TRƯỜNGĐẠIHỌCSƯPHẠMKỸTHUẬTTHÀNHPHỐHỒCHÍMINH KHOAĐÀ OTAỌ CHẤ TLƯƠNG ̣ CAO ĐỒÁNTỐTNGHIỆP THIẾTKẾVÀCHẾTẠOCƠCẤUTRUYỀNĐỘNG CHOVÒNGCẢMỨNGCỦAMÁYTÔICAOTẦN SVTH: PHANMINHHOÀNGMSSV:12144174 NGUYỄNĐỨCTÀI MSSV:12144185 HÀKIẾNTÍN MSSV:12144161 VŨTIẾNĐẮC MSSV:12144022 Khoá: 20122016 Ngành: CÔNGNGHỆKỸTHUẬTCƠKHÍ GVHD: ThS.NGUYỄNVĂNSƠN Tp.HồChíMinh,tháng8năm2016 i CỘNGHOÀXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập–Tựdo–HạnhPhúc NHIỆMVỤĐỒÁNTỐTNGHIỆP HọvàtênSinhviên:PhanMinhHoàng..........................MSSV:12144174 NguyễnĐứcTài............................MSSV:12144185 HàKiếnTín...................................MSSV:12144161 VũTiếnĐắc..................................MSSV:12144022 Chuyênngành:CôngNghệKỹThuậtCơKhí Lớp:12144CLC Giáoviênhướngdẫn:ThS.NguyễnVănSơn. 1.Tênđềtài:Thiếtkế,chếtạocơcấutruyềnđộngchovòngcảmứngmáytôi caotần. 2.Cácsốliệu,tàiliệubanđầu: Khungmáy. Bộtruyềnđộngbằngtrụcvít. Bộphậnkẹpgátrục 3.Nộidungthựchiệnđềtài: PhanMinhHoàng Tìmhiểuvàchọnloạiđộngcơ. NguyễnĐứcTài Chọnhệthốngđiềukhiểnphùhợpvớiloạiđộngcơ. HàKiếnTín Thiếtlậpmànhìnhđểđiềukhiểnđộngcơ. VũTiếnĐắc Lắpcácthiếtbịantoànchohệthống. Phầnchung Thiếtkếlạikhungmáy. Làmlạibộphậnkẹptrục. LậptrìnhPLC. Thiếtkế,lậptrìnhHMI. Chạythửvàkiểmtrabộđiềukhiển. 4.Sảnphẩm: Tp.HồChíMinh,ngàytháng8năm2016 ii Máytôicaotầnchạybằngbộđiềukhiển Trụcđượctôităngđộcứng. Trưởngngành Giáoviênhướngdẫn iii CỘNGHOÀXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập–Tựdo–HạnhPhúc PHIẾ UNHẬNXÉTCỦAGIÁOVIÊNHƯỚNGDẪN HọvàtênSinhviên:PhanMinhHoàng..........................MSSV:12144174 NguyễnĐứcTài............................MSSV:12144185 HàKiếnTín...................................MSSV:12144161 VũTiếnĐắc..................................MSSV:12144022 Ngành:CôngNghệKỹThuậtCơKhí.Lớp:12144CLC Đềtài:Thiếtkế,chếtạocơcấutruyềnđộngchovòngcảmứngmáytôicaotần. HọvàtênGiáoviênhướngdẫn:ThS.NguyễnVănSơn. NHẬNXÉT 1.Vềnộidungđềtàikhốilượngthựchiện: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2.Ưuđiểm: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3.Khuyếtđiểm: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4.Đềnghịchobảovệhaykhông? .................................................................................................................................. 5.Đánhgiáloại: .................................................................................................................................. 6.Điểm:……………….(Bằngchữ:..........................................................................) Tp.HồChíMinh,ngàytháng8năm2016 Giáoviênhướngdẫn (Kýghirõhọtên) iv CỘNGHOÀXÃHỘICHỦNGHĨAVIỆTNAM Độclập–Tựdo–HạnhPhúc PHIẾ UNHẬNXÉTCỦAGIÁOVIÊNPHẢNBIỆN HọvàtênSinhviên:PhanMinhHoàng..........................MSSV:12144174 NguyễnĐứcTài............................MSSV:12144185 HàKiếnTín...................................MSSV:12144161 VũTiếnĐắc..................................MSSV:12144022 Ngành:CôngNghệKỹThuậtCơKhí. Đềtài:Thiếtkế,chếtạocơcấutruyềnđộngchovòngcảmứngmáytôicaotần. Họvàtêngiáoviênphảnbiện:TS.PhạmHuyTuân NHẬNXÉT 1.Vềnộidungđềtàikhốilượngthựchiện: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 2.Ưuđiểm: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 3.Khuyếtđiểm: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. 4.Đềnghịchobảovệhaykhông? .................................................................................................................................. 5.Đánhgiáloại: .................................................................................................................................. 6.Điểm:……………….(Bằngchữ:..........................................................................) Tp.HồChíMinh,ngàytháng8năm2016 Giáoviênphảnbiện (Kýghirõhọtên) v LỜICẢMƠN Đểhoànthànhchươngtrìnhđạihọcvàbáocáođồántốtnghiệpnày,nhómđã nhậnđượcsựhướngdẫn,giúpđỡvàgópýnhiệttìnhcủaquýthầycôtrườngTrường ĐạiHọcSưPhạmKỹThuậtTp.HồChíMinh. Trướchết,nhómxinchânthànhcảmơnđếnquýthầycôtrongbộmônCông NghệKỹThuậtCơKhí,khoaĐàoTạoChấtLượngCao,trườngĐạihọcSưPhạm KỹThuậtTp.HCMlànhữngthầycôđãtậntìnhdạybảochonhómsuốtthờigianhọc tậpvàrènluyệntạitrường. NhómxingửilờicámơnsâusắcđếnthầyThS.NguyễnVănSơnđãhướ ng dẫn,chı̉bảovàtaọ moị điềukiêṇ thuâṇ lơị chonhómtrongquátrı̀nhlàmđồántốt nghiệp. Mặcdùnhómđãcónhiềucốgắnghoànthiệnđồán,tuynhiênkhôngthểtránh khỏinhữngthiếusót,nhómrấtmongnhậnđượcnhữngđónggópquýbáucủaquý thầycô:TS.PhạmHuyTuân,ThS.NguyễnVănSơn,ThS.TrầnMinhThếUyên, TS.PhạmSơnMinh,anhLêNgọcMinhvàcùngcácquýthầycôtrongKhoaĐàoTạo ChấtLượngCao.Cuốicùng,nhómxinchânthànhcảmơncácquýthầycôvìđãtạo điềukiệnđểchúngemcóthểhoànthànhtốtđồántốtnghiệp“Thiếtkế,chếtạocơ cấutruyềnđộngchovòngcảmứngmáytôicaotần”. Nhómsinhviênthựchiện: PhanMinhHoàng NguyễnĐứcTài HàKiếnTín VũTiếnĐắc vi TÓMTẮT Mụctiêuchínhcủanhómlàứngdụngcôngnghệtựđộnghóavàomáytôicaotần, thaythếviệcsửdụngsứcngườibằngmáymócđồngthờinângcaonăngxuấtvàchất lượngsảnphẩm. Cảnhómphânchiatìmhiểuvềđộngcơ,bộđiềukhiểnvàbộphậnhiểnthịđiều khiểnphùhợp.Nhómđãthốngnhấtchọnmuacácthiếtbịsau: ĐộngcơbướcMD5HF14. BộđiềukhiểnPLCs7200siemens. MànhìnhcảmứngDelta. Cácthiếtbịantoàn. Saukhimuaxongcảnhómthiếtkế,lắpráplênkhungmáy,thiếtlậpbộđiềukhiển vàmànhìnhhiểnthị.Mộtsốvấnđềlàcóvàibộphậntrênkhungmáykhôngcầnthiết vàlàmcảntrởquátrìnhlắprápnênnhómchỉnhsủalạibộkhung.Hệthốngkẹpsản phẩmchưaantoànchínhxácnênphảigiacôngmộtmiếngkẹpkhác.Thiếtkếthêm