Đồ án điều khiển logic và trang bị điện máy phay

Đồ án điều khiển logic và trang bị điện máy phay 6h82 Trường đại học công nghiệp Hà Nội. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY TRONG CÔNG NGHIỆP. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN 25

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN ====o0o==== BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC- TRANG BỊ ĐIỆN Đề tài : Nâng cấp, cải tạo, thiết kế mạch điều khiển máy phay ngang 6H82 Hà nội 2023 Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện MỤC LỤC MỤC LỤC Danh mục hình ảnh 10 Danh mục bảng biểu 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY TRONG CÔNG NGHIỆP 12 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY PHAY 12 1.1.1 Chức công dụng 12 1.1.2 Phân loại máy phay 12 1.1.3 Các truyền động 13 1.1.4 Đặc điểm truyền động điện trang bị điện 13 1.2 MÁY PHAY 6H82 14 1.2.1 Thông số kỹ thuật 14 1.2.2 Kết cấu .14 1.2.3 Các thiết bị máy phay 6H82 .15 1.2.4 Mạch điện máy phay 6H82 .15 1.2.5 Nguyên lý làm việc 17 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC .20 2.1 PHƯƠNG PHÁP CẢI TẠO ĐỘNG CƠ TRỤC CHÍNH 20 2.2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM CADE SIMU 20 2.3 TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN .21 2.3.1 Nguyên lý hoạt động biến tần 21 2.3.2 Các tính bật 21 2.3.3 Thông số kỹ thuật 22 2.3.4 Sơ đồ đấu dây 22 2.4 THỰC HIỆN NÂNG CẤP, CẢI TẠO: 23 2.4.1 Thiết kế mạch động lực 23 2.4.2 Thiết kế mạch logic 24 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN 25 3.1 Thiết bị bảo vệ 25 3.1.1 Cầu chì .25 3.1.2 Aptomat 25 Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện 3.1.3 Role nhiệt 25 3.2 Thiết bị đóng cắt .26 3.2.1 Contactor 26 3.2.2 Role trung gian 27 3.3 Thiết bị điều khiển 28 3.3.1 PLC 28 3.3.2 Biến tần 29 3.3.3 Nút nhấn 30 CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH, MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRÊN PHẦN MỀM S7 – 1200 31 4.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 31 4.1.1 TIA Portal V16 31 4.1.2 Màn hình HMI 31 4.2 ĐẤU NỐI PHẦN CỨNG 31 4.3 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 34 4.4 Mô hệ thống kiểm tra kết .39 4.4.1 Thiết kế hệ thống điều khiển hình HMI 39 4.4.2 Chạy thử kiểm tra kết 42 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện Danh mục hình ảnh Hình 1.1 Máy phay cơng nghiệp .12 Hình 1.2 Kết cấu máy phay 14 Hình 2.1 Giao diện chung phần mềm Cade simu .19 Hình 2.2 Các cơng cụ phần mềm CADe_ SIMU 20 Hình 2.3 Mạch nguyên lý biến tần .20 Hình 2.4 Sơ đồ đấu nối biến tần 21 Hình 2.5 Mạch động lực truyền động .22 Hình 2.6 Mạch điều khiển truyền động 23 Hình 2.7 Đấu nối PLC với biến tần 23 Hình 3.1 Aptomat 24 Hình 3.2 Role nhiệt bảo vệ động trục 25 Hình 3.3 Contactor .26 Hình 3.4 Relay trung gian 26 Hình 4.1 Sơ đồ đấu nối phần cứng .32 Hình 4.2 Lưu đồ thuật tốn 33 Hình 4.3 Giao diện HMI sau thiết kế 40 Hình 4.4 Khi ấn START đèn báo Run sáng, động sẵn sàng hoạt động 41 Hình 4.5 Chọn chế độ quay thuận với tốc độ đặt 1000 vòng/phút .41 Hình 4.6 Chọn chế độ quay ngược với tốc độ đặt 1000 vịng/phút 42 Hình 4.7 Tăng tốc chế độ quay thuận .42 Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện Danh mục bảng biểu Bảng 3.1 Thông số PLC S7-1200 CPU 1212 AC/DC/Relay 27 Bảng 3.2 Thông số biến tần SV110iG5A-2 LS 28 Bảng 3.3 Thông số nút nhấn 29 Bảng 4.1 Tín hiệu ra/vào PLC 32 Bảng 4.2 Các thông số cài đặt biến tần .34 Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY TRONG CÔNG NGHIỆP 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY PHAY 1.1.1 Chức công dụng Máy phay thường sử dụng để phay bề mặt phẳng sử dụng để gia cơng bề mặt có biên dạng phức tạp khó gia cơng Khơng thế, máy phay cịn sử dụng giống khoan, khoét, cắt bánh gia công rãnh bề mặt chi tiết gia công Máy phay sử dụng nhiều loại dao phay đa dạng quay để loại bỏ vật liệu khỏi phôi q trình gia cơng Ngồi ra, máy phay cịn thiết kế nguồn cấp chuyển động đầu máy phay giúp trục lên xuống máy hoạt động Các loại máy phay kim loại phổ biến thị trường có bàn xe dao tự động thiết kế nhiều trục Chỉ cần sử dụng núm điều khiển tốc độ để điều khiển nguồn cấp điện Bàn xe dao tự động tạo bề mặt gia công hiệu so với điều