máy cnc đa trục đa năng khóa luận tốt nghiệp khoa công nghệ điện

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN uhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa la

Trang 1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP MÁY CNC 3 TRỤC ĐA NĂNG

129Thursday, June 13, 202410:05:21 PM10:05:21 PM129Thursday, June 13, 202410:05:21 PM10:05:21 PM129Thursday, June 13, 202410:05:21 PM10:05:21 PM

uhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchg

uhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchg

129uhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchgThursday, June 13, 2024

Trang 2

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

Huỳnh Chí Hiếu, MSSV: 15012841 Đỗ Tuấn Anh, MSSV: 15033221

RD62P2, module R60AD4, module R60DA4; Màn hình HMI; Các bộ điều khiển động cơ servo MR-J3, MR-J4; Các thiết bị điện, khí nén, vật liệu nhôm định hình và các vật liệu khác phù hợp để xây dựng mô hình gồm các bộ phận chính sau: Hệ thống truyền động CNC 3 trục, Băng tải vận chuyển sản phẩm, Kho lưu trữ, Các đầu công cụ: Gắp, Phay, Viết,…

- Thiết kế giao diện điều khiển, giám sát HMI

- Lập trình điều khiển theo một số yêu cầu công nghệ cho Mô hình

4 Kết quả

- Mô hình phải đạt được các tính chất: kỹ thuật, an toàn, bền chắc, thẩm mĩ - Khả năng làm việc: Viết chữ trên giấy; Phay chữ hoặc các biểu tượng trên

mặt ván gỗ; Xuất, nhập các sản phẩm vào kho lưu trữ

- Khả năng ứng dụng mô hình vào việc học tập và nghiên cứu ứng dụng Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 2019

uhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchg

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

uhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchguhat trieh ehah huoi gic xue puy mo ho gic dihh tai xa lahg ech huyeh lam bihh tihh tuyeh puchg12924130610:05:19 PM10:05:19 PM12924130610:05:19 PM10:05:19 PM12924130610:05:19 PM10:05:19 PM

Trang 4

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

Các mô đun được sử dụng 2

Mô đun điều khiển khả trình R04CPU 2

Mô đun điều khiển chuyển động R16MTCPU 6

Mô đun Input RX42C4 8

Mô đun Output RY42NT2P 10

Mô đun đếm xung tốc độ cao RD62P2 12

Mô đun chuyển đổi tín hiệu Analog covert to Digital R60AD4 15

Mô đun chuyển đổi tín hiệu Digital covert to Analog R60DA4 18

Mô đun nguồn 20

Lựa chọn Base unit 21

HMI GOT 1000 22

Động cơ Servo 23

Giới thiệu Servo Driver Mitsubishi MR-J3 25

CẤU TRÚC MÁY CNC 3 TRỤC ĐA NĂNG 28

Tóm tắt 28

Nội dung 28123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 5

Điều khiển trục X di chuyển có tác dụng hành trình 81

Điều khiển trục X di chuyển về vị trí HOME 81

Điều khiển trục X di chuyển đến vị trí xác định trước 82123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

