1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực

71 1 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Tác giả Đặng Minh Hiếu
Người hướng dẫn ThS. Lê Quang Huy
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên
Chuyên ngành Cơ Khí
Thể loại Graduation Project
Năm xuất bản 2022
Thành phố Hưng Yên
Định dạng
Số trang 71
Dung lượng 3,45 MB

Cấu trúc

  • 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài (7)
  • 2. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài (7)
  • 3. Mục tiêu (7)
  • 4. Nhiệm vụ nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu (8)
    • 4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu (8)
    • 4.2 Phạm vi nghiên cứu (8)
  • 5. Phương pháp nghiên cứu (8)
  • 6. Kết quả chính đạt được (8)
  • CHƯƠNG 1 (9)
    • 1.1. Sơ đồ công nghệ (9)
      • 1.1.1 Cấu tạo (10)
      • 1.1.2 Nguyên lý (16)
    • 1.2 Đặc tính kỹ thuật (16)
      • 1.2.1 Kết cấu chung (16)
      • 1.2.2 Các điều kiện vận hành (18)
      • 1.2.3 Điều kiện an toàn (19)
    • 1.3 Yêu cầu công nghệ của hệ thống (20)
      • 1.3.1 Sơ đồ thủy lực (20)
      • 1.3.2 Sơ đồ điều khiển (23)
    • 2.1 Tính toán, lựa chọn phần tử (24)
      • 2.1.1 Hệ thống thủy lực (24)
      • 2.1.2 Các phần tử điện (31)
    • 1.2 Các loại bộ nguồn 24VDC (38)
    • 2.2 Thiết kế mô hình (51)
      • 2.2.1 Mô hình (51)
      • 2.2.2 Bản vẽ mặt cắt các chi tiết và chi tiết (52)
      • 2.2.3 Hộp nút ấn (54)
      • 2.2.4 Sơ đồ lắp đặt (55)
    • 3.3. Phần mềm lập trình PLC (58)
      • 3.3.1. Giới thiều phần mềm (0)
      • 3.3.2. Lập trình điều khiển (60)
        • 3.3.2.1. Các bước khởi tạo chương trình (60)
        • 3.3.2.2. Phương thức kết nối Ethernet (64)
        • 3.3.2.3. Bảng symbol (64)
        • 3.3.2.4. Chương trình điều khiển (65)
        • 3.3.2.5. Kiểm tra vận hành (66)
        • 3.3.2.6. Vận hành (66)
    • 4.1 Kết quả đạt được (67)
      • 4.1.1 Về mặt lý thuyết (67)
      • 4.1.2 Về mặt thực hành (67)
    • 4.2 Những kết quả chưa đạt được (67)
    • 4.3 Đánh giá kết quả và những tồn tại (67)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (69)

Nội dung

Các thiết bị công nghệ tiên tiến với hệ thống điều khiển lập trình bằng PLC, vi xử lý, điện khí nén, điện tử đang được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp như các dây chuyền sản xuất nướ

Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài

Trong phần này, sinh viên cần tìm hiểu để biết được tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài, bao gồm những thông tin liên quan, mới nhất trên thế giới về lĩnh vực nghiên cứu của đề tài.

Sinh viên cần tìm hiểu để biết được tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài hoặc những thông tin liên quan trong nước (hoặc những đề tài liên quan mà những khóa trước đã thực hiện)

Liệt kê công trình sinh viên nghiên cứu khoa học có liên quan (nếu có): Tên công trình nghiên cứu, do ai thực hiện, thời gian nào

Phần nghiên cứu của đề tài làm sáng tỏ tính mới hoặc trùng lặp của đề tài Nếu đề tài trùng lặp, phần này phải nêu rõ những hạn chế của đề tài cũ so với đề tài nghiên cứu mới hoặc đưa ra giải pháp mới cho tình huống đã được nghiên cứu trước đó.

Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đề tài có cấp thiết cần phải nghiên cứu không? Có đủ điều kiện để hoàn thành? Có phù hợp với bản thân? Ý nghĩa khoa học của đề tài? (bổ sung lí thuyết cũ, làm rõ một vấn đề lí thuyết còn tồn tại, xây dựng cơ sở lí thuyết mới,…) Ý nghĩa thực tiễn của đề tài? (mục đích ứng dụng, ứng dụng kết quả trong thực tiễn, ứng dụng kết quả phục vụ các nghiên cứu khác) Đề tài có vi phạm gì không? (cơ sở pháp lý)

Mục này sẽ là lý do để sinh viên lựa chọn đề tài và chính là cơ sở khoa học của đề tài.

Mục tiêu

Mục tiêu là thực hiện điều gì hoặc hoạt động nào đó cụ thể, rõ ràng mà sinh viên sẽ hoàn thành theo kế hoạch đã đặt ra trong nghiên cứu

Mục tiêu có thể đo lường hay định lượng được Nói cách khác, mục tiêu là nền tảng hoạt động của đề tài và làm cơ sở cho việc đánh giá kế hoạch nghiên cứu đã đưa ra, và là điều mà kết quả phải đạt được

Mục tiêu trả lời câu hỏi “làm cái gì?”.

Nhiệm vụ nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Nhiệm vụ nghiên cứu

Sinh viên trình bày nội dung chính cần nghiên cứu để đạt được mục tiêu đã đặt ra (có thể liệt kê tên các chương trong bản thuyết minh này)

Phần này trả lời câu hỏi “làm như thế nào?” theo mục tiêu đặt ra.

Phạm vi nghiên cứu

Giới hạn nghiên cứu của đề tài

Kết quả chính đạt được

Phần này trả lời câu hỏi “kết quả ra sao?” theo mục tiêu đã đặt ra.

Sơ đồ công nghệ

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ máy phun ép nhựa thủy lực

Máy ép nhựa mini là một lựa chọn đơn giản, tiết kiệm, tối ưu nhu cầu sử dụng, năng suất thích hợp Đây là loại máy không thể thiếu cho việc thiết kế, chế tạo các dụng cụ bằng nhựa Vì vậy chúng em đưa ra đưa ra bài toán và giải pháp để có khắc phục những yếu tố trên Từ hình 1.1 chúng ta có thể thấy cấu tạo bao gồm:

- Máy phun ép nhựa mini đầu tiên giống như các thiết bị khác có thể được chia thành một loạt các thao tác

- Mỗi phân chia đã được thực hiện bằng cách coi nó như một tập hợp các thành phần trong đó thực hiện một hoạt động cụ thể trong toàn bộ quá trình được thực hiện tại thiết bị

Hệ thống hỗ trợ ép phun:

Là hệ thống giúp vận hành ép phun, hệ thống này bao gồm:

- Hệ thống điện (Electrical system)

- Hệ thống thuỷ lực (Hydraulic system)

- Hệ thống làm nguội (Cooling system)

Hình 1.2 Hệ thống hỗ trợ ép phun Thân máy: Liên kết các hệ thống trên máy lại với nhau

-Hệ thống thủy lực: Cung cấp lực để đóng, mở khuôn, tạo ra và duy trì lực kẹp làm cho trục vít quay, chuyển động tới lui Tạo lực cho chốt đẩy và sự trượt cho lõi mặt bên Hệ thống này bao gồm bơm, valve, motor, hệ thống ống, thùng chứa nhiên liệu…

-Hệ thống điện: Cấp nguồn cho motor điện và hệ thống điều khiển cho khoang chứa vật liệu nhờ các băng gia nhiệt, đảm bảo sự an toàn điện cho người vận hành máy bằng các công tắc Hệ thống này gồm tủ điện và hệ thống dây dẫn

