quay và l t đ gia công đ ồ ế ả ả ậ ể ượ ề c nhi u

m t to đ . ạ ộ ặ

- Th c hi n vi c t đ ng đ i dao, đ i chi ti ệ ự ộ ự ệ ổ ổ ế ể ả t đ gi m th i gian ph . ụ ờ

- Có k t c u hai lo i tr c chính, m t đ th c hi n quá trình gia công ộ ể ự ạ ụ ế ấ ệ

thô và m t đ th c hi n gia công tinh và b o đ m đ chính xác gia công ộ ể ự ệ ả ả ộ

cao.

- Có kh năng l a ch n đi u ki n c t t ệ ắ ố ư i u trong nh ng vùng t c đ ữ ự ề ả ố ọ ộ

quay và l ượ ng ch y dao r ng thích h p. Các chuy n đ ng h tr ợ ỗ ợ ể ạ ộ ộ ư nh :

chuy n đ ng c a bàn máy, h ủ ể ộ ướ ệ ng chuy n đ ng ch y dao, vùng làm vi c ạ ể ộ

h p m t cách b t kỳ. c a các c m k t c u có th đ ủ ế ấ c t ể ượ ổ ợ ụ ấ ộ

- Chuy n đ i nhanh chóng c u trúc toàn b trung tâm khi c n thi t. ể ấ ầ ổ ộ ế

Khi s s d ng trung tâm gia công NC, CNC do t p h p đ c các chi ử ử ụ ợ ượ ậ

ti ng t t trong lo t s n ph m tăng làm cho giá thành t t ế ươ ự nên s chi ti ố ế ạ ả ẩ

t ng c ng trên m i chi ti ổ ộ ỗ ế t nh h n nhi u so v i máy NC, CNC thông ớ ỏ ơ ề

th ng. ườ

Ví d : trung tâm gia công NC c a C ng Hoà Liên Bang Đ c có tên ứ ủ ụ ộ

DC55L c a hãng DECKEL s n xu t năm 1991. ủ ấ ả

- Chi u dài hành thành trình công tác c a DC55L: ủ ề

X: 1000mm (d c tr c). ụ ọ

Y: 800mm (th ng đ ng). ứ ẳ

Z: 800mm (ngang).

- S l ng dao trong tích lũy: 40/60; 80/120 ho c 100. ố ượ ổ ặ

- Di n tích b m t bàn k p: 630/630/800mm. ề ặ ẹ ệ

- Công su t truy n đ ng (100/60/40)%: 45/35/27 kw. ề ấ ộ

- Ph m vi đi u ch nh ch y dao: 1 ÷ 4500v/ph (vô c p). ề ạ ạ ấ ỉ

- Ch y dao nhanh 20m/ph. ạ

ệ Trung tâm DC55L có 4 tr c đi u khi n, tr c chính n m ngang th c hi n ể ụ ụ ự ề ằ

t ự ộ ắ ọ ớ đ ng đ i dao và đ i bàn k p chu n. K t c u c ng v ng cao, c t g t v i ế ấ ứ ữ ẹ ẩ ổ ổ

ầ công su t l n và đ chính xác lâu dài. Có đ u gia công nhi u tr c, đ u ấ ớ ụ ề ầ ộ

ơ khoét và kh o m t đ u NC, bàn máy tròn đi u khi n NC. Dung tích tr n ặ ầ ề ể ả

ngu i đ c d n vào t đ ng tùy thu c nhi t đ l ộ ượ ẫ ự ộ ộ ệ ộ ưỡ ắ ụ i c t và c m tr c ụ

chính. Khi gia công các chi ti ế ả t kim lo i nh , thành m ng, có th b o đ m ể ả ẹ ạ ỏ

ng ch y dao l n. t c đ tr c chính và l ố ộ ụ ượ ạ ớ

ủ Trung tâm DC55 s d ng h th ng đi u khi n phi tuy n ba chi u c a ệ ố ử ụ ề ế ề ể

hãng Siemens CNC 880M và hãng Bosh CC320. Trung tâm gia đ ượ ể c tri n

khai ng d ng lo t s n xu t v a và nh trong ch t o máy công c , ch ụ ứ ở ạ ả ấ ừ ế ạ ụ ỏ ế

ng ti n giao thông v n t i, ch t o các lo i đ ng c , các t o máy bay, ph ạ ươ ậ ả ệ ạ ộ ế ạ ơ

ớ b truy n đ ng, các khuôn m u và d ng c ; đ ng th i có th n i ghép v i ụ ộ ụ ồ ể ố ề ẫ ộ ờ

các trung tâm gia công NC khác đ h p thành h th ng gia công t ệ ố ể ợ ự ộ đ ng

linh ho t.ạ

Hình 2.2 minh ho m t trung tâm Ti n – Phay – Khoan c a C ng Hoà ạ ộ ủ ệ ộ

Liên Bang Đ c, có ch c năng đa d ng. Trung tâm này g m hai tr c chính ụ ứ ứ ạ ồ

đ i x ng nhau, các tr c gá dao có th quay đ gia công khi phay, khoan ố ứ ụ ể ể

ho c đ ng yên khi ti n; cho phép gia công hoàn ch nh tr c khu u (hình 2.3) ặ ứ ụ ệ ỷ ỉ

trên m t l n gá đ t, đ ng th i gia công đ t khác nhau ộ ầ ặ ồ ờ ượ c nhi u d ng chi ti ạ ề ế

ch c n thay đ i ch ng trình và thay đ i v trí m t vài b ph n c a máy. ỉ ầ ổ ươ ậ ủ ổ ị ộ ộ

Tính linh ho t c a trung tâm này r t cao. ạ ủ ấ

Hình 2.2. Trung tâm ti n – phay – khoan c a C ng Hòa Liên Bang Đ c. ủ ứ ệ ộ

Hình 2.3. Gia công tr c khu u ỷ ụ

ng trình s 2.1.2.3. H th ng máy t ệ ố ự ộ đ ng linh ho t đi u khi n theo ch ề ể ạ ươ ố

H th ng máy t ệ ố ự ộ đ ng linh ho t đi u khi n s là t p h p nhi u máy ể ề ề ậ ạ ố ợ

NC, CNC ho c nhi u trung tâm gia công NC,CNC liên k t v i nhau thông ế ớ ề ặ

qua dòng l u thông chi ti t và l u thông dao c t đ c máy tính đi u khi n. ư ế ắ ượ ư ể ề

Ngoài hai dòng l u thông chính k trên, tùy theo m c đ t đ ng hoá và ứ ộ ự ộ ư ể

các m c đích kinh t , k thu t, h th ng t ụ ế ỹ ệ ố ậ ự ộ ề đ ng đi u khi n linh ho t đi u ể ề ạ

khi n CNC có th huy đ ng thêm các c m ch c năng khác. Ví d , các thi ứ ụ ụ ể ể ộ ế t

t, các c m đi u khi n gia công, ki m tra và b v n chuy n và trao đ i chi ti ị ậ ể ổ ế ụ ể ể ề

th nghi m, các c m thi t b đi u hành dòng l u thông v t li u ph , khai ụ ử ệ ế ị ề ậ ệ ư ụ

thác phôi và v t li u ph th i cũng nh c m thi t b liên quan đ n dòng ậ ệ ế ả ư ụ ế ị ế

thông tin.

u đi m c b n c a h th ng t đ ng linh ho t đi u khi n CNC là Ư ể ệ ố ơ ả ủ ự ộ ể ề ạ

gi m t ả ố ủ i đa th i gian v n chuy n, th i gian ch , th i gian n m đ ng c a ể ậ ằ ờ ờ ờ ờ ọ

chi ti c và gi a các quá trình gia công và ki m nghi m. u đi m này t tr ế ướ ệ Ư ể ữ ể

c nh s d ng h th ng ch đ t đ ạ ượ ờ ử ụ ệ ố ươ ng trình ph n m n đi u khi n gia ề ể ề ầ

công trong h th ng t ệ ố ự ộ đ ng linh ho t. Toàn b quá trình ch t o các chi ộ ế ạ ạ

ti t trong lo t s n c th c hi n v i m c đ t đ ng hoá r t cao, do ế ạ ả xu t đ ấ ượ ứ ộ ự ộ ự ệ ấ ớ

đó có th b o đ m ch t l ng theo yêu c u. ể ả ấ ượ ả ầ

Đ thi ể ế ậ t l p h th ng máy t ệ ố ự ộ đ ng linh ho t ph i th c hi n các b ả ự ệ ạ ướ c

c b n sau: ơ ả

- L a ch n ph m vi các chi ti ạ ự ọ ế ọ t gia công (theo các thông s hình h c, ố

kích th ng ... ). ướ c, tr ng l ọ ượ

- Phân tích th i gian gia công. ờ

- T ng h p và đánh giá các d li u chi ti t. ữ ệ ổ ợ ế

- Xác đ nh h p lý các nguyên công gia công. ợ ị

- L a ch n h th ng đi u khi n thích h p. ệ ố ự ể ề ọ ợ

- Tính toán m c đ t đ ng hoá c n thi t. ứ ộ ự ộ ầ ế

- Xác đ nh, ch n l a các h th ng máy khác nhau. ọ ự ệ ố ị

- Ghép n i các h th ng kho l u tr và v n chuy n nh : các lo i thi ệ ố ư ữ ư ể ạ ậ ố ế t

b l u thông dòng chi ti ị ư ế t, dòng d ng c c t và các khu v c l u tr . ữ ự ư ụ ắ ụ

- Xác đ nh tr c các chi ti t đi n hình có tính đ i di n. ị ướ ế ể ệ ạ

- Phân tích và phân chia các nhi m v công ngh . ệ ụ ệ

- Mô ph ng quá trình gia công trên máy tính. ỏ

- Tính toán kinh t .ế

- L a ch n l n cu i m t h th ng máy xác đ nh. ộ ệ ố ọ ầ ự ố ị

Ngày nay, do nhu c u c a th tr ng hàng hoá, các m u hàng ngày ị ườ ủ ầ ẫ

càng đa d ng, phong phú, trong m t th i gian ng n đã ph i thay đ i hình ạ ả ắ ổ ộ ờ

dáng, kích th c, v t li u v.v... Tr c th c t đó, ngành ch t o c khí ướ ậ ệ ướ ự ế ế ạ ơ

ph i ng d ng t ả ứ ụ ự ộ ỏ ả đ ng hoá vào khu v c s n xu t lo t v a và nh , b o ự ả ạ ừ ấ

đ ng t t có yêu đ m quá trình gia công t ả ự ộ ố ư i u đ s n xu t các h chi ti ấ ể ả ọ ế

c u k thu t, v t li u đa d ng. ầ ậ ệ ậ ạ ỹ

c nh các h th ng t M c tiêu đó ch có th đ t đ ỉ ể ạ ượ ụ ệ ố ờ ự ộ ạ đ ng linh ho t,

mà trong đó ngoài quá trình gia công t đ ng t ng tr m công ngh riêng ự ộ ở ừ ệ ạ

l , còn có dòng l u thông chi ti ẻ ư ế ư t gi a các tr m công ngh và dòng l u ữ ệ ạ

thông thông tin t ng h p đi u hành. ổ ề ợ

So v i trung tâm gia công CNC, h th ng máy t đ ng linh ho t có ệ ố ớ ự ộ ạ

ti m năng k thu t l n h n nhi u. Đ c tính linh ho t đ t n n móng cho k ặ ạ ặ ề ậ ớ ề ề ơ ỹ ỹ

thu t gia công t ậ ự ộ đ ng các lo t s n ph m v a và nh , trong đó h chi ti ừ ạ ả ẩ ọ ỏ ế t

có th g p thành t c khá r ng ho c t nh ng hình ể ộ ừ ữ nh ng kho ng kích th ả ướ ặ ừ ữ ộ

dáng k t c u có m c đ khác bi ứ ộ ế ấ ệ ể ệ ư t khá l n. Tính linh ho t càng th hi n u ạ ớ

vi t h n đ i v i các chi ti t có th i gian gia công dài trên t ng tr m công ệ ơ ố ớ ế ừ ạ ờ

ngh riêng l ệ . ẻ

Sau đây là vài ví d v h th ng linh ho t hoá FMS: ụ ề ệ ố ạ

1.2.2.4. H th ng FMS có kho ch a c c u v tinh và ch a d ng c ứ ơ ấ ệ ệ ố ổ ứ ụ ụ

Hình 2.4 minh ho h th ng FMS có kho ch a c c u v tinh và ứ ơ ấ ạ ệ ố ệ ổ ứ ch a

c dùng đ gia công các chi ti d ng c c a hãng Jamazaki (Nh t B n) đ ụ ậ ả ụ ủ ượ ể ế t

d ng h p. ạ ộ

Hình 2.4. H th ng FMS c a hãng Jamazaki gia công các chi ti ệ ố ủ ế ạ t d ng h p ộ

1. Các ch a d ng c ; 2. Các máy gia công; 3. Các c c u v tinh. ổ ứ ụ ơ ấ ụ ệ

H th ng g m ba đ ng dây song song: đ ng dây c c u v tinh 3 ệ ố ồ ườ ườ ơ ấ ệ

t; đ ng dây các máy 2 và đ ng dây các đ gá đ t chi ti ặ ể ế ườ ườ ổ ụ ụ d ng c 1.

Trong đ ườ ng dây c c u v tinh có các đ gá ng v i ch ng lo i chi ti ồ ơ ấ ứ ủ ệ ạ ớ ế t

gia công. Các tr c chính trên các máy đ c di chuy n t ụ ụ ượ ể ươ ớ ng đ i so v i ố

các c c u v tinh nh các l nh phát ra t ơ ấ ệ ệ ờ ừ ệ ố h th ng đi u khi n. Các ề ể ổ

ng dây 1 đ c thi t k theo d ng đĩa, có b trí m t tay d ng c trong đ ụ ụ ườ ượ ế ế ạ ộ ố

máy đ di chuy n d ng c theo l nh c a máy tính đi u khi n. ể ụ ủ ụ ể ể ề ệ

H th ng FMS trên đây cho phép th c hi n công ngh đi u ch nh linh ệ ề ệ ố ự ệ ỉ

ho t v i nhi u ch ng lo i chi ti ạ ớ ủ ề ạ t ế

2.1.2.5. H th ng FMS có kho ch a c c u v tinh v i phôi và d ng c đ ứ ơ ấ ệ ệ ố ụ ể ụ ớ

t cho các máy c p phát riêng bi ấ ệ

Hình 2.5 minh ho h th ng FMS có kho ch a c c u v tinh v i phôi ứ ơ ấ ạ ệ ố ệ ớ

và d ng c đ c p phát riêng cho t ng máy đ ụ ể ấ ừ ụ ượ ề c dùng đ gia công nhi u ể

ch ng lo i chi ti t d ng h p. ủ ạ ế ạ ộ

Hình 2.5. S đ h th ng FMS đ gia công nhi u ch ng lo i chi ti ể ơ ồ ệ ố ủ ề ạ ế ạ t d ng

h p.ộ

1. Kho ch a tĩnh. 7,12. Máy x p đ ng. ứ ế ố

đ ng. 8. C c u x p t i. 2. B đ nh v t ộ ị ị ự ộ ơ ấ ế ả

9. V trí ki m tra. 3. Máy CNC năm to đ . ạ ộ ể ị

4. Máy CNC sáu to đạ ộ 10. V trí tháo d . ỡ ị

5. Máy CNC khoan l sâu. 1. V trí cung c p phôi. ỗ ấ ị

13. Băng chuy n tích tr các c 6. Máy đi u ch nh d ng c . ụ ụ ề ỉ ề ữ ơ

c u v tinh. ấ ệ

H th ng này gia công đ c kho ng 70 lo i chi ti ệ ố ượ ả ạ ế ớ t khác nhau v i

các kích th c trong ph m vi 250 x 250 x 250mm. H th ng g m tám máy ướ ệ ố ạ ồ

trong đó có b n máy CNC v i năm to đ , có ba máy CNC 4 v i sáu to đ ạ ộ ạ ộ ố ớ ớ

và m t máy CNC 5 v i năm to đ đ khoan l sâu. ạ ộ ể ớ ộ ỗ

C p phôi cho các máy đ c th c hi n t đ ng nh sau: ấ ượ ệ ự ộ ự ư

- T i v trí 11 phôi đ ạ ị ượ ắ c l p vào đ gá v tinh. ồ ệ

- Máy x p 12 đ a đ gá v tinh đã có chi ti t lên băng truy n 13. ư ồ ệ ế ế ề

- Máy x p 17 có nhi m v đ a đ gá v tinh vào c c u x p t ụ ư ơ ấ ế ả i 8 ệ ế ệ ồ

tr c t ng máy. ướ ừ

đ ng c a máy s gá đ t đ gá v tinh lên máy khi có - B đ nh v t ộ ị ị ự ộ ặ ồ ủ ẽ ệ

l nh.ệ

Tháo chi ti t: quá trình s ng ế ẽ c l ượ ạ i và đ a đ gá v tinh v v trí 10 , ệ ư ồ ề ị

sau đó chi ti t s đ ế ẽ ượ ư c đ a qua máy ki m tra t ng h p. ể ổ ợ

C p dao t c tích tr kho ch a tĩnh 1, b đ nh ấ ự ộ đ ng nh sau: Dao đ ư ượ ữ ở ộ ị ứ

đ ng 2 s thay th các dao mòn, gãy và thay dao m i theo ch v t ị ự ộ ế ẽ ớ ươ ng

trình.