hệthốnglàmnguộivàcácthiếtbịantoàn. Việclắpráp,thiếtkếhoàntấtcảnhómthửđộngcơ,chođộngcơchạynhanhchậm, thiếtlậpchiềudàisảnphẩmđểđộngcơdichuyểnchínhxác.Thửnghiệmthànhcông nhómbắtđầutôithửtrụcxemsảnphẩmvàđiềuchỉnhlạithiếtbịphùhơphơn. Nhómsinhviênthựchiện: PhanMinhHoàng NguyễnĐứcTài HàKiếnTín VũTiếnĐắc vii ABTRACT ThemainobjectiveofthegroupistheapplicationofautomationtechnologiesinHigh FrequencyInductionHeatingmachine,replacingtheuseofhumanlaborbymachines whileimprovingproductivityandproductquality. Thepartysplitlearnaboutmotors,controllersanddisplaycontrolunitaccordingly. Grouphasagreedtopurchasethefollowingequipment. MD5HF14steppermotor. SiemensS7200PLCcontroller. Deltatouchscreen. Thesafetyequipment. Afterthepurchaseiscompletethedesignteam,assemblyintothechassis,setthe controlleranddisplay.Someoftheproblemistherearefewpartsofthechassisare unnecessaryand impedetheprocessofassemblyshould transcribechassis group. ClampingSystemproductsafetynotexactlyapieceofprocessinguptoanotherclip. Designadditionalcoolingsystemandsafetydevices. Theassembly,designcompletemotortestgroup,themotorrunsfastorslow,set thelengthoftheenginetomovecorrectly.Successfullytestedmygroupbegantesting theproductaxialviewandadjustthedevicesmoresuitable. viii MỤCLỤC Nhiệmvụđồántốtnghiệp........................................................................................i Phiếunhậnxétcủagiáoviênhướngdẫn.................................................................iii Phiếunhậnxétcủagiáoviênphảnbiện..................................................................iv Lờicảmơn..............................................................................................................v Tómtắt ................................................................................................................vi Abtract ...............................................................................................................vii Mụclục ..............................................................................................................viii Danhmụccácbảngbiểu.........................................................................................xi Danhmụccáctừviếttắt........................................................................................xii Danhsáchhìnhảnh..............................................................................................xiii CHƯƠNGI:TỔNGQUAN....................................................................................1 1.1. Tínhcấpthiếtcủađềtài............................................................................1 1.2. Ýnghĩakhoahọcvàthựctiễncủađềtài...................................................1 1.3. Kếtquảdựkiếnđạtđược..........................................................................1 1.4. Đốitượngvàphạmvinghiêncứu.............................................................1 1.5. Cáchnghiêncứuvàkếtquảdựkiếnđạtđược...........................................2 CHƯƠNGII:CƠSỞLÝTHUYẾT........................................................................3 2.1. Cơkhíhóa................................................................................................3 2.2. Tựđộnghóachukỳgiacông....................................................................3 2.3. Tựđộnghóamáy......................................................................................4 2.4. Khoahọctựđộnghóa...............................................................................5 2.5. Hệthốngthiếtkếvàchếtạocótrợgiúpcủamáytính(cadcam)............5 2.6. Giớithiệuvềmáytôicaotần....................................................................5 2.7. Tổngquanvềđộngcơ...............................................................................8 2.7.1. Độngcơbước...........................................................................................8 2.7.2. Độngcơservo...........................................................................................9 2.8. Tổngquanhệthốngđiềukhiển...............................................................10 ix 2.8.1. Hệthốngđiềukhiểnlàgì?......................................................................10 2.8.2. TổngquanvềPLC..................................................................................11 2.8.3. CáclệnhlậptrìnhPLC............................................................................18 2.9. Thiếtbịhiểnthị......................................................................................25 2.9.1. TổngquanvềHMI(HumanMachineInterface).....................................25 2.9.2. CácloạiHMIhiệnnay............................................................................26 2.10. Cácthiếtbịkếtnốikhác.........................................................................27 2.11. Nhiệtluyện.............................................................................................30 2.11.1. Kháiniệmvềnhiệtluyện........................................................................30 2.11.2. Nhiệtluyệnbằngphươngpháptôi..........................................................32 2.11.3. Phươngpháptôicaotần..........................................................................33 CHƯƠNGIII:QUÁTRÌNHTHỰCHIỆN...........................................................35 3.1. Chọnđộngcơ.........................................................................................35 3.1.1. Sosánhưuđiểm2loạiđộngcơ..............................................................35 