Nhằm tạo điều kiện cho sinh viên ngành cơ khí tiếp cận với nền sản xuất công nghiệp hiện đại và có nhận thức sâu sắc hơn về vai trò, vị trí và mối quan hệ của ngành cơ khí trong các hệ thống sản xuất tự động, trong các sản phẩm. Đồ Án Điều Khiển Tự Động là một trong những học phần quan trọng của sinh viên ngành Cơ Khí. Với đề tài “Thiết kế mô hình thực nghiệm điều khiển tự động khoan chi tiết, ứng dụng PLC S71200 và điện khí nén” Sau thời gian làm đồ án với sự cố gắng của cả nhóm cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy … và các thầy, cô trong ngành Cơ điện tử đến nay đồ án của em đã hoàn thành. Đây cũng là đồ án mô hình đầu tiền của em kết hợp những kiến thức đã học áp dụng vào mô hình thực tế nên em đã cố gắng rất nhiều để hoàn thiện song vì những hạn chế về kiến thức cũng như thời gian nên em sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình làm đồ án vì vậy kính mong nhận được sự thông cảm và những góp ý từ thầy, cô cùng tất cả các bạn đọc để em hoàn thiện hơn, tạo nền móng vững chắc cho chặng đường dài sau này. Em xin chân thành cảm ơn Chương 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan và ứng dụng thực tế Ngày nay, khi đất nước đang trong giai đoạn tiến tới công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì ngành cơ khí nói chung và ngành cơ điện tử nói riêng trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn để phát triển đất nước. Bởi vì nó là ngành cơ bản để phát triển các ngành khác. Vì vậy đi sâu vào tập trung nghiên cứu nó là hết sức quan trọng. Như chúng ta đã biết máy khoan được sử dụng rất phổ biến trong các nhà máy cơ khí. Bên cạnh các máy móc cơ khí khác như máy tiện, máy phay, máy bào giường, máy doa, …dần dần chúng đang được tự động hóa theo một dây truyền ngày càng hiện đại. Máy khoan cũng không ngoại lệ nó cũng đang được tự động hóa theo dây truyền nhất định nhằm nâng cao năng suất và giảm sự nặng nhọc cho người công nhân. Đề tài đồ án này giới thiệu về thiết kế mô phỏng qui trình điều khiển tự động khoan chi tiết của máy khoan cần điều khiển bằng PLC kết hợp với điện khí nén. 1.2 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu về PLC S7 1200. Tìm hiểu và sử dụng phần mềm TIA Portal phục vụ viết chương trình cho PLC S7 1200. Tìm hiểu về cảm biến từ và cảm biến hồng ngoại. Viết chương trình điều khiển cho mô hình khoan tự động. Hoàn thành thuyết minh. 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là mô hình khoan chi tiết tự động. Bao gồm các đối tượng chính sau: Bộ phận đẩy phôi. Bộ phận điều khiển. Bộ phận cảm biến. Bộ phận vận chuyển. 1.4. Phạm vi nghiên cứu Thiết kế mô hình bằng phần mềm thiết kế cơ khí. Thiết kế mạch điện sử dụng PLC 1.5. Ý nghĩa đề tài Phục vụ trong công tác học tập, nghiên cứu và giảng dạy trong các trường Đại học, cao đẳng, trung cấp thuộc những khối ngành kỹ thuật trên khắp cả nước, giúp sinh viên tiếp cận thực tế có cái nhìn khách quan và chân thực nhất trong quá trình học tập. Tạo tiền đề cho việc ứng dụng vào các nhà máy, xí nghiệp phục vụ cho quá vận chuyển và gia công chi tiết. Tiết kiệm sử dụng nhân lực và tăng tốc quá trình sản xuất.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Đề Tài: Thiết kế mơ hình thực nghiệm điều khiển tự động khoan chi tiết, ứng dụng PLC S7-1200 điện - khí nén Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: HƯNG YÊN 2023 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Hưng Yên,Ngày Tháng….Năm 2023 Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………… Chương TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan ứng dụng thực tế .1 1.2 Nội dung nghiên cứu .1 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu .2 1.5 Ý nghĩa đề tài Chương THIẾT KẾ VÀ GIẢI PHÁP 2.1 Thiết kế mơ hình .3 2.2 Sơ đồ mạch .7 2.2.1 Sơ đồ khối 2.2.2 Lưu đồ thuật toán 2.2.3 Sơ đồ mạch khí nén 2.2.4 Sơ đồ kết nối PLC hệ thống điều khiển 10 2.2.5 