Máy 6 có nhi m v đi u ch nh d ng c và ki m tra các thông s c a chi ụ ề ố ủ ụ ụ ệ ể ỉ

ti t.ế

2.1.2.6. T ch c dòng l u thông chi ti đ ng t t ổ ứ ư ế ự ộ

C u trúc c a h th ng máy linh ho t ch u nh h ng tr c ti p và đ ủ ệ ố ị ả ấ ạ ưở ự ế ượ c

quy t đ nh b i cách t t. Dòng l u thông chi ti ế ị ở ổ ứ ch c dòng l u thông chi ti ư ế ư ế t

trong n i b m t h th ng c n ph i có m c đ t đ ng hoá t ng đ ộ ộ ộ ệ ố ứ ộ ự ộ ầ ả ươ ươ ng

v i trình đ t ớ ộ ự ộ đ ng hoá trên t ng tr m công ngh riêng l ạ ừ ệ ẻ ầ . V i yêu c u ớ

này, các tay máy, ng i máy công nghi p th c hi n nhi m v khai thác, ườ ụ ự ệ ệ ệ

trao đ i phôi li u, bán thành ph m, thành ph m cũng nh v n chuy n và ậ ể ệ ẩ ẩ ổ ư

các gá l p d ng c c t, phôi li u ph ..., đóng vai trò quy t đ nh. ắ ụ ụ ắ ế ị ụ ệ

C u trúc c a toàn b h th ng t ộ ệ ố ủ ấ ự ộ đ ng linh ho t ch u nh h ạ ị ả ưở ự ng tr c

ng th c t ti p c a ph ủ ế ươ ứ ổ ch c dòng l u thông chi ti ư ứ ế t trong h th ng. Do ệ ố

ng án t đó, khi l a ch n ph ự ọ ươ ổ ứ ch c dòng l u thông chi ti ư ế ầ t c n tuân th : ủ

- Đ ng v n chuy n ng n nh t. ườ ể ậ ấ ắ

các nguyên công. - Tính linh ho t cao trong th t ạ ứ ự

- Có m c đ ch t t i u v i các tr m gia công. i t ứ ộ ấ ả ố ư ớ ạ

- Th i gian thông thoáng chi ti t ng n nh t. ờ ế ắ ấ

- Có đi u ki n ph c v nhi u máy thông qua thi t b chuy n đ i. ụ ụ ề ề ệ ế ị ể ổ

- Giá thành ch t o r . ế ạ ẻ

Trong các h th ng t đ ng linh ho t hi n có trên th gi i th ng có ba ệ ố ự ộ ế ớ ệ ạ ườ

ph ng th c c b n t t và m t ph ng án m ươ ứ ơ ả ổ ứ ch c dòng l u thông chi ti ư ế ộ ươ ở

r ng.ộ

Sau đây là m t s ph ng th c c p phôi nh robot: ứ ấ ờ

ộ ố ươ • L u thông chi ti ư ế ớ t v i nguyên t c “n i ghép thay th ” ế ắ ố

ế Hình 2.6 minh ho s đ nguyên t c c a h th ng n i ghép thay th , ạ ơ ồ ắ ủ ệ ố ố

đ c đi m c b n c a h th ng này là: ơ ả ủ ệ ố ặ ể

…

n-1

L 3

L 1

out

Hình 2.6. S đ nguyên t c c a h th ng n i ghép thay th ắ ủ ệ ố ơ ồ ố ế

- Các trung tâm gia công đ ng trong h th ng đ c n i ghép v i tích ệ ố ứ ượ ố ớ ổ

trung tâm (đ ườ ộ ng v n chuy n phôi) m t cách song song, không ph thu c ụ ể ậ ộ

l n nhau. Trong h th ng ch có m i quan h trao đ i phôi li u và chi ti ố ẫ ệ ố ệ ệ ổ ỉ ế t

đã gia công m t s công đo n gi a tích trung tâm và t ng tr m công ộ ố ữ ổ ạ ừ ạ

ngh riêng l . Vi c trao đ i phôi hay bán thành ph m đ ệ ẻ ệ ẩ ổ ượ c th c hi n thông ệ ự

qua tay máy ho c robot. ặ

- Trình t gia công t ự ừ ạ ế tr m này sang tr m khác là không b t bu c, n u ắ ạ ộ

có, ph i thông qua tích trung tâm đ chuy n đ i. ả ổ ể ể ổ

Do đ c tính này, các yêu c u đ i v i h th ng đi u khi n không cao, ố ớ ệ ố ề ể ặ ầ

các c c u v n chuy n và trao đ i phôi li u d dàng ph c v nhi u máy. ụ ụ ơ ấ ễ ệ ể ề ậ ổ

Tuy nhiên tính nh p đi u th p, có t n th t v th i gian. ấ ấ ề ờ ệ ổ ị

- L u thông chi ti t v i nguyên t c “n i ghép b xung” ư ế ớ ắ ố ổ

Hình 2.7 trình bày nguyên t c t ắ ổ ứ ệ ố ch c h th ng n i ghép b sung. ố ổ Ở đây

ạ có thêm m i quan h trao đ i phôi li u ho c bán thành ph m gi a các tr m ệ ữ ệ ặ ẩ ố ổ

công ngh v i nhau. ệ ớ

…

Hình 2.7. S đ nguyên t c t ơ ồ ắ ổ ứ ệ ố ch c h th ng n i ghép b ổ ố

Trình t c xác đ nh t sung công ngh đi qua các tr m đ ạ ệ ự ượ ị ch ừ ươ ề ng trình đi u

khi n, chi ti c gia công hoàn thi n trên đ ể t s đ ế ẽ ượ ệ ườ ủ ng l u thông c a ư

chúng. Các tr m công ngh “b sung” nh ng kh năng k thu t cho nhau, ữ ệ ạ ả ậ ổ ỹ

cùng tham gia gia công hoàn thi n h chi ti t. ệ ọ ế

Nh v y, vi c đi u hành dòng chi ti ề ư ậ ệ ế ủ ệ ố ể ẽ ứ t c a h th ng đi u khi n s ph c ề

t p h n. Kh năng ph c v nhi u máy c a các c c u v n chuy n và trao ạ ụ ụ ơ ấ ủ ề ể ả ậ ơ

ờ đ i phôi li u b h n ch . Tuy nhiên, tính nh p đi u s cao h n, nghĩa là th i ổ ệ ẽ ị ạ ệ ế ơ ị

gian chu kỳ c a t ng tr m công ngh x p x nhau. Th i gian t n th t s ủ ừ ệ ấ ấ ẽ ạ ổ ờ ỉ

gi m nhi u so v i ph ề ả ớ ươ ng th c ghép n i thay th . ế ứ ố

- L u thông chi ti h p”: ư ế ớ t v i nguyên t c “n i ghép t ắ ố ổ ợ

Hình 2.8 minh ho s đ nguyên t c n i ghép t h p h th ng máy. Đây ạ ơ ồ ắ ố ổ ợ ệ ố

là h th ng máy có tính linh ho t cao h n so v i hai lo i trên. ạ ệ ố ạ ơ ớ

n-1

M n

L 3

L 1

L 2

out

Hình 2.8. S đ nguyên t c n i ghép t ắ ố ơ ồ ổ ợ h p h th ng máy ệ ố

Theo mô hình này, các tr m công ngh có th trao đ i phôi li u cho ệ ệ ể ạ ổ

tr m k ti p, các tr m xa h n ho c cũng có th trao đ i qua kho trung gian. ế ế ể ạ ạ ặ ơ ổ

u đi m c a h th ng này là các tr m đ c ch t t Ư ể ệ ố ủ ạ ượ ấ ả ờ i cao v m t th i ề ặ

t đ tính năng k thu t c a chúng, các gian, có đi u ki n phát huy tri ệ ề ệ ể ậ ủ ỹ

ph ng ti n v n chuy n có đi u ki n ph c v nhi u máy. Hi n nay, các ươ ụ ụ ệ ề ể ệ ề ệ ậ

c thi h th ng máy t ệ ố ự ộ đ ng linh ho t ch y u đ ạ ủ ế ượ ế ậ ắ t l p theo nguyên t c

này.

- L u thông chi ti ư ế ớ t v i nguyên t c “n i ghép m r ng” ố ở ộ ắ

n-1

out

Hình 2.9 minh ho s đ nguyên t c n i ghép m r ng. ạ ơ ồ ắ ố ở ộ

Hình 2.9. S đ nguyên t c n i ghép m r ng ắ ố ơ ồ ở ộ

Theo nguyên t c này, nh có thêm các ắ ờ ổ ả tích lũy trung gian đ m

nhi m đ a ch trung chuy n mà tính linh ho t c a h th ng máy đ c nâng ạ ủ ệ ố ệ ể ị ỉ ượ

cao thêm m t m c, đ c bi ộ ứ ặ ệ t là tính linh ho t v m t th i gian. N u ạ ề ặ ế ở ầ đ u ờ

dòng l u thông chi ti t có t c đ nhanh, tích trung gian s đi u hoà, tránh ư ế ố ộ ổ ẽ ề

đ c hi n t ng ng tràn ho c b t c trong l u thông dòng chi ti ượ ệ ượ ặ ế ắ ư ứ ế ủ ả t c a c

công ngh có th b t kỳ, chu kỳ th i gian gia công h th ng máy. Trình t ệ ố ự ể ấ ệ ờ

không c n x p x v i nhau, nên có th khai thác tri ỉ ớ ể ầ ấ ệ ể ế ộ ắ ọ t đ các ch đ c t g t

ng gia công. khác nhau đ b o đ m ch t l ể ả ấ ượ ả

2.1.2.7. T ch c l u thông và c p dao t đ ng ổ ứ ư ấ ự ộ

Vi c l u thông và c p dao t đ ng đ c ti n hành theo hai b c: ệ ư ấ ự ộ ượ ế ướ

B c m t: Đi u ch nh các dao c t và n p chúng vào ướ ề ắ ạ ộ ỉ ổ ướ tích dao. B c

này có th ti n hành b ng tay ho c c khí hoá và t ặ ơ ể ế ằ ự ộ đ ng hoá t ng ph n. ừ ầ

B c hai: L y dao t máy và n p tr l i vào ướ ấ ừ ở ạ ạ ổ tích dao, l y dao m i t ấ ớ ừ

k p dao). Giai đo n này đ đ ng hoá ổ tích g n vào tr c chính (hay ụ ắ ổ ẹ ạ c t ượ ự ộ

hoàn toàn. K t c u và nguyên t c ho t đ ng c a các ạ ộ ế ấ ủ ắ ổ ơ ấ tích dao và c c u

sau: đ i dao ph thu c vào các y u t ộ ổ ế ố ụ

- S l ố ượ ng dao c n cho quy trình công ngh . ệ ầ

- Không gian chuy n đ i gi a tr c chính và tích dao. ữ ụ ể ổ ổ

- Th t dao, cách s p x p, đ a ch , cách mã hoá dao,... ứ ự ế ắ ị ỉ

- L ượ ệ ng đi u ch nh dao ho c đi u ch nh sai l ch c a dao th c hi n ỉ ủ ự ề ệ ề ặ ỉ

trên máy trong quá trình đi u khi n máy. ể ề

Đ l u thông và c p dao t đ ng th ng s d ng ba lo i c c u sau: ể ư ấ ự ộ ườ ạ ơ ấ ử ụ

- Dùng d u Revolve đ tích và đ i dao (th ng dùng cho máy ti n). ể ầ ổ ườ ệ

- Dùng tích dao và tay máy. ổ

- H n h p gi a hai c c u trên. ơ ấ ữ ỗ ợ

tích dao có nhi u d ng khác nhau, ch ng h n tích dao d ng đĩa Ổ ạ ổ ề ạ ẳ ạ

c 100 dao, tích dao nhi u t ng ch a đ c 150 dao, tích dao ch a đ ứ ượ ổ ề ầ ứ ượ ổ

d ng xích ch a đ n 60 dao. ạ ứ ế

Hình 2.10a minh ho m t tích tr dao d ng đĩa có tr c n m ngang, ạ ộ ổ ữ ụ ạ ằ

th c trang b cho trung tâm phay – khoan. Khi có l nh thay ườ ng lo i này đ ạ ượ ệ ị

c xoay t i v trí th ng đ ng, tay máy hai b c t do (hình dao, m t dao đ ộ ượ ớ ị ậ ự ứ ẳ

0 sau đó nâng lên đóng vào

2.10b) s c p vào cán dao rút xu ng và quay 180 ẽ ặ ố

v trí ban đ u. Nh v y dao m i đã thay th dao cũ. ị ư ậ ế ầ ớ

Hình 2.10a

Hình 2.10b

Hình 2.10. minh ho m t ạ ộ ổ tích tr dao ữ

Hình 2.11. tích tr dao ki u xích Ổ ữ ể

tích tr c minh ho trên hình 2.11 cũng M t d ng ộ ạ ổ ữ dao ki u xích đ ể ượ ạ

dùng cho trung tâm phay – khoan. Lo i này ch a đ ứ ượ ạ ạ c nhi u dao h n lo i ề ơ

ệ ố tròn xoay, đ ng th i có th cho máy khác dùng chung dao trong h th ng ể ờ ồ

linh ho t hoá. Ngoài ra còn nhi u ki u tr dao, và v n chuy n giao cho c ể ữ ể ề ạ ậ ả

h th ng, lo i b dao đã h t th i gian s d ng ra kh i h th ng m t cách ệ ố ỏ ệ ố ạ ỏ ử ụ ế ộ ờ

đ ng. t ự ộ

2.1.3. H th ng s n xu t tích h p CIM ệ ố ợ ả ấ

2.1.3.1. Khái ni mệ

CIM (Computer Integrated manufacturing) là gi i pháp ng d ng máy ả ụ ứ

tính và m ng liên k t đ chuy n các công ngh riêng l ế ể ể ệ ạ ẻ ả thành h th ng s n ệ ố

xu t t ấ ự ộ đ ng hoàn toàn. Theo quan ni m c a công ty “Các h th ng t ệ ệ ố ủ ự

đ ng và máy tính CASA” (The Computer and Automated Systems ộ

Association) c a Hi p h i k s công ngh SME (Society of Manufacturing ộ ỹ ư ủ ệ ệ

Engineers) thì CIM đ c đ nh nghĩa nh sau: ượ ị ư

CIM là h th ng tích h p có kh năng cung c p s tr giúp c a máy ấ ự ợ ệ ố ủ ả ợ

tính cho t ng m i, bao g m nhi u ho t đ ng, t ấ ả t c các ch c năng th ứ ươ ạ ộ ề ạ ồ ừ

ả khâu nh n đ n đ t hàng cho đ n cung c p s n ph m c a m t nhà máy s n ấ ả ủ ế ặ ậ ẩ ơ ộ

xu t. Vòng tròn CIM đ c minh ho trên hình 2.12. ấ ượ ạ

Hình 2.12. Đ hình vòng tròn CIM ồ

Vòng tròn CIM mô t s tích h p c a CIM theo quan đi m qu n lý ả ự ủ ể ả ợ

s n xu t. CIM có nh ng u đi m: ả ữ ư ể ấ

ng, và c v t li u đ u có tính linh ho t cao. - S n ph m, s n l ẩ ả ượ ả ả ậ ệ ề ạ

- Nâng cao năng su t và ch t l ng gia công. ấ ượ ấ

- Quan h ch t ch và tr c ti p gi a thi ẽ ự ế ệ ặ ữ ế ế t k và s n xu t. ả ấ

- Gi m c lao đ ng tr c ti p và giám ti p. ự ế ế ả ả ộ

- Thi t k có năng su t và đ chính xác cao. ế ế ấ ộ

- Tiêu chu n hoá cao và s d ng v t li u h p lý. ậ ệ ử ụ ẩ ợ

- Ti p ki m th i gian và m t b ng s n xu t. ặ ằ ế ệ ả ấ ờ

- T o c s d li u chung đ lo i tr ơ ở ữ ệ ể ạ ừ ạ ộ các b ph n ch a d li u đ c ứ ữ ệ ậ ộ

l p.ậ

- Lo i tr các công vi c l p l i không c n thi t. ệ ặ ạ ạ ừ ầ ế

ệ - Gi m th i gian giám sát s n xu t và s nhân s th c hi n công vi c ấ ự ự ệ ả ả ờ ố

này.