3.1.2. Chọnđộngcơbước.................................................................................36 3.2. Chọnhệthốngđiềukhiển.......................................................................39 3.2.1. SosánhđộngcơPLCvàviđiềukhiển....................................................39 3.2.2. ChọnhệthốngđiềukhiểnPLC...............................................................39 3.3. ChọnmànhìnhHMI...............................................................................42 3.3.1. SosánhHMItruyềnthốngvàhiệnđại....................................................42 3.3.2. ChọnHMIDeltaDOPB05.....................................................................43 3.4. LậptrìnhPLC.........................................................................................45 3.4.1. Giớithiệuphầnmềm..............................................................................45 3.4.2. Sơđồgiảithuật.......................................................................................46 3.4.3. TảichươngtrìnhvàoPLC.......................................................................49 3.5. ThiếtkếmànhìnhHMI..........................................................................52 3.5.1 Giớithiệuphầnmềm..............................................................................52 3.5.2 Tạofilethiếtkế.......................................................................................53 3.5.3 Thiếtlậpmànhình..................................................................................62 x 3.5.4 Tảichươngtrìnhvàomànhình...............................................................64 3.6. ChếtạocápkếtnốiPLCvàHMI............................................................67 3.7. Lắprápcácbộphậnvàokhungmáy.......................................................69 3.8. Lắpmạchđiện........................................................................................72 CHƯƠNGIV:KẾTQUẢĐẠTĐƯỢC................................................................74 4.1. Vậnhànhbộđiềukhiển..........................................................................74 4.2. Tôitrục...................................................................................................74 4.3. Kếtquả,kiểmtravàđánhgiá..................................................................76 4.4. Hìnhảnhtổngquanmáytôicaotần........................................................77 CHƯƠNGV:KẾTQUẢVÀKIẾNNGHỊ...........................................................78 5.1. Đánhgiákếtquảthựchiệnđồán............................................................78 5.2. Kiếnnghị................................................................................................79 TÀILIỆUTHAMKHẢO.....................................................................................81 xi DANHMỤCCÁCBẢNGBIỂU Bảng3.1:Sosánhđộngcơbướcvàđộngcơservo................................................36 Bảng3.2:SosánhviđiềukhiểnvàPLC................................................................39 Bảng3.3:SosánhcácloạiHMI............................................................................42 xii DANHMỤCCÁCTỪVIẾTTẮT PLC:ProgrammableLogicController HMI:HumanMachineInterface CB:CircuitBreaker SCR:SequenceControlRelay TON:TimerOnDelay TONR:TimerOnDelayRetentive CTU:CountUpInstructions CTUD:CounterUpDown PTO:PulseTrainOutput PWM:PulseWidthModulation RAM:RandomAccessMemory EPROM:ElectricallyProgrammableReadOnlyMemory CMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconducto USB:UniversalSerialBus EEPROM:ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory CAD:ComputerAidedDesig CAM:ComputerAidedManufacturing CNC:ComputerNumericControl SCR:SequenceControlRelay PT:PresetTime AC:AlternatingCurrent DC:DirectCurrent HSC:HighSpeedCounter xiii DANHSÁCHHÌNHẢNH Hình1.1:Thiếtkếbanđầumáytôi..........................................................................2 Hình2.1:Dâychuyềnsảnxuấtôtô.........................................................................3 Hình2.2:Dâychuyềnrápvỏôtôtựđộng...............................................................4 Hình2.3:Tayrobotcấpphôitựđộng......................................................................4 Hình2.4:Cuộndâycảmứng...................................................................................6 Hình2.5:Máytôicaotần........................................................................................6 Hình2.6:Tôithanhthépbằngtay............................................................................7 Hình2.7:Tôitrụcbằngtay......................................................................................7 Hình2.8:Độngcơbước..........................................................................................8 Hình2.10:Độngcơservo........................................................................................9 Hình2.11:Cấutạoservo.........................................................................................9 Hình2.12:Cácphầncủahệthốngđiềukhiển........................................................10 Hình2.13:Ứngdụngcủahệthốngđiềukhiển.......................................................10 Hình2.14:KếtnốiPLCvớicácthiếtbịđiềukhiển................................................11 Hình2.15:CấutạoPLC........................................................................................12 