Với nhiều ứng dụng quan trọng, đề tài này mở ra cánh cửa cho sự sáng tạo và ứng dụng rộng rãi của robot trong các lĩnh vực như vận chuyển, xếp hàng, và nhiều ứng dụng khác, mang lại sự l
ROBOT HARMO
Giới thiệu về robot Harmo
Robot Harmo UE700SW-2R là một robot công nghiệp được đặt trong dây chuyền công nghệ ép nhựa, giai đoạn thoát phôi từ máy ép Trong công nghệ này, thông thường sẽ có một xi lanh thủy lực riêng để điều khiển đóng mở khuôn và đẩy sản phẩm ra ngoài sau khi đã được làm nguội trong khuôn Nhưng với những sản phẩm cần phải qua một khâu kế tiếp trong quá trình công nghệ, hoặc những sản phẩm có yêu cầu cao về vấn đề vệ sinh sạch sẽ thì cần trang bị một tay máy chuyên để gắp sản phẩm ra từ khuôn đúc và đặt ra các vị trí khác như băng chuyền, vị trí gia công tiếp theo, bảo đảm quy trình ép các sản xuất nhựa tự động hoàn toàn trên một dây chuyền sản xuất Đặc tính kỹ thuật của robot
Robot Harmo nhãn hiệu UE700SW – 2R có 4 bậc tự do với 3 bậc tịnh tiến theo các phương X, Y, Z và 1 bậc tự do quay 90 quanh trục X Bậc tự do tịnh ° tiến dọc trục X được thực hiện nhờ động cơ điện, các bậc tự do theo Y, Z và quay quanh X thực hiện nhờ các xy lanh khí nén
Bậc tự do tịnh tiến dọc trục X
Với chuyển động tịnh tiến dọc trục X đưa toàn bộ cánh tay máy cùng di chuyển, bậc tự do được bố trí một động cơ M1 lắp thông qua một hộp giảm tốc đưa ra vận tốc cuối cùng Bao gồm các kết cấu sau: Động cơ M1 đóng vai trò là nguồn động lực có thông số: Công suất 0.2kW, nguồn 220V-3 pha, n = 1500 vòng/phút, tần số f = 50/60Hz Inverter đóng vai trò điều khiển nguồn động lực
Thanh răng với thông số: 1860x20x20, mô đun m = 2
Bánh răng với thông số: số răng Z = 30, mô đun m = 2
Hai cảm biến vị trí CB1 vị trí Home và CB2 vị trí ngoài cùng
Hai thanh trượt đuôi én có tác dụng dẫn hướng cho chuyển động của bậc tự do
Bốn phiến trượt bi đỡ toàn bộ khối lượng của cánh tay robot, kết cấu ma sát bi này đã giải quyết vấn đề ma sát trong chuyển động của robot Hộp giảm tốc với thông số tỉ số truyền là 1:10
Encoder bộ đếm kiểu con chuột có tác dụng kiểm soát và điều khiển hành trình của cánh tay robot
Chiều dài thông dụng: 1850 mm
Giới hạn dịch chuyển: 1600 mm
Hình 1.1 Kết cấu trục X của robot Harmo
Bậc tự do tịnh tiến dọc trục Y
Bậc tự do tịnh tiến theo trục Y được thực hiện nhờ chuyển động tịnh tiến khứ hồi của piston trong xylanh, trong đó trục của piston và xylanh trùng với trục
Y, xylanh được gắn cố định, piston dịch chuyển
Các chi tiết và cụm chi tiết chính trong bậc tự do tịnh tiến theo trục Y: Xylanh khí nén tác động kép Động cơ đặt cữ
Cữ giới hạn hành trình
Khớp nối truyền momen quay
Sống trượt dẫn hướng chuyển động thẳng
Các loại ổ bi trượt dọc trục và quay quanh trục
Giới hạn chuyển động trục Y: 500 mm
Trên bậc tự do tịnh tiến dọc trục Y sử dụng ba khớp tịnh tiến Trong đó một khớp tịnh tiến gắn với chuyển động của piston và xylanh tham gia thực hiện các thao tác của robot Hai khớp tịnh tiến còn lại sử dụng cho quá trình đặt cữ làm việc của robot Các khớp tịnh tiến trên trục Y có thể hoạt động độc lập với nhau