- C nh tranh m nh m v i các đ i th . ủ ẽ ớ ạ ạ ố

2.1.3.2. H th ng ph tr trong CIM ệ ố ụ ợ

H th ng CIM hoàn thi n bao g m s tích h p và ng d ng t ng h ồ ệ ố ừ ứ ụ ự ệ ợ ệ

th ng ph tr theo ph ụ ợ ố ươ ệ ố ng th c sao cho s n ph m đ u ra c a h th ng ẩ ứ ủ ầ ả

ph tr này là s n ph m đ u vào c a h th ng ph tr khác. ủ ệ ố ụ ợ ụ ợ ả ẩ ầ

c tích Đ b o đ m đi u đó, các h th ng ph tr trong CIM ph i đ ệ ố ụ ợ ể ả ả ượ ề ả

ợ h p theo ki u công ngh qu n lý thông tin tiên ti n nh vòng tròn tích h p ợ ư ệ ể ế ả

đ c nêu trên hình 2.13. ựơ

Hình 2.13. Đ hình vòng tròn tích h p ợ ồ

ệ ố t 2.2. Xây d ng mô hình h th ng ự ự ộ đ ng hoá dây chuy n s n xu t ấ ề ả

Xu t phát t t xây d ng mô hình h th ng t ấ ừ nhu c u th c ti n c n thi ự ễ ầ ầ ế ệ ố ự ự

i h n n i dung là nghiên đ ng hoá dây chuy n s n xu t. Trong đ tài gi ả ộ ề ề ấ ớ ạ ộ

đ ng hoá c u và xây d ng mô hình m t s công đo n trong h th ng t ộ ố ứ ệ ố ự ạ ự ộ

quá trình s n xu t. ả ấ

Mô hình h th ng là h th ng c Đi n - Khí nén có s k t h p c a mô ự ế ợ ủ ệ ố ệ ố ệ ơ

ự hình c a các tr m trong dây chuy n s n xu t công nghi p mang tính tr c ề ả ủ ệ ạ ấ

quan v i th c t ớ . ự ế

Các c a các modul trong h th ng đ c thi t l p m t cách đa năng đ ệ ố ủ ượ ế ậ ộ ể

tích h p mô ph ng nhi u dây chuy n s n xu t khác nhau. ề ả ề ấ ợ ỏ

Ch c năng c a mô hình: ủ ứ

- Phân ph i s n ph m (PPSP) ố ả ẩ

- Phân lo i s n ph m (PLSP) ạ ả ẩ

- Đóng gói s n ph m (ĐGSP) ả ẩ

2.2.1. H th ng phân ph i s n ph m ệ ố ố ả ẩ

Phôi đ c x p ch ng lên nhau trong m t ng th ng đ ng. Pít tông khí ượ ộ ố ứ ế ẳ ồ

nén đ y các phôi s n ph m v i chi u cao gi i h n cho tr c đ n v trí ề ẩ ả ẩ ớ ớ ạ ướ ế ị

c đ y đi, sensor chuy n giao nh công t c đ nh v . Sau khi phôi đ nh v đ ị ị ượ ể ắ ờ ị ị ẩ

t và đi u khi n đ phôi ti p theo r i xu ng v trí quang đi n nh n bi ệ ậ ế ề ể ể ế ơ ố ị

c ướ tr m kho ng ả kho ng 160mm × ạ ả ị ẩ ế

chu n b cho chu trình ti p theo. Kích th f 30mm. 400mm. Cho phép c p phôi < ấ

Ngu n nuôi 24V. Đi u khi n b ng PLC. ề ể ằ ồ

 C u trúc: ấ

- Đ tôn 2mm: 160mm × 400mm. ế

- H p k t n i. ế ố ộ

- Đ van khí. ế

ộ ố ể

- M t ng ch a v t th cao 160mm. ứ ậ ụ f 30mm x 20mm. - V t th : hình tr ể ậ

 Đ c tính: ặ

Ch p hành: ấ

- 4 van khí nén 5/2 (1.5~8kg/cm3).

- Bình nén khí: 5…8 kg.

- Ngu n cung c p: 220VAC to 24VDC: s d ng v i PLC, DIO (Digital ử ụ ấ ồ ớ

Input/Output).

2.2.2. H th ng phân lo i s n ph m ệ ố ạ ả ẩ

Tr m có ch c năng phân lo i các s n ph m b ng s t, nhôm, nh a. ự ứ ạ ẩ ằ ạ ắ ả

Ngu n nuôi 24V. Đi u khi n b ng PLC. ề ể ằ ồ

 C u trúc: ấ

- Đ tôn 2mm 160mm × 400mm. ế

- H p k t n i. ế ố ộ

- Đ van khí. ế

- Van hút ( van chân không – 0.5Mpa ) + đĩa hút chân không.

- V t th : hình tr ể ậ ụ f 30mm × 20mm.

 Đ c tính: ặ

Tín hi u đi n: ệ ệ

- 3 c m bi n quang ế ả

Ch p hành: ấ

- 2 van khí nén

i - 1 đ ng c kéo băng t ơ ộ ả

- Bình nén khí : 5…8 kg.

- Ngu n cung c p: 220VAC to 24VDC: s d ng v i PLC, DIO. ử ụ ấ ồ ớ

H p k t n i: ế ố ộ

- S d ng các chân c m 4mm: k t n i v i PLC, DIO. ế ố ớ ử ụ ắ

2.3. Các thi t b liên quan ế ị

2.3.1. C m bi n quang: ế ả

2.3.1.1 Khái ni mệ

đi n có tính C m bi n quang ế ả ệ

linh ho t r t cao và giá thành ạ ấ

t ươ ế ng đ i th p. C m bi n ấ ả ố

quang đi n có th phát hi n các ệ ệ ể

ng nhanh h n và đ i t ố ượ ơ ở ự c ly

ậ xa h n so v i nhi u k thu t ề ơ ớ ỹ

khác. V i nh ng u th trên, ữ ư ế ớ

c m bi n quang đi n nhanh ả ệ ế

chóng tr ở thành m t trong các ộ

Hình 2.14: C m bi n quang đi n ệ ế ả thi t b trong lãnh v c t ế ị ự ự ộ đ ng

đ c s d ng r ng rãi trong ượ ử ụ ộ

th c t s n xu t ự ế ả ấ .

2.3.1.2 Nguyên t c ho t đ ng, c u trúc c a c m bi n quang ủ ả ạ ộ ế ắ ấ

ậ Ngu n sáng phát ra các tia sóng ánh sáng, n i nh n là b ph n ậ ồ ơ ộ

photodetector (Photodetector có th là photodiode ho c phototransitor). Khi ể ặ

có đ i t ng di chuy n vào đ ng đi sóng c a ánh sáng, d a trên s thay ố ượ ể ườ ủ ự ự

ạ đ i c a sóng ánh sáng c m bi n có th phát hi n s xu t hi n, hình d ng ổ ủ ệ ự ế ể ệ ả ấ

kích th c, tính ph n x , s trong hay m , và màu s c c a đ i t ng. ướ ắ ủ ố ượ ạ ự ả ờ

ể Tín hi u ngõ ra c a m ch output c a c m bi n quang đi n có th là ủ ả ủ ế ệ ệ ạ

analog ho c digital. ặ

C u trúc c m bi n quang đi n ệ ế ả ấ

Hình 2.14: C u trúc c m bi n quang đi n ệ ế ấ

ả ầ ơ ả ả ế ệ

ộ ệ

ạ ạ

C m bi n quang đi n g m 5 ph n c b n chính: ồ + Ngu n sáng ồ + B ph n phát hi n sóng ánh sáng ậ + Các th u kính ấ + M ch logic + M ch output 2.2.1.3 Vùng phát hi n c a c m bi n quang đi n ệ ệ ủ ả ế

ậ Vùng phát hi n là khu v c mà ngu n sáng chi u sáng và b ph n ự ế ệ ộ ồ

nh n có th “th y”. Tóm l i đây là vùng mà khi có đ i t ng di chuy n vào ể ấ ậ ạ ố ượ ể

ạ s có s đáp ng c a c m bi n quang đi n. Vùng phát hi n có hình d ng ẽ ủ ả ứ ự ế ệ ệ

nh hình nón ư

Di n tích m t c t ngang c a vùng phát hi n c m bi n quang đi n nhìn ệ ả ặ ắ ủ ế ệ ệ

ặ chung là khá h p, Tuy nhiên n u vùng phát hi n quá h p thì vi c l p đ t ệ ắ ệ ẹ ẹ ế

ớ c m bi n tr nên khó khăn. N u c m bi n có di n tích m t c t ngang l n ả ặ ắ ệ ế ế ế ả ở

thì t m ho t đ ng c a c m bi n ng n đi. ủ ả ạ ộ ế ầ ắ

0 t

Thông th ng vùng ho t đ ng c a c m bi n có góc t 1,5 ườ ủ ả ạ ộ ế ừ i 7ớ 0 đ cóể

0 thì đ

đ c t m phát hi n l n và cũng d dàng trong l p đ t. N u c m bi n có ượ ầ ệ ớ ế ế ễ ắ ả ặ

c g i là c m bi n có “góc vùng ho t đ ng v i góc l n h n 40 ớ ạ ộ ớ ơ ượ ế ả ọ

r ng”. ộ

Hình 2.15 Đ c đi m c a c m bi n quang ủ ả ế ể ặ

2.3.3. C m bi n ti m c n (Proximity Sensor) ệ ế ả ậ

Đ c đi m: ể ặ

 Phát hi n v t không c n ti p xúc. ệ ế ậ ầ

 T c đ đáp ng nhanh. ố ộ ứ

 Đ u sensor nh , có th l p ể ắ ở ầ ỏ nhi u n i. ề ơ

 Có th s d ng trong môi tr t. ể ử ụ ườ ng kh c nghi ắ ệ

C m bi n ti m c n là m t k thu t đ nh n bi ậ ể ộ ỹ ế ệ ả ậ ậ ế ự t s có m t hay không ặ

có m t c a m t v t th v i c m bi n đi n t ể ớ ả ộ ậ ặ ủ ệ ử ế ụ không công t c (không đ ng ắ

ch m). C m bi n ti m c n có m t v trí r t quan tr ng trong th c t . Thí ộ ị ự ế ệ ế ả ậ ạ ấ ọ

d phát hi n v t trên dây chuy n đ robot b t gi ụ ề ể ệ ậ ắ ữ ấ l y; phát hi n chai, lon ệ

nhôm trên băng chuy n…vv. Tín hi u ệ ở ề ngõ ra c a c m bi n th ủ ả ế ườ ạ ng d ng

logic có ho c không. ặ

M t s đ nh nghĩa ộ ố ị

 Kho ng cách phát hi n: ệ ả

Kho ng cách xa nh t t ấ ừ ầ đ u ả

ẩ c m bi n đ n v trí v t chu n ả ế ế ậ ị

ệ mà c m bi n có th phát hi n ế ể ả

đ c.ượ

Hình 2.20

 Kho ng cách cài đ t: ả ặ

ế Kho ng cách đ c m bi n ể ả ả

có th nh n bi ể ậ ế ậ t v t m t cách ộ

n đ nh (th ng b ng 70 – ổ ị ườ ằ

80% kho ng cách phát hi n) ệ ả

Hình 2.21

 Th i gian đáp ng: ứ ờ

lúc đ i t t1: Th i gian t ờ ừ ố ượ ng

ả đi vùng phát hi n c a c m ủ ệ

bi n đ n ế ế

lúc c m bi n báo tín hi u ệ ế ả

lúc đ i t t2: Th i gian t ờ ừ ố ượ ng

chu n đi ra kh i vùng phát ẩ ỏ Hình 2.22 ế hi n cho đ n khi c m bi n ệ ế ả

h t báo tín hi u ệ ế

a. C m bi n ti m c n đi n c m (Inductive Proximity Sensor) ệ ả ệ ế ậ ả

Hình 2.23. Vài lo i c m bi n ti m c n đi n c m c a Siemens ệ ệ ả ạ ả ủ ế ậ

ả ế ạ

c và hình d ng khác ề ệ ả ng ng v i các ng d ng khác nhau. C m bi n ti m c n đi n c m ậ ứ

C m bi n ti m c n đi n c m có nhi u kích th ươ ứ ể ệ ả ụ ố ượ ả ạ ậ ế ệ

nhau t đ ượ không th phát hi n các đ i t ệ ớ c dùng đ phát hi n các đ i t ố ượ ệ ướ ệ ế ng là kim lo i (lo i c m bi n này ạ ả ng có c u t o không ph i là kim lo i). ả ấ ạ ể ạ

- C u trúc c a c m bi n ti m c n đi n c m ế ủ ả ệ ả ệ ấ ậ

Hình 2.25

C u trúc c a c m bi n g m 4 ph n chính: ế ủ ả ấ ầ ố

 1 - Cu n dây và lõi ferit ộ

 2 - M ch dao đ ng ạ ộ

 3 - M ch phát hi n ệ ạ

 4 - M ch đ u ra ạ ầ

2.3.3. C m bi n ti m c n đi n dung (Capacitive Proximity Sensor) ệ ế ệ ậ ả

C m bi n ti m c n đi n dung gi ng v kích th ệ ề ế ệ ậ ả ố ướ ạ c, hình dáng, c s ho t ơ ở

đ ng so v i c m bi n ti m c n đi n c m. Đi m khác bi ộ ệ ả ớ ả ể ệ ế ậ ệ ữ t căn b n gi a ả

chúng là c m bi n ti m c n đi n dung t o ra vùng đi n tr ệ ệ ệ ế ậ ả ạ ườ ả ng còn c m

bi n ti m c n đi n c m t o ra vùng đi n t tr ệ ả ệ ừ ườ ệ ế ậ ạ ậ ng. C m bi n ti m c n ế ệ ả

ng có ch t li u kim lo i cũng nh không đi n dung có th phát hi n đ i t ể ố ượ ệ ệ ấ ệ ư ạ

ph i kim lo i. ạ ả

Hình 2.31

ủ ả

2.1.3.1. C u trúc c a c m bi n ti m c n đi n dung ế ạ Cũng gi ng nh c m bi n ti m c n đi n c m, c m bi n ti m c n lo i ậ ệ ệ ả ế ệ ệ ậ ấ ố ế ệ ả ậ