Hình2.16:BộnhớbêntrongPLC.........................................................................14 Hình2.17:CácthiếtbịnhậpPLC..........................................................................15 Hình2.18:CácthiếtbịxuấtPLC...........................................................................16 Hình2.12:SơđồhoạtđộngPLC...........................................................................16 Hình2.19:SơđồxửlýtínhiệuPLC......................................................................17 Hình2.20:Tiếpđiểmthườnghở............................................................................18 Hình2.21:Tiếpđiểmthườngđóng........................................................................18 Hình2.22:LệnhOut..............................................................................................18 Hình2.23:LệnhSet...............................................................................................18 Hình2.24:LệnhReset...........................................................................................19 Hình2.25:Tiếpđiểmpháthiệncạnhlên...............................................................19 Hình2.26:Tiếpđiểmpháthiệncạnhxuống..........................................................19 xiv Hình2.27:BộđịnhthờiTON................................................................................19 Hình2.28:BộđịnhthờiTONR..............................................................................20 Hình2.29:CTU.....................................................................................................21 Hình2.30:CTUD..................................................................................................21 Hình2.31:CáclệnhsosánhByte..........................................................................22 Hình2.32:CáclệnhsosánhInteger......................................................................22 Hình2.33:Cáclệnhsosánhkép............................................................................22 Hình2.34:Cáclệnhsosánhsốthực......................................................................22 Hình2.35:Hàmdichuyểndữliệu.........................................................................23 Hình2.36:LệnhAnd,Or,Xor...............................................................................23 Hình2.37:Hàmsốhọc..........................................................................................24 Hình2.38:MẫuHMIcủamộtsốhãng...................................................................25 Hình2.39:HMItrênnềnPCvàWindowsMAC:SCADA....................................26 Hình2.40:HMItrênnềncácmáytínhnhúng:HMIchuyêndụng..........................26 Hình2.41:MộtsốloạiHMIbiếnthểkhácMobileHMI,PoketPC........................26 Hình2.42:Contactor.............................................................................................27 Hình2.43:Côngtắchànhtrình..............................................................................28 Hình2.44:Adaptor24VDC..................................................................................28 Hình2.45:CircuitBreaker.....................................................................................29 Hình2.46:Súngđonhiệthồngngoại.....................................................................29 Hình2.47:Sơđồcôngnghệquátrìnhnhiệtluyện.................................................30 Hình2.48:Giảnđồtrạngtháihợpkimsắtcacbon...............................................31 Hình2.49:Vòngdâycảmứng...............................................................................33 Hình2.50:Lòtôicaotần.......................................................................................34 Hình3.1:Stepmotorvàservomotor.....................................................................35 Hình3.4:Sơđồmạchhìnhsaocủađộngcơbước5pha.......................................38 Hình3.5:Sơđồnốidâycủadriverđộngcơbước..................................................38 Hình3.6:PLCS7200Siemens.............................................................................40 Hình3.7:CácmẫuPLCSiemens...........................................................................41 xv Hình3.8:MànhìnhDeltaDOPB05......................................................................43 Hình3.9:ThôngsốmànhìnhDeltaDOPB05.......................................................44 Hình3.10:PhầnmềmStep7–MicroWIN...........................................................45 Hình3.11:GiaodiệnphầnmềmStep7–MicroWIN...........................................45 Hình3.12:CáptảichươngtrìnhUSBACAB230...................................................49 Hình3.13:PhầnmềmDOPSoft.............................................................................52 Hình3.14:GiaodiệnDOPSoft..............................................................................52 Hình3.15:Mànhìnhchính(Home).......................................................................62 Hình3.16:Mànhìnhđiềukhiểnbằngtay(Jog).....................................................62 Hình3.17:Mànhìnhchạytựđộng........................................................................63 Hình3.18:Mànhìnhđiềukhiểnđếnvịtríchỉđịnh................................................63 Hình3.19:CápkếtnốiHMIvớimáytínhRS232..................................................64 Hình3.20:CápkếtnốiHMIvớimáytínhbằngUSB.............................................64 