Tóm tắt 86

Nội dung 86

Chuẩn bị 86

Lập trình cho máy CNC viết một chữ cái bất kỳ 86

6.2.2.1 Yêu cầu hoạt động: 86

Lập trình cho máy CNC phay hình lá cờ Việt Nam 95

7.2.2.1 Yêu cầu hoạt động 95

7.2.2.2 Lập trình để hệ thống CNC hoạt động 95

Lập trình cho máy CNC phay hình logo của hãng Mitsubishi 99

7.2.3.1 Yêu cầu hoạt động: 99

Trang 7

8.2.2.4 Chương trình Softgot1000 103

Lấy hàng ra khỏi kho 105

8.2.3.1 Yêu cầu hoạt động 105

Lỗi chạy chương trình khi servo chưa ở chế độ ON 108

Truyền thông dữ liệu giữa R04CPU và R16MTCPU 110

Điều khiển và vận hành bằng G-Code 113

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO 117

Trang 8

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Ưu điểm của iQ-R 1

Hình 1 2 Mô đun iQ-R R04CPU 3

Hình 1 3 Mô đun iQ-R R16MTCPU 6

Hình 1 4 Mô đun Input RX42C4 8

Hình 1 5 Sơ đồ đấu dây 32 chân bên trái của mô đun input 9

Hình 1 6 Mô đun Output RY42NT2P 10

Hình 1 7 Sơ đồ mạch của mô đun output RY42NT2P 12

Hình 1 8 Mô đun đếm xung tốc độ cao RD62P2 12

Hình 1 9 Mô đun R60AD4 15

Hình 1 10 Đấu dây cho mô đun R60AD4 17

Hình 1 11 Mô đun R60DA4 18

Hình 1 12 Sơ đồ đấu dây cho mô đun R60DA4 20

Hình 1 13 Mô đun cấp nguồn 21

Hình 1 14 Main base unit 22

Hình 1 15 HMI 23

Hình 1 16 Dòng sản phẩm động cơ servo quay 24

Hình 1 17 Dòng sản phẩm động cơ servo tuyến tính 25

Hình 1 18 Dòng sản phẩm động cơ dẫn động trực tiếp 25

Hình 1 19 MR-J3-10B 27

Hình 2 1 Bố trí thiết bị 28

Hình 2 2 Bố trí các trục, kho hàng và băng tải 29

Hình 2 3 Sơ đồ đi dây phần nguồn 29

Hình 2 4 Sơ đồ đi dây T0 30

Hình 2 5 Sơ đồ đi dây Relay1 và Relay2 31

Hình 2 6 Sơ đồ đi dây PLC và MR-J3-10B 32

Hình 2 7 Sơ đồ đi dây Sol, T3, T4, T5 và Bộ điều chỉnh động cơ DC 33

Hình 2 8 Hình ảnh máy CNC 3 trục đa năng 34

Trang 9

Hình 3 1 Giao diện GX Works3 37

Hình 3 2 Giao diện MT Developer2 43

Hình 3 3 Giao diện MR Configuration2 61

Hình 3 4 Giao diện GT Designer3 67

Hình 4 1 Chế độ điều khiển trên MR-J3-10B 74

Hình 4 2 Giao diện phần mềm MR-Configurator2 75

Hình 4 3 Giao diện phần mềm ở chế độ JOG Mode 76

Hình 4 4 Giao diện phần mềm ở chế độ Positioning Mode 76

Hình 5 1 Chế độ hoạt động của MR-J3-10B ở trạng thái STOP 77

Hình 5 2 Giao diện phần mềm MR-Configurator2 78

Trang 10

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Thông số kỹ thuật R04CPU 3

Bảng 1 2 Bảng thông số R16MTCPU 6

Bảng 1 3 Chế độ của R16MTCPU 8

Bảng 1 4 Thông số kỹ thuật Module Input RX42C4 9

Bảng 1 5 Cài đặt thời gian đáp ứng ngõ vào 10

Bảng 1 6 Thông số kỹ thuật Module Output RY42NT2P 11

Bảng 1 7 Thông số kỹ thuật Module RD62P2 13

Bảng 1 8 Thông số kỹ thuật Module R60AD4 15

Bảng 1 9 Thông số kỹ thuật mô đun R60DA4 18

Bảng 1 10 Thông số kỹ thuật Module nguồn R62P 21

Trang 11

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay sự tiến bộ của khoa học và kỹ thuật trên thế giới diễn ra nhanh chóng, với sự ra đời của hàng loạt những sản phẩm mới ứng dụng những thành tựu khoa học đó Đặc biệt trong những năm gần đây kĩ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ, có nhiều công nghệ điều khiển mới được ra đời để thay thế cho những công nghệ lỗi thời

Nhằm đáp ứng nhu cầu đổi mới đó, Mitsubishi Electric cho ra đời sản phẩm mới vào năm 2014 MELSEC iQ-R là series bộ điều khiển thế hệ tiếp theo mang tính cách mạng mới, mở ra một kỉ nguyên mới trong tự động hóa hệ thống điều khiển có quy mô trung bình và lớn MELSEC iQ-R được phát triển dựa trên các vấn đề cơ bản mà khách hàng phải đối mặt và thay đổi hợp lý những lĩnh vực cơ bản như: Năng suất, Kỹ thuật, Bảo trì, Chất lượng, Kết nối, Bảo mật, Tương thích Mitsubishi Electric giải quyết các vấn đề: Giảm TCO (tổng chi phí), Tăng độ tin cậy, Tái sử dụng sản phẩm trước đó Trong các trường đại học, cao đẳng đã và đang đưa các thiết bị hiện đại có khả năng điều khiển vào giảng dạy Một trong các loại thiết bị có ứng dụng mạnh mẽ và đảm bảo độ tin cậy cao là hệ thống điều khiển tự động PLC Trước đây trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã có giảng dạy về các dòng Mitsubishi trước đó như FX1N hay FX3U Với đề tài “Máy CNC ba trục đa năng”, chúng em đã được tiếp xúc với dòng điều khiển tự động PLC mới nhất hiện nay của Mitsubishi Electric Sau quá trình học tập rèn luyện và nghiên cứu tại trường chúng em đã tích lũy được một số kiến thức để thực hiện đề tài của mình Cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Võ Trung Thư cũng như các thầy cô giáo trong khoa và các bạn sinh viên cùng khóa, đến nay tụi em đã hoàn thành đề tài này

