Trường Đại học SPKT Hưng Yên Trường Đại học SPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện tử TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 2 Đề Tài Thiết kế, chế tạo máy cắt dây tự động Giáo viên hướng dẫn Đặng Văn Khanh Nhóm thực hiện Hoàng Trung Việt Phạm Trung Kiên Lớp 112182A HƯNG YÊN 2021 HƯNG YÊN –2018 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2021 Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 1 1 G.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Đề Tài: Thiết kế, chế tạo máy cắt dây tự động Giáo viên hướng dẫn : Đặng Văn Khanh Nhóm thực : Hoàng Trung Việt : Phạm Trung Kiên Lớp : 112182A NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… HƯNG YÊN 2021 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Hưng Yên, Ngày Tháng….Năm 2021 Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử LỜI MỞ ĐẦU -Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điệnđiện tử điều khiển tự động đóng vai trị quan trọng lĩnh vực khoa học, quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thơng tin… Do phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào nghiệp phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Với kỹ thuật tiên tiến vi xử lý, PLC, vi mạch số… ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển, hệ thống điều khiển khí thơ sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp xác thay hệ thống điều khiển tự động với lệnh chương trình thiết lập trước GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Trong trình hoạt động nhà xưởng, xí nghiệp nay, việc tiết kiệm điện nhu cầu cần thiết, bên cạnh ngành cơng nghiệp ngày phát triển cơng ty xí nghiệp đưa tự động hóa sản xuất để tiện ích cho việc quản lý dây chuyền sản phẩm cho toàn hệ thống cách hợp lý yêu cầu thiết yếu, tiết kiệm nhiều thời gian quản lý cách dễ dàng Xuất phát từ nhu cầu thực tế , nhằm phục vụ ứng dụng cơng nghiệp sản xuất , chúng em lựa chọn thực đề tài “ Máy cắt dây tự động ” hướng dẫn thầy Đặng Văn Khanh Trong thời gian nghiên cứu làm đồ án dựa vào kiến thức học trường, qua số sách, tài liệu có liên quan với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo, bạn đặc biệt với hướng dẫn tận tình chúng em hồn thành đồ án mơn học lần Mặc dù cố gắng hoàn thành với kinh nghiệm khả cịn hạn chế nên em khơng thể tránh khỏi sai sót nhầm lẫn Vì em mong thầy, cô giáo bạn đóng góp ý kiến quý báu để đồ án mơn học em hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Việt Phạm Trung Kiên CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu đề tài Trong phát triển không ngừng lĩnh vực điện tử, điện lạnh viễn thông, máy cắt dây điện xem thiết bị chủ lực, có tác dụng nâng cao hiệu sản xuất, giảm chi phí sản xuất đem lại nhiều lợi ích Khác với phương pháp cắt dây điện thủ cơng hay sử dụng máy móc truyền thống, máy cắt dây điện tự động dòng máy sử dụng công nghệ cắt dây tự động tiên tiến, đại hàng đầu, giúp nâng cao hiệu suất giảm thiểu tối đa sai số Máy cắt dây điện thân thiện với xưởng sản xuất, giúp tiết kiệm thời gian không gian nhờ thiết kế gọn gàng Bên cạnh đó, máy cắt dây điện tự động có khả hoạt động tự động, cơng nhân cần điều khiển giám sát, đảm bảo an toàn cho người lao động GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Tham khảo số máy cắt dây điện: Hình 1.1: Máy cắt tuốt dây điện tự động FOUNG-E FE-220 GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Hình 1.2 Máy cắt dây cáp điện SCHLEUNIGER EcoCut 3200 Hình 1.3: máy cắt tuốt dây điện tự động C377A GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Hình 1.4: Máy cắt dây điện cho khuôn mẫu phận kim loại Hình 1.5: Máy cắt dây điện dùng kìm GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Hiện giá thành máy thực tế cao Xuất phát từ thực tế lợi ích mà máy mang lại, chúng em định lựa chọn đề tài “ Máy cắt dây điện tự động “ để thực làm đồ án chuyên nghành 1.2 Phân tích đề tài 1.2.1 Mục tiêu đề tài + Nắm cách tổng quan phần mạch + Hiểu rõ nguyên lí hoạt động máy cắt dây điện +Nghiên cứu vi điều khiển PIC16f877A để ứng dụng lập trình 1.2.2 u cầu thiết kế + Thiết kế mơ hình máy cắt dây điện + Thiết kế vị trí đặt động , cấu cắt , mạch điện, LCD + Lập trình + Hồn thiện, viết báo cáo vv 1.2.3 Ý nghĩa đề tài Để giúp sinh viên có thể củng cố kiến thức, tổng hợp nâng cao kiến thức chuyên ngành kiến thức thực tế Đề tài thiết kế chế tạo thiết bị, mơ hình để ứng dụng vào sản xuất Mặt khác cững để sinh viên trường đặc biệt sinh viên khoa Điện – Điện tử tham khảo, học