Hình3.21:Mànhìnhđiềukhiển............................................................................66 Hình3.22:Cáp8ruộtchốngnhiễu........................................................................67 Hình3.23:CổngCOMđực....................................................................................67 Hình3.24:CổngCOMcái.....................................................................................67 Hình3.25:Cáchnốidâycho2cổngCOM............................................................68 Hình3.26:CápkếtnốiPLCHMI........................................................................68 Hình3.27:Sơđồlắpđộngcơbước........................................................................69 Hình3.28:Lắpđộngcơvàomáytôi......................................................................69 Hình3.29:Thiếtkếmànhìnhbanđầu...................................................................70 Hình3.30:Thiếtkếhộpnhômbảovệmạch...........................................................70 Hình3.31:Hệthốnglàmnguội..............................................................................71 Hình3.32:Lắpcácbộđiềukhiển..........................................................................71 Hình3.29:NốimạchđiệnPLC..............................................................................72 Hình3.30:NốimạchPLC.....................................................................................72 Hình3.31:DâykếtnốiPLCvàHMI.....................................................................73 Hình3.32:Mạchnốidâybộđiềukhiển.................................................................73 xvi Hình4.1:ThépC45trướckhitôi...........................................................................74 Hình4.2:ThépC45saukhitôi..............................................................................76 Hình4.3:Máytôicaotần......................................................................................77 Hình5.1:Thiếtkếvỏbọcchomáy........................................................................79 Hình5.2:Thiếtkếhộpđựngmànhình..................................................................79 Hình5.4:KhốiVkẹptrục.....................................................................................80 1 CHƯƠNGI:TỔNGQUAN 1.1. TÍNHCẤPTHIẾTCỦAĐỀTÀI. Ngàynayvớisựpháttriểnvàứngdụngcủaquátrìnhtựđộnghóangàycàngrộng rãivàphổbiếnthìcácsảnphẩmlàmracóchấtlượngkhôngnhữngđápứngyêucầu kỹthuậtmàgiáthànhlạirẻ.Dođó,nhómđãvậndụngsựtựđộnghóađểtiếnhành nghiêncứu,tínhtoán,thiếtkếvàchếtạomộtmáytôicaotầncósửdụnghệthống điềukhiểntựđộng. 1.2. ÝNGHĨAKHOAHỌCVÀTHỰCTIỄNCỦAĐỀTÀI. Tựđộnghóacácquátrìnhsảnxuấtchophépgiảmgiáthànhvànângcaonăngsuất laođộng. Tựđộnghóacácquátrìnhsảnxuấtchophépcảithiệnđiềukiệnsảnxuất. Tựđộnghóacácquátrìnhsảnxuấtchophépđápứngcườngđộlaođộngsảnxuất hiệnđại. Tựđộnghóacácquátrìnhsảnxuấtchophépthựchiệnchuyênmônhóavàhoán đổisảnxuất. Tựđộnghóacácquátrìnhsảnxuấtchophépthựchiệncạnhtranhvàđápứngđiều kiệnsảnxuất. 1.3. KẾTQUẢDỰKIẾNĐẠTĐƯỢC. Thiếtkế,chếtạođượcmộtmáytôicaotầncóthểđiềukhiểntốcđộnhanh,chậm vịtrílênxuốngtheoýmuốnbằngmộtmànhìnhđiềukhiểnvớicácnútnhấn. 1.4. ĐỐITƯỢNGVÀPHẠMVINGHIÊNCỨU. Dựavàocácthiếtkếvềmáytôicaotầnởngoàivàtrênmạngđểthiếtkếmộtbản vẽ3Dhợplý,dễdàngchỉnhsửacácchitiếtkhithấykhônghợplý.Chọnsơbộcác bộđiềukhiểnhệthốngchomáytôicaotần,sauđótínhtoáncáckhảnăngchịutải trọng,biếndạngvìnhiệtkhitôiđểchọnloạivậtliệuthíchhợp.Khicókếtquảvàcác thôngsốcơbảnthìsosánhvớicácthôngsốcủasảnphẩmcầnmuađểchọnđượcsản phẩmđạtyêucầu. 2 1.5. CÁCHNGHIÊNCỨUVÀKẾTQUẢDỰKIẾNĐẠTĐƯỢC Việcứngdụngtựđộnghóavàomáytôicaotầnthìnhómđãchiaracácphầnđể tìmhiểu: Chọnloạiđộngcơthíchhợp. Chọnthiếtbịđiềukhiểnchođộngcơ. Thiếtkếgiaodiệnđểđiềukhiểnđộngcơthôngquabộđiềukhiển. Thiếtkếhệthốnggắnkếtphùhợpvớikhungmáy. Kếtquảnghiêncứulàtrụcvítcủamáytôiđượckếtnốivớiđộngcơbướcđiều khiểnbằngPLCthôngquathiếtbịhiểnthịHMI.Việclắprápcácthiếtbịlênkhung máyđượcthiếtkếtrênmáytínhbằngphầnmềmCreođểcócáinhìntổngquanvề máy,nếuchỗnàokhônghợplýthìnhómsẽtraođổivàthiếtkếlạiđảmbảovềtính thẩmmỹvàtiếtkiệmthờigian. Hình1.1:Thiếtkếbanđầumáytôi 3 CHƯƠNGII:CƠSỞLÝTHUYẾT 2.1. CƠKHÍHÓA Cơkhíhóalàquátrìnhthaythếcácđộngtáccơbắpcủaconngườikhithựchiện cácquátrìnhcôngnghệchínhhoặccácchuyểnđộngchínhbằngmáy.Sửdụngcơ khíhóachophépnângcaonăngsuấtlaođộng,nhưngkhôngthaythếđượcconngười trongcácchứcnăngđiềukhiển,theodõidiễnbiếncủaquátrìnhcũngnhưthựchiện mộtloạtcácchuyểnđộngphụtrợkhác. Hình2.1:Dâychuyềnsảnxuấtôtô 2.2. TỰĐỘNGHÓACHUKỲGIACÔNG Tựđộnghóacácchukỳgiacônglàgiaiđoạnpháttriểntiếptheocủanềnsảnxuất cơkhíhóa.Nósẽthựchiệnphầncôngviệcmàcơkhíhóakhôngthểđảmđươngđược đólàđiềukhiểnvàthựchiệntựđộngcácchuyểnđộngphụ. Vớicácthiếtbịvạnnăngvàbántựđộng,cácchuyểnđộngphụ(tácđộngđiều khiển)dongườithợthựchiệncòntrêncácthiếtbịtựđộnghóavàmáytựđộngthì toànbộquátrìnhlàmviệc(kểcảcáctácđộngđiềukhiển)đềuđượcthựchiệntựđộng nhờcáccơcấuvàhệthốngđiềukhiểnmàkhôngcầncósựthamgiatrựctiếpcủacon người. 4 Hình2.2:Dâychuyềnrápvỏôtôtựđộng 2.3. TỰĐỘNGHÓAMÁY Vớicácmáybántựđộng,muốnchuyểnsanggiacôngmộtchitiếtmới,conngười phảigiúpmáytháochitiếtvàgáđặtmộtphôimới. Mứcđộcaohơncủatựđộnghóamáylàtrangbịhệthốngcấpphôichomáy.Hệ thốngnàytựđộngtháochitiếtkhimáygiacôngxongvàthaythếphôimới,đồng thờikhởiđộngmộtchukỳgiacôngcủachitiếtmới. Hình2.3:Tayrobotcấpphôitựđộng 5 2.4. KHOAHỌCTỰĐỘNGHÓA Khoahọctựđộnghóalàmộtlĩnhvựckhoahọckỹthuật.Nóbaogồmcáccơsở lýthuyết,cácnguyêntắccơbảnđượcsửdụngkhithiếtlậpcáchệthốngđiềukhiển vàkiểm tratựđộngcácquátrìnhkhácnhauđểđạtđượcmụcđíchcuốicùngmà khôngcầntớisựthamgiatrựctiếpcủaconngười. Khoahọctựđộnghóađượccấuthànhtừnhiềumônhọckhácnhaunhưlýthuyết điềukhiểntựđộng,lýthuyếtmôhìnhhóa,môphỏngvàphântíchhệthống,lýthuyết tốiưu,lýthuyếttruyềntin,kỹthuậtlậptrình….Tựđộnghóacácquátrìnhsảnxuất làmộthướngpháttriểnkhoahọctựđộnghóa.Sựpháttriểncủanógắnliềnvớicác khoahọcliênquan. 