- Hệ thống làm nguội: Cung cấp nước hay dung dịch ethyleneglycol… Để làm nguội khuôn, dầu thủy lực và ngăn không cho nhựa thô ở cuống phễu bị nóng chảy thì phần nhựa thô phía trên khó chạy vào khoang chứa liệu Nhiệt trao đổi cho dầu thủy lực vào khoảng 90-120 độ F Bộ điều khiển nhiệt nước cung cấp 1 lượng nhiệt, áp suất, dòng chảy thích hợp để làm nhựa nóng trong khuôn

Hệ thống phun giữ vai trò đưa nhựa vào khuôn bằng cách nén, khử khí, gia nhiệt nhựa trong xilanh, tạo lực ép dòng nhựa nóng chảy vào khuôn Sau đó, dòng nhựa được phun vào khuôn và định hình thành sản phẩm Hệ thống này bao gồm các bộ phận chịu trách nhiệm cho quá trình phun và định hình nhựa.

- Các băng gia nhiệt (Heater band)

- Van một chiều (Non-return-assembly)

Hình 1.3: Hệ thống phun Các bộ phận chi tiết của hệ thống phun: a Phễu cấp liệu (Hopper): Chứa vật liệu dạng viên để cấp cho khoang trộn b Khoang chứa liệu (Barrel): Là ống bao quanh trục vis, xung quanh được bao bởi các băng điện trở (Heater band) chia thành các vùng điều khiển riêng tương ứng với các vùng trên trục vis Chứa nhựa và để vít trộn chuyển động qua lại bên trong nó Khoang trộn được gia nhiệt nhờ các băng cấp nhiệt Nhiệt độ xung quanh khoang chứa liệu Nhiệt độ xung quanh khoang chứa liệu cung cấp từ 20% đến 30% nhiệt độ cần thiết để làm chảy lỏng vật liệu nhựa c Các băng gia nhiệt (heater band): Giúp duy trì nhiệt độ khoang chứa liệu để nhựa bên trong luôn ở trạng thái dẻo d Trục vít (screw): Có chức năng nén, làm chảy dẻo và tạo áp lực để đẩy nhựa chảy dẻo vào lòng khuôn

+ Là bộ phận nạp liệu, hóa dẻo và đẩy nguyên vật liệu trong nòng vào khuôn + Có khả năng trộn nóng chảy tốt, tự làm sạch nhanh

+ Có nhiều loại thiết kế khác nhau tùy vào loại nguyên liệu

Trục vít có cấu tạo gồm 3 vùng: Vùng cấp liệu, vùng nén, và vùng định lượng + Có chiều dài / đường kính = 12÷20 (LS= 20 D)

+ Có đường kính và bước ren không đổi suốt chiều dài

+ Tỷ số nén từ hF/ hM = 2,2; 2,5(tỉ số nén càng cao thợ gia công càng dễ) + Trên trục vis được chia làm 3 vùng phân biệt

Vùng cấp liệu của trục vít, chiếm khoảng 50% chiều dài hoạt động, đóng vai trò làm đặc vật liệu và chuyển vật liệu sang vùng nén tiếp theo Đây là vùng có chiều sâu cánh vít lớn nhất và hầu như không đổi.

- Vùng nén ép chiếm 20-25% chiều dài hoạt động của trục vít Đường kính ngoài của trục vít ở vùng này không đổi, trong khi chiều sâu các cánh vít giảm dần từ vùng cấp liệu đến cuối vùng định lượng Cấu tạo này giúp các cánh vít nén chặt nhựa vào thành khoang chứa liệu, sinh nhiệt ma sát cung cấp 70-80% lượng nhiệt cần thiết để làm chảy dẻo vật liệu.

Vùng định lượng (metering zone) chiếm khoảng 25% chiều dài trục vít, cung cấp nhiệt độ để vật liệu chảy dẻo đồng nhất và bắn vào khuôn Chiều sâu cánh vít tại đây nhỏ nhất và hầu như không đổi Khả năng làm chảy dẻo vật liệu của trục vít được đánh giá qua tỷ số L/D và Df/Dm Tỷ số L/D nhỏ nhất là 20:1, tỷ số Df/Dm thường là 3:1, 2,5:1 hoặc 2:1 Bộ tự hồi (non-return-assembly) gồm vòng chắn hình côn ở đầu trục vít, tạo ra dòng nhựa bắn vào khuôn.