đi n dung có 4 ph n: ệ ư ả ầ

Hình 2.32. B ph n c m bi n ế ậ ả ộ

ệ

- B ph n c m bi n ế ậ ả ộ - M ch dao đ ng ộ ạ - M ch ghi nh n tín hi u ậ ạ ngõ ra - M ch đi n ệ ở ạ 2.3.4.5. M t s ng d ng c a c m bi n ti m c n đi n dung ủ ả ụ ộ ố ứ ệ ệ ế ậ

Công nghi p th c ph m Đo m c ch t l ng ự ệ ẩ ấ ỏ ự

Đo m c ch t l ng Ch bi n g ế ế ỗ ấ ỏ ự

2.3.5. H th ng khí nén ệ ố

2.3.5.1. Máy nén khí:

Máy nén khí là thi t b t o ra áp su t khí, đó năng l ế ị ạ ấ ở ượ ơ ọ ng c h c

c a đ ng c đi n ho c đ ng c đ t trong đ ặ ủ ơ ệ ơ ố ộ ộ ượ c chuy n đ i thành năng ổ ể

ng khí nén và nhi t năng l ượ ệ

Phân lo i:ạ

Theo áp su t:ấ

£ • Máy nén khí áp su t th p: p 15 bar ấ ấ

‡ • Máy nén khí áp su t cao: p 15 bar ấ

‡ • Máy nén khí áp su t r t cao: p 300bar ấ ấ

Theo nguyên lý ho t đ ng: ạ ộ

• Máy nén khí theo nguyên lý thay đ i th tích: máy nén khí ể ổ

ể ki u pittông, máy nén khí ki u cách g t, máy nén khí ki u ể ể ạ

root, máy nén khí ki u tr c vít. ụ ể

• Máy nén khí tuabin: máy nén khí ly tâm và máy nén khí theo

2.3.5.2. Bình trích ch a khí nén

ứ

Khí nén sau khi ra kh i máy nén khí và đ

c x lý thì c n ph i có m t b

ỏ

ượ

ộ ộ

ử

ầ

ả

ấ ph n l u tr đ s d ng. Bình trích ch a khí nén có nhi m v cân b ng áp su t ứ

ữ ể ử ụ

ậ ư

ụ

ệ

ằ

khí nén t

và tách n

ừ

máy nén khí chuy n đ n trích ch a, ng ng t ế

ứ

ể

ụ

ướ

chi u tr c. ụ ề

Kích th c bình trích ch a ph thu c vào công su t c a máy nén khí ướ ấ ủ ứ ụ ộ

và công su t tiêu th c a các thi t b s d ng, ngoài ra kích th c này còn ụ ủ ấ ế ị ử ụ ướ

ng pháp s d ng: ví d s d ng liên t c hay gián đo n. ph thu c vào ph ộ ụ ươ ụ ử ụ ử ụ ụ ạ

Ký hi u :ệ

2.3.5.3. M ng đ ạ ườ ng ng d n khí nén: ẫ ố

ng ng d n khí nén là thi M ng đ ạ ườ ẫ ố ế ị t b truy n d n khí nén t ẫ ề ừ

máy nén khí đ n bình trích ch a r i đ n các ph n t ứ ồ ế ầ ử ế ệ ố trong h th ng

đi u khi n và c c u ch p hành. ơ ấ ề ể ấ

ng ng d n khí nén có th phân thành 2 lo i: M ng đ ạ ườ ể ẫ ạ ố

ng ng trong nhà - M ng đ ạ ườ ng ng đ ố ượ ắ c l p ráp c đ nh (m ng đ ố ị ạ ườ ố

máy)

ng ng trong dây ượ ắ c l p ráp di đ ng (m ng đ ộ ạ ườ ố

- M ng đ ng ng đ ố ạ chuy n ho c trong máy móc thi ề ườ ặ t b ) ế ị

Trong b thí nghi m, đ ng ng d n khí nén đ c trang b cho ệ ộ ườ ẫ ố ượ ị

phép tháo l p d dàng và nhanh chóng. N i h th ng đ n các thi ố ệ ố ễ ế ắ ế ị t b

b ng cách đ n gi n là đ y ng vào c ng vào (in-let) hay c ng ra (out-let). ổ ằ ẩ ố ả ơ ổ

Tháo ng ra b ng cách m t tay đè vào vành tỳ, tay kia kéo ng ra. ằ ố ộ ố

2.3.5.4. Các ph n t ầ ử trong h th ng đi u khi n ể ệ ố ề

* Khái ni m:ệ

ề M t h th ng đi u khi n bao g m ít nh t là m t m ch đi u ộ ệ ố ề ể ấ ạ ồ ộ

khi n vòng h (Open – loop Control System) v i các ph n t sau: ầ ử ể ở ớ

 Ph n t đ a tín hi u : nh n nh ng giá tr c a đ i l ầ ử ư ị ủ ạ ượ ữ ệ ậ ng v t lý ậ

nh đ i l ng vào, là ph n t ư ạ ượ ầ ử ầ ể đ u tiên c a m ch đi u khi n. ạ ủ ề

Ví d : van đ o chi u, r le áp su t. ụ ề ả ấ ơ

 Ph n t ầ ử ử x lý tín hi u: X lý tín hi u nh n vào theo m t quy ệ ử ệ ậ ộ

t c logic nh t đ nh, làm thay đ i tr ng thái c a ph n t ắ ổ ạ ấ ị ầ ử ề đi u ủ

khi n. Ví d : van đ o chi u, van ti ụ ể ề ả ế ư ặ t l u, van logic OR ho c

AND.

 C c u ch p hành: thay đ i tr ng thái c a đ i t ủ ố ượ ổ ạ ơ ấ ấ ề ng đi u

khi n, là đ i l ng ra c a m ch đi u khi n. Ví d : xilanh, ạ ươ ể ủ ụ ề ể ạ

đ ng c khí nén. ơ ộ

• Van đ o chi u ề ả

Van đ o chi u có nhi m v đi u khi n dòng năng l ụ ề ể ề

ệ ổ ị ượ ổ ướ ử ể ng b ng ằ ủ ng c a

ả cách đóng m hay thay đ i v trí các c a van đ thay đ i h ở dòng khí nén.

- Kí hi uệ

V trí c a nòng van đ c ký hi u b ng các ô vuông li n nhau v i các ủ ị ượ ệ ề ằ ớ

ch cái o,a ,b ,c ,… hay các ch s 0, 1, 2, … ữ ố ữ

a o b a b

V trí ‘không’ là v trí mà khi van ch a có tác đ ng c a tín hi u bên ư ủ ệ ộ ị ị

ngoài vào. Đ i v i van có 3 v trí, thì v trí ố ớ ị ị ở ữ gi a, ký hi u ‘o’ là v trí ệ ị

‘không’. Đ i v i van có 2 v trí thì v trí ‘không’ có th là ‘a’ ho c ‘b’, thông ố ớ ể ặ ị ị

th ng v trí bên ph i ‘b’ là v trí ‘không’. ườ ả ị ị

ISO 5599 ISO 1219

1 P ử ố ớ ồ ừ ộ ọ b l c

2 , 4, 6, … A , B , C, … 3 , 5 , 7… R , S , T… 12 , 14… X , Y … Cöûa noái van ñöôïc kyù hieäu nhö sau: C a n i v i ngu n(t khí) C a n i làm vi c ệ ử ố C a x khí ử ả C a n i tín hi u đi u khi n ể ệ ử ố ề

a b

Kí hi u c a x khí ệ ử ả

Tr ng h p ườ ử ợ a là c a x khí không có m i n i cho ng d n, còn c a ử ả ố ố ẫ ố

ng h p x khí có m i n i cho ng d n khí là tr ả ố ố ẫ ố ườ ợ b.

Bên trong ô vuông c a m i v trí là các đ ủ ỗ ị ườ ễ ng mũi tên bi u di n ể

h ng chuy n đ ng c a dòng khí nén qua van. Khi dòng b ch n thì đ ướ ị ặ ủ ể ộ ượ c

bi u di n b ng d u g ch ngang. ễ ể ằ ấ ạ

C a n i đi u khi n

ử ố

ề

ể

ề

12(Y) C a n i đi u khi n ể ử ố

C a 1n i v i c a 4

4(B ) 2(A ) 1 0

ử

C a 1n i v i c a 2

ố ớ ử

ử

C a x khí không có m i n i cho ng d n ẫ

ử ả

ố ố

ố

14(Z ) ố ớ ử

C a x khí có m i ố ử ả n i cho ng d n ẫ ố ố

N i v i ngu n khí nén

ố ớ

ồ

5(S)

3(R ) 1(P)

Ký hi u và tên g i c a van đ o chi u: ọ ủ ề ệ ả

Hình trên là ký hi u c a van đ o chi u 5/2 trong đó: ệ ủ ề ả

5 : ch s c a ỉ ố ử

2 : ch s v trí ỉ ố ị

Cách g i tên và ký hi u c a m t s van đ o chi u: ệ ủ ộ ố ề ả ọ

TÊN THI T BẾ Ị KÍ HI UỆ

Van đ o chi u 2/2 ề ả

Van đ o chi u 4/2 ề ả

Van đ o chi u 5/2 ề ả

ộ : - Tín hi u tác đ ng ệ

Tín hi u tác đ ng vào van đ o chi u có 4 lo i là: tác ề ệ ạ ả ộ

đ ng b ng tay, tác đ ng b ng c h c, tác đ ng b ng khí nén và tác ơ ọ ộ ằ ằ ằ ộ ộ

đ ng b ng nam châm đi n. ộ ệ ằ

2 phía ( đ i v i van đ o chi u không có Tín hi u tác đ ng t ệ ộ ừ ố ớ ề ả

1 phía (đ i v i van đ o chi u có v trí v trí ‘không’) hay ch t ị ỉ ừ ố ớ ề ả ị

‘không’).

- Tác đ ng b ng tay: ằ ộ

KÍ HI UỆ

Ị Kí hi u nút nh n t ng quát TÊN THI T BẾ ấ ổ ệ

Nút b mấ

Tay g tạ

Baøn ñaïp

- Taùc ñoäng baèn g khí neùn:

KÍ HIEÄU

TEÂN THIEÁT BÒ Tröïc tieáp baèng doøng khí neùn vaøo

Tr c ti p b ng dòng khí nén ra ự ế ằ

ằ

ế

Tr c ti p b ng dòng khí nén vào ự ế v i đ ng kính 2 đ u nòng van ầ ớ ườ khác nhau Gián ti p b ng dòng khí nén ra qua ằ van ph trụ ợ

Tác đ ng b ng c : ơ ằ ộ

TÊN THI T BẾ Ị KÍ HI UỆ

Đ u dò ầ

ữ ặ ằ ộ

C ch n b ng con lăn , tác đ ng 2 chi uề

ữ ặ ằ ộ

C ch n b ng con lăn , tác đ ng 1 chi uề

Lò xo

Nút nh n có rãnh đ nh v ấ ị ị

- Tác đ ng b ng nam châm đi n: ệ ằ ộ

TÊN THI T BẾ Ị KÍ HI UỆ

Tr c ti p ự ế

ệ ụ

B ng nam châm đi n và van ph ằ trợ

* Tác đ ng theo cách h ng d n c ướ ẫ ụ

ộ thể

- Van đ o chi u có v trí ‘không’: ề ả ị

Van đ o chi u có v trí ‘không’ là lo i van tác đ ng b ng c – lò xo và ề ả ằ ạ ơ ộ ị

ệ ký hi u lò xo n m ngay v trí bên c nh ô vuông phía bên ph i c a ký hi u ả ủ ệ ằ ạ ị

van. Tác đ ng lên phía đ i di n nòng van là tín hi u tác đ ng b ng c , khí ệ ệ ằ ộ ố ơ ộ

ử ố nén hay b ng đi n. Khi ch a có tín hi u tác đ ng, v trí c a các c a n i ủ ư ệ ệ ằ ộ ị

đ c bi u di n trong ô vuông phía bên ph i đ i v i van đ o chi u 2 v trí. ượ ả ố ớ ề ể ễ ả ị

Còn đ i v i van đ o chi u 3 v trí thì v trí ‘không’ n m gi a. ố ớ ằ ở ữ ề ả ị ị

Ví d :ụ Van đ o chi u 2/2 tác đ ng b ng nam châm đi n: ệ ề ả ằ ộ

R 1 0

ị ặ Van có 2 c a P và R, 2 v trí 0 và 1. T i v trí 0, c a P và R b ch n. ạ ị ử ử ị

Khi cu n Y có đi n, t ệ ộ ừ ị ố ớ ử v trí 0 van chuy n sang v trí 1, c a P n i v i c a ị ử ể

R. Khi cu n Y m t đi n, do tác đ ng c a lò xo phía đ i di n, van s quay ủ ệ ẽ ệ ấ ộ ộ ố

tr v v trí ban đ u. ở ề ị ầ

- Van đ o chi u không có v trí ‘không’: ề ả ị

ẫ Khi không có tín hi u tác đ ng lên đ u nòng van n a, thì v trí c a van v n ầ ữ ủ ệ ộ ị

đ c gi nguyên đ i tín hi u tác đ ng t ượ ữ ệ ợ ộ ừ phía nòng van đ i di n. V trí tác ố ệ ị

đ ng kí hi u ộ ệ a , b, c, …

Tín hi u tác đ ng có th là: ộ ể ệ

_ Tác đ ng b ng tay hay bàn đ p. ằ ạ ộ

_ Tác đ ng b ng dòng khí nén đi u khi n đi vào hay ra t 2 phía ề ể ằ ộ ừ

nòng van

_ Tác đ ng tr c ti p b ng đi n t ự ề ệ ừ ằ ộ hay gián ti p b ng dòng khí nén ằ ế

đi qua van ph tr . ụ ợ

t đ o chi u 3/2 tác đ ng b ng nam châm đi n. Ví d : ụ Van tr ượ ả ề ệ ằ ộ b a A Y1 Y2

P R

Khi cu n Y1 có đi n thì c a P n i v i c a A, c a R b ch n. Khi ố ớ ử ị ặ ử ử ệ ộ

cu n Y2 có đi n thì c a A n i v i c a R còn c a P b ch n. ố ớ ử ị ặ ử ử ệ ộ

- Van ch n:ắ

ề Van ch n là lo i van ch cho dòng khí nén đi qua m t chi u, chi u ề ắ ạ ộ ỉ

còn l i b ch n. Van ch n g m có các lo i sau: ạ ị ặ ắ ạ ồ

_ Van 1 chi u ề

_ Van Logic (OR , AND )

- Van x khí nhanh ả

TÊN THI T BẾ Ị KÍ HI UỆ

ề A B ộ ỉ

ượ c ề

A Van m t chi u: ộ Van m t chi u có tác d ng ch ụ ề cho dòng khí nén đi qua m tộ chi u( t A qua B) , chi u ng ề ừ l i b ch n. ạ ị ặ Van logic OR:

P1 P2 ử • Khi có dòng khí nén vào t ị ặ c l ượ ạ

ị ặ ử ử

i khi dòng khí nén P1ừ thì c a P2 b ch n và c a P1 n i v i ố ớ ử c a A. Ng ử vào P2 thì c a P1 b ch n, c a P2 n i v i c a A. ố ớ ử A

P P i khi có ị ặ c l ượ ạ

ỉ

ả ớ A • Van logic AND: Khi có dòng khí nén vào P1 thì P1 b ch n, và ng dòng khí nén vào P2 thì P2 b ch n. ị ặ Ch khi nào c P1 và P2 có dòng khí ử nén vào thì m i có khí nén qua c a A.