Trang 12

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN THIẾT BỊ

Tổng Quan Về PLC Mitsubishi iQ dòng R

Mô đun ri MELSEC iQ-R, dòng mô đun được tung ra năm 2014, là dòng ri bộ điều khiển khả trình thế hệ tiếp theo mang tính cách mạng mới, mở ra kỹ nguyên mới trong tự động hóa cho các hệ thống có quy mô trung bình và lớn Được thiết kế từ các cơ sở PLC trước đó, hệ thống dựa trên và khắc phục những vấn đề chung khách hàng gặp phải

sê-Hình 1 1 Ưu điểm của iQ-R

 Năng suất: cải tiến năng suất thông qua hoạt động chức năng tiên tiến Có thệ thống

mạng tốc độ cao, điều khiển chuyển động tiên tiến

 Kỹ thuật: Giảm chi phí phát triển thông qua công nghệ kỹ thuật trực quan Phần

mềm kỹ thuật đôi khi được coi là một phần cơ bản của hệ thống điều khiển ngoài các thành phần phần cứng

 Bảo trì: Giảm chi phí bảo trì và thời gian dừng, tận dụng các tính năng bảo trì dễ

dàng hơn Các chức năng cơ bản của hệ thống bảo trì:

+ Biểu đồ hóa dữ liệu sản xuất trong thời gian thực

+ Ngăn chặn thời gian chết của hệ thống với việc theo dõi rơ le

Trang 13

+ Có bộ nhớ cho phép xác nhận các vấn đề hoạt động

 Kết nối: Mạng liền mạch giúp giảm chi phí hệ thống Sê-ri MELSEC iQ-R là một

phần của nhóm sản phẩm kết nối với nhau qua nhiều cấp độ tự động hóa Dựa trên giao thức liên lạc liền mạch (SLMP), dòng dữ liệu giữa mức cảm biến và mức quản lý thông qua các mạng tự động hóa công nghiệp rất rõ ràng

 Tính tương thích: Bất cứ khi nào đưa một hệ thống hoặc công nghệ mới vào việc

sản xuất hiện có

 Chất lượng: MELSEC iQ-R dựa trên hai khía cạnh chất lượng cơ bản là “chất

lượng sản phẩm” và “chất lượng để áp dụng”

 Bảo mật: Ngày nay việc bảo vệ sở hữu trí tuệ trở nên rất quan trọng Mặc khác,

việc truy cập trái phép vào hệ thống hay sai sót của người dùng cuối cùng có thể tổn hại đến sự an toàn của toàn hệ thống điều khiển Dòng iQ-R có một số tính năng giúp đáp ứng các nhu cầu này, như chìa khóa phần cứng và phần mềm để bảo vệ

sở hữu trí tuệ hay truy cập theo cấp người dùng khi thiết kế

Sê-ri MELSEC iQ-R là một hệ thống điều khiển mô đun được trang bị các mô đun khác nhau như CPU, nguồn điện, I/O kỹ thuật số, I/O analog và Base unit (khay) và các mô đun chức năng thông minh, mỗi bộ đều có trách nhiệm riêng trong hệ thống Cốt lõi của hệ thống là một Base unit (khay) kết nối tất cả các mô đun với nhau và cho phép truyền thông tốc độ cao giữa mỗi mô đun Từ hệ thống nhỏ đến hệ thống lớn, khả năng mở rộng là đơn giản Có thể kết nối tới bảy Base unit mở rộng và có thể lắp đặt tối đa 64 mô đun tại một thời điểm Một Base unit mở rộng R-Q cũng có sẵn, đảm bảo khả năng tương thích với các mô đun sê-ri MELSEC-Q hiện có

Các mô đun được sử dụng

Mô đun điều khiển khả trình R04CPU

R04CPU là loại CPU phổ biến nhất CPU này điều khiển chương trình, cho phép thực hiện một loạt các nhiệm vụ kiểm soát R04CPU là loại được nhúng CC-Link IE để

cắt giảm chi phí phần cứng cho mô đun giao tiếp

Trang 14

Hình 1 2 Mô đun iQ-R R04CPU

Thông số mô đun R04CPU được giới thiệu bảng 1.1 sau:

