Tham khảo tài liệu 'quá trình hình thành giáo trình hướng dẫn cắt nhôm trong nhà máy nhôm việt hà p8', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Quá trình hình thành giáo trình hướng dẫn cắt nhôm trong nhà máy nhôm việt hà p8
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
H×nh 3.21: §Çu ra cña Modul më réng EM235
Nguån ®¬n cùc §é lín §é
tÝn hiÖu vµo ph©n gi¶i
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
12,5µV
ON OFF OFF ON OFF ON 0 - 50mV
25µV
OFF ON OFF ON OFF ON 0 - 100mV
125µV
ON OFF OFF OFF ON ON 0 - 500mV
250µV
OFF ON OFF OFF ON ON 0 - 1V
ON OFF OFF OFF OFF ON 0 - 5V 1,25 mV
5µV
ON OFF OFF OFF OFF ON 0 - 20mA
OFF ON OFF OFF OFF ON 0 - 10V 2,5 mV
B¶ng 3.4: §Þnh cÊu h×nh cho Module EM235
71
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
* §Þnh cÊu h×nh cho EM235: Sö dông c«ng t¾c DIP (SW1...SW6) ®Õ
x¸c ®Þnh c¸c gi¶i ph¸p tÝn hiÖu vµo Analog. TÊt c¶ c¸c ®Çu vµo ®−îc ®Æt ë
cïng mét ph¹m vi tÝn hiÖu ®Çu vµo Analog.
* Module ®Çu vµo/ra Analog EM231 RTD
- KÝch th−íc (dµi x réng x cao): 90 x 80 x 62mm
- Khèi l−îng: 0,2kg
- C«ng suÊt: 2W
- 3 ®Çu vµo Analog
- EM231 RTD thu nhËn tÝn hiÖu nhiÖt ®é d−íi d¹ng Analog dÔ dµng víi tÝnh
chÝnh x¸c cao b»ng viÖc sö dông cÆp nhiÖt ngÉu chuÈn. §−îc thiÕt kÕ gièng nh−
nh÷ng thiÕt bÞ kh¸c cña dßng S7 - 22x, chóng ®−îc liªn kÕt víi nhau qua c¸c Bus d÷
liÖu vµ ®−îc ®Æt trªn mét gi¸ treo DIN phÝa bªn ph¶i CPU
- KÕt nèi module EM231TC, EM231 RTD: Cã thÓ m¾c trùc tiÕp víi S7- 200
hoÆc cã thÓ sö dông d©y dÉn phô cã b¶o vÖ ®Ó h¹n chÕ tiÕng ån mét c¸ch tèt nhÊt.
Cã thÓ m¾c thiÕt bÞ EM231 RTD víi c¶m biÕn theo 3 c¸ch: 4 d©y, 3 d©y vµ 2 d©y.
C¸ch chÝnh x¸c nhÊt lµ sö dông 4 d©y, c¸ch Ýt chÝnh x¸c nhÊt lµ sö dông 2 d©y chØ
®−îc sö dông nÕu sai sè do m¾c d©y ®−îc bá qua trong c¸c øng dông.
* Module ®Çu vµo/ra Analog EM235
- §Æc tÝnh vËt lý:
KÝch th−íc (dµi x réng x cao): 90 x 80 x 62mm
Khèi l−îng: 0,2kg
C«ng suÊt tiªu thô: 2W
Sè dÇu vµo/ra: 3 ®Çu vµo Analog, 1 ®Çu ra Analog
- §Æc tÝnh ®Çu ra:
D¶i tÝn hiÖu ra: §iÖn ¸p ±10V, dßng ®iÖn 0 ÷ 20mA
KiÓu d÷ liÖu: L−ìng cùc: - 32000 ÷ 32000 vµ ®¬n cùc: 0 ÷ 32000
Thêi gian æn ®Þnh: §iÖn ¸p 100µs, dßng ®iÖn 2µs
- §Æc tÝnh ®Çu vµo:
D¹ng ®Çu vµo kiÓu vi ph©n
72
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
§iÖn trë vµo 100MΩ
§iÖn ¸p vµo cùc ®¹i: 30V
Dßng ®iÖn vµo cùc ®¹i: 32mA
Dßng ®iÖn nguån 5VDC, 70mA tõ khèi c¬ së
Nguån cung cÊp më réng: 60mA, céng víi dßng ®iÖn ra 20mA tõ khèi c¬ së
hay nguån më réng.