Hình 1.2 Kết cấu trục Y của robot Harmo
Bậc tự do tịnh tiến dọc trục Z
Chuyển động tịnh tiến lên xuống theo trục Z được thực hiện nhờ chuyển động tịnh tiến khứ hồi của piston dịch chuyển trong xylanh Trong đó trục của piston và xylanh trùng với trục chuyển động Hành trình làm việc của piston chỉ giới hạn trên chiều dài của xylanh nhưng nhờ cơ cấu bánh đai – đai răng nên không gian làm việc của tay kẹp robot Harmo được mở rộng thêm, do đó nó có thể thực hiện hành trình làm việc với chiều dài hành trình gấp đôi chiều dài hành trình piston trong xylanh
Tay máy của robot làm bằng vật liệu nhôm, là vật liệu có thể chịu đựng được những điều kiện khắc nghiệt như mang những vật nặng và cồng kềnh, lý do được giải thích đơn giản là bởi vì robot này được chế tạo để làm việc tích hợp với máy ép nhựa, mà nhiệm vụ là gắp sản phẩm ra khỏi khuôn ép (đòi hỏi phải tác động và đảo chiều nhanh nên quán tính không được quá lớn, hay bị giới hạn về mặt khối lượng) Vì thế nên tay máy phải làm sao cho càng đơn giản, gọn nhẹ càng tốt
Kích thước chiều dài phương Z: 1050 mm, giới hạn chuyển động trục Z:
Hình 1.3 Khâu tịnh tiến dọc trục Z
Bậc tự do quay quanh trục X
Bậc tự do quay này thực hiện nhiệm vụ quay bàn kẹp quanh trục OX để đưa bàn kẹp tới hai vị trí song song với phương ngang (vị trí HORIZONTAL) và vị trí vuông góc với phương ngang (vị trí VERTICAL) như một cổ tay người, nên có thể gọi bậc tự do này là cổ tay của robot Hoạt động của nó hoàn toàn được thực hiện bằng khí nén Chuyển động quay này làm cho chi tiết không những được di chuyển từ vị trí này đến vị trí khác mà còn được thay đổi cả trạng thái (tư thế) của chi tiết
Hình 1.4 Kết cấu cổ tay của robot Cấu hình của robot Harmo được thể hiện như hình sau:
Hình 1.5 Cấu hình robot Harmo
Động học robot Harmo
Robot Harmo nói riêng và robot công nghiệp nói chung là loại thiết bị tự động nhiều công dụng Nên cơ cấu tay máy của chúng phải được cấu tạo sao cho bàn kẹp giữ vật kẹp theo một hướng nhất định nào đó và di chuyển dễ dàng trong vùng làm việc Muốn vậy cơ cấu tay máy phải có được một số bậc tự do chuyển động nhất định
Thông thường các khâu của cơ cấu tay máy được nối ghép với nhau bằng các khớp quay hoặc khớp tịnh tiến gọi là khớp động Các khớp quay và khớp tịnh tiến đều thuộc khớp động loại 5 Trong cơ cấu tay máy các khâu nối liên tiếp với nhau gọi là cơ cấu chuỗi hở và thông thường mỗi khâu động gắn liền với một nguồn động lực riêng, cho nên đối với các loại cơ cấu dung các khớp động loại 5 thì số bậc tự do của cơ cấu bằng chính số khâu động
Trong trường hợp chung có thể tính toán số bậc tự do của robot theo công thức thông dụng:
Trong đó: n: Số khâu động
𝑃 : Số khớp loại i Để xác định số bậc tự do trên robot Harmo ta cũng dựa vào số khâu và số khớp thuộc loại nào Ta có sơ đồ động của robot Harmo như dưới đây:
Hình 1.6 Sơ đồ biểu diễn số khâu, số khớp của robot Harmo
Dựa trên sơ đồ trên ta thấy rằng kết cấu của robot Harmo gồm có 5 khâu: khâu 0 là khâu cố định, các khâu 1, 2, 3, 4 đều là các khâu động; 4 khớp bao gồm