Bảng 1 1 Thông số kỹ thuật R04CPU

xử lý lệnh

Thời gian xử lý lệnh (văn bản có cấu trúc)

Trang 15

Bộ nhớ chương trình 160K bytes

Thẻ nhớ SD

Tùy thuộc vào thẻ nhớ SD được sử dụng (Thẻ nhớ SD / SDHC: Tối đa 32G byte)

Bộ nhớ thiết bị / nhãn

Khu vực thiết bị 80K bytes

Vùng nhãn latch 4K bytes Khu vực lưu trữ tệp 256K bytes Bộ nhớ

lưu lượng tín hiệu

Diện tích cho các chương trình

5K bytes

Khu vực cho các khối chức năng

Số lượng tệp lưu trữ

Bộ nhớ chương trình

(P: Số lượng tệp chương trình, FB: số tệp FB)

P: 124

FB: 64 (Một tệp FB có thể lưu trữ 64 khối chức năng.)

Bộ nhớ thiết bị / nhãn (khu vực lưu trữ tệp)

324 (có hoặc không có khay SRAM mở rộng)

Trang 16

・4GBSD, 8GBSD, NZ1MEM-16GBSD: 32767

NZ1MEM-Số thư mục có thể lưu trữ

Thẻ nhớ SD

・NZ1MEM-2GBSD: 256 ・NZ1MEM-4GBSD,NZ1MEM-8GBSD,NZ1MEM-16GBSD: 32767

Chức năng đồng hồ

Năm, tháng, ngày, giờ, phút, giây và ngày trong tuần (điều chỉnh năm nhuận tự động)

-1.00 đến + 1.00s/d ở 0-55 độ C Số điểm I / O chiếm dụng RnENCPU (phần mạng): 32 điểm

Công suất dự phòng

Phương pháp sao lưu Tụ điện Thời gian năng lượng dự phòng 3 phút

Dữ liệu được giữ lại Bộ nhớ thiết bị/nhãn, dữ liệu đồng hồ

Thời gian mất điện tức thời cho phép

Thời gian khác nhau tùy thuộc vào module cung cấp điện được sử dụng

Kích thước bên ngoài

Chiều cao 106mm (Phần gắn trên đơn vị: 98mm)

Trang 17

Mô đun điều khiển chuyển động R16MTCPU

Được thiết kế để điều khiển tốc độ cao, có thể cung cấp tối đa 32 trục mỗi CPU, hoặc lên đến 96 trục bằng cách sử dụng 3 CPU trong một hệ thống nhiều CPU Với bộ khuôn nhỏ gọn, các bộ điều khiển chuyển động thế hệ mới được trang bị các tính năng mới nhất đáng giá

Hình 1 3 Mô đun iQ-R R16MTCPU

Các thông số mô đun R16MTCPU giới thiệu bảng 1.2 sau:

Bảng 1 2 Bảng thông số R16MTCPU

Truyền thông SSCNET

Loại truyền thông SSCNET III/H, SSCNET III

Khoảng cách giữa

SSCNET III/H

100 (328.08)

Trang 18

các trạm (tối đa) [m (ft.)]

SSCNET III

50 (164.04)

Kết hợp chiều dài cáp (tối đa) [m (ft.)]

SSCNET III/H

3200 (10498.69)

1600 (5249.34) SSCNET

III

800(2624.67)

Số lượng các trạm kết nối cảm biến

Tối đa 8 trạm (Tối đa 4 trạm / tuyến)

Lên đến 4 trạm

Số trạm kết nối SSCNET III/ H head module

Số kết nối các đơn vị trung tâm

32 đơn vị (Tối đa 16 đơn vị / dòng)

Tối đa 16 đơn vị

PERIPHERAL I / F (Ethernet)

Thẻ nhớ SD Dung lượng thẻ nhớ (lên đến 32G byte)

Trang 19

Cài đặt và chuyển đổi chế độ của R16MTCPU ở bảng 1.3 sau:

Bảng 1 3 Chế độ của R16MTCPU

Mô đun Input RX42C4

Hình 1 4 Mô đun Input RX42C4

Hiển thị địa chỉ IP, địa chỉ MAC và trạng thái liên kết Ethernet

A Chế độ cài đặt Cài đặt phần mềm hệ điều hành sử dụng MT Developer2

C Bộ nhớ trong được rõ ràng

Khởi động bộ nhớ trong ROM tiêu chuẩn và RAM dự phòng

Trang 20

Bảng 1 4 Thông số kỹ thuật Module Input RX42C4

Dòng định mức vào 4.0mA (tại 24VDC)