khiển tay Khi sử dụng bàn xe dao tự động làm giảm mệt mỏi công nhân vận hành máy gia công vật liệu có chiều dài Hình 1.1 Máy phay công nghiệp 1.1.2 Phân loại máy phay Trên thị trường xuất nhiều loại máy phay khí khác với hình dáng, kích thước, kiểu mẫu chức sử dụng khác Tuy nhiên, loại máy phay thường chia thành nhóm sau: Máy phay dùng chung: + Máy phay đứng: Có trục thẳng đứng dễ thao tác điều chỉnh cps loại đơn giản loại vạn Loại vạn đầu máy quay góc so với phương thẳng đứng + Máy phay ngang: Loại có trục nằm ngang Bàn máy có ba chuyển động vng góc với (dọc, ngang đứng) Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện + Máy phay giường: Loại có bàn máy rộng, thích hợp phay chi tiết có kích thước khối lượng lớn, thường dùng gia công hàng loạt Máy phay chuyên dùng: + Máy phay chép hình: Dùng để phay chi tiết theo hình dạng vật mẫu cách sử dụng hệ thống đầu dò + Máy phay bánh răng: Trên máy thiết kế bàn máy có phận điều chỉnh góc nhằm tạo thuận lợi cho việc phay bánh răng, thân 1.1.3 Các truyền động - - Chuyển động cắt chuyển động quay trục mang dao Từ tốc độ cắt dao ta tính số vịng quay trục chính: Trong : v - vận tốc cắt (m/ph) D - đường kính dao (mm) Chuyển động chạy dao: Chuyển động chạy dao bàn máy mang phơi thực hiện, có chạy dao dọc ( Sd) chạy dao ngang (Sn) chạy dao đứng(Sđ) 1.1.4 Đặc điểm truyền động điện trang bị điện Đối với máy phay phần lớn động trục làm nhiệm vụ truyền chuyển động cho chuyển động quay dao Thông thường mối quan hệ chuyển động quay dao có quan hệ tỷ lệ với tốc độ chuyển động bàn máy phay mặt phẳng, phay mặt đầu.Một số trường hợp gia công tốc độ quay dao chuyển động tịnh tiến bàn máy khơng tỷ lệ với Ngồi chi tiết gia cơng, kích thước chi tiết, vật liệu chi tiết, vật liệu làm dao khác tốc độ quay dao chuyển động tịnh tiến bàn khác Do thông thường thay đổi tốc độ quay dao thông qua hộp tốc độ riêng, chuyển động bàn máy sử dụng động riêng biệt có hộp giảm tốc riêng, nên thơng thường động trục thường quay số tốc độ định, tốc độ tịnh tiến chuyển động bàn động bàn thông qua hộp tốc độ bàn đảm nhiệm Chuyển động phụ gồm di chuyển nhanh bàn, bơm nước, hút phoi 1.1.4.1 Truyền động - Truyền động phải đảo chiều quay để đảm bảo dao sử dụng phù hợp công nghệ cắt Ở chế độ xác lập hệ thống truyền động điện cần phải đảm bảo độ cứng đặc tính phạm vi điều chỉnh tốc độ Sai số tĩnh nhỏ 10% phụ tải thay đổi từ khơng đến định mức.Q trình khởi động, hãm yêu cầu phải trơn, tránh va đập truyền lực 1.1.4.2 Truyền động ăn dao - Truyền động ăn dao chuyển động phải trái bàn q trình cắt gọt Truyền động ăn dao thực nhiều hệ thống: khí, điện khí, thuỷ lực, khí nén Thơng thường sử dụng rộng rãi Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện - hệ thống điện cơ: Động điện hệ thống truyền động trục vít, bánh vít, Để thay đổi tốc độ di chuyển bàn máy, người ta sử dụng thuỷ lực, khí nén, động điện hệ thống truyền động hộp giảm tốc điều chỉnh tốc độ động 1.1.4.3 Truyền động phụ - Là chuyển động nhanh phải, trái bàn hay chuyển động lên,xuống,ra ,vào bàn (phần chuyển động náy động bàn khí, điện khí, thuỷ lực, khí nén đảm nhiệm) Ngoài chuyển động phụ gồm bơm nước, hút phoi Bơm nước để làm mát chi tiết dao có cơng dụng khơng bề mặt chi tiết bị cháy,bị trai, động gạt phoi làm nhiệm vụ gạt phoi q trình gia cơng vào khay đựng phoi Những động không cần phải thay đổi tốc độ 1.2 MÁY PHAY 6H82 1.2.1 Thơng số kỹ thuật - Kích thước bề mặt gia công bàn : Chiều dài: 700mm Chiều rộng : 260mm - Khoảng lên xuống lớn bàn : 320mm - Góc quay lớn bàn: ±450 - Khoảng điều chỉnh tốc độ 30- 1500 v/ph - Khoảng điều chỉnh bước tiến ( dọc , ngang ,đứng ) 19-930 mm - Kích thước máy 2100x1400x1615 -Trọng lượng 2900kg 1.2.2 Kết cấu Hình 1.2 Kết cấu máy phay Đồ án Điều khiển logic Trang bị điện Ký hiệu Tên gọi Thân máy Consol Gối đỡ Hộp chạy dao Bàn trượt ngang Các tay gạt Núm vặn 1.2.3 Các thiết bị máy phay 6H82 Trên máy có ba động khơng đồng pha rơto lơng sóc điện áp 220/380V: - Động ĐC quay dao phay, công suất 7KW, tốc độ 1440vg/ph Động ĐB truyền động bàn, công suất 1,7KW, tốt độ 1420vg/ph Động ĐN bơm chất lỏng làm lạnh, công suất 0,125KW, tốt độ 2800 vg/ph Mạch khống chế 127V, mạch điện chiếu sáng cục 36V 1.2.4 Mạch điện máy phay 6H82