3 khớp tịnh tiến và 1 khớp quay Khớp giữa khâu 0 và 1, khớp giữa khâu 1 và 2, khớp giữa khâu 2 và 3 là khớp tịnh tiến loại 5, khớp giữa khâu 3 và 4 là khớp quay loại 5 Áp dụng công thức tổng quát trên ta có số bậc tự do của robot Harmo là:
Thiết lập hệ tọa độ của robot
Hình 1.7 Hệ trục tọa độ và bộ tham số DH
Phương pháp Denavit-Hartenberg đã đề xuất quy tắc dựng các hệ trục tọa độ gắn liền các khâu như sau:
Trục 𝑧 là trục của khớp (i) nối khâu (i-1) với khâu (i)
Trục 𝑥 là đường vuông góc chung của hai trục 𝑧 và 𝑧 , hướng từ
𝑧 sang 𝑧 , gốc 𝑂 là giao điểm của 𝑧 với 𝑥
Trục 𝑦 được chọn theo quy tắc tam diện thuận
Theo quy tắc này, trong các trường hợp sau đây việc xây dựng hệ tọa độ khâu là không duy nhất:
Hệ tọa độ 0 mới chỉ có trục 𝑧 xác định, còn lại gốc 𝑂 và hướng trục 𝑥 có thể chọn tùy ý
Hệ tọa độ n, do không có khớp (n+1), trục 𝑧 có thể chọn tùy ý và trục 𝑥 phải vuông góc với 𝑧 Thông thường nếu khớp n là khớp quay, nên chọn trục song song với 𝑧 𝑧
Nếu hai trục khớp liên tiếp song song, thì đường vuông góc chung là không duy nhất
Nếu hai trục khớp liên tiếp giao nhau, thì hướng của trục x là tùy ý Nếu khớp (i) là tịnh tiến, chiều trục là tùy ý 𝑧
Từ đó, ta có hệ tọa độ của robot Harmo như hình vẽ sau:
Hình 1.8 Hệ tọa độ của robot Harmo Xác định bộ thông số DH
Vị trí tương đối giữa hai hệ tọa độ liên tiếp (i–1) và (i) được mô tả bởi 4 tham số động học Denavit – Hartenberg: 𝜃 , 𝑑 , 𝑎 , 𝛼 (Hình 1.7)
𝑎 : Khoảng dịch chuyển giữa 2 trục khớp động kề nhau
𝛼 : Góc lệch giữa trục của 2 khớp động liền kề, là góc quay quanh trục 𝑥 sao cho trục 𝑧 chuyển đến trục 𝑧 theo quy tắc bàn tay phải
𝑑 : Dịch chuyển tịnh tiến giữa hai đường vuông góc chung của 2 trục
𝜃 : Góc giữa 2 đường vuông góc chung Là góc quay quanh trục 𝑧 để trục 𝑥 chuyển đến trục 𝑥 theo quy tắc bàn tay phải
Bộ thông số: 𝜃 , 𝑑 , 𝑎 , 𝛼 được gọi là bộ thông số Denavit – Hartenberg hoặc viết tắt là bộ thông số DH
Dựa trên sơ đồ động sau khi đã được gắn hệ tọa độ của robot Harmo, ta có thể xác định được bộ thông số DH như sau:
Thông số 𝛼 của robot Harmo được xác định 𝛼 = 90 , °𝛼 = 90 , ° 𝛼 = 90 , °
Do các khớp động 1, 2, 3 đều là khớp tịnh tiến nên 𝑑 , 𝑑 , 𝑑 ≠ 0 Khớp động 4 là khớp quay nên 𝑑 = 0
Các khớp động giữa các khâu 0, 1, 2, 3 đều là khớp tịnh tiến nên 𝑎 = 𝑎 𝑎 = 0 Khớp động giữa khâu 3 và khâu 4 là khớp quay nên có 𝑎 ≠ 0, 𝑎 bằng khoảng cách giữa tâm trục quay và tâm má kẹp
Thông số 𝜃 của robot Harmo được xác định: 𝜃 = 𝜃 = 𝜃 = 90°, 𝜃 𝜃
Ta có bảng thông số DH của robot Harmo như sau:
Hệ thống khí nén robot Harmo
Hình 1.9 Sơ đồ mạch điều khiển khí nén trong robot Harmo
Giải thích các phần tử trong sơ đồ mạch điều khiển khí nén:
STT Ký hiệu Phần tử
1 Van đảo chiều 5 cửa, 2 vị trí, điều khiển bằng điện từ, vị trí mặc định được thực hiện bởi lò xo
2 Van đảo chiều 5 cửa, 2 vị trí, cả hai vị trí đều được điều khiển bằng điện từ
3 Van đảo chiều 4 cửa, 2 vị trí, một vị trí điều khiển bằng điện từ, một vị trí mặc định được th ực hiện bởi lò xo
4 Xy lanh tác động 1 chiều, chuyển động lùi về nhờ lò xo
5 Xy lanh tác động 2 chiều với piston tác động một đầu cần
6 Van tiết lưu điều chỉnh đƣợc