Điện áp/Dòng bật 19V hoặc hơn/3mA hoặc hơn

Điện áp/Dòng tắt 6V hoặc thấp hơn/1mA hoặc thấp hơn Điện kháng đầu vào 5.3kΩ

Khả năng chống nhiễu Nhiễu giả lập 500Vp-p

Tần số sóng nhiễu 25 đến 60Hz (điều kiện giả nhiễu sóng) Cấp độ bảo vệ IP2X

Số điểm I/O chiếm

Giao diện bên ngoài 40-pin kết nối

Sơ đồ đấu dây

Hình 1 5 Sơ đồ đấu dây 32 chân bên trái của mô đun input

Trang 21

Các giá trị thời gian ngõ vào ở bảng 1.5:

Bảng 1 5 Cài đặt thời gian đáp ứng ngõ vào

Timing

Giá trị cài đặt

0.1ms 0.2ms 0.4ms 0.6ms 1ms 5ms 10ms 20ms 70ms OFF-

ON

0.1ms 0.2ms 0.4ms 0.6ms 1ms 5ms 10ms 20ms 70ms

OFF

ON-0.2ms 0.3ms 0.5ms 0.7ms 1ms 5ms 10ms 20ms 70ms

Mô đun Output RY42NT2P

Hình 1 6 Mô đun Output RY42NT2P

Trang 22

Các thông số kĩ thuật RY42NT2P giới thiệu ở bảng 1.6:

Bảng 1 6 Thông số kỹ thuật Module Output RY42NT2P

Điện áp tải định mức 24VDC (Điện áp cho phép: 20,4 đến 28,8VDC) Dòng tải định mức 0.2A/điểm, 2A/nhóm

Dòng khởi động tối đa Được giới hạn bởi chức năng bảo vệ quá tải Dòng rò ở trạng thái OFF 0.1mA hoặc thấp hơn

Sụt áp tối đa ở trạng thái ON 0.2VDC (TYP.) 0.2A, 0.3VDC (MAX.) 0.2A Thời gian đáp

ứng

OFF→ON Dưới 0.5ms ON→OFF Dưới 1ms Bộ phận giảm áp Diode Zender

Nguồn cấp bên ngoài

Điện áp 12 / 24VDC (phạm vi điện áp cho phép: 10,2 đến 28,8VDC)

Bảo vệ quá tải Hạn chế dòng điện khi phát hiện quá dòng: 3A / điểm Kích hoạt từng điểm

1,5-Bảo vệ nhiệt Kích hoạt từng điểm Giao diện bên ngoài 40-pin kết nối

Dòng tiêu thụ tại 5VDC 250mA (Tất cả các điểm ON)

Trang 23

Sơ đồ mạch

Hình 1 7 Sơ đồ mạch của mô đun output RY42NT2P

Mô đun đếm xung tốc độ cao RD62P2

Mô đun đếm xung tốc độ cao được dùng để đọc xung từ Encoder để tính toán vị trí của động cơ Các mô đun đếm xung tốc độ cao của MELSEC iQ-R có khả năng đếm xung 200k/s với đầu vào DC, và 8M/s với ngõ vào vi sai Mỗi mô đun cũng có một đầu ra PWM, nó thì lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu đo chu kỳ xung

Trang 24

Những thông số mô đun RD62P2 được nêu ra ở bảng 1.7 sau đây:

Bảng 1 7 Thông số kỹ thuật Module RD62P2

Cài đặt tốc độ đếm 1200kpps (100k đến 200kpps)

100kpps (10k đến 100kpps)

10kpps (<10kpps )

Đếm tín hiệu đầu vào

Pha

Đầu vào 1 pha (multiple of 1/multiple of 2), đầu vào 2 pha (multiple of 1/multiple of 2/multiple of 4), đầu vào CW / CCW

Phạm vi giá trị nhị phân 32 bit (-2147483648 đến 2147483647)