P R •

ả

ắ ử ử

ị

Van x khí nhanh: Khi dòng khí nén vào c a P,ử ch n c a R, c a P n i v i c a A. ố ớ ử Khi dòng khí nén vào t A, c a P b ử ừ ch n, c a A n i v i c a R, khí ố ớ ử ử ặ c x nhanh ra ngoài. đ ượ ả

- Van ti t l u: ế ư

Van ti ng dòng khí nén, có ế ư ổ ư ượ ệ

t l u có nhi m v thay đ i l u l ụ nghĩa là thay đ i v n t c c a c c u ch p hành. ổ ậ ố ủ ơ ấ ấ

KÍ HI UỆ

Ị t di n không t l u có ti TÊN THI T BẾ ệ ế ế ư

t di n ệ ư ượ ng ổ t di n thay ệ ế

ng dòng ch y qua van ả ề c nh vào m t vít đi u ộ t di n c a khe ệ ủ ờ ổ ế

Van ti đ i: ổ Khe h c a van có ti ế ở ủ không thay đ i, do đó l u l ổ dòng ch y không thay đ i. ả Van ti t l u có ti ế ư đ i:ổ L u l ư ượ thay đ i đ ổ ượ ch nh làm thay đ i ti ỉ h .ở B A

Ký hi u chung: ệ

Có m i n i ren: ố ố

Không có m i n i ren: ố ố

•

ề

A B ự

ộ : ạ ộ ộ

ư ỉ ằ

ỉ

ượ ạ ị ặ ề t l u m t chi u đi u ộ c l ộ

ề t l u m t chi u đi u Van ti ế ư ch nh b ng tay ằ ỉ ng t Nguyên lý ho t đ ng t ươ ề t l u m t chi u đi u nh van ti ề ế ư ch nh b ng tay, tuy nhiên dòng khí ề ừ nén ch có th đi m t chi u t A ể i b ch n. qua B , chi u ng ề Van ti ế ư ề ữ ặ ch nh b ng c ch n: ằ ỉ

A •

ể ị •

t di n c a khe h ủ ệ

ộ Dòng khí nén ch có th đi m t ỉ A sang B, tùy vào v trí c a chi u t ủ ề ừ c ch n mà ti ở ế ặ ữ ư ượ ng c a van thay đ i, làm cho l u l ổ ủ • B

dòng ch y thay đ i. ả ổ

- Van áp su t:ấ

TÊN THI T BẾ Ị KÍ HI UỆ

Van an toàn:

ng khi áp su t nh ấ • R(3) P(1) ấ

ặ ị ườ ằ ặ ư

ử ử

ỏ Bình th h n ho c b ng áp su t cho phép, ơ ấ c a R b ch n, nh ng khi áp su t ử l n h n áp su t cho phép, c a R ớ ấ c a P theo c a R m ra, khí nén t ừ ử ở thoát ra ngoài.

Van tràn:

ộ

ư P(1) • A

ng Nguyên t c h at đ ng t ươ ọ ắ ấ nh áp su t, nh ng khi áp su t t ư ấ ự b ng ho c l n h n áp su t cho ấ ơ ớ ằ phép thì c a P n i v i c a A. ố ớ ử ặ ử

A ấ ừ

ấ

ệ

xa : Van áp su t đi u ch nh t ề Nguyên lý ho t đ ng c a van ủ xa: khi có tín áp su t đi u ch nh t ỉ ề ế hi u áp su t Z tác đ ng gián ti p ấ qua van tràn, c a P n i v i c a A. ỉ ạ ộ ừ ộ ố ớ ử ử R

P Z

- Van chân không:

chi ti Van chân không là b ph n có nhi m v hút và gi ậ ụ ệ ộ ữ ế ằ ự t b ng l c

hút chân không. Chân không đ ượ ạ ằ c t o ra b ng b m chân không hay b ng ằ ơ

1,5bar – nguyên lý ng Ventury ố . Khí nén v i áp su t p trong kho ng t ấ ả ớ ừ

ố ố 10bar s theo ng Ventury theo c a R thoát ra ngoài. T i ph n cu i ng ử ẽ ạ ầ ố

Ventury, chân không s đ c t o thành (c a n i U). ẽ ượ ạ ử ố

Ký hi u :ệ P R

ử ố ẽ ố ớ ự ổ ằ ặ ằ ộ ợ

U C a n i U s n i v i m t đĩa hút làm b ng nh a t ng h p ho c b ng cao su.

L c hút chân không: ự

D D

.14,3 4

- D

= Pp

a P

Trong đó : F : l c hút chân không (N) ự D : Đ ng kính đĩa hút (m) ườ

Pa : áp su t không khí đktc (N/m ấ ở

i c a U (N/m Pu : áp su t không khí t ấ ạ ử

2.3.6. C c u ch p hành : ơ ấ ấ

C c u ch p hành có nhi m v bi n đ i năng l ng khí nén thành ụ ế ơ ấ ệ ấ ổ ượ

năng l ượ ộ ng c h c. C c u ch p hành có th th c hi n chuy n đ ng ể ự ơ ọ ơ ấ ệ ể ấ

th ng (xilanh) ho c chuy n đ ng quay (đ ng c khí nén). ể ặ ẳ ơ ộ ộ

- Xilanh:

Ị KÍ HI UỆ

TÊN THI T BẾ Xilanh tác d ng đ n (xilanh tác ụ ơ

d ng m t chi u) : ộ ụ ề

Áp l c khí nén ch tác d ng vào ụ ự ỉ

m t phía c a xilanh, phía còn l i là ủ ộ ạ

do ngo i l c hay lò xo tác d ng. ạ ự ụ

a. Chi u tác d ng ng i do ụ c l ượ ạ

ề ngo i l c. ạ ự a

b. Chi u tác d ng ng i do lò ụ ề c l ượ ạ b xo.

Xilanh tác d ng 2 chi u (xilanh ụ ề

Kí hi u theo yêu

ệ

tác d ng kép): ụ

c u đ c bi ặ ầ

t ệ

c d n vào Áp su t khí nén đ ấ ượ ẫ

ề 2 phía c a xilanh, do yêu c u đi u ủ ầ

Kí hi u chung

ệ

khi n -mà xilanh s đi vào hay đi ẽ ể

ra tùy thu c vào áp l c khí nén vào ự ộ

phía nào.

Xilanh quay :

ể ượ

ể

ạ

ể

ộ

ụ

Hình bi u di n bi u t ủ ng c a ễ ể xilanh quay. Hai ngõ vào đi uề khi n đ đi u khi n piston có răng ể ể ề i. Khi di chuy n qua l ể c n piston di chuy n s ăn kh p ớ ẽ ầ v i m t bánh răng làm bánh răng ớ đ quay. Tr c bánh răng s ẽ ượ c dùng đ g n c c u chuy n đ ng. ộ ể ể ắ ơ ấ

Xilanh tr t:ượ

t là lo i xilanh không có ượ

Xilanh tr ạ ỉ ằ c n piston, có chi u dài ch b ng ầ ề m t n a so v i xilanh có c n piston ầ ộ ử ớ

2.4. K t lu n ch ng 2 ế ậ ươ

ng này gi i thi u qua v m t s khái ni m v t Trong n i dung ch ộ ươ ớ ề ộ ố ề ự ệ ệ

đ ng: dây chuy n t đ ng hóa và đ c p ch y u v hai lo i hình t ộ ủ ế ề ậ ề ạ ự ộ ề ự ộ đ ng

và h th ng s n xu t linh ho t. ệ ố ấ ả ạ

ng đã gi i thi u k t c u mô hình m t s công Đ ng th i trong ch ờ ồ ươ ớ ế ấ ộ ố ệ

đo n trong h th ng t đ ng hoá quá trình s n xu t. ệ ố ạ ự ộ ấ ả

Ch ng 3 ươ

XÂY D NG PH N M M CHO H TH NG Ề Ệ Ố Ự Ầ

3.1. Gi i thi u v ph n m m Microwin và WinCC ớ ệ ề ề ầ

3.1.1. Gi i thi u v ph n m m Microwin ớ ệ ề ề ầ

3.1.1.1. Khái quát chung

i có 3 Step7-Microwin là ph n m m l p trình cho PLC S7-200, hi n t ậ ệ ạ ề ầ

phiên b n V3.1, V3.2 và V4.0. Giao di n c a ph n m m: ệ ủ ề ả ầ

Hình 3.1 Giao di n ph n m m Microwin V4.0 ầ ệ ề

 Các ph n t c b n trong ch ng trình PLC S7-200 ầ ử ơ ả ươ

Trong m t ch ng trình PLC đ c vi t trong ph n m m bao g m: ộ ươ ượ ế ề ầ ồ

+ Ch ng trình chính (Main program) ươ

+ Ch ng trình con (Subroutine) ươ

+ Ch ng trình ng t (Interupt rountine) ươ ắ

+ Kh i h th ng (System block) ố ệ ố

+ Kh i d li u (Data block) ố ữ ệ

 Ch ng trình OB1 (Main program) ươ

Đây là ph n khung ch ầ ươ ể ứ ng trình, ch a các l nh đi u khi n ng ệ ứ ề

d ng. V i 1 s ch ớ ụ ố ươ ng trình đi u khi n nh , đ n gi n chúng ta có th vi ỏ ơ ể ế t ể ề ả

t t các l nh trong kh i này. Ch c b t đ u t ắ ệ ố ươ ng trình ng d ng đ ứ ụ ượ ầ ừ ắ

ch ng trình chính, các l nh đ c x lý l n l t t trên xu ng d i và ch ươ ệ ượ ử ầ ượ ừ ố ướ ỉ

1 l n m i vòng quét. Trong S7-200 ch ng trính đ ầ ở ỗ ươ ượ ố c ch a trong kh i ứ

OB1.

 Ch ng trình con SUB (Subroutine) ươ

t trong ch ng trình con ch có th đ c x lý khi Các l nh vi ệ ế ươ ể ượ ỉ ử

ch ng trình con đ c g i (Call) t các ch ng trình chính, t 1 ch ươ ượ ọ ừ ươ ừ ươ ng

trình con khác ho c t 1 ch ng trình ng t. S d ng ch ng trình con khi ặ ừ ươ ử ụ ắ ươ

chúng ta mu n phân chia nhi m v đi u khi n. M i ch ng trình con đ ụ ề ệ ể ố ố ươ ượ c

vi t cho 1 nhi m v nh ho c khi có nhi m v đi u khi n t ng t nhau ế ụ ề ể ươ ụ ệ ệ ặ ỏ ự

(ví d : đi u khi n băng t i 1, đi u khi n băng t ụ ể ề ả ề ể ả ỉ ầ i 2) thì chúng ta ch c n

ng trình con 1 l n và có th g i ra nhi u l n t ch ng trình t o ch ạ ươ ề ầ ừ ể ọ ầ ươ

chính.

S d ng ch ng trình con có 1 s u đi m sau: ử ụ ươ ố ư ể

+ Ch c chia theo nhi m v đi u khi n nên ươ ng trình đi u khi n đ ề ể ượ ụ ề ệ ể

có c u trúc rõ ràng, r t d ràng cho vi c ki m tra ch nh s a ch ng trình. ấ ễ ử ệ ể ấ ỉ ươ

+ Gi m th i gian vòng quét c a ch ng trình. CPU không ph i liên ủ ả ờ ươ ả

ng trình mà ch x lý ch ng trình con khi có t c x lý các l nh c a ch ụ ử ủ ệ ươ ỉ ử ươ

lênh g i t ng ng. ọ ươ ứ

+ Ch ng trình con cho phép gi m công vi c so n th o khi có các ươ ệ ả ạ ả

ch ng trình con gi ng nhau. ươ ố

 Ch ng trình ng t INT ( Interupt rountine) ươ ắ

Ch ng trình ng t đ c thi t k cho 1 s ki n ng t đ c đ nh nghĩa ươ ắ ượ ế ế ự ệ ắ ượ ị

tr ướ ệ c. B t c khi nào xác đ nh s ki n ng t x y ra thì S7-200 th c hi n ự ệ ắ ả ấ ứ ự ị

ch ng trình ng t. ươ ắ

Ch ng trình chính mà theo ươ ng trình ng t không đ ắ ựơ c g i b i ch ọ ở ươ

ng trình ng t đ s ki n ng t x y ra. Ch ự ệ ắ ả ươ ắ ượ ử ự ệ c s lý m i khi s ki n ỗ

ng t x y ra. ắ ả

 Kh i h th ng (system block) ố ệ ố

System bock cho phép ta c u hình các tuỳ ch n ph n c ng khác nhau ầ ứ ấ ọ

cho S7-200.

 Kh i d li u (data block) ố ữ ệ

Data Block cho phép l u tr các giá tr bi n khác nhau (vùng nh V) ị ế ư ữ ớ

đ c s d ng trong ch ng trình. Giá tr ban đ u đ ượ ử ụ ươ ầ ị ượ ỗ c nh p trong m i ậ

kh i d li u. ố ữ ệ

3.1.1.2. Ngôn ng l p trình ữ ậ

Đ có th so n th o ch ể ạ ể ả ươ ử ụ ng trình cho các S7-200, chúng ta s d ng

ch ng trình Step 7 Micro Win. Và cũng gi ng nh PLC c a các hãng khác ươ ư ủ ố

chúng ta có 3 d ng so n th o thông d ng là LAD. FBD, STL. Vi c tuỳ ụ ệ ạ ạ ả

ch n vi c so n th o nào đ vi t ch ng trình là tuỳ vào ng i s d ng. ể ế ệ ạ ả ọ ươ ườ ử ụ

 D ng hình thang LAD (Ladder logic) ạ

d ng so n th o này ch ng trình đ c hiên th g n gi ng s đ Ở ạ ạ ả ươ ượ ị ầ ơ ồ ố

t b R le, Contactor. Chúng ta n i dây m t m ch trang b đi n g m các thi ố ị ệ ạ ộ ồ ế ị ơ

xem nh 1 dòng đi n t 1 ngu n đi n ch y qua các chu i ti p đi m lôgic ệ ừ ư ỗ ế ệ ể ả ồ

ngõ vào t ng trình c b n đ c chia ra ừ trái qua ph i r i đ n ngõ ra. Ch ả ồ ế ươ ơ ả ượ

làm nhi u Network, m i Network th c hi n 1 nhi m v nh c th . Các ự ỏ ụ ể ụ ề ệ ệ ỗ

Network th c hi n t trái qua ph i và t trên xu ng d i. ệ ừ ự ả ừ ố ướ

Các ph n t ầ ử ủ ế ch y u dùng trong d ng so n th o này là: ạ ạ ả

+ Ti p đi m th ế ể ườ ng m -| |- ở

+ Ti p đi m th ng kín -|\|- ế ể ườ

+ Ngõ ra –( )-

ố ọ + Các h p ch c năng các h p bi u di n các phép toán s h c ứ ể ễ ộ ộ

đ nh th i , b ị ờ ộ

đ m.ế

D ng so n th o này có 1 s u đi m: ố ư ể ả ạ ạ

+ D s d ng cho ng i m i h c l p trình ễ ử ụ ườ ớ ọ ậ

+ Bi u di n đ ho d hi u và thông d ng ạ ễ ể ụ ễ ể ồ

+ Luôn có th chuy n sang STL t d ng LAD ể ể ừ ạ

 D ng kh i ch c năng: FBD (Funtion Block Diagram) ứ ố ạ

D ng FBD hi n th ch ng trình so n th o ng t ị ươ ệ ạ ả ở ạ d ng đ ho t ồ ạ ươ ạ ự

nh s đ các c ng lôgic. FBD không khái ni m đ ng ngu n ph i trái do ư ơ ồ ệ ổ ườ ả ồ

đó khái ni m dòng đi n không đ c s d ng. Thay vào đó là các Logic 1. ệ ệ ượ ử ụ

Không có ti p đi m và cu n dây nh ư ở ạ ổ d ng LAD, nh ng có các c ng ư ể ế ộ

Logic và c ng ch c năng. Các c ng lôgic AND, OR, XOR… t ứ ổ ổ ươ ớ ng ng v i ứ

các ti p đi m Logic n i ti p hay song song… ố ế ể ế

Đ u ra c a các c ng Lôgic hay h p ch c năng có th đ ể ượ ử ụ c s d ng ứ ủ ầ ổ ộ

đ n i ti p v i đ u vào c a các c ng lôgic hay các h p ch c năng khác. ể ố ế ớ ầ ứ ủ ộ ổ

V i d ng so n th o này có 1 s u đi m sau: ớ ạ ố ư ể ả ạ

+ Bi u di n d ng đ ho các c ng ch c năng giúp ta có th ễ ở ạ ứ ể ạ ồ ổ ể

đi u khi n. d đ c hi u theo trình t ễ ọ ể ự ề ể

+ Luôn có th chuy n t d ng FBD sang STL. ể ừ ạ ể

t kê l nh : STL (StaTement List)  D ng li ạ ệ ệ

Đây là d ng so n th o ch ng trình d ng t p h p các câu l nh. ạ ạ ả ươ ệ ậ ạ ợ

Ng ườ i dùng ph i nh p các câu lênh t ậ ả ừ bàn phím, gi a l nh và các toán ữ ệ

d ng so n th o này s h ng có kho ng tr ng và m i l nh chi m 1 hàng. ạ ỗ ệ ế ả ắ Ở ạ ả ạ ẽ

có 1 s ch c năng mà d ng so n th o STL và FBD không có. ạ ố ứ ạ ả

D ng so n th o này có 1 s đi m chính: ố ể ạ ạ ả

+ Là d ng so n th o phù h p cho nh ng ng ữ ạ ạ ả ợ ườ ệ i có kinh nghi m

l p trình PLC. ậ

+ STL cho phép kh c ph c 1 s khó khăn khi l p trình STL và ố ụ ắ ậ

FBD.