Nguyên lý hoạt động của mạch khí nén:
Máy nén khí tạo ra nguồn năng lượng khí nén cho hệ thống Khí nén được cung cấp từ máy nén khí đến bộ điều áp, tại đây khí nén được giữ ở áp suất phù hợp để bảo đảm an toàn và hệ thống hoạt động bình thường Van tiết lưu trong hệ thống được điều chỉnh trực tiếp bằng tay tới khi đạt được tốc độ thích hợp của piston Van đảo chiều hoạt động nhờ các nam châm điện từ và lò xo, do đó việc điều khiển các van này được thực hiện thông qua bộ điều khiển PLC
Hoạt động của bậc tự do tịnh tiến dọc trục X:
Khí nén từ bộ điều áp được đưa tới van đảo chiều 5 cửa 2 vị trí Khi chưa có tín hiệu cung cấp từ PLC tới van, khí nén được cung cấp vào van đảo chiều qua cửa B đi ra qua cửa E, qua van tiết lưu vào buồng bên phải của xylanh đẩy piston chuyển động lùi về vị trí mặc định của robot Đồng thời không khí từ buồng bên trái của xylanh bị đẩy tới cửa D của van đảo chiều và thoát ra ngoài qua cửa A Khi PLC cung cấp tín hiệu điều khiển tới cuộn dây điện từ của van, nam châm điện sẽ tác động vào con trượt của van đảo chiều làm con trượt dịch chuyển đóng cửa A, mở cửa C Lúc này khí nén vào van đảo chiều qua cửa B, đi ra qua cửa D qua van tiết lưu vào buồng bên trái của xylanh đẩy piston tịnh tiến ra, trong buồng bên phải của xylanh khí nén bị đẩy qua van tiết lưu vào cửa E của van đảo chiều và thoát ra ngoài qua cửa C
Hoạt động của bậc tự do tịnh tiến dọc trục Y:
Bậc tự do tịnh tiến dọc trục Y cũng được điều khiển bằng van đảo chiều 5 cửa 2 vị trí nên có hoạt động giống bậc tự do tịnh tiến dọc trục X với vị trí an toàn được xác định khi tay kẹp robot ở vị trí cao nhất
Hoạt động của bàn tay kẹp:
Bàn tay kẹp được điều khiển vị trí nằm ngang hay thẳng đứng bằng van đảo chiều 5 cửa, 2 vị trí, cả 2 vị trí đều được điều khiển bằng điện từ Khi PLC cấp tín hiệu điều khiển vào cuộn dây số 1, cửa a bị đóng, khí nén được cung cấp vào van đảo chiều qua cửa b đi ra qua cửa d vào buồng bên trên của xylanh, đẩy piston đi xuống làm quay bàn tay kẹp nằm ngang, khí nén từ buồng dưới của xylanh đi qua van tiết lưu vào van đảo chiều qua cửa e và thoát ra ngoài qua cửa c Ngược lại, khi PLC cấp tín hiệu tới cuộn dây số 2, cửa c bị đóng lại, khí nén được cung cấp vào van đảo chiều qua cửa b đi ra qua cửa e vào buồng dưới của xylanh, đẩy piston đi lên làm cho bàn tay kẹp quay tới vị trí thẳng đứng, khí nén từ buồng bên trên của xylanh đi qua van tiết lưu vào van đảo chiều qua cửa d và thoát ra ngoài qua cửa a
Hoạt động kẹp – nhả của bàn tay kẹp được điều khiển thông qua van đảo chiều 4 cửa 2 vị trí, một vị trí điều khiển bằng điện từ, vị trí mặc định được thực hiện bằng lò xo Khi không có tín hiệu từ PLC, van ở vị trí mặc định, nối thông xylanh với không khí bên ngoài, lò xo trong xylanh đẩy piston về trạng thái nhả kẹp, khí nén trong xylanh bị đẩy qua cửa d vào van đảo chiều, ra ngoài qua cửa b của van Khi có tín hiệu từ PLC cấp cho cuộn dây điện từ, cửa b, d đóng lại, cửa a, c mở ra, dòng khí nén được cấp vào van đảo chiều qua cửa a ra khỏi van cửa c vào buồng xylanh, đẩy piston tịnh tiến ra kẹp chặt chi tiết.
LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ROBOT HARMO
Hệ thống điều khiển PLC
PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị điều khiển logic có khả năng lập trình, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình sơ đồ thang hoặc Statement (STL)
Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như là trái tim của hệ thống điều khiển Với một chương trình ứng dụng (đã được lưu trữ bên trong bộ nhớ của PLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống, bao gồm: kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bị nhập, dựa vào chuơng trình logic để xử lý tín hiệu và mang các tín hiệu điều khiển ra thiết bị xuất
PLC được dùng để điều khiển những hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Hoặc ta có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiển một quá trình phức hợp
Bộ điều khiển PLC OMRON hiện đang sử dụng rộng rãi trên thị trường với giá thành thấp nhưng chức năng vô cùng lớn Các bộ điều khiển lập trình của hãng PLC Omron rất đa dạng, những loại PLC nên tạo thành từ những module rời kết nối lại với nhau, có thể cho phép mở rộng dung lượng bộ nhớ và mở rộng các ngõ vào, ra Vì vậy chúng được sử dụng rất linh hoạt và đa dạng trong thực tiễn Ngoài ra, hãng PLC Omron còn sản xuất các bộ PLC có cấu trúc cố định, các PLC Omron này chỉ được sử dụng cho các công việc đặc biệt nên không đòi hỏi tính linh hoạt cao Các PLC Omron đều có cấu trúc gồm: bộ nguồn, CPU, các Port I/O, các modul I/O đặc biệt Để có được một bộ PLC hoàn chỉnh thì ta phải lắp ráp các modul này lại với nhau Việc kết nối này thực hiện khá đơn giản và cho phép thay thế dễ dàng
Cấu trúc cơ bản bên trong của PLC bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU) chứa bộ vi xử lý hệ thống, bộ nhớ và mạch nhập/xuất tín hiệu CPU điều khiển và xử lý mọi hoạt động bên trong của PLC Bộ xử lý trung tâm được trang bị đồng hồ có tần số trong khoảng từ 1 đến 8 MHz Tần số này quyết định tốc độ vận hành của PLC, cung cấp chuẩn thời gian và đồng bộ hóa tất cả các thành phần của hệ thống Thông tin trong PLC được truyền dưới dạng các tín hiệu số Các đường dẫn bên trong truyền các tín hiệu số được gọi là Bus CPU sử dụng bus dữ liệu để gửi dữ liệu giữa các bộ phận, bus địa chỉ để gửi địa chỉ tới các vị trí truy cập dữ liệu được lưu trữ và bus điều khiển dẫn tín hiệu liên quan đến các hoạt động điều khiển nội bộ Bus hệ thống được sử dụng để truyền thông giữa các cổng và thiết bị nhập/ xuất
Hình 2.2 Sơ đồ minh họa cấu trúc PLC
CPU: Cấu hình CPU tùy thuộc vào bộ vi xử lý Nói chung CPU có:
Bộ thuật toán và logic (ALU) chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu, thực hiện các phép toán số học và logic
Bộ nhớ còn gọi là các thanh ghi, bên trong bộ vi xử lý, được sử dụng để lưu trữ thông tin liên quan đến sự thực thi của chương trình
Bộ điều khiển được sử dụng để điều khiển chuẩn thời gian của các phép toán