* C¸ch sö dông EM235:
- §¶m b¶o nguån cung cÊp 24VDC kh«ng cã nhiÔu vµ æn ®Þnh
- §iÒu chØnh Module
- Sö dông d©y c¶m biÕn cµng ng¾n cµng tèt
- Nèi ng¾n m¹ch nh÷ng ®Çu vµo kh«ng sö dông
- Tr¸nh lµm ngËp d©y
- Sö dông cïng lo¹i cho mét tuyÕn d©y
ThiÕt bÞ RTD cung cÊp tÝn hiÖu vµo PLC víi nh÷ng gi÷ liÖu cho biÕt
nhiÖt ®é hoÆc ®iÒu kiÖn sai sè. C¸c bit tr¹ng th¸i cho biÕt kho¶ng sai sè vµ t×nh
tr¹ng kh«ng ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ/nguån cung cÊp ®ang sö dông. §Ìn LED
cho biÕt t×nh tr¹ng cña thiÕt bÞ.
H×nh3.22: Bé ®Þnh cÊu h×nh DIP cho module EM231, EM235
73
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
C¸c module EM231 & EM235 cã chi phÝ thÊp tèc ®é cao 12 bit. Chóng cã
kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi ®Çu vµo Analog thµnh tÝn hiÖu digital t−¬ng øng víi 149µs.
Qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi tÝn hiÖu ®Çu vµo Analog ®−îc thùc hiÖn mçi khi tÝn
hiÖu Analog ®−îc truy cËp bëi ch−¬ng tr×nh cña ng−êi sö dông. EM231 &
EM235 cung cÊp tÝn hiÖu Digital ch−a ®−îc xö lý (kh«ng läc hoÆc tuyÕn
tÝnh ho¸) ®óng víi ®iÖn ¸p Analog hay gi¸ trÞ thùc ®−îc thÓ hiÖn ë c¸c cùc
®Çu vµo cña thiÕt bÞ. V× lµ thiÕt bÞ tèc ®é cao nªn chóng cã thÓ thay ®æi
nhanh chãng theo tÝn hiÖu ®Çu vµo Analog.
3.3. R¬le
H×nh 3.23: Relay
Trong hÖ thèng c¸c r¬le nhËn tÝn hiÖu tõ c¸c cæng ra cña PLC ®Ó cÊp
nguån cho cuén d©y cña r¬le. C¸c tiÕp ®iÓm th−êng më cña r¬le ®ãng vai trß
nh− c«ng t¾c nèi gi÷a nguån ®iÖn vµ ®éng c¬ hoÆc cuén van, vµ c¸c tiÕp ®iÓm
nµy sÏ ®ãng l¹i khi cã tÝn hiÖu cña PLC. Thêi gian ®ãng vµ thêi ®iÓm ®ãng do
PLC quyÕt ®Þnh theo ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
3.4. §éng c¬ ®Õm xung (Encoder)
3.4.1. Encoder
H×nh 3.24: Encoder
74
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
HiÖn nay, trªn thùc tÕ cã rÊt nhiÒu c¸ch ®o chiÒu dµi tù ®éng nh− dïng
c¶m biÕn, dïng c«ng t¾c hµnh tr×nh. §éng c¬ ®Õm xung lµ mét c¸ch ®o chiÒu
dµi. §Çu trôc Encoder ®−îc g¾n ®ång trôc víi mét con l¨n ®−îc tiÖn víi chu vi
chÝnh x¸c lµ 7 cm. Khi b¨ng t¶i ch¹y vµ lµm Encoder quay vµ mét vßng
Encoder ph¸t ra 40 xung ± 7 xung. Nh÷ng xung nµy sÏ ®−îc ®−a vµo bé
Counter ®Ó ®Õm sè xung vµ t¸c ®éng cho ®Çu ra ®Ó t¸c ®éng cho tiÕp ®iÓm
kh¸c.
CÊu t¹o cña Encoder bao gåm mét ®Üa cã ®ôc lç trªn ®ã, mét cÆp thu
ph¸t hång ngo¹i, bé khuÕch ®¹i lªn 5V DC. Khi cÊp nguån cho Encoder
nguån ph¸t ph¸t liªn tôc tia hång ngo¹i, ®Ó ®Çu thu nhËn ®−îc tia hång ngo¹i
nµy th× lç trªn ®Üa ph¶i n»m gi÷a cÆp thu ph¸t, mµ trôc cña ®Üa nµy lµ trôc cña
Encoder. Khi ®Çu thu nhËn ®−îc tÝn hiÖu cña ®Çu ph¸t th× lóc ®ã tÝn hiÖu ra lµ
møc cao 5 V, ®Çu ra nµy sÏ ®−îc kÝch lªn 24 V DC ®Ó ®−a vµo PLC.
H×nh 3.25: M¹ch t¹o ra ®iÖn ¸p 5V æn ®Þnh
H×nh 3.26: M¹ch nèi cÆp c¶m biÕn quang vµ ®Çu ra ®−a vµo PLC
75
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
§Çu vµo PLC sÏ lµ xung h×nh vu«ng víi ®iÖn ¸p 24 V. Mçi khi ®Ìn thu
nhËn ®−îc tia s¸ng th× ®Çu vµo PLC ë møc cao, cßn khi ®Ìn thu kh«ng nhËn
®−îc tia s¸ng th× ®Çu vµo PLC ë møc thÊp.