hỏi tạo tiền đề nguồn tài liệu cho học sinh, sinh viên khố sau có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu học tập 1.3 Sơ đồ chức khối 1.3.1 Sơ đồ khối 1.3.2 Chức khối GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử - Khối nguồn: có nhiệm vụ cung cấp lượng hoạt động cho khối cảm biến, khối vi xử lý, khối hiển thị Nguồn cung cấp cho động 12V, xilanh 24V, nguồn cung cấp cho khối vi xử lý khối hiển thị 5V -Khối điều khiển: nút nhấn để xử lý thông tin sau xuất tín hiệu cho khối hiển thị công suất Được thực thông qua vi điều khiển PIC16f877A - Khối hiển thị: Là LCD 16x2 có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu điều khiển hiển thi nội dung thông tin mà người dùng muốn hiển thị, nội dung lập trình phần mềm khối điều khiển - Khối công suất : khuếch đại tín hiệu từ vi xử lí để điều khiển động xilanh - Khối xilanh : thực cấu cắt dây - Khối động : thực đo đưa dây vào cấu cắt dây 1.4 Tìm hiểu linh kiện cần dùng 1.4.1 Vi điều khiển PIC16F877A a Giới thiệu PIC họ vi điều khiển RISC sản xuất cơng ty Microchip Technology Dịng PIC PIC1650 sau phát triển lên nhiều dịng khác như: + Pic10F + Pic12F + Pic16F + Pic18F + Pic24F + Pic32F Vi xử lý có nhiều loại bit 32 bit, vi xử lý bit khơng cịn vi xử lý bit cịn có vi xử lý 64 bit GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Lý tồn vi xử lý bit phù hợp với số yêu cầu điều khiển công nghiệp Các vi xử lý 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho máy tính khối lượng liệu củamáy tính lớn nên cần vi xử lý mạnh tốt Các hệ thống điều khiển công nghiệp sử dụng vi xử lý bit hay 16 bit hệ thống điện xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất, … b Đặc điểm thực thi tốc độ cao CPU RISC là: - Có 35 lệnh đơn - Thời gian thực tất lệnh chu kì máy, ngoại trừ lệnh rẽ nhánh - Tốc độ hoạt động: + Ngõ vào xung clock có tần số 20MHz + Chu kì lệnh thực lệnh 200ns - Có nhiều nguồn ngắt - Có kiểu định địa trực tiếp, gián tiếp tức thời c Cấu trúc đặc biệt vi điều khiển - Bộ dao động nội xác GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | 10 Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Hình 2.7: Sơ đồ mạch in Hình 2.8: Hình ảnh 3D GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | 41 Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử Hình 2.9: Hình ảnh mạch thực tế Nguyên lí hoạt động chung mạch: Khi cấp nguồn khối bất đầu hoạt động , ta nhấn nút chọn chế độ hoạt động lúc vi xử lí nhận tín hiệu từ nút nhấn sau đưa khối điều khiển động để động bước bắt đầu hoạt động Động bước dẫn hướng cho dây diện vào cấu cắt đồng thời khoảng cách dây.Khi độ dài đoạn dây với kích thước đặt trước lúc vi xử lí xuất tín hiệu khối xilanh Xilanh cấp nguồn hoạt động đưa dao cắt cắt dây sau thu Chu trình tiếp tục nhấn nút điều khiển chế độ khác đủ số lượng dây GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | 42 Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử 2.3 Thiết kế phần mềm 2.3.1 Lưu đồ thuật toán GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | 43 Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử 2.3.2 Chương trình #define LCD_ENABLE_PIN PIN_B3 #define LCD_RS_PIN #define LCD_RW_PIN PIN_B5 PIN_B4 #define LCD_DATA4 PIN_C7 #define LCD_DATA5 PIN_C6 #define LCD_DATA6 PIN_C5 #define LCD_DATA7 PIN_C4 #include #device ADC=16 #FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer #FUSES NOBROWNOUT #FUSES NOLVP //No brownout reset //No low voltage prgming, B3(PIC16) or B5(PIC18) used for I/O #use delay(crystal=20000000) #include #define XYLANH_ON output_low(PIN_B0) #define XYLANH_OFF output_high(PIN_B0) #define SET input(PIN_A0) #define START input(PIN_A1) #define UP input(PIN_A1) #define STOP input(PIN_A2) #define DOWN input(PIN_A2) int8 dem_day = , chon_so = 0, flag = 0, count = 0; GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | 44 Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử int mastep[]={0b01000000,0b00010000,0b10000000,0b00100000}; void set_up() { if(UP == 0){ while(UP == 0); chon_so++; } if(chon_so != 0){ if(DOWN ==0){ while(DOWN == 0); chon_so ; } } lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"Nhap so day:"); lcd_gotoxy(14,1); printf(lcd_putc,"%d",chon_so); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"Nhan SET = OK"); } void cat_day(){ XYLANH_ON; delay_ms(1200); XYLANH_OFF; delay_ms(100); dem_day++; count=0; } GVHD: Thầy Đặng Văn Khanh Page | 45 Trường Đại học SPKT Hưng Yên hoa Điện – Điện tử void vong_step() { for(int i=0; i