BUS: Bus là các đường dẫn dùng để truyền thông tin bên trong PLC Thông tin được truyền theo dạng nhị phân, theo nhóm bít, mỗi bít là một số nhị phân 1 hoặc 0, tương tự các trạng thái on/off của tín hiệu nào đó Hệ thống PLC gồm 4 loại bus như sau:
Bảng 2.1 Các loại Bus trong hệ thống điều khiển PLC
1 Bus dữ liệu Tải dữ liệu được sử dụng trong quá trình xử lý của
CPU Bộ xử lý 8 bit có 1 bus dữ liệu có thể thực hiện các phép toán giữa các số 8 bit và phân phối các kết quả theo giá trị 8 bít
2 Bus địa chỉ Tải các địa chỉ và vị trí trong bộ nhớ Mỗi từ có thể được định vị trong bộ nhớ, mỗi vị trí nhớ được gán một địa chỉ duy nhất sao cho dữ liệu được lưu trữ ở vị trí nhất định
3 Bus điều khiển Mang các tín hiệu được CPU sử dụng để điều khiển
Ví dụ: Thông báo cho các thiết bị nhớ nhận dữ liệu từ thiết bị nhập hoặc xuất dữ liệu và tải các tín hiệu chuẩn thời gian được dùng để đồng bộ hóa các hoạt động
4 Bus hệ thống Truyền thông giữa các cổng nhập/xuất và các thiết bị nhập/xuất
Bộ nhớ: Trong hệ thống PLC có nhiều loại bộ nhớ như:
Bộ nhớ chỉ đọc ROM (Read only Memory): Cung cấp dung lượng lưu trữ cho hệ điều hành và dữ liệu cố định được CPU sử dụng
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM (Random Access Memory): Là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên Dữ liệu lưu trữ trên bộ nhớ RAM sẽ bị xóa hết khi mất điện.Bộ nhớ RAM thường hoạt động nhanh và dễ dàng nạp chương trình điều khiển ứng dụng cũng như các dữ liệu Một số bộ nhớ RAM sử dụng pin để lưu nội dung nhớ khi mất điện
Bộ nhớ EEPROM (Ellectrically Erasable Programable Read only Memory): Là bộ nhớ tĩnh có khả năng ghi và xóa bằng cách lập trình lại EEPROM dùng để ghi chương trình ứng dụng
Người dùng có thể thay đổi chương trình và dữ liệu trong RAM Tất cả các PLC đều có một lượng RAM nhất định để lưu chương trình do người dùng cài đặt và dữ liệu chương trình Tuy nhiên, để tránh mất mát chương trình khi nguồn công suất bị ngắt, PLC sử dụng ắc quy hoặc pin để duy trì nội dung RAM trong một thời gian nhất định Sau khi được cài đặt vào RAM chương trình có thể được tải vào vi mạch của bộ nhớ EEPROM, thường là module có khóa nối với PLC, do đó chương trình trở thành vĩnh cửu Ngoài ra còn có các bộ đệm tạm thời lưu trữ các kênh nhập/xuất (I/O)
Lập trình PLC bằng ngôn ngữ sơ đồ thang (LADDER)
PLC thông thường sử dụng 5 ngôn ngữ lập trình theo tiêu chuẩn IEC 61131-3: LAD; FDB; IL; ST; SFC
Ngôn ngữ lập trình sơ đồ thang là ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa Các phần tử cơ bản trong chương trình tương đương với các phần tử của mạch điều khiển role Các phần tử này được nối với nhau sẽ tạo thành các bậc “thang” hay
“Network” tạo thành sơ đồ dạng bậc thang Như vậy, việc lập trình theo sơ đồ thang tương đương với vẽ mạch điện logic điều khiển với các đầu ra có quan hệ phụ thuộc nhất định đối với đầu vào
Lập trình bằng phần mềm CX-PROGRAMMER
CX – Programmer là phần mềm cung cấp 1 nền tảng chung cho phát triển chương trình của tất cả các loại PLC Omron từ các loại micro PLC đến những loại PLC Duplex cao cấp CX – Programmer không chỉ dùng để lập trình cho PLC, nó còn là công cụ để các kỹ sư quản lý 1 dự án tự động hóa với PLC làm bộ não hệ thống