3.4.2. Bé thu ph¸t quang phototransistor
* C¬ chÕ ho¹t ®éng
Th«ng th−êng bä ghÐp quang gåm 1 ®ièt lo¹i GaAs ph¸t ra tia hång
ngo¹i vµ 1 phototransistor víi vËt liÖu silic. Víi dßng ®iÖn thuËn, ®ièt ph¸t ra
bøc x¹ hång ngo¹i víi chiÒu dµi sãng kho¶ng 900nm. N¨ng l−îng bøc x¹ nµy
®−îc chiÕu lªn trªn mÆt cña phototransistor hay chiÕu gi¸n tiÕp qua mét m«i
tr−êng dÉn quang ( H×nh3.24)
§Çu tiªn tÝn hiÖu ®iÖn ®−îc phÇn ph¸t (LED hång ngo¹i) trong bé ghÐp
quang biÕn thµnh tÝn hiÖu ¸nh s¸ng. Sau ®ã tÝn hiÖu ¸nh s¸ng ®−îc phÇn nhËn
(Phototransistor) biÕn thµnh tÝn hiÖu ®iÖn (H×nh 3.24)
* Nguyªn lý ho¹t ®éng
Th«ng th−êng cùc gèc cña phototransistor ®−îc nãi ra ngoµi (vÝ dô
trong tr−êng hîp víi m¹ch ph¶n håi). Tuy nhiªn bé ghÐp quang vÉn lµm viÖc
trong tr−êng hîp kh«ng cã cùc gèc. Tr−êng hîp kh«ng cã cùc gèc, bé ghÐp cã
hÖ sè truyÒn ®¹t gi÷a LED vµ phototrasistor lín h¬n, v× vËy bÒ mÆt cùc gèc
76
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
kh«ng bÞ che lÊp mét phÇn bëi c«ng t¾c cña cùc gèc. Tuy nhiªn kh«ng cã cùc
gèc, bé ghÐp quang còng cã nh÷ng bÊt lîi:
- Bé ghÐp quang lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh víi nhiÖt ®é cao (v× dßng
®iÖn ng−îc t¨ng cao víi nhiÖt ®é).
- Bé ghÐp quang lµm viÖc chËm h¬n. NÕu ta nèi gi÷a cùc gèc vµ cùc
ph¸t 1 ®iÖn trë, bé ghÐp quang lµm viÖc nhanh h¬n, dßng ®iÖn ng−îc
bÐ h¬n. Tuy nhiªn hÖ sè truyÒn ®¹t còng bÐ ®i v× mét phÇn dßng
®iÖn cña cùc gèc bÞ dÉn ®i mÊt. C−êng ®é s¸ng cña LED bÞ gi¶m ®i,
nh−ng dßng quang ®iÖn cña phototransistor gia t¨ng khi nhiÖt ®é
t¨ng cao. Do ®ã bä ghÐp quang lµm viÖc lµm viÖc kh¸ æn ®Þnh víi
nhiÖt ®é
3.5. S¬ ®å kÕt nèi cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn
3.5.1. S¬ ®å kÕt nèi PLC víi thiÕt bÞ ngo¹i vi
Sau khi nghiªn cøu phÇn mÒm Step7 - micro/Win 32 vµ chän thiÕt bÞ
®iÒu khiÓn CPU 224 ®Ó ®iÒu khiÓn tù ®éng qu¸ tr×nh c¾t nh«m th× viÖc lùa
chän c¸c thiÕt bÞ kh¸c ®Ó kÕt nèi víi d©y chuyÒn cÇn ®iÒu khiÓn lµ c«ng viÖc
quan träng. Sö dông c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn quan träng lµ: M¸y tÝnh PC, CPU,
c¸p PC/PPI vµ module më réng. GhÐp nèi m¸y tÝnh PC qua cæng RS232 cÇn cã
c¸p nèi PC/PPI víi bé chuyÓn ®æi RS232/RS485.
Q0.0 ÷ Q2.7
Modul më réng
Module më réng
RS-232
Modul më réng
RS-485
I0.0 ÷ I0.7
H×nh3.27: S¬ ®å kÕt nèi tæng thÓ
77
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
Ngoµi ra trong mét sè d©y chuyÒn s¶n xuÊt lín ng−êi ta kÕt nèi m¸y tÝnh
víi nhiÒu CPU kh¸c nhau vµ kÕt hîp víi nh÷ng phÇn mÒm kh¸c nh− protul...t¹o
thµnh mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn, hay cßn gäi lµ m¹ng ®a chñ. Trong ®ã: TD 200 vµ
OP15 lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn, hiÓn thÞ, theo dâi, kiÓm tra vµ l−u tr÷ qu¸ tr×nh
s¶n xuÊt.