Hệ thống kẹp giữ khuôn đảm nhiệm quá trình đóng mở khuôn và ép sản phẩm trong suốt thời gian ép phun Nó cung cấp lực kẹp giữ khuôn vững chắc trong giai đoạn làm nguội và đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn để kết thúc chu kỳ ép phun.

+ Cụm đẩy của máy (Machine ejectors)

+ Tấm di động (Movable platen)

+ Tấm cố định (Station platen)

+ Trục dẫn hướng (Tie bars)

Hình 1.6 Xy lanh ép từ phải qua trái Đối tượng bị tác động (Nhựa)

- Nhựa hạt: là loại được sử dụng phổ biến trong quá trình sản xuất hàng loạt và hàng khối, đa dạng về hình dạng, phong phú về chủng loại và kích thước

-Chất liệu: Nhựa (PP,PE,ABS )

Nguyên lý hoạt động : Nhấn nút ON để khởi động hệ thống, thanh gia nhiệt hoạt động Khi nhiệt độ F2

Tốc độ truyền động của xi lanh: Khi tải trọng của truyền động không đổi, tốc độ truyền động được xác định theo quan hệ:

Công thức tính tốc độ truyền động của xi lanh khí nén

Trong trường hợp dung tích hành trình của cơ cấu chấp hành và tải trọng không đổi, tốc độ truyền động tỷ lệ với lưu lượng Q Bên cạnh đó, để khống chế tốc độ của các cơ cấu chấp hành, chúng ta có thể dùng các loại van tiết lưu CSL để điều chỉnh

Lựa chọn xylanh phù hợp:

1.1.1.1 * Xác định hệ số tải phù hợp với mục đích sử dụng mục đích sử dụng hệ số tải Ứng dụng tĩnh

(kẹp sản phẩm, các chuyển động ở tốc độ thấp )

0.7 hoặc thấp hơn(70% hoặc thấp hơn) ứng dụng chuyển động

Chuyển động ngang của tải trên thanh dẫn hướng

1hoặc thấp hơn(= Ta cần 2 bộ nguồn 24 VDC 5A với công suất 120(w) để vận hành 1 cách ổn định

Hình 2.12 Bộ nguồn 24V Thông số sản phẩm:

1 Điện áp ngõ vào : 135V-264VAC

2 Điện áp ngõ ra : DC24V

4 Nhiệt độ làm việc : 0 - 80 oC

+ Mắc dây 2 dây từ nguôn AC ( L và N ) vào nguồn tổ ong như biểu tượng trên đây

+ Đầu ra nguồn 1 chiều được lấy từ 2 đầu còn lại ( -V, +V)

+ VADJ là chiết áp điều chỉnh điện áp đầu ra c, Nút nhấn:

Nút ấn đóng mở Hình 2.14 khi chưa có tác động thì chưa có dòng điện chạy qua, khi tác động thì có dong điện đi qua Nút ấn chuyển mạch, sơ đồ cấu tạo và ký hiệu trình bày trong hình vẽ

Hình 2.13 Nút nhấn và ký hiệu d Dây dẫn

-Đối với hộp điều khiển này, lựa chọn dây dẫn 0.9mm là phù hợp -Gồm 80 đoạn 30mm, 50 đoạn 100mm

-Tiết diện ruột dẫn: 2x0.5mm

-Điện áp thử: 2500V trong 5 phút

Hình 2.14 Dây điện e Đầu cốt Y Đầu cốt hay còn gọi là Terminal có tác dụng tăng khả năng tiếp xúc giữa thiết bị với dây truyền tải có tác dụng tăng khả năng dẫn điện giữa cáp điện với cáp điện hoặc giữa cáp điện với thiết bị