2.5. HỆ THỐNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CÓ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH(CADCAM) Vớisựxuấthiệncủamáyđiềukhiểnsố,sựpháttriểncaocủacôngnghệthông tinvàcôngnghệmáytính,việcchuẩnbịvàđiềuhànhsảnxuấttrongthờigiangần đâyđãcónhữngthayđổicơbản.Khâuchuẩnbịthiếtkếđãđượctựđộnghóanhờhệ thốngthiếtkếtựđộngcósựtrợgiúpcủamáytính. Nhờcácthiếtbịtínhtoánthiếtkếnhưmáytính,mànhìnhđồhọa,bútvẽ,máy vẽ,cùngcácphầnmềmchuyêndùng(Matlab,Catia,CAD)chophéptạoracácmô hìnhsảnphẩmtrongkhônggianbachiều,rấtthuậnlợichoviệckhảosát,đánhgiá sửađổinhanhchóngtrựctiếpngaytrênmànhình.CácbảnvẽtrongCADcóthểlưu giữ,nhânbảnhoặcgọirabấtkỳlúcnào.Điềunàychophéptiếtkiệmnhiềuthờigian, vậtliệuvàcácchiphíkháccủagiaiđoạnthiếtkếbanđầutrướckhiđưavàosảnxuất. 2.6. GIỚITHIỆUVỀMÁYTÔICAOTẦN Cácứngdụngquymôlớncủacảmứngđiệntừđãtrởnênrất phổbiếntrong ngànhcôngnghiệpsảnxuấthiệnnay.Nhiềuthànhphầnkimloạiđượcnungnóng tronglòvớinhiệtđộcao,cókhitớivàinghìn°C.Mộtlònungcảmứngđơngiản. Mộtcuộndâyđồngrỗngchứanướcmang mộtdòngđiệnACtầnsốcao.Cácđối tượngđượcgianhiệtlàmộtthanhthẳngđứngđượcđặtởtrungtâmcủacuộndây. 6 Hình2.4:Cuộndâycảmứng Hình2.5:Máytôicaotần 7 Máytôicaotầnsửdụnghệthốngđiềukhiểntựđộngnhưcấpphôivàdichuyển trụctôihiệnnaycókhánhiềunhưngchủyếulàởcácnhàmáy,côngtylớn.Những máytôicaotầnnhỏ,cóthểxáchtaythìkhôngcóhệthốngtựđộngtôi,phảisửdụng đồgávàdichuyểntay.Vớicáchnàysảnphầmcóthểkhôngđạtyêucầuphảithửlại nhiềulần.Nhưngnếuứngdụngquátrìnhtựđộnghóathìkếtquảcũngnhưhiệusuất sẽtăngcao. Hình2.6:Tôithanhthépbằngtay Hình2.7:Tôitrụcbằngtay 8 2.7. TỔNGQUANVỀĐỘNGCƠ. 2.7.1. ĐỘNGCƠBƯỚC. Độngcơbướccóthểđượcmôtảnhưlàmộtđộngcơđiệnkhôngdùngbộchuyển mạch.Cụthể,cácmấutrongđộngcơbướclàstatorvàrotorlànamchâmvĩnhcửu hoặctrongtrườnghợpcủađộngcơbiếntừtrở,nólànhữngkhốirănglàmbằngvật liệunhẹcótừtính.Tấtcảcácmạchđảophảiđượcđiềukhiểnbênngoàibởibộđiều khiển,vàđặcbiệt,cácđộngcơvàbộđiềukhiểnđượcthiếtkếđểđộngcơcóthểgiữ nguyênbấtkỳvịtrícốđịnhnàocũngnhưlàquayđếnbấtkỳvịtrínào.Hầuhếtcác độngcơbướccóthểchuyểnđộngởtầnsốâmthanh,chophépchúngquaykhánhanh, vàvớimộtbộđiềukhiểnthíchhợp,chúngcóthểkhởiđộngvàdừnglạidễdàngở cácvịtríbấtkỳ. Hình2.9:Cấutạođộngcơbước Hình2.8:Độngcơbước Độngcơbướcđượcchialàmhailoại,namchâmvĩnhcửuvàbiếntừtrở(cũng cóloạiđộngcơhỗnhợpnữa,nhưngnókhôngkhácbiệtgìvớiđộngcơnamchâm vĩnhcửu).Phânbiệthailoạiđộngcơnàybằngcảmgiácmàkhôngcầncấpđiệncho chúng.Độngcơnam châm vĩnh cửu có cácnấc khidùng tayxoay nhẹ rotor của chúng,trongkhiđộngcơbiếntừtrởthìdườngnhưxoaytựdo.Cũngcóthểphânbiệt hailoạiđộngcơnàybằngOhmkế. Độngcơbiếntừtrởthườngcó3mấu,vớimộtdâyvềchungtrongkhiđó,động cơnamchâmvĩnhcửuthườngcóhaimấuphânbiệt,cóhoặckhôngcónúttrungtâm. Núttrungtâmđượcdùngtrongđộngcơnamchâmvĩnhcửuđơncực.Độngcơbước phongphúvềgócquay.Cácđộngcơkémnhấtquay90°mỗibước,trongkhiđócác độngcơnamchâmvĩnhcửuxửlýcaothườngquay1.8°đến0.72°mỗibước.Với mộtbộđiềukhiển,hầuhếtcácloạiđộngcơnamchâmvĩnhcửuvàhỗnhợpđềucó 9 thểchạyởchếđộnửabước,vàmộtvàibộđiềukhiểncóthểđiềukhiểncácphân bướcnhỏhơnhaycòngọilàvibước. Đốivớicảđộngcơnamchâmvĩnhcửuhoặcđộngcơbiếntừtrở,nếuchỉmột mấucủađộngcơđượckích,rotor(ởkhôngtải)sẽnhảyđếnmộtgóccốđịnhvàsau đógiữnguyênởgócđóchođếnkhimomenxoắnvượtquagiátrịmoment. 2.7.2. ĐỘNGCƠSERVO Servolàmộtdạngđộngcơđiệnđặcbiệt.Khônggiốngnhưđộngcơthôngthường cứcắmđiệnvàolàquayliêntục,servochỉquaykhiđượcđiềukhiển(bằngxung PPM)vớigócquaynằmtrongkhoảngbấtkìtừ0o180o. Độngcơservođượcthiếtkếchonhữnghệthốnghồitiếpvòngkín.Tínhiệura củađộngcơđượcnốivớimộtmạchđiềukhiển.Khiđộngcơquay,vậntốcvàvịtrí sẽđượchồitiếpvềmạchđiềukhiển.Nếucóbấtkỳlýdonàongăncảnchuyểnđộng quaycủađộngcơ,cơcấuhồitiếpsẽnhậnthấytínhiệurachưađạtđượcvịtrímong muốn.Mạchđiềukhiểntiếptụcchỉnhsailệchchođộngcơđạtđượcđiểmchínhxác. Hình2.10:Độngcơservo Hình2.11:Cấutạoservo 10 Độngcơservocónhiềukiểudángvàkíchthước,đượcsửdụngtrongnhiềumáy khácnhau,từmáytiệnđiềukhiểnbằngmáytínhchođếncácmôhìnhmáybayvàxe hơi.Ứngdụngmớinhấtcủađộngcơservolàtrongcácrobot,cùngloạivớicácđộng cơdùngtrongmôhìnhmáybayvàxehơi. 2.8. TỔNGQUANHỆTHỐNGĐIỀUKHIỂN. 2.8.1. HỆTHỐNGĐIỀUKHIỂNLÀGÌ? Hệthốngđiềukhiểnlàtậphợpcácmáymócvàthiếtbịđiệntửởmộtnơiđểđảm bảohoạtđộngcủaquátrìnhsảnxuấthaymộthoạtđộngcủasảnxuấtổnđịnh,chính xácvànhịpnhàng.Nhữngthànhtựucủasựtiếnbộvượtbậccủakhoahọccôngnghệ, cácnhiệmvụđiềukhiểnphứctạpđượchoànthànhnhờmộthệthốngđiềukhiểntự độngcao,đóchínhlàbộđiềukhiểnlậptrìnhvàcósựthamgiacủacảmáytính.Ngoài việcgiaotiếptínhiệuvớicáctrườngthiếtbịvàoranhư(cácbảngvậnhành,độngcơ, cảmbiến,van…),khảnănggiaotiếptruyềnthôngdữliệutrênmạnggiữacácthành phầnđiềukhiểntronghệthốngcũngđượcthựchiện.Mỗithànhphầnđơngiảntrong hệthốngđiềukhiểnđềuđóngmộtvaitròquantrọngmàkhôngcầnquantâmđến kíchcỡ. Hình2.12:Cácphầncủahệthốngđiềukhiển Hình2.13:Ứngdụngcủahệthốngđiềukhiển 11 Vớithànhquảcủasựpháttriểnnhanhchóngcủacôngnghệthìviệcđiềukhiển nhữnghệthốngphứctạpsẽđượcthựchiệnbởimộthệthốngđiềukhiểntựđộnghóa hoàntoàn,đólàPLC,nóđượcsửdụngkếthợpvớimáytínhchủ.Ngoàira,nócòn giaodiệnđểkếtnốivớicácthiếtbịkhác(nhưlà:bảngđiềukhiển,độngcơ,contact, cuộndây….).KhảnăngchuyểngiaomạngcủaPLCcóthểchophépchúngphốihợp