Các chức năng chính của CX – Programmer bao gồm:
Tạo và quản lý các chương trình
Kết nối với PLC qua nhiều đường giao tiếp
Cho phép thực hiện các thao tác chỉnh sửa và theo dõi khi PLC đang chạy Đặt thông số hoạt động cho PLC
Cấu hình đường truyền mạng
Hỗ trợ nhiều chương trình, nhiều PLC trong cùng một chương trình Để lập trình bằng phần mềm CX – Programmer, ta thực hiện các bước sau: Bước 1: Tạo Project mới
Bước 3: Chọn giao thức truyền thông
Các thông số này thường là không cần thay đổi vì các thông số mặc định đã được đặt sẵn phù hợp với loại PLC đang dùng Network Type cần chọn là USB như hình trên đối với loại CP1L/CP1H khi dùng cáp USB để kết nối với PLC Trường hợp CX-Programmer không thể kết nối với PLC, hãy kiểm tra lại thông số này
Sau khi hoàn thành xong các bước thiết lập ban đầu, giao diện làm việc của phần mềm sẽ hiện ra Trong quá trình làm việc với CX-Programmer, người sử dụng có thể bật hoặc tắt các cửa sổ phụ Các cửa sổ này hiển thị các thông tin có liên quan đến các đối tượng & công việc đang được thực thi
Bước 4: Kiểm tra kết nối với PLC
Bấm vào nút Work Online để kết nối với PLC sau khi đã nối cáp giữa máy tính với PLC Sau khi kết nối được thiết lập, CX-Programmer sẽ ở chế độ làm việc Online
Bước 5: Lập trình với CX-PROGRAMMER
Người sử dụng có thể thêm các tiếp điểm tại thanh công cụ:
Mọi chương trình đều cần có ít nhất 1 lệnh End để đánh dấu điểm kết thúc của chương trình Lệnh End và nhiều khối chức năng khác (function) có thể nhập vào dùng công cụ Instruction
Việc biên dịch chương trình để nhằm phát hiện các lỗi do sai cú pháp, thiếu/thừa các phần tử, trong chương trình Kết quả biên dịch được hiển thị trong tab compile của cửa sổ Ouput Bước tiếp theo chúng ta sẽ nạp chương trình đã viết vừa qua vào PLC Về nguyên tắc, PLC cần chuyển sang Program Mode trước khi cho phép thay đổi nội dung chương trình PLC Tuy vậy, ta có thể nạp chương trình vào PLC kể cả khi đang ở bất kỳ chế độ nào nhờ có các tính năng của CX-Programmer trợ giúp
Bấm nút Work Online để kết nối với PLC, sau đó sử dụng các nút trên thanh công cụ để thay đổi chế độ chạy của PLC
Các thao tác để tải chương trình từ PC vào PLC
CX-Programmer có các chức năng hữu ích giúp thử và kiểm tra chương trình.Ở đây ta có thể bật/tắt 1 bit trong chương trình hoặc đầu vào/đầu ra mà không cần đầu vào vật lý.
Mô phỏng hệ thống khí nén của robot Harmo trên Automation Studio
Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí nén robot Harmo
Bài tập lập trình điều khiển robot Harmo
Điều khiển robot theo 3 chu trình:
Chu trình 1: Lấy vật ở vị trí 1’x, 2’x, 3x, 4’x, 5x đưa đến đặt ở vị trí 1y(1,
Chu trình 2: Lấy vật ở vị trí 2’y( 1, 2, 3, 4, 5) đưa đến đặt ở vị trí 4x, 5’x
Hình 2.16 Phân bố các vị trí theo yêu cầu đề bài
STT Họ và tên MSSV Ngày sinh
Chọn khoảng cách giữa các vị trí ∆𝑥 = 250 (mm)
STT Địa chỉ Ý ngh ĩa
STT Địa chỉ Ý ngh ĩa
Sơ đồ Grafcet mô tả hoạt động của robot