Hình 2.15 Đầu cốt Y f Đầu cốt kim

Nhà sản xuất: Công ty T-Yeang ChinaChất liệu: Đồng phủ nhựa

Hình 2.16 Đầu cốt kim g Cầu đấu

Nhận thấy dòng cầu đấu dây trên thị trường đang được phân phối bởi một số hãng lớn như: cầu đấu dây Phoenix Contact, cầu đấu Weidmuller, Cầu đấu Siemens, ABB…Công ty PMI đã nghiên cứu phát triển dòng cầu đấu điện có chất lượng tương đương với giá thành chỉ bằng 1/4 hoặc 1/5 so với hãng

Cầu đấu dây ở đây chính là dòng cầu đấu UK Được dùng nhiều trong các tủ điều khiển Cầu đấu này là cổng kết nối tín hiệu đưa từ công trường về sau đó kết nối với các thiết bị điều khiển bên trong tủ Ngoài ra dòng cầu đấu dây này cũng được dùng như cổng kết nối nguồn (thông thường các cầu đấu UK 2.5 trở lên)

Dòng cầu đấu điện UK được chế tạo bằng vật liệu nhựa PB có khả năng chống cháy chậm và không phát sinh khí halogen Hiện tại sản phẩm mới chỉ có màu ghi xám và màu vàng xanh dùng cho loại tiếp địa Và các phụ kiện đi kèm theo như: chặn cầu đấu, nắp bịt terminal…

Cầu đấu dây UK của PMI sở hữu kích thước tương đương và chất lượng tương tự như cầu đấu UK của Phoenix Contact Bảng so sánh bên dưới sẽ cung cấp thông tin chi tiết về sự tương đồng giữa hai dòng sản phẩm này Ví dụ điển hình là cầu đấu UK 2.5.

Dựa vào bảng so sánh trên chúng ta hoàn toàn có thể thấy dòng cấu đấu UK của PMI hoàn toàn tương đương với dòng cầu đấu của Phoenix Đều là hàng kẹp cầu đấu cài lên các thanh ray 35/7.5

Được sản xuất tại Việt Nam, terminal block của PMI đảm bảo khả năng đáp ứng linh hoạt về tiến độ giao hàng và chế độ bảo hành Đấu dây UK đóng vai trò kết nối tín hiệu từ công trường với các thiết bị điều khiển trong tủ và cũng có thể dùng như cổng kết nối nguồn.

Tên sản phẩm : Cầu đấu UK phoenix

Hãng sản xuất : Phoenix controller

Hình 2.16 Cầu đấu h Số đánh đấu dây

Mã sản phẩm: Đánh dấu dây EC (0.75-3 mm 2 )

Mô tả: Đánh dấu dây dùng cho cáp 0.75-3 mm 2 , số từ 0 đến 9

Hình 2.17 Số đánh dấu dây i Aptomat

CB được cấu tạo bởi các bộ phận: tiếp điểm, hồ dập quang điện, cơ cấu truyền động cắt CB, móc bảo vệ

Tiếp điểm: CB thường có cấu tạo 2 cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang) hoặc được thiết kế 3 cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ hồ dập quang) Tiếp điểm hoạt động như sau: khi đóng mạch, tiếp điểm hồ quang đóng trước, tiếp điểm phụ và cuối cùng là tiếp điểm chính, khi ngắt mạch điện thì tiếp điểm hoạt động ngược lại, cuối cùng là tiếp điểm hồ quang điện

Hộp dập hồ quang: CB hộp dập hồ quang thường sử dụng hai kiểu thiết bị dập hồ quang: kiểu nửa kín và kiểu hở Kiểu nửa kín của CB thường được đặt trong vỏ kín của CB và có lỗ thoát khí được dùng cho dòng điện có giới hạn không quá 50KA Còn đối với loại kiểu hở thì dòng điện lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn hơn 1000V

Cơ cấu truyền động cắt CB

Truyền động cắt CB có 2 cách: bằng tay và bằng cơ điện Đối với loại truyền động cắt CB có dòng điện điện mức không lớn 600A Điều khiến bằng điện từ có dòng điện lớn hơn 1000A

Móc bảo vệ CB đảm bảo thiết bị điện không quá tải hay chập mạch bằng cách duy trì dòng điện thấp hơn ngưỡng đặc tính của thiết bị được bảo vệ Các loại móc bảo vệ phổ biến gồm móc điện từ và móc rơ le nhiệt Tùy theo điều kiện lắp đặt mà móc bảo vệ được thiết kế cho các mức dòng điện khác nhau.