+ Luôn luôn có th chuy n đ d ng LAD hay FBD v ể ể c t ượ ừ ạ ề

i t STL sang LAD hay d ng STL nh ng khi chuy n ng ạ ư ể c l ượ ạ ừ

c. FBD thì có 1 s ph n ng không chuy n đ ả ứ ể ượ ố

3.1.2. Gi ớ i thi u v ph n m m WinCC ầ ệ ề ề

3.1.2.1. Khái ni m:ệ

Thông th ng m t h th ng SCADA (Supervisory Control And Data ườ ộ ệ ố

ệ Aquisition) yêu c u m t ph n m m chuyên d ng đ xây d ng giao di n ụ ự ề ể ầ ầ ộ

ư đi u khi n (Human Machine Interface) cũng nh ph c v vi c x lý và l u ụ ụ ệ ử ư ể ề

tr d li u. Ph n m m ữ ữ ệ ề WinCC c a Siemens là m t ph n m m chuyên ủ ề ầ ầ ộ

d ng cho m c đích này. ụ ụ

WinCC là ch vi t t ữ ế ắ ủ ề t c a Windows Control Center (Trung tâm đi u

khi n ch y trên n n Windows), nói cách khác, nó cung c p các công c ề ể ạ ấ ụ

ph n m m đ thi ề ể ầ ế ậ ệ ề t l p m t giao di n đi u khi n ch y trên các h đi u ệ ề ể ạ ộ

hành c a Microsoft nh Windows NT hay Windows 2000, XP, Vista 32bit ủ ư

(Not SP1). Trong dòng các s n ph m thi ả ẩ ế ế ậ t k giao di n ph c v cho v n ụ ụ ệ

ớ hành và giám sát, WinCC thu c th h ng SCADA (SCADA class) v i ứ ạ ộ

nh ng ch c năng h u hi u cho vi c đi u khi n. ệ ữ ứ ữ ệ ề ể

WinCC k t h p các bí quy t c a Siemens, công ty hàng đ u trong t ế ợ ế ủ ầ ự

ệ đ ng hóa quá trình, và năng l c c a Microsoft, công ty hàng đ u trong vi c ộ ự ủ ầ

ự phát tr ên ph n m m cho PC. Ngoài kh năng thích ng cho vi c xây d ng ứ ệ ề ầ ả ỉ

các h th ng có qui mô l n nh khác nhau, WinCC còn có th d dàng tích ệ ố ể ễ ớ ỏ

ớ h p v i nh ng ng d ng có qui mô toàn công ty nh vi c tích h p v i ợ ư ệ ữ ứ ụ ớ ợ

nh ng h th ng c p cao nh MES (Manufacturing Excution System - H ệ ố ư ữ ấ ệ

th ng qu n lý vi c th c hi n s n xu t) và ERP (Enterprise Resource ự ệ ệ ả ấ ả ố

Planning). WinCC cũng có th s d ng trên c s quy mô toàn c u nh h ể ử ụ ơ ở ờ ệ ầ

th ng tr giúp c a Siemens có m t kh p n i trên th gi i. ế ớ ủ ặ ắ ố ợ ơ

3.1.2.2. Các đ c đi m chính ặ ể

 S d ng công ngh ph n m m tiên ti n ệ ử ụ ề ế ầ

WinCC s d ng công ngh ph n m m m i nh t. Nh s c ng tác ờ ự ộ ử ụ ệ ề ầ ấ ớ

ch t ch gi a Siemens và Microsoft, ng i dùng có th yên tâm v i s phát ẽ ữ ặ ườ ớ ự ể

tri n c a công ngh ph n m m mà Microsoft là ng i d n đ u. ể ủ ệ ề ầ ườ ẫ ầ

 H th ng khách/ch v i các ch c năng SCADA ủ ớ ệ ố ứ

Ngay t ừ ệ ố h th ng WinCC c s đã có th cung c p t ơ ở ấ ấ ả ứ t c các ch c ể

năng đ ng ể ườ ệ i dùng có th kh i đ ng các yêu c u hi n th ph c t p. Vi c ở ộ ứ ạ ể ể ầ ị

g i nh ng hình nh (picture), các c nh báo (alarm), đ th tr ng thái (trend), ọ ồ ị ạ ữ ả ả

các báo cáo (report) có th d dàng đ c thi t l p. ể ễ ượ ế ậ

 Có th nâng c p m r ng d dàng t ở ộ ễ ể ấ ừ ơ đ n gi n đ n ph c t p ế ứ ạ ả

WinCC là m t mô đun trong h th ng t đ ng hóa, vì th , có th s ệ ố ộ ự ộ ể ử ế

d ng nó đ m r ng h th ng m t cách linh ho t t ệ ố ụ ể ở ộ ạ ừ ơ ứ đ n gi n đ n ph c ế ả ộ

h th ng v i m t máy tính giám sát t i h th ng nhi u máy giám t p t ạ ừ ệ ố ớ ộ ớ ệ ố ề

sát, hay h th ng có c u trúc phân tán v i nhi u máy ch (server). ệ ố ủ ề ấ ớ

 Có th phát tri n tùy theo t ng lĩnh v c công nghi p ho c t ng ặ ừ ừ ự ệ ể ể

yêu c u công ngh ầ ệ

M t lo t các mô đun ph n m m m r ng đ nh h ầ ở ộ ề ạ ộ ị ướ ạ ng cho t ng lo i ừ

ng d ng đã đ i dùng l a ch n khi c n. ứ ụ ượ c phát tri n s n đ ng ể ẵ ể ườ ự ầ ọ

 C s d li u ODBC/SQL đã đ c tích h p s n ở ở ữ ệ ượ ợ ẵ

C s d li u Sysbase SQL đã đ ơ ở ữ ệ ượ ấ c tích h p s n trong WinCC. T t ợ ẵ

ề c các d li u v c u hình h th ng và các d li u c a quá trình đi u ả ệ ố ữ ệ ữ ệ ề ấ ủ

c l u gi i dùng có th d dàng khi n đ ể ượ ư ữ trong c s d li u này. Ng ơ ở ữ ệ ườ ể ễ

truy c p t i c s d li u c a WinCC b ng SQL (Structured Query ậ ớ ơ ở ữ ệ ủ ằ

Language) ho c ODBC. (Open Database Connectivity). S truy c p này cho ự ặ ậ

ạ phép WinCC chia s d li u v i các ng d ng và c s d li u khác ch y ứ ơ ở ữ ệ ẻ ữ ệ ụ ớ

trên n n Windows. ề

 Các giao th c chu n m nh (DDE, OLE, ActiveX, OPC) ứ ẩ ạ

ể ữ ệ Các giao di n chu n nh DDE và OLE dùng cho vi c chuy n d li u ư ệ ệ ẩ

các ch t ừ ươ ủ ng trình ch y trên n n Windows cũng là nh ng tính năng c a ữ ề ạ

WinCC. Các tính năng nh ActiveX control và OPC server và lient cũng ư

đ c tích h p s n. ượ ợ ẵ

 Ngôn ng v n năng ữ ạ

WinCC đ c phát tri n dùng ngôn ng l p trình chu n ANSI-C ượ ữ ậ ể ẩ

 Giao di n l p trình API m cho vi c truy c p t ệ ậ ậ ớ ở ệ ủ i các hàm c a

WinCC và d li u ữ ệ

T t c các mô đun c a c a WinCC đ u có giao di n m cho giao ủ ủ ấ ả ệ ề ở

di n l p trình dùng ngôn ng C (C programming interface, C-API). Đi u đó ệ ậ ữ ề

có nghĩa là ng i dùng có th tích h p c c u hình c a WinCC và các hàm ườ ả ấ ủ ể ợ

th c hi n (Runtime) vào m t ch ng trình c a ng i s d ng. ự ệ ộ ươ ủ ườ ử ụ

 Có th cài đ t c u hình tr c tuy n b ng các Wizards ặ ấ ự ế ể ằ

Ng ườ ầ i th c hi n vi c cài đ t c u hình h th ng có m t th vi n đ y ư ệ ệ ố ặ ấ ự ệ ệ ộ

đ cùng v i các h p tho i và Wizards. T i giai đo n hi u ch nh h th ng, ủ ệ ố ệ ạ ạ ạ ớ ộ ỉ

các thay đ i có th th c hi n tr c tuy n (on line). ể ự ự ệ ế ổ

 Cài đ t ph n m m v i kh năng l a ch n ngôn ng ự ớ ọ ề ặ ầ ả ữ

Ph n m m WinCC đ c thi ề ầ ượ ế ế t k trên c s nhi u ngôn ng . Nghĩa ề ở ở ữ

là, ng i dùng có th ch n ti ng Anh, Đ c, Pháp hay th m chí các ngôn ườ ứ ế ể ậ ọ

ổ ng châu á làm ngôn ng s d ng. Các ngôn ng này cùng có th thay đ i ữ ử ụ ữ ữ ể

tr c tuy n. ự ế

 Giao ti p v i h u h t các lo i PLC ế ớ ầ ế ạ

WinCC có s n các kênh truy n thông đ giao ti p v i các lo i PLC ể ề ế ẵ ạ ớ

ứ c a Siemens nh SIMATIC S5/S7/505 cũng nh thông qua các giao th c ủ ư ư

chung nh Profibus DP, DDE hay OPC. Thêm vào đó, các chu n thông tin ư ẩ

khác cũng có s n nh là nh ng l a ch n hay ph n b sung. ự ư ữ ẵ ầ ọ ổ

 WinCC nh m t ph n t ư ộ ầ ử ủ ệ ố ợ c a h th ng T đ ng hóa tích h p ự ộ

toàn di n (Totally Integrated Automation-TIA) ệ

WinCC đóng vai trò nh c a s c a h th ng và là ph n t trung tâm ư ủ ổ ủ ệ ố ầ ử

c a h . ủ ệ

 Là ph n t SCADA trong h th ng PCS 7 c a Siemens ầ ử ệ ố ủ

PCS 7 là h th ng đi u khi n quá trình, m t trong nh ng gi i pháp ệ ố ữ ề ể ộ ả

c tích h p toàn di n. c a T đ ng hóa đ ủ ự ộ ượ ệ ợ

 Các mô đun c a s n ph m ủ ả ẩ

Tùy theo ch c năng s d ng mà ng ử ụ ứ ườ i dùng có th ch n các gói khác ể ọ

nhau c a WinCC nh là m t trong các l a ch n c a s n ph m. Các gói c ọ ủ ả ự ủ ư ẩ ộ ơ

b n c a WinCC chia làm hai lo i nh sau: ả ủ ư ạ

 WinCC Runtime Package (Vi ế ứ t tăt là RT): ch a các ch c năng ng ứ ứ

ề d ng dùng đ ch y các ng d ng c a WinCC nh hi n th , đi u ụ ư ể ủ ứ ụ ể ạ ị

khi n, thông báo các tr ng thái, các giá tr đi u khi n và làm các báo ị ề ể ể ạ

cáo.

 WinCC Complete Package (Vi t t ế ắ t là RC): bao g m b n quy n đ ồ ề ả ể

xây d ng c u hình h th ng (configuration licence) và b n quy n đ ệ ố ự ề ấ ả ể

ch y ng d ng (Runtime). ụ ạ ứ

+ Các gói này có các phiên b n khác nhau tùy theo s l ng các tham ố ượ ả

s làm vi c (Powertag) mà nó có th đáp ng: 128, 256, 1024, 65536 ố ứ ệ ể

Powertags. Powertag là các tham s làm vi c mà b đi u khi n theo dõi giá ộ ề ệ ể ố

tr c a nó b ng vi c n i ghép v i quá trình và thi ị ủ ệ ằ ố ớ ế ị ể t b mà nó đi u khi n ề

ho c giám sát. Trong tr ặ ườ ng h p ng ợ ườ ử ụ i s d ng mu n nâng c p t ố ấ ừ ộ m t

phiên b n có s powertag nh lên c p l n h n, h có th mua các phiên ấ ớ ể ả ố ỏ ọ ơ

b n chuyên đ năng c p g i là WinCC Powerpacks ả ể ấ ọ

Ngoài các gói ph n m m c b n trên, WinCC còn có các mô đun nâng ơ ả ề ầ

cao dành cho nh ng ng d ng c p cao h n (WinCC Options) và các mô đun ữ ụ ứ ấ ơ

m r ng đ c bi ở ộ ặ ệ ủ t (WinCC Add-on). Các WinCC Option là s n ph m c a ẩ ả

Siemens Automation and Drive (A&D). Các WinCC Add-on là các s nả

ph m c a các b ph n khác c a Siemens hay các đ i tác c a Siemens xây ủ ủ ủ ậ ẩ ộ ố

ạ ứ d ng lên nh m m r ng ch c năng hay đ phù h p v i t ng lo i ng ự ớ ừ ở ộ ứ ể ằ ợ

d ng.ụ

3.2. Xây d ng ch ng trình cho PLC S7-200 ự ươ

3.2.1. Nguyên lý làm vi c c a mô hình ệ ủ

H th ng g m 3 công đo n là: ệ ố ạ ồ

 Công đo n phân ph i s n ph m: ố ả ạ ẩ

S n ph m g m 3 lo i là s t, nhôm và nh a đ c c p t Xilo sau đó ự ượ ấ ừ ạ ẩ ả ắ ồ

đ c di chuy n sang băng t i b ng c c u tay máy. Công đo n này đ ượ ể ả ằ ơ ấ ạ ượ c

làm vi c theo chu kỳ l p l ặ ạ ệ ạ i nh m c p s n ph m liên t c cho công đo n ụ ằ ả ấ ẩ

sau.