Sơ đồ mạch điện 11 2.3 Chương trình điều khiển 12 2.3.1 Sơ đồ chương trình điều khiển 12 2.3.2 Nguyên lý hoạt động .17 Chương .26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 26 3.1 Những kết đạt .26 3.2 Các mặt hạn chế 26 3.3 Kết luận .26 3.4 Kiến nghị 26 PHỤ LỤC 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO .32 LỜI NÓI ĐẦU Nhằm tạo điều kiện cho sinh viên ngành khí tiếp cận với sản xuất cơng nghiệp đại có nhận thức sâu sắc vai trị, vị trí mối quan hệ ngành khí hệ thống sản xuất tự động, sản phẩm Đồ Án Điều Khiển Tự Động học phần quan trọng sinh viên ngành Cơ Khí Với đề tài “Thiết kế mơ hình thực nghiệm điều khiển tự động khoan chi tiết, ứng dụng PLC S7-1200 điện - khí nén” Sau thời gian làm đồ án với cố gắng nhóm với giúp đỡ tận tình thầy … thầy, cô ngành Cơ điện tử đến đồ án em hoàn thành Đây đồ án mơ hình đầu tiền em kết hợp kiến thức học áp dụng vào mơ hình thực tế nên em cố gắng nhiều để hồn thiện song hạn chế kiến thức thời gian nên em khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình làm đồ án kính mong nhận thơng cảm góp ý từ thầy, tất bạn đọc để em hoàn thiện hơn, tạo móng vững cho chặng đường dài sau Em xin chân thành cảm ơn! Chương TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan ứng dụng thực tế Ngày nay, đất nước giai đoạn tiến tới cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước ngành khí nói chung ngành điện tử nói riêng trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn để phát triển đất nước Bởi ngành để phát triển ngành khác Vì sâu vào tập trung nghiên cứu quan trọng Như biết máy khoan sử dụng phổ biến nhà máy khí Bên cạnh máy móc khí khác máy tiện, máy phay, máy bào giường, máy doa, …dần dần chúng tự động hóa theo dây truyền ngày đại Máy khoan khơng ngoại lệ tự động hóa theo dây truyền định nhằm nâng cao suất giảm nặng nhọc cho người công nhân Đề tài đồ án giới thiệu thiết kế mơ qui trình điều khiển tự động khoan chi tiết máy khoan cần điều khiển PLC kết hợp với điện khí nén 1.2 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu PLC S7 1200 Tìm hiểu sử dụng phần mềm TIA Portal phục vụ viết chương trình cho PLC S7 1200 Tìm hiểu cảm biến từ cảm biến hồng ngoại Viết chương trình điều khiển cho mơ hình khoan tự động Hoàn thành thuyết minh 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài mơ hình khoan chi tiết tự động Bao gồm đối tượng sau: Bộ phận đẩy phơi Bộ phận điều khiển Bộ phận cảm biến Bộ phận vận chuyển 1.4 Phạm vi nghiên cứu Thiết kế mơ hình phần mềm thiết kế khí Thiết kế mạch điện sử dụng PLC 1.5 Ý nghĩa đề tài Phục vụ công tác học tập, nghiên cứu giảng dạy trường Đại học, cao đẳng, trung cấp thuộc khối ngành kỹ thuật khắp nước, giúp sinh viên tiếp cận thực tế có nhìn khách quan chân thực trình học tập Tạo tiền đề cho việc ứng dụng vào nhà máy, xí nghiệp phục vụ cho vận chuyển gia công chi tiết Tiết kiệm sử dụng nhân lực tăng tốc trình sản xuất Chương THIẾT KẾ VÀ GIẢI PHÁP Hình 2.1: Mơ hình khoan chi tiết 2.1 Thiết kế mơ hình Thơng số kỹ thuật thiết bị Động DC RC-385 Mơ hình: RC-385 Kích thước: 27,8mm * 37,5mm Trục đường kính: 2.3mm Chiều dài trục: 11 mm Trọng lượng: 70 g Dải điện áp: DC 6.0V-24.0V Điện áp: DC 24V, tốc độ khơng tải: 16000RPM, dịng điện: 120 mA Xy lanh ty Airtac TN10x50S AIRTAC TN10 loại xi lanh piston (2 ty) có đường kính phi 10mm Kích thước cổng: ren 5mm (M5) Áp suất : 0,15~1MPa Nhiệt độ: -20 ~ 70 độ C Hãng sản xuất: AIRTAC (Đài Loan) Cảm biến tiệm cận OMDHON E3F-DS30C4 Số dây tín hiệu: dây (2 dây cấp nguồn dây tín hiệu) Chân tín hiệu ngõ ra: cấu trúc cực thu hở Transistor NPN Open Collector Nguồn điện cung cấp: ~ 36VDC Khoảng điều chỉnh phát vật cản cảm biến: 5~30cm (điều chỉnh biến trở cảm biến) Góc khuếch tán (góc chiếu): 3~5 độ Dịng kích ngõ ra: < 300mA Có led hiển thị ngõ màu đỏ Chất liệu sản phẩm: vỏ ngồi nhựa ABS, phía đổ keo chống nước, chống va đập Kích thước: 18 x 70mm