xửlý,điềukhiểnnhữnghệthốnglớn.Ngoàira,nócònthểhiệnsựlinhhoạtcaotrong việcphânloạicáchệthốngđiềukhiển. Hình2.14:KếtnốiPLCvớicácthiếtbịđiềukhiển 2.8.2. TỔNGQUANVỀPLC PLClàgì? PLCviếttắtcủaProgrammableLogicController,làthiếtbịđiềukhiểnlậptrình được(khảtrình)chophépthựchiệnlinhhoạtcácthuậttoánđiềukhiểnlogicthông quamộtngônngữlậptrình. Trongmộthệthốngđiềukhiểntựđộng,PLCđượcxemnhưlàtrungtâmchính củahệthốngđiềukhiển.Vớimộtchươngtrìnhứngdụng(đãđượclưutrữbêntrong bộnhớcủaPLC)thìPLCliêntụckiểmtratrạngtháicủahệthống,baogồm:kiểmtra tínhiệuphảnhồitừcácthiếtbịnhập,dựavàochutrìnhlogicđểxửlýtínhiệuvà mangcáctínhiệuđiềukhiểnrathiếtbịxuất.PLCđượcdùngđểđiềukhiểnnhữnghệ 12 thốngtừđơngiảnđếnphứctạp.Hoặctacóthểkếthợpchúngvớinhauthànhmột mạngtruyềnthôngcóthểđiềukhiểnmộtquátrìnhphứchợp. Ngườisửdụngcóthểlậptrìnhđểthựchiệnmộtloạttrìnhtựcácsựkiện.Cácsự kiệnnàyđượckíchhoạtbởitácnhânkíchthích(ngõvào)tácđộngvàoPLChoặc quacáchoạtđộngcótrễnhưthờigianđịnhthìhaycácsựkiệnđượcđếm.PLCdùng đểthaythếcácmạchrelay(rơle)trongthựctế.PLChoạtđộngtheophươngthức quétcáctrạngtháitrênđầuravàđầuvào.Khicósựthayđổiởđầuvàothìđầurasẽ thayđổitheo.NgônngữlậptrìnhcủaPLCcóthểlàLadderhayStateLogic.Hiện naycónhiềuhãngsảnxuấtraPLCnhưSiemens,AllenBradley,MitsubishiElectric, GeneralElectric,Omron,Honeywell... Mộtkhisựkiệnđượckíchhoạtthậtsự,nóbậtONhayOFFthiếtbịđiềukhiểnbên ngoàiđượcgọilàthiếtbịvậtlý.Mộtbộđiềukhiểnlậptrìnhsẽliêntụclặptrong chươngtrìnhdongườisửdụnglậprachờtínhiệuởngõvàovàxuấttínhiệuởngõ ratạicácthờiđiểmđãlậptrình. CấutrúcPLC Hình2.15:CấutạoPLC 13 TấtcảcácPLCđềucóthànhphầnchínhlà:MộtbộnhớchươngtrìnhRAMbên trong(cóthểmởrộngthêmmộtsốbộnhớngoàiEPROM).Mộtbộvixửlýcócổng giaotiếpdùngchoviệcghépnốivớiPLC.CácModulevàora. Bêncạnhđó,mộtbộPLChoànchỉnhcònđikèmthêmmộtđơnvịlậptrìnhbằng tayhaybằngmáytính.HầuhếtcácđơnvịlậptrìnhđơngiảnđềucóđủRAMđểchứa đựngchươngtrìnhdướidạnghoànthiệnhaybổsung.Nếuđơnvịlậptrìnhlàđơnvị xáchtay,RAMthườnglàloạiCMOScópindựphòng,chỉkhinàochươngtrìnhđã đượckiểmtravàsẵnsàngsửdụngthìnómớitruyềnsangbộnhớPLC.Đốivớicác PLClớnthườnglậptrìnhtrênmáytínhnhằmhỗtrợchoviệcviết,đọcvàkiểmtra chươngtrình.CácđơnvịlậptrìnhnốivớiPLCquacổngRS232,RS422,RS485… PLCthườngyêucầubộnhớtrongcáctrườnghợp:Làmbộđịnhthờichocáckênh trạngtháiIO.LàmbộđệmtrạngtháicácchứcnăngtrongPLCnhưđịnhthời,đếm, ghicácRelay. Mỗilệnhcủachươngtrìnhcómộtvịtríriêngtrongbộnhớ,tấtcảmọivịtrítrong bộnhớđềuđượcđánhsố,nhữngsốnàychínhlàđịachỉtrongbộnhớ.Địachỉcủa từngônhớsẽđượctrỏđếnbởimộtbộđếmđịachỉởbêntrongbộvixửlý.Bộvixử lýsẽgiátrịtrongbộđếmnàylênmộttrướckhixửlýlệnhtiếptheo.Vớimộtđịachỉ mới,nộidungcủaônhớtươngứngsẽxuấthiệnởđầura,quátrìnhnàyđượcgọilà quátrìnhđọc. BộnhớbêntrongPLCđượctạobởicácvimạchbándẫn,mỗivimạchnàycó khảnăngchứa2.00016.000dònglệnh,tùytheoloạivimạch.TrongPLCcácbộ nhớnhưRAM,EPROMđềuđượcsửdụng. RAM(RandomAccessMemory)cóthểnạpchươngtrình,thayđổihayxóa bỏnộidungbấtkỳlúcnào.NộidungcủaRAMsẽbịmấtnếunguồnđiệnnuôibịmất. ĐểtránhtìnhtrạngnàycácPLCđềuđượctrangbịmộtpinkhô,cókhảnăngcung cấpnănglượngdựtrữchoRAMtừvàithángđếnvàinăm.TrongthựctếRAMđược dùngđểkhởitạovàkiểmtrachươngtrình.KhuynhhướnghiệnnaydùngCMOSRAMnhờkhảnăngtiêuthụthấpvàtuổithọlớn. EPROM(ElectricallyProgrammableReadOnlyMemory)làbộnhớmàngười sửdụngbìnhthườngchỉcóthểđọcchứkhôngghinộidungvàođược.Nộidungcủa EPROMkhôngbịmấtkhimấtnguồn,nóđượcgắnsẵntrongmáy,đãđượcnhàsản xuấtnạpvàchứahệđiềuhànhsẵn.Nếungườisửdụngkhôngmuốnmởrộngbộnhớ thìchỉdùngthêmEPROMgắnbêntrongPLC.Trênprogramercósẵnchỗghivàxóa EPROM. 14 EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)liênkết vớinhữngtruyxuấtlinhđộngcủaRAMvàcótínhổnđịnh.Nộidungcủanócóthể đượcxóavàlậptrìnhlại,tuynhiênsốlầnlưusửanộidunglàcógiớihạn. Hình2.16:BộnhớbêntrongPLC Môitrườngghidữliệuthứtưlàđĩacứnghoặcđĩamềm,đượcsửdụngtrong máylậptrình.Đĩacứnghoặcđĩamềmcódunglượnglớnnênthườngđượcdùngđể lưunhữngchươngtrìnhlớntrongmộtthờigiandài. Kíchthướcbộnhớ: CácPLCloạinhỏcóthểchứatừ3001.000dònglệnhtùycôngnghệchếtạo. CácPLCloạilớncókíchthướctừ1K16K,cókhảnăngchứatừ2.000 16.000dònglệnh. NgoàiracònchophépgắnthêmbộnhớmởrộngnhưRAM,EPROM. 15 ThiếtbịnhậpxuấtPLC Cácthiếtbịnhập Sựthôngminhcủamộthệthốngtựđộnghóaphụthuộcvàokhảnăngđọccáctín hiệutừcáccảmbiếntựđộngcủaPLC.HìnhthứcgiaodiệncơbảngiữaPLCvàcác thiếtbịnhậplà:nútấn,cầudao,phím….Ngoàira,PLCcònnhậnđượctínhiệutừ cácthiếtbịnhậndạngtựđộngnhư:côngtắctrạngthái,côngtắcgiớihạn,cảmbiến quangđiện,cảmbiếncấpđộ….CácloạitínhiệunhậpđếnPLCphảilàtrạnglogic ONOFFhoặctínhiệuAnalog.NhữngtínhiệungõvàonàyđượcgiaotiếpvớiPLC quacácmodulenhập. Hình2.17:CácthiếtbịnhậpPLC Thiếtbịxuất Trongmộthệthốngtựđộnghóa,thiếtbịxuấtcũnglàmộtyếutốrấtquantrọng. NếungõracủaPLCkhôngđượckếtnốivớithiếtbịxuấtthìhầunhưhệthốngsẽbị têliệthoàntoàn.Cácthiếtbịxuấtthôngthườnglà:độngcơ,cuộndâynamchâm, relay,chuôngbáo….Thôngquahoạtđộngcủamotor,cáccuộndây,PLCcóthểđiều khiểnmộthệthốngtừđơngiảnđếnphứctạp.Cácloạithiếtbịxuấtlàmộtphầnkết cấucủahệthốngtựđộnghóavàvìthếnóảnhhưởngtrựctiếpvàohiệusuấtcủahệ thống.Tuynhiên,cácthiếtbịxuấtkhácnhưlà:đènpilot,còivàcácbáođộngchỉcho biếtcácmụcđíchnhư:báochochúngtabiếtgiaodiệntínhiệungõvào,cácthiếtbị ngõrađượcgiaotiếpvớiPLCquamiềnrộngcủamodulengõraPLC. 