H×nh 3.28: HÖ thèng ®iÒu khiÓn trong c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt
3.5.2. ThiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn tù ®éng qu¸ tr×nh c¾t nh«m
ÑC eùp (Q0.1, Q0.4)
CTHT treân ÑC eùp (I0.4)
ENCODER (I1.3) CTHT döôùi ÑC eùp (I0.1)
ÑC chuyeån ñoäng dao caét (Q0.3, Q0.6)
Baêng taûi
ÑC dao caét (Q0.2)
Thanh nhoâm
CTHT ñaàu ÑC chuyeån
Dao caét
ñoäng dao caét (I0.3)
CTHT cuoái ÑC chuyeån
ñoäng dao caét (I0.2)
ÑC baêng taûi 2 (Q0.5)
ÑC baêng taûi 1 (I0.0, Q0.0)
H×nh 3.29: M« h×nh thiÕt kÕ
Chó thÝch: CTHT: C«ng t¾c hµnh tr×nh. §C: §«ng c¬
78
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
3.5.2.1. Thùc tÕ qu¸ trÝnh c¾t nh«m cña nhµ m¸y:
Khi nh«m ®−îc b¨ng t¶i chuyÓn ®éng ®Õn r·nh c¾t. Thanh nh«m sÏ
®−îc c¾t theo chiÒu dµi ®−îc ®Æt tr−íc trªn mµn h×nh tinh thÓ láng. Khi ta
nhËp sè liÖu vµo mµn h×nh ®ã th× c¬ cÊu t¸c ®éng ®Õn tÊm ch¾n ë cuèi qu¸
tr×nh ®Ó chÆn thanh nh«m. Khi thanh nh«m ch¹m ®Õn tÊm ch¾n th× ®éng c¬ b¨ng
t¶i chuyÓn nh«m dõng l¹i vµ Ðp chÆt thanh nh«m b»ng thuû lùc. Khi Ðp chÆt sÏ
t¸c ®éng ®Õn c«ng t¾c hµnh tr×nh cuèi, khëi ®éng ®éng c¬ dao c¾t vµ bé phËn
chuyÓn ®éng ®éng c¬ c¾t b»ng thuû lùc. Bé phËn chuyÓn ®éng ®éng c¬ dao gÆp
c«ng t¾c hµnh tr×nh cuèi lµm dõng ®«ng c¬ c¾t, sÏ nh¶ Ðp vµ kÐo ®éng c¬ c¾t vÒ
gÆp c«ng t¾c hµnh tr×nh ®Çu th× dõng l¹i vµ t¸c ®éng cho b¨ng t¶i chuyÓn s¶n
phÈm ra ngoµi. Trªn c¬ së ®ã em thiÕt kÕ qu¸ tr×nh c¾t nh«m tù ®éng.
3.5.2.2. ChÕ t¹o qu¸ tr×nh c¾t nh«m gåm c¸c c«ng ®o¹n sau:
- B¨ng t¶i 1: Dïng ®éng c¬ mét chiÒu gi¶m tèc 12 V, 25 vßng/phót. Dïng ®Ó
chuyÓn thanh nh«m vµo ®Ó b¾t ®Çu qu¸ tr×nh c¾t.
- §éng c¬ nh¶ Ðp: Dïng ®éng c¬ mét chiÒu trôc vÝt 24 V, 30 vßng/phót. Dïng
®Ó Ðp chÆt thanh nh«m hay nh¶ Ðp.
- §éng c¬ c¾t: Dïng ®éng c¬ mét chiÒu 24 V, 300 vßng/phót. Dïng ®Ó c¾t
thanh nh«m. §éng c¬ nµy ®−îc g¾n trªn gi¸ ®ì ®−îc chuyÓn ®éng nhê mét
®éng c¬ kh¸c. Dao c¾t nh«m cã ®−êng kÝnh lµ 12 cm.
- §éng c¬ chuyÓn ®éng ®éng c¬ c¾t: Dïng ®éng c¬ mét chiÒu 12 V, 25
vßng/phót. Dïng ®Ó chuyÓn ®éng ®éng c¬ c¾t.
- B¨ng t¶i 2: Dïng ®éng c¬ mét chiÒu gi¶m tèc 12 V, 25 vßng/phót. Dïng ®Ó
chuyÓn s¶n phÈm võa c¾t ra ngoµi.
79
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
- B¸o c¸o tèt nghiÖp t« kim hïng – tù ®éng 46
3.5.2.3. ThuËt to¸n ®iÒu khiÓn m« h×nh:
80
Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