Kiểu Lên/Xuống Bộ đếm sẵn + Chức năng đếm vòng

Đầu ra ngẫu nhiên

Đặt trước

7 đến 10mA ở 5/12 / 24VDC Chức năng bắt

Số điểm đo 1 điểm / kênh

Trang 25

Đầu ra bên ngoài

Đầu ra ngẫu nhiên

RD62P2

Transistor (sink type), 2 điểm / kênh 12 / 24VDC, 0.5A / điểm, 2A / common

Đầu ra PWM

Dải tần số ra DC tới tối đa 200kHz

Tỉ lệ Thời gian chu kỳ và thời gian ON có thể được đặt bằng các gia tốc 0,1μs

Trang 26

Mô đun chuyển đổi tín hiệu Analog covert to Digital R60AD4

Tương tự như các mô đun I / O kỹ thuật số, mô đun tương tự là giao tiếp chính giữa quy trình kiểm soát và hệ thống tự động MELSEC iQ-R Sự khác biệt chính là chúng được thiết kế để giao tiếp với các bộ cảm biến xử lý các tín hiệu điện áp và dòng điện thay đổi tín hiệu nhị phân số và chuyển đổi các tín hiệu đó thành các dữ liệu nhị phân mà hệ thống điều khiển có thể sử dụng Dòng sản phẩm mô đun tương tự của MELSEC iQ-R bao gồm các tính năng như chuyển đổi tốc độ cao (80 μs/ch) cùng với tín hiệu đầu ra có độ phân giải cao 16 bit (1/32.000), tách kênh điện và ngắt kết nối,

chính xác và ổn định xử lý tín hiệu tương tự

Hình 1 9 Mô đun R60AD4

Các thông số kĩ thuật của R60AD4 nêu ở bảng 1.8 sau đây:

Bảng 1 8 Thông số kỹ thuật Module R60AD4

Số kênh đầu vào Analog 4 kênh

Điện áp đầu vào Analog -10 đến 10VDC (điện trở đầu vào 1MΩ) Dòng đầu vào Analog 0 đến 20mADC (điện trở đầu vào 250Ω)

Trang 27

Giá trị đầu ra số Giá trị nhị phân ký kết 16 bit (-32768 đến 32767)

Các đặc tính I / O, độ phân giải

Phạm vi đầu vào Analog Giá trị đầu ra

-8000 đến 32000

125.0μV

-10 đến 10v -32000 đến 32000

312.5μV Cài đặt phạm

vi người dùng

47.7μV

Dòng điện

0 đến 20mA 0 đến 32000 -32000 to 32000

4 đến 20mA (chế độ mở rộng)

-8000 đến 32000

500.0nA

Cài đặt phạm vi người dùng

-32000 đến 32000

Giữa các kênh đầu vào: không cô lập

Điện áp chịu được Giữa các đầu vào I / O và bộ điều khiển chương trình điều khiển được: 500VACrms trong 1 phút

Vật liệu chống điện Giữa các đầu cuối I / O và bộ điều khiển có thể lập trình

Trang 28

Số đểm I / O 16 điểm (I / O phân công: thông minh16 điểm) Giao diện bên ngoài Khối đầu cuối 18 điểm

Kích thước dây 0,3 đến 0,75mm (22 đến 18 AWG) Máy chấm công có thể áp

dụng được

R1.25-3 (không thể sử dụng thiết bị đầu cuối không hàn bằng tay)

Tiêu thụ dòng (5VDC) 0.22A

Sơ đồ đấu dây:

Đối với đầu vào điện áp Đối với đầu vào dòng điện

Hình 1 10 Đấu dây cho mô đun R60AD4

Trang 29

Mô đun chuyển đổi tín hiệu Digital covert to Analog R60DA4

Hình 1 11 Mô đun R60DA4

Thông số kĩ thuật R60DA4 nêu bảng 1.9 sau đây:

Bảng 1 9 Thông số kỹ thuật mô đun R60DA4

Số kênh đầu vào Analog

4 điểm (4 kênh)

Đầu vào kỹ thuật số Giá trị nhị phân 16 bit (-32768 đến 32767)

Điện áp đầu ra Analog -10 đến 10VDC (điện trở tải bên ngoài 1kΩ trở lên) 0 đến 5VDC (điện trở tải bên ngoài 500Ω trở lên) Dòng điện đầu ra

Analog

0 đến 20mADC (điện trở tải bên ngoài giá trị 0 đến 600Ω)

Các đặc tính I / O, độ phân giải

Phạm vi đầu vào Analog

Giá trị đầu ra số

Nghị quyết

Điện áp

Trang 30

Dòng điện

0 đến 20mA 0 đến 32000 625.0nA

-32000 đến 32000

350.9nA

Tốc độ chuyển đổi

Chế độ đầu ra bình thường

80μs/CH

Chế độ đầu ra sóng

80μs/CH

Số cài đặt bù đắp / thu được

Tối đa 50000 lần

Phương pháp cách ly

Giữa các đầu vào I / O và bộ điều khiển chương trình điều khiển được: Photocoupler

Giữa các kênh đầu ra: không cô lập

Giữa các nguồn cung cấp năng lượng bên ngoài và đầu ra tương tự: biến áp cô lập

Điện áp chịu được

Giữa các đầu vào I / O và bộ điều khiển chương trình điều khiển được: 500VACrms trong 1 phút