16 Hình2.18:CácthiếtbịxuấtPLC Nguyênlýhoạtđộng CPUđiềukhiểncáchoạtđộngbêntrongPLC.Bộxửlýsẽđọcvàkiểmtrachương trìnhđượcchứatrongbộnhớ,sauđósẽthựchiệnthứtựtừnglệnhtrongchươngtrình, sẽđónghayngắtcácđầura.Cáctrạngtháingõraấyđượcpháttớicácthiếtbịliên kếtđểthựcthi.Vàtoànbộcáchoạtđộngthựcthiđóđềuphụthuộcvàochươngtrình điềukhiểnđượcgiữtrongbộnhớ. Hình2.12:SơđồhoạtđộngPLC HệthốngBuslàtuyếndùngđểtruyềntínhiệu,hệthốnggồmnhiềuđườngtín hiệusongsong: AddressBus:BusđịachỉdùngđểtruyềnđịachỉđếncácModulekhácnhau. DataBus:Busdùngđểtruyềndữliệu. 17 ControlBus:Busđiềukhiểndùngđểtruyềncáctínhiệuđịnhthìvàđiểukhiển đồngbộcáchoạtđộngtrongPLC. TrongPLCcácsốliệuđượctraođổigiữabộvixửlývàcácmodulevàorathông quaDataBus.AddressBusvàDataBusgồm8đường,ởcùngthờiđiểmchophép truyền8bitcủa1Bytemộtcáchđồngthờihaysongsong. Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyểntấtcảtrạngtháiđầuvàocủanóvàoDataBus.NếumộtđịachỉBytecủa8đầu raxuấthiệntrênAddressBus,moduleđầuratươngứngsẽnhậnđượcdữliệutừData Bus.ControlBussẽchuyểncáctínhiệuđiềukhiểnvàotheodõichutrìnhhoạtđộng củaPLC.CácđịachỉvàsốliệuđượcchuyểnlêncácBustươngứngtrongmộtthời gianhạnchế. HệthốngBussẽlàmnhiệmvụtraođổithôngtingiữaCPU,bộnhớvàIO.Bên cạnhđó,CPUđượccungcấpmộtxungClockcótầnsốtừ1,8MHz.Xungnàyquyết địnhtốcđộhoạtđộngcủaPLCvàcungcấpcácyếutốvềđịnhthời,đồnghồcủahệ thống. Hình2.19:SơđồxửlýtínhiệuPLC 18 2.8.3. CÁCLỆNHLẬPTRÌNHPLC LệnhBitLogic: Hình2.20:Tiếpđiểmthườnghở Tiếpđiểmthườnghởsẻđóngkhigiátrịcủabitcóđịachỉlànbằng1. Hình2.21:Tiếpđiểmthườngđóng Tiếpđiểmthườngđóngsẽđóngkhigiátrịcủabitcóđịachỉlànbằng0. Hình2.22:LệnhOut Giátrịcủabitcóđịachỉlànsẽbằng1khiđầuvàocủalệnhnàybằng1vàngược lại. Hình2.23:LệnhSet Giátrịcủacácbitcóđịachỉđầutiênlànsẽbằng1khiđầuvàocủalệnhnàybằng 1.Khiđầuvàocủalệnhbằng0thìcácbitnàyvẫngiữnguyêntrạngthái.Trongđósố bitlàgiátrịcủai. 19 Hình2.24:LệnhReset Giátrịcủacácbitcóđịachỉđầutiênlànsẽbằng0khiđầuvàocủalệnhnàybằng 1.Khiđầuvàocủalệnhbằng0thìcácbitnàyvẫngiữnguyêntrạngthái.Trongđósố bitlàgiátrịcủai. Hình2.25:Tiếpđiểmpháthiệncạnhlên TiếpđiểmpháthiệncạnhlênsẽphátramộtxungkhiđầuvàotiếpđiểmPcósự chuyểnđổitừmứcthấplênmứccao.Độrộngcủaxungnàybằngthờigiancủamột chukìquét. Hình2.26:Tiếpđiểmpháthiệncạnhxuống TiếpđiểmpháthiệncạnhxuốngsẽphátramộtxungkhiđầuvàotiếpđiểmNcó sựchuyểnđổitừmứccaoxuốngmứcthấp.Độrộngcủaxungnàybằngthờigiancủa mộtchukìquét. BộđịnhthờiTimer: Hình2.27:BộđịnhthờiTON KhingõvàochânINlênmức1thìbộđịnhthờiTONhoạtđộngđếmthờigian, khithờigianđếmđượclớnhơnhoặcbằnggiátrịđặttrướcPTthìcáctiếpđiểmcủa bộđịnhthờitácđộng.Cáctiếpđiểmthườnghởsẽđóngvàcáctiếpđiểmthườngđóng 20 sẽhở.KhingõvàochânINxuốngmức0thìthờigianđếmđượcsẽbịresetđi,bộ TONngừnghoạtđộngvàtiếpđiểmcủabộđịnhthờithườnghởsẽhởvàtiếpđiểm thườngđóngsẽđóng. Hình2.28:BộđịnhthờiTONR KhingõvàochânINlênmức1thìbộđịnhthờiTONRhoạtđộngđếmthờigian, khithờigianđếmđượclớnhơnhoặcbằnggiátrịđặttrướcPTthìcáctiếpđiểmcủa bộđịnhthờitácđộng.Cáctiếpđiểmthườnghởsẽđóngvàcáctiếpđiểmthườngđóng sẽhở.KhingõvàochânINxuốngmức0thìthờigianđếmđượcsẽkhôngbịresetđi, bộTONRngừnghoạtđộngvàcáctiếpđiểmcủabộđịnhthờigiữnguyêntrạngthái. Cácbộđóng trễvàđóng trễcónhớbắtđầu đếm thờigiankhicóđầu vàoEN (Enable)ởmức1(ON).Lúcgiátrịđếmđượclớnhơnhoặcbằnggiátrịđặttrướctại đầuvàoPT(PresetTime)thìbittrạngtháisẽđượcđặtbằng1(ON).Điềukhácnhau giữahailoạibộđóngtrễnàylà:bộđóngtrễbìnhthườngsẽbịreset(cảgiátrịđang đếmlẫnbittrạngtháiđềubịxóavề0)khiđầuvàoENbằng0,trongkhiđóbộđịnh thờicónhớlưulạigiátrịcủanókhiđầuvàoENbằng0vàtiếptụcđếmnếuđầuvào ENlạibằng1.Nhưvậytacóthểdùngloạicónhớđểcộngthờigiannhữnglúcđầu vàoENbằng1.Loạibộđịnhthờinàycóthểreset(xóagiátrịđangđếmvề0)bằng lệnhR(Reset).Cảhailoạibộđóngtrễvẫntiếptụcđếmthờigianngaycảsaukhiđã đạtđếngiátrịđặttrướcPTvàchỉdừngđếmkhiđạtgiátrịtốiđa32767(167FFF). Bộngắttrễdùngđểđưagiátrịđầura(bittrạngthái)về0(OFF)trễmộtkhoảng thờigiansaukhiđầuvào(EN)đổivề0.KhiđầuvàoENđượcđặtbằng1(ON)thì bittrạngtháicủabộngắttrễcũngbằng1ngaylúcđóđồngthờigiátrịđếmcủanóbị xóavề0.KhiđầuvàoENvề0,bộđịnhthờibắtđầuđếmvàđếmchođếnkhiđạtgiá trịđặttrướcPT.Lúcđóbittrạngtháicủabộngắttrễsẽvề0đồngthờinócũngngừng đếm.NếuđầuvàoENchỉbằng0trongkhoảngthờigianngắnhơnthờigianđượcđặt rồiquaylạibằng1thìbittrạngtháicủabộđịnhthờivẫngiữnguyênbằng1.Bộngắt trễchỉbắtđầuđếmkhicósựthayđổitừ1thành0ởđầuvàoEN. NếubộngắttrễởtrongvùngmộtSCR(SequenceControlRelay)vàvùngSCRđó khôngđượckíchhoạtthìgiátrịđếmcủanóđượcxóavề0,bittrạngtháicũngbằng 0(OFF)vàbộđịnhthờikhôngđếm. 21 BộđếmCounter: Hình2.29:CTU CTUđếmlênsốsườnlênđầuvàochânCU(bộđếmtiến).Khigiátrịđếmđược lớnhơnhoặcbằnggiátrịđặttrướcPVthìcáctiếpđiểmcủabộCTUnàytácđộng. Cáctiếpđiểmthườnghởsẽđóngvàcáctiếpđiểmthườngđóngsẽhở.Khiđầuvào chânRlênmức1sẽresetcácgiátrịđếmđượcvàcáctiếpđiểmthườnghởsẽhởvà cáctiếpđiểmthườngđóngsẽđóng. Hình2.30:CTUD CTUDđếmlênsốsườnlênđầuvàochânCUCTUDđếmxuốngsốsườnlênđầu vàoCD.KhigiátrịđếmđượclớnhơnhoặcbằnggiátrịđặttrướcPVthìcáctiếpđiểm củabộCTUnàytácđộng.Cáctiếpđiểmthườnghởsẽđóngvàcáctiếpđiểmthường đóngsẽhở.KhiđầuvàochânRlênmức1sẽresetcácgiátrịđếmđượcvàcáctiếp điểmthườnghởsẽhởvàcáctiếpđiểmthườngđóngsẽđóng. Cáclệnhsosánh: SosánhByte:LệnhsosánhBytedùngđểsosánh02giátrịdạngByteđượcđịnh địachỉbởihaitoánhạngởđầuvàocủalệnh:IN1vàIN2.Cótấtcả06phépso sánhcóthểđượcthựchiện:IN1=IN2,IN1>=IN2,IN1IN2,IN1=IN2,IN1IN2,IN1168000. Hình2.32:CáclệnhsosánhInteger Sosánhtừkép(DoubleWord):Lệnhsosánhtừképdùngđểsosánh02giátrị dạngDoubleWordđượcđịnhđịachỉbởihaitoánhạngởđầuvàocủalệnh:IN1và IN2.Cótấtcả06phépsosánhcóthểđượcthựchiện:IN1=IN2,IN1>=IN2, IN1IN2,IN11680000000. Hình2.33:Cáclệnhsosánhkép Sosánhsốthực(Real):Lệnhsosánhsốthựcdùngđểsosánh02giátrịdạngReal đượcđịnhđịachỉbởihaitoánhạngởđầuvàocủalệnh:IN1vàIN2.Cótấtcả06 phépsosánhcóthểđượcthựchiện:IN1=IN2,IN1>=IN2,IN1IN2,IN1