 Công đo n phân lo i s n ph m: ạ ả ạ ẩ

Sau khi s n ph m đ ả ẩ ượ c mang đ n băng t ế ả ả i thì qua h th ng c m ệ ố

bi n s đ c phân ra 3 lo i riêng bi ẽ ượ ế ạ ệ ẩ t và qua c c u Pitton – xilanh đ y ơ ấ

s n ph m cho công đo n đóng gói ti p theo. ạ ả ế ẩ

 Công đo n đóng gói s n ph m: ẩ ạ ả

ấ Đây là công đo n cu i cùng đ hoàn thi n dây chuy n s n xu t. ề ể ệ ạ ả ố

Khâu này s đóng s s n ph m đ t tr c t ph n m m giám sát vào thùng ố ả ặ ướ ừ ẽ ẩ ề ầ

và đ c di chuy n b ng băng t i đ đóng thùng. ượ ể ằ ả ể

Toàn b dây chuy n đ ề ộ ượ ề c đi u khi n và giám sát b ng ph n m m ể ề ầ ằ

SCADA wincc Flexible.

Hình nh c a dây chuy n đ c mô t hình d i: ề ượ ủ ả ả ướ

Hình 3.2 Mô hình phân lo i s n ph m b ng PLC ạ ả ẩ ằ

2.3.1. L u đ thu t toán chung ư ồ ậ

Begin

Yes

Nót Stop = 1

Nót Start = 1

B¨ng t¶i = 1 Piton ®Èy = 1

Delay 2s

C¶m biÕn 1 = 1

C¶m biÕn 2 = 1

C¶m biÕn 3 = 1

C¶m biÕn 4 = 1

PT lªn xuèng = 1 Piton ®Èy = 0

Delay 1,5s

n- 1

TSP = TSP + 1

SPS = SPS + 1

SPN = SPN + 1

Delay 2s

Piton hót nh¶ = 1

Delay 2s

SPS = GT § Æt

SPN = GT § Æt

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nh«m=1

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nhùa=1

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP S¾t = 1

Delay 2s

Piton lªn xuèng = 0

Delay 2s

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nh«m=1

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nhùa=1

B¨ng t¶i = 1 PT ®Èy SP S¾t = 0

Piton ngang = 1

B¨ng t¶i = 0 B¨ng t¶i nh«m = 1

B¨ng t¶i = 0 B¨ng t¶i Nhùa = 1

B¨ng t¶i = 0 B¨ng t¶i s¾t = 1

Delay 2s

PT lªn xuèng = 1 B¨ng t¶i = 0

Delay 1s

CB thï ng s¾t = 1

CB thï ng Nh«m = 1

CB thï ng Nhùa = 1

Piton hót nh¶ = 0

Delay 1s

B¨ng t¶i = 1 B¨ng t¶i s¾t = 0 PT thï ng s¾t = 1

B¨ng t¶i = 1 B¨ng t¶i nh«m= 0 PT thï ng nh«m=1

B¨ng t¶i = 1 B¨ng t¶i Nhùa= 0 PT thï ng Nhùa=1

XL lªn xuèng = 0 B¨ng t¶i = 1

Delay 2s

PT thï ng s¾t = 0

PT thï ng nh«m=0

PT thï ng nhùa = 0

Piton ngang = 1

2.3.1.1 L u đ thu t toán ư ồ ậ

Hình 2.14 L u đ thu t toán c a mô hình ư ồ ủ ậ

ư ồ ậ

 L u đ thu t toán g m 3 ph n chính: ầ ồ + Phân ph i s n ph m ố ả ẩ

+ Phân lo i s n ph m ạ ả ẩ

+ Đóng gói s n ph m ả ẩ

2.3.1.2 Khai báo đ a ch vào ra ch ng trình chính ị ỉ ươ

Khai báo đ a ch vào ra ch ng trình chính ỉ

ị Symbol

ư Address I0.3 I0.4 Q0.7 Comment Nút n kh i đ ng HT ở ộ ấ Nút d ng HT ừ Đèn báo tr ng thái làm vi c ệ ạ

B ng 2.1 ả STT 1 2 6 2.3.1.3 Ch ng trình trong microwin Start S_top DEN ươ

2.3.2. L u đ thu t toán phân ph i s n ph m ư ồ ố ả ậ ẩ

Begin

Yes

Nót Stop = 1

Nót Start = 1

B¨ ng t¶i = 1 Piton ®Èy = 1

Delay 2s

C¶m biÕn 1 = 1

PT lªn xuèng = 1 Piton ®Èy = 0

Delay 1,5s

n- 1

TSP = TSP + 1

Piton hót nh¶ = 1

Delay 2s

Piton lªn xuèng = 0

Delay 2s

Piton ngang = 1

Delay 2s

PT lªn xuèng = 1 B¨ ng t¶i = 0

Delay 1s

Piton hót nh¶ = 0

Delay 1s

XL lªn xuèng = 0 B¨ ng t¶i = 1

Delay 2s

Piton ngang = 1

2.3.2.1 L u đ thu t toán ư ồ ậ

Hình 2.15 L u đ thu t toán h th ng phân ph i s n ph m ư ồ ệ ố ổ ả ậ ẩ

ấ + Trong Xi lô s n ph m đã chu n b s n sàng đ Piton hút, sau khi n ị ẵ ể ả ẩ ẩ

i bên h th ng phân lo i cũng làm nút Start Pton đ y s n ph m và băng t ẩ ả ẩ ả ệ ố ạ

vi c, lúc này b đ m tăng lên 1 đ n v , t ộ ế ị ươ ệ ơ ng ng t ng s n ph m tăng lên ả ứ ẩ ổ

+ Sau 2 giây piton lên xu ng đ ố ượ ấ c kích ho t đ di chuy n xu ng l y ạ ể ể ố

s n ph m, cùng lúc đó thì Pitton đ y s n ph m tr v v trí ban đ u. ả ở ề ị ẩ ả ẩ ẩ ầ

+ Sau 1 giây thì Pitton b t đ u hút s n ph m ắ ầ ả ẩ

ị ư ả + Sau 2 giây Pitton lên xu ng di chuy n lên trên đ chu n b đ a s n ể ể ẩ ố

ph m sang băng t i phân lo i. ẩ ả ạ

+ Sau 2 giây Pitton ngang tr ng thái tích c c, di chuy n sang v trí ở ạ ự ể ị

băng t ả i phân lo i ạ

+ Sau 2 giây, Pitton lên xu ng di chuy n đi xu ng, cùng lúc này thì ể ố ố

băng t i s n ph m d ng đ nh n s n ph m ả ả ậ ả ừ ể ẩ ẩ

+ Sau 1 giây piton hút nh b t đ u nh s n ph m ả ắ ầ ả ả ẩ

+ Sau 1 giây piton lên xu ng di chuy n lên đ chu n b tr ị ở ề ấ v l y ể ể ẩ ố

s n ph m ả ẩ

+ Sau 2 giây piton ngang tr v v trí ban đ u ầ ở ề ị

+ Quá trình s đ c l p l i theo các b c trên theo chu kỳ. ẽ ượ ặ ạ ướ

2.2.3.2 Khai báo bi n vào ra c a h th ng phân ph i s n ph m ủ ệ ố ố ả ế ẩ

B ng 2.3 Các bi n vào ra c a h th ng phân ph i s n ph m ả ủ ệ ố ố ả ế ẩ

Symbol

Address I0.3 I0.4 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.7 Q1.0 Comment Nút n kh i đ ng HT ấ ở ộ Nút d ng HT ừ Pittong đ y SP ẩ Pittong Lên_Xu ngố Pittong ch y ngang ạ Đèn báo tr ng thái làm vi c ệ ạ Pittong hút nh SPả

STT 1 2 3 4 5 6 7 2.2.3.3 Ch Start S_top PT_Day PT_LX PT_N DEN PT_HN ươ ng trình trong Microwin c a h th ng phân ph i s n ph m ủ ệ ố ố ả ẩ

2.3.3. L u đ thu t toán h th ng phân lo i s n ph m ư ồ ệ ố ạ ả ậ ẩ

2.3.3.1 L u đ thu t toán ư ồ ậ

H th ng phân lo i s n ph m g m các ph n: ệ ố ạ ả ẩ ầ ồ

+ Phân lo i s n ph m b ng s t ắ ạ ả ẩ ằ

+ Phân lo i s n ph m nhôm ạ ả ẩ

+ Phân lo i s n ph m nh a ự ạ ả ẩ

Begin

Yes

Nót Stop = 1

Nót Start = 1

C¶m biÕn 2 = 1

C¶m biÕn 3 = 1

C¶m biÕn 4 = 1

n- 1

SPS = SPS + 1

SPN = SPN + 1

Delay 2s

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nh«m=1

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nhùa=1

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP S¾t = 1

Delay 2s

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nh«m=1

B¨ng t¶i = 0 PT ®Èy SP nhùa=1

B¨ng t¶i = 1 PT ®Èy SP S¾t = 0

 L u đ thu t toán ư ồ ậ h th ng phân lo i s n ph m nh sau: ạ ả ệ ố ư ẩ

Hình 2.16 L u đ thu t toán h th ng phân lo i s n ph m ư ồ ệ ố ạ ả ậ ẩ

+ Sau khi đ c đ a đ n băng t i, băng t ượ ư ế ả ả ẽ ư i s đ a các s n ph m qua ả ẩ

ậ v trí các c m bi n, n u là s n ph m s t thì c m bi n phát hi n s t nh n ị ệ ắ ế ế ế ả ả ẩ ắ ả

tín hi u, Pitton s t chu n b s n sàng, sau 2 giây băng t ị ẵ ệ ắ ẩ ả ả ừ i s n ph m d ng ẩ

ứ ả và piton đ y s n ph m S t làm vi c đ a s n ph m đ n thùng ch a s n ư ả ệ ế ẩ ả ẩ ắ ẩ

ph m. Pitton đ y s n ph m trong vòng 2 giây, sau 2 giây Pitton tr v v trí ở ề ị ẩ ả ẩ ẩ

ban đ u, băng t i ti p t c làm vi c. i l ầ ả ạ ế ụ ệ

+ T ng t ươ ự ế ệ n u là s n ph m nhôm thì c m bi n nhôm nh n tín hi u, ả ế ả ẩ ậ

Pitton nhôm chu n b s n sàng, sau 2 giây băng t i s n ph m d ng và piton ị ẵ ẩ ả ả ừ ẩ

ẩ đ y s n ph m nhôm làm vi c đ a s n ph m đ n thùng ch a s n ph m. ẩ ư ả ứ ả ệ ế ả ẩ ẩ

Pitton đ y s n ph m trong vòng 2 giây, sau 2 giây Pitton tr v v trí ban ở ề ị ẩ ả ẩ

i ti p t c làm vi c. i l đ u, băng t ầ ả ạ ế ụ ệ

+ Còn l ạ i là s n ph m nh a thì c m bi n cu i cùng s phát hi n, và ế ự ẽ ệ ả ẩ ả ố

cũng đ a s n ph m vào thùng. ư ả ẩ

+ Quá trình l ạ ở ề i tr v làm vi c theo vòng l p. ệ ặ

2.3.3.2 Khai báo các bi n vào ra c a h th ng phân lo i s n ph m ủ ệ ố ạ ả ế ẩ

B ng 2.4 ả Khai báo đ a ch vào ra c a h th ng phân lo i s n ph m ủ ệ ố ạ ả ẩ ỉ ị

Symbol

Comment ế

ả ả ả ả

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CB1 CB2 CB3 CB4 PT_Day PT_Nhua PT_Nhom PT_Sat BT TONG_SP Address I0.6 I0.1 I0.2 I0.3 Q0.0 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 VD100 C m bi n đ m SP ế C m bi n SP s t ắ ế C m bi n SP nhôm ế C m bi n SP nh a ự ế Pittong đ y SP ẩ Pittong đ y SP nh a ự ẩ Pittong đ y SP nhôm ẩ Pittong đ y SP s t ắ ẩ iả Băng t Đ m t ng s Sp ổ ế ố

2.3.3.2 Ch ươ ng trình trong Microwin c a h th ng phân lo i s n ph m ủ ệ ố ạ ả ẩ

2.3.3. L u đ thu t toán h th ng đóng gói s n ph m ư ồ ệ ố ậ ẩ ả

2.3.3.1 L u đ thu t toán ư ồ ậ

H th ng đóng gói s n ph m g m các ph n: ệ ố ầ ẩ ả ồ

+ Đóng gói s n ph m b ng s t ắ ả ẩ ằ

+ Đóng gói s n ph m nhôm ả ẩ

+ Đóng gói s n ph m nh a ự ả ẩ

 L u đ thu t toán h th ng đóng gói s n ph m nh sau: ư ồ ệ ố ư ậ ẩ ả

Begin

Yes

Nót Stop = 1

Nót Start = 1

n- 1

SPS = SPS + 1

n- 1

SPN = SPN + 1

SPS = GT § Æt

SPN = GT § Æt

Delay 2s

B¨ng t¶i = 0 B¨ ng t¶i s¾t = 1

B¨ng t¶i = 0 B¨ng t¶i nh«m = 1

B¨ng t¶i = 0 B¨ng t¶i Nhùa = 1

CB thï ng s¾t = 1

CB thï ng Nh«m = 1

CB thï ng Nhùa = 1

B¨ng t¶i = 1 B¨ ng t¶i s¾t = 0 PT thï ng s¾t = 1

B¨ng t¶i = 1 B¨ng t¶i nh«m= 0 PT thï ng nh«m=1

B¨ ng t¶i = 1 B¨ng t¶i Nhùa= 0 PT thï ng Nhùa=1

Delay 2s

PT thï ng s¾t = 0

PT thï ng nh«m=0

PT thï ng nhùa = 0

Hình 2.17 L u đ thu t toán h th ng đóng gói s n ph m ư ồ ệ ố ậ ả ẩ

+ Sau khi pitton đ y s n ph m b đ m s so sánh giá tr đ m đ ẩ ả ộ ế ị ế ẽ ẩ ượ c

v i giá tr đ t, n u t ng s n ph m b ng giá tr đ t thì băng t ớ ế ổ ị ặ ị ặ ả ẩ ằ ả ả ẩ i s n ph m

ng ng làm vi c, băng t ừ ệ ả ắ ầ ẩ i b t đ u làm vi c đ di chuy n thùng s n ph m ệ ể ể ả

c đi đ n khâu đóng thùng v a đ s n ph m đ ừ ủ ả ẩ ượ ế

+ Khi c m bi n phát hi n thùng ế ệ ả ở ạ ả tr ng thái tích c c, t c là khi c m ự ứ

bi n thùng tác đ ng, thì băng t i s n ph m làm vi c, băng t i thùng d ng, ế ộ ả ả ệ ẩ ả ừ

Pitton đóng thùng làm vi c trong vòng 2 giây. ệ

+ Quá trình l ạ ở ề i tr v làm vi c theo vòng l p. ệ ặ

2.3.3.2 Khai báo đ a ch vào ra ị ỉ

B ng 3.4 ả Khai báo đ a ch vào ra c a h th ng đóng gói s n ph m ủ ệ ố ả ẩ ị ỉ

Symbol

ả ả ả Comment i thùng s t ắ i thùng nhôm i thùng nh a ự

Address Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5

Băng t Băng t Băng t Pittong đóng thùng s tắ Pittong đóng thùng nhôm Pittong đóng thùng nh aự ắ

ự

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 BT_Sat BT_Nhom BT_Nhua PT_Thung_Sat PT_Thung_Nhom PT_Thung_Nhua DAT_SAT DAT_NHOM DAT_NHUA Dem_thung_sat Dem_thung_nhôm Dem_thung_nh aự VW200 Đ t s SP s t đóng vào thùng VW202 Đ t s SP nhôm đóng vào thùng VW204 Đ t s SP nh a đóng vào thùng Đ m s thùng SP s t VD300 ắ Đ m s thùng SP nhôm VD304 Đ m s thùng SP nh a VD308 ự ặ ố ặ ố ặ ố ố ế ố ế ố ế

2.3.3.3 Ch ng trình trong Microwin ươ

100

101

3.2.4. K t n i Microwin v i PC ế ố ớ

• Các thi t b c n s d ng: ế ị ầ ử ụ

- Máy tính PC

- PLC S7-200 CPU 224

- Cáp chuy n đ i RS232 sang RS485 PC/PPI ể ổ

- N u Máy tình dùng c ng USB thì c n thêm cáp chuy n đ i RS232 ế ể ầ ổ ổ

sang USB.