Giữa nguồn điện bên ngoài và đầu ra tương tự: 500VACrms trong 1 phút

Vật liệu chống điện Giữa các đầu cuối I / O và bộ điều khiển có thể lập trình được cung cấp: 10MΩ hoặc cao hơn, ở 500VDC

Điểm I / O 16 điểm (I / O phân công: Intelligent 16 điểm) Kết nối bên ngoài Khối đầu cuối 18 điểm

Kích thước dây 0,3 đến 0,75mm Tiêu thụ dòng (5VDC) 0.16A

Trang 31

Cung cấp điện bên ngoài

24VDC +20%, -15%

Gợn sóng ,tăng đột ngột 500mVP-P hoặc thấp hơn Dòng điện chập chờn: 5.0A, 690μs hoặc ngắn hơn Tiêu thụ hiện tại: 0.14A

Đối với đầu ra điện áp Đối với đầu ra dòng điện

Hình 1 12 Sơ đồ đấu dây cho mô đun R60DA4

Mô đun nguồn

Khi lựa chọn mô đun cấp nguồn thích hợp, dòng điện tiêu thụ bắt buộc qua đế cắm phải được tính toán để đủ cung cấp nguồn điện đầy đủ cho hệ thống điều khiển Các mô đun cấp nguồn có thể lựa chọn

Tên mô đun nguồn Dòng điện cung cấp

Trang 32

Hình 1 13 Mô đun cấp nguồn

Mô đun cấp nguồn được sử dụng là R62P Và bảng 1.10 sẽ cho ta biết thông số của mô đun nguồn R62P

Bảng 1 10 Thông số kỹ thuật Module nguồn R62P

Thời gian mất điện tạm thời cho phép Trong vòng 20ms Kích thước ngoài (H x W x D) mm 106 x 54.6 x 110

Lựa chọn Base unit

Đây là khối để cắm, là tắm đỡ chính cho hệ thống và cố định các mô đun với nhau đồng thời cung cấp tín hiệu dữ liệu truyền nhận thông qua tuyến hệ thống Số mô

Trang 33

đun có thể lấp đặt là khác nhau tùy thuộc vào dung lượng và kích thước khe cắm của main base Hiện có 3 loại kích thước có sẵn 5, 8 và 12 khe cắm

Khi đã quyết định được kích thước và số mô đun bắt buộc, tiếp theo là chọn khối khe cắm thích hợp

Tên mô đun Số khe cắm

- Những ưu điểm của việc áp dụng GOT

 Thu nhỏ bảng điều khiển nhờ thiết lập các chức năng bằng phần mềm, không còn cần phải sử dụng các thiết bị chuyển mạch phàn cứng và đèn, đồng thời thiết bị có thể được thu nhỏ

 Tiết kiệm chi phí đấu dây

 Thiết lập bằng phần mềm thay thế cho việc đấu dây giữa các thành phần trong bảng điều khiển Do đó chi phí đấu dây có thể giảm bớt

Trang 34

 Tiêu chuẩn hoá Bảng điều khiển, thậm chí nếu thay đổi thông số kỹ thuật bắt buộc, những thay đổi như vậy có thể được thể hiện chỉ bằng cách thay đổi các thiết lập dữ liệu màn hình bằng phần mềm Do đó, bảng điều khiển có thể được tiêu chuẩn hoá

 Giá trị gia tăng dạng HMI (Giao diện Người – Máy)

 Thiết lập đơn giản và dễ dàng như hiển thị đồ hoạ và hiển thị báo động sẽ tăng thêm giá trị gia tăng của toàn bộ thiết bị

 Bởi rất dễ dàng để hiển thị đồ hoạ và báo động trên GOT, có thể tăng thêm giá trị phụ trội vào toàn bộ thiết bị

Hình 1 15 HMI

Dòng sản phẩm màn hình cảm ứng tiếp xúc, giao diện người - máy tiêu chuẩn của Mitsubishi Electric thế hệ mới GOT1000 Với những tính năng được thiết kế dựa trên những yêu cầu của người sử dụng cho một sản phẩm hàng đầu về công nghệ và độ tin cậy - bằng công nghệ cao và kế thừa từ những dòng sản phẩm trước Đã cho ra sản phẩm giúp cho công việc trở nên dễ dàng hơn đối với người lập trình và người vận hành máy

Màn hình kích thước: từ 5,7" đến 15"

- Độ phân giải: Từ 160 x 64 đến 1024 x 768, hỗ trợ 65536 màu hoặc màn hình đen trắng