• Thi ế ậ t l p truy n thông: ề

Vào ph n m m đ Set PG/PC: ề ể ầ

Hình 3.3 Giao di nệ Set PG/PC • Kich vào PC/PPI Cabble(PPI) đ t các thông s : ố ặ

- Đ a ch Address: 0 ỉ ị

102

- Timeout: 1s

- T c đ truy n: 9.6 kbps ố ộ ề

- Sau đó vào Local Connection ch n c ng com t ng ng ọ ổ ươ ứ

103

Hình 3.4 Giao di n PC/PPI

ệ • Vào Data Block đ cài đ t cho PLC: ể ặ

Hình 3.5 Giao di n Data Block ệ

104

• Download ch ươ ng chình và quan sát quá trình làm vi c ệ

ng trình Hình 3.6 Giao di n khi down load ch ệ ươ

• Ch ng trình tr ng thái RUN ươ ở ạ

Hình 3.7 Giao di n ch ng trình tr ng thái RUN ệ ươ ở ạ

105

3.3. Xây d ng đi u khi n giám sát trên Wincc flexible ự ể ề

3.3.1. Khái quát chung

c dùng đ c u hình WinCC Flexible là ph n m m chuyên d ng đ ầ ụ ề ượ ể ấ

các h màn hình HMI, OP/TP m i c a Siemen và là công c thay cho ớ ủ ụ ệ

Protool tr c đây(B n cu i là Protool 6.0 SP3). ướ ả ố

Là m t trong nh ng phiên b n WinCC đ ữ ả ộ ượ ể c hãng Siemen phát tri n,

có thêm m t s ch c năng m i so v i các b n WinCC thong th ng nh ộ ố ứ ả ớ ớ ườ ư

5.0, 6.0 … Các phiên b n Wincc flexible g m Wincc flexible 2007, Wincc ả ồ

flexible 2008 SP1, Wincc flexible SP2, Wincc flexible SP3.

3.3.2. Mô ph ng trong WinCC flexible ỏ

ụ Wincc flexible có th k t n i v i các lo i màn hình chuyên d ng ể ế ố ớ ạ

trong các xí nghi p công nghi p v i PLC và có th k t n i tr c ti p máy ể ế ố ự ệ ệ ế ớ

tính v i PLC thông qua cáp MPI ho c PPI. ặ ớ

 Các b c t o d án trong WinCC flexible ướ ạ ự

++ B c 1: Kh i đ ng WinCC flexible ướ ở ộ

+ Khi kh i đ ng WinCC flexible s có giao di n nh sau: ở ộ ư ẽ ệ

Hình 3.8 Giao di n màn hình chính trong WinCC flexible ệ

106

++ B c 2: Kh i t o d án WinCC flexible ướ ở ạ ự

Trên giao di n chính c a WinCC flexible ch n Create an empty ủ ệ ọ

project, khi đó trên màn hình s xu t hi n b ng các l a ch n các lo i màn ự ẽ ệ ả ấ ạ ọ

hình s d ng, n u Runtime trên máy tính ta ch n WinCC flexible runtime ử ụ ế ọ

nh hình d i. ư ướ

Hình 3.9 Danh sách các lo i mà hình trong WinCC flexible ạ

++ B c 3: ướ Ch n và cài đ t plc ho c b đi u khi n ể ặ ộ ề ặ ọ

Đ k t n i WinCC flexible v i PLC c n s d ng cáp MPI ho c PPI, ầ ử ụ ể ế ố ặ ớ

đ i v i PLC S7-200 s d ng cáp PPI thì c n s d ng ph n m m trung gian ố ớ ầ ử ụ ử ụ ề ầ

đ k t n i WinCC flexible v i PLC, có th s d ng ph n m m PC-Acess, ể ế ố ể ử ụ ề ầ ớ

Kep Server …

 K t n i WinCC flexible v i OPC ế ố ớ

107

OPC là ph n m m trung gian k t dùng đ k t n i gi a WinCC ế ể ế ữ ề ầ ố

flexible v iớ

ớ PLC, nhi m v chính c a OPC là trao đ i d li u gi a WinCC flexible v i ổ ữ ệ ữ ụ ủ ệ

PLC, ng trình này s d ng ph n m m PC-Acess. ch ở ươ ử ụ ề ầ

ề PC-Acess l y d li u c a PLC thông qua vi c c p nh t các mi n ữ ệ ủ ệ ấ ậ ậ

nh , các đ a ch vào ra v t lý (không h tr mi n I đ i v i S7-200). ố ớ ỗ ợ ề ậ ớ ị ỉ

Giao di n màn hình chính c a PC-Acess nh hình sau: ủ ư ệ

Hình 3.10 Giao di n màn hình chính PC-Acess ệ

ộ Ta có th Imposs m t lúc nhi u Tags, ho c có th Add t ng tags m t ừ ể ể ề ặ ộ

trong PC-Acess.

108

Hình 3.11 M t s tags s d ng trong đ tài ộ ố ử ụ ề

 Connections trong WinCC flexible

Sau khi đã t o các Tags trong PC-Acess ta ti n hành Add các Tags ế ạ

m i t o đ c PC-Acess sang WinCC flexible. ớ ạ ượ ở

ụ Th c hi n k t n i WinCC flexible v i PC-Acess b ng cách vào m c ế ố ự ệ ằ ớ

connections trong tab Project nh sau: ư

109

Hình 3.12 Giao di n Conections trong WinCC flexible ệ

+ C t Name: là c t tên k t n i, tuỳ vào m i bài toán mà có th đ t tên khác ộ ế ố ể ặ ộ ỗ

nhau.

Hình 3.13 L a ch n k t n i trong WinCC flexible ế ố ự ọ

110

+ C t Communicaton driver: C t này tuỳ ch n lo i thi ộ ạ ọ ộ ế ị ế ố ữ t b k t n i gi a

WinCC flexible v i PLC, trong đ tài này ch n OPC. ề ớ ọ

+ C t Online: Bi u di n tr ng thái làm vi c, ch đ làm vi c bình ộ ệ ở ễ ể ạ ế ộ ệ

th ng ch n là “on”. ườ ọ

+ C t Comment: Bi u th l i gi i thích hay bình lu n. ộ ị ờ ể ả ậ

+ M c Device OPC server: ch n thi ụ ọ ế ị ế ố t b k t n i, đ i v i PLC S7-200 ố ớ

ch n S7200 OPCServer. ọ

 Add tags trong WinCC flexible

Nhi m v chính c a các tags trong wincc flexible là đ trao đ i d ổ ữ ủ ụ ể ệ

li u t PLC cho các đ i t ng trong wincc flexible. Đó có th là các Tags ệ ừ ố ượ ể

In/Out, Tags hi n th s , Tags đ th … ồ ị ị ố ể

T Tab Project vào m c Tags, màn hình s xu t hi n giao di n nh ụ ừ ệ ệ ẽ ấ ư

Hình 3.14 Giao di n Tags trong Wincc flexible ệ

+ C t Name: Đ t tên Tags ộ ặ

111

+ C t Connection: C t k t n i, ộ ộ ế ố ở ph n tr ầ ướ ế ố c đã trình bày ph n k t n i, ầ

m t h th ng thông th ng ch có m t đ i t ộ ệ ố ườ ộ ố ượ ỉ ặ ng k t n i, do v y khi đ t ế ố ậ

tên Tags thì m c Connections t ụ ự ộ đ ng Update đ a ch k t n i. ị ỉ ế ố

+ C t Data type: ng t ộ Ki u d li u, cũng t ữ ệ ể ươ ự ư ộ ế ố ề nh c t k t n i, ph n m m ầ

c p nh t k t n i khi ch n m c Symbol. s t ẽ ự ậ ậ ế ố ụ ọ

+ C t Symbol: ộ ớ Đây là ph n quan tr ng đ k t n i tags gi a OPC v i ể ế ố ữ ầ ọ

Wincc flexible, tuỳ vào tên tags đã đ t mà đ a đ n đ a ch cho phù h p trong ư ế ặ ợ ị ỉ

OPC. Giao di n nh sau: ư ệ

Hình 3.15 L a ch n các tags trong OPC ự ọ

+ C t Array Elements: Các ph n t m ng(thong th ng ch n b ng 1) ộ ầ ử ả ườ ằ ọ

+ C t Acquisition cycle: Vòng quét c a m t chu trình hay th i gian update ộ ủ ờ ộ

c a Wincc flexible(thong th ủ ườ ng ch n b ng 100 ms). ằ ọ

++ B c 5: T o và hi u ch nh hình nh c a quá trình. ướ ủ ệ ạ ả ỉ

Các giao di n trong wincc r t đa d ng v i nhi u th lo i khác nhau, ạ ể ạ ề ệ ấ ớ

ặ tuỳ vào các bài toán c th mà ta l a ch n các hình nh trong th vi n ho c ụ ể ư ệ ự ả ọ

các hình nh t t o. ả ự ạ

112

 Các Giao di n c b n trong Wincc flexible ệ ơ ả

 Tab Simple Objects

M c này g m các công c : đ ng g p khúc, đa giác, elip, ụ ườ ụ ồ ng th ng, đ ẳ ườ ấ

hình tròn, Text, I/O field, nút n, Switch … ấ

ệ + I/O field: Là m c nh p và xu t d li u b ng các con s , giao di n ấ ữ ệ ụ ậ ằ ố

nh sau: ư

Hình 3.16 I/O Field trong wincc flexible

- M c General: ụ Là ph n nh p xu t chính bao g m: ấ ầ ậ ồ

- Type: Ki u d li u nh p-nh p/xu t-xu t ấ ể ữ ệ ậ ậ ấ

- Tag: Tags c a đ i t ng ủ ố ượ

- Fomat type: Ki u đ nh d ng d li u ữ ệ ể ạ ị

- Fomat pattern: Đ nh d ng ki u d li u m u ẫ ạ ể ữ ệ ị

- M c Properties: Bi u th đ c tính c a đ i t ng ụ ủ ố ượ ị ặ ể

- M c Animations: ng ụ Các đ c tính đ ng c a đ i t ộ ủ ố ượ ặ

- M c Events: T o s ki n cho đ i t ng ụ ạ ự ệ ố ượ

113

c s d ng trong t t c các + Buttons: Giao di n nút n h u h t đ ệ ế ượ ử ụ ấ ầ ấ ả

h th ng đi u khi n gi m sát, giao di n nh sau: ả ệ ố ư ề ệ ể

Hình 3.17 Ch c năng Button trong wincc flexible ứ

T i m c Events ta có th gán các ki u tác đ ng cho nút n, thông ụ ể ể ạ ấ ộ

th ng thì ch n ch đ Press(nh n) và Release(th ). ườ ế ộ ấ ả ọ

 Th vi n hình nh trong wincc flexible ư ệ ả

Wincc flexible có r t nhi u h nh nh bi u th cho nhi u lĩnh v c khác ự ề ế ề ấ ả ỉ ị

nhau, ngoài ra ng i d ng hình nh. ườ ử ụ i s d ng có th add các file d ể ướ ạ ả

Đ vào th vi n hình nh ta vào tab nh sau: ả ư ệ ư ể

114

Hình 3.18 Th vi n trong wincc flexible ư ệ

 Tab Enhanced Objects: G m các ch c năng nâng cao trong wincc ứ ồ

flexible nh : Đ th , Alarm, Clock, Recipe, Internet … ư ồ ị

+ Trend view: Ch c năng đ th trong wincc flexible bi u th tr ng thái ồ ị ị ạ ứ ể

Analog c a đ i t ng. ủ ố ượ

115

Hình 3.19 Ch c năng đ th trong wincc flexible ồ ị ứ

+ Ph n chính trong trend view là trend: ầ

Hình 3.20 Trend trong tab đ th ồ ị

- C t Name: Đ t tên trend ộ ặ

ng, đi m, hi n th - Display: Ki u hi n th , có th hi n th theo đ ị ể ể ể ể ị ườ ể ể ị

ki u b c ho c Bars. ể ướ ặ

- Line type: Ki u hi n th đ ng. ị ườ ể ể

- Bar wide: Đ r ng kho ng chia ộ ộ ả

- Sample: M c gi ứ i h n ớ ạ

116

- Source settings: Gán tag cho trend, là ph n quan tr ng c a trend ủ ầ ọ

view. Trên đ th s hi n th tr ng thái c a đ i t ng t ồ ị ẽ ể ủ ố ượ ị ạ ươ ớ ng ng v i ứ

tag đ c gán. ượ

 Đ phân gi i màn hình ộ ả

Tuỳ vào các lo i màn hình ta có th ch n các đ phân gi i khác nhau, ể ọ ạ ộ ả

i ta vào m c Device settings trong tab project. đ ch n đ phân gi ộ ể ọ ả ụ

Hình 3.21 L a ch n đ phân gi i trong wincc flexible ự ọ ộ ả

T i m c Screen resolution ta có th l a ch n đ phân gi i khác nhau ể ự ụ ạ ọ ộ ả

tuỳ vào lo i màn hình s d ng. ử ụ ạ

++ B c 6: Th c hi n ch y Runtime. ướ ự ệ ạ

ạ Sau khi đã th c hi n xong giao di n trên screen th c hi n ch y ự ự ệ ệ ệ

Runtime, có 2 ki u ch y Runtime: Runtime khi đã k t n i v i PLC(Runtime ế ố ớ ể ạ

system) ho c Runtime t ng đ i t ng trên Screen(Runtime system with ố ượ ừ ặ

simulation).

117

3.3.3. Mô ph ng ho t đ ng c a mô hình trong WinCC flexible ạ ộ ủ ỏ

Sau khi ch y Runtime ta có th đi u khi n và giám sát h th ng trên ể ề ệ ố ể ạ

màn hình nh sau: ư

3.22 Giao di n ch y Runtime c a mô hình ủ ệ ạ

3.4. K t lu n ế ậ

Qua đ tài trên cho chúng ta có cách nhìn t ng quát v m t h ề ề ộ ổ ệ

i v n hành có th SCADA cho các h th ng s n xu t linh ho t. Giúp ng ả ệ ố ấ ạ ườ ậ ể

đi u khi n và giám sát d dàng h n. ể ễ ề ơ

Tuy đ tài đã thu đ c m t s k t qu , tuy nhiên v n còn nhi u v n đ ề ượ ộ ố ế ề ả ẫ ấ ề

ệ ố ch a hoàn thi n. Hy v ng có th hoàn thi n và phát tri n cho các h th ng ư ể ể ệ ệ ọ

ph c t p h n trong nh ng l n nghiên c u ti p theo. ứ ạ ứ ữ ế ầ ơ

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống tự động hóa dây chuyền sản xuất

Ễ

LU N VĂN TH C

Ạ SĨ K THU T Ỹ

Ậ

Ậ

…

…

…

…

= Pp

Kí hi u theo yêu

ệ

c u đ c bi ặ ầ

t ệ

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật: Nghiên cứu và xây dựng hệ thống tự động hóa dây chuyền sản xuất

Ễ

LU N VĂN TH C

Ạ SĨ K THU T Ỹ

Ậ

Ậ

…

…

…

…

= Pp

Kí hi u theo yêu

ệ

c u đ c bi ặ ầ

t ệ

Có thể bạn quan tâm

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm

Quảng cáo

Liên hệ

Chính sách

Thoả thuận sử dụng

Chính sách bảo mật

Chính sách hoàn tiền

DMCA

Hỗ trợ

Hướng dẫn sử dụng

Đăng ký tài khoản VIP

093 303 0098

support@tailieu.vn

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

Facebook

Youtube

TikTok