- Nguồn cấp: 5VDC/24VDC/100-240VAC (tùy theo từng loại)

- Loại PLC kết nối: sử dụng cho mọi PLC Mitsubishi và nhiều PLC khác - Cổng giao tiếp: RS232, RS422, RS485, USB, Ethernet

- Khả năng liên kết mạng: Modbus, Ethernet, CC-Link, MELSECNET/10/H - Bộ nhớ: 512 KB ~ 15 MB

- Tiêu chuẩn: IP67 chống bụi chống nước

Động cơ Servo

Có hai loại động cơ servo ngoài động cơ servo quay, động cơ servo tuyến tính có khả năng định vị chính xác, tốc độ cao, và động cơ dẫn động trực tiếp rất lí tưởng để sử dụng trong các điều kiện tốc độ thấp, mô men xoắn cao

Trang 35

Dòng sản phẩm động cơ servo quay:

Hình 1 16 Dòng sản phẩm động cơ servo quay

Trang 36

Dòng sản phẩm động cơ servo tuyến tính:

Hình 1 17 Dòng sản phẩm động cơ servo tuyến tính

Dòng sản phẩm động cơ dẫn động trực tiếp:

Hình 1 18 Dòng sản phẩm động cơ dẫn động trực tiếp

Giới thiệu Servo Driver Mitsubishi MR-J3

Dòng Servo thế hệ mới MR-J3 với công nghệ đứng đầu thế giới, như một kiệt tác về công nghệ điều khiển servo Tính năng chống rung chuyên dụng cho máy móc và autotuning thời gian thực làm cho việc chuyển động đạt được độ chính xác cao

Trang 37

nhất, thời gian đáp ứng nhanh và dễ dàng lắp đặt Servo MR-J3 có kích thước giảm khoảng 40% so với dòng servo MR-J2S thế hệ trước

Dòng MELSERVO-J3 được dùng cho các động cơ servo với dải công suất rộng 10 W - 220 kW từ loại động cơ công suất siêu nhỏ đến loại công suất siêu lớn để đáp ứng các nhu cầu dẫn động khác nhau

Dòng sản phẩm này cũng cung cấp giao diện điều khiển bao gồm loại dùng chuỗi xung I/F MR-J3-A và MR-J3-B tương thích với giao thức SSCNET III, cũng như loại MRJ3-T với giao thức CC-Link cài sẵn tương thích với chức năng định vị để đáp ứng các nhu cầu giao diện điều khiển khác nhau

Thông qua giao thức SSCNETIII (giao tiếp cáp quang), một hệ thống đồng bộ hoàn chỉnh có thể được cấu hình bằng cách sử dụng giao tiếp nối tiếp tốc độ cao với chu kỳ thời gian lên đến 0,44 ms giữa bộ điều khiển và bộ điều khiển servo

Kết nối một chạm; kết nối đơn giản giữa cáp chuyên dụng (sợi cáp quang) với đầu nối

Cho phép nối dây khoảng cách xa (khoảng cách mở rộng tối đa đến 800m: khoảng cách tối đa giữa các trạm 50m x 16 trục)

Bộ điều khiển servo tương thích điều khiển vòng lặp kín hoàn toàn cũng có sẵn (MR-J3-B-RJ006)

Việc thiết lập dữ liệu tốc độ và vị trí trong bảng các điểm, và vận hành khởi động hoặc dừng đều có thể thực hiện thông qua giao tiếp CC-Link

Thông tin màn hình giám sát servo cũng được truyền đến một bộ điều khiển chủ thông qua giao thức giao tiếp CC-Link và có thể sử dụng để điều khiển

Trang 38

Giao thức giao tiếp CC-Link cũng giúp có thể thiết kế một hệ thống với các bộ điều khiển servo được phân tán hoàn toàn

- Loại motor tương thích: HF-MP(053/13), HF-KP(053/13)

- Dòng Servo Amplifier đa năng, chức năng điều khiển SSCNET III, vị trí - Phương pháp điều khiển chế xung PWM và điều chỉnh dòng điện

Trang 39

CẤU TRÚC MÁY CNC 3 TRỤC ĐA NĂNG

Tóm tắt

Nội dung Chương này sẽ nêu bật các vấn đề sau đây: - Sơ đồ bố trí thiết bị

- Sơ đồ đấu dây mô hình

- Thông số kỹ thuật và công suất thiết kế

Trang 40

Hình 2 2 Bố trí các trục, kho hàng và băng tải

Hình 2 3 Sơ đồ đi dây phần nguồn