Dòng điện đi ra ở dây nóng và quay về ở dây mát là ngược chiều nhau Nếu trong trường hợp 2 dòng điện này bằng nhau thì 2 từ trường sẽ biến thiên và bị triệt tiêu làm điện áp ra của cuộn thứ cấp cũng bị biến dòng thành 0 Lúc này nếu điện áp qua

Thiết kế mô hình

Yêu cầu thiết kế mô hình:

-Mô hình cơ bản phải phù hớp với nguyên lý thiết bị HYS-201 trong thực tế

-Lắp ráp, đấu nối và vận hành điều khiển dễ dàng

-Sử dụng các vật tư, linh kiện, thiết bị thông dụng để dễ dàng thay thế sửa chữa -Đảm bảo thẩm mỹ và gọn gàng

-Từ việc lựa chọn các phần tử khí nén , các phần tử điện, cơ khí thì chúng em đã xây dựng được mô hình máy phun ép nhựa thủy lực như sau:

2.24 Mô hình 3D máy phun ép nhựa thủy lực

2.2.2 Bản vẽ mặt cắt các chi tiết và chi tiết

Hình 2.25 Bản vẽ mặt cắt các chi tiết

Hình 2.26 Chi tiết béc phun nhựa

Hình 2.22 Mô hình hộp nút ấn Chú thích:

S1(Start) : Khởi động hệ thống

S2(On) : Khởi động hệ thống và nhớ

CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN

Trong nội dung tìm hiểu, và nghiên cứu về máy phun ép nhựa thủy lực, chúng ta đang tập trung vào điều khiển hệ thống hỗ trợ ép phun nhựa bằng thủy lực Trong hệ thống hỗ trựo ép phun bao gồm:

- Xy anh thủy lực Đây là hai đối tưượng quan trọng nhất trong hệ thống phun ép nhựa thủy lực

Hình 3.1 Hệ thống hỗ trợ phun ép nhựa thủy lực

3.2 Lưu đồ thuật toán đièu khiển hệ thống phun ép

Phần mềm lập trình PLC

Hình 3.2 Phần mền Tia Portal

Hệ thống tự động hóa đóng vai trò thiết yếu trong hoạt động sản xuất, công nghiệp và đời sống hiện nay Các phần mềm tự động hóa được phát triển và ứng dụng nhằm tạo chương trình và điều khiển các thiết bị, máy móc hoạt động chủ động và hiệu quả Những phần mềm này không ngừng được nghiên cứu và phát triển để nâng cao hiệu suất, tối ưu hóa hệ thống và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.

Phần mềm TIA Portal là một giải pháp được phát triển mang đến hiệu quả điều hành các tác vụ một cách chính xác và tối ưu Bạn đã hiểu về phần mềm TIA

Portal là gì? Đặc điểm của TIA Portal và ứng dụng thực tế Thông tin Batiea chia sẻ dưới đây sẽ cung cấp thông tin hữu ích về TIA Portal

Phiên bản TIA Portal V15 là phiên bản mới nhất hiện nay được Siemens tung ra thị trường vào cuối năm 2017 Các ngôn ngữ lập trình LAD, FBD, SCL,

STL, GRAPH được hỗ trợ đầy đủ giúp kỹ sư lập trình có thể linh hoạt lựa chọn ngôn ngữ lập trình cho bộ điều khiển của hệ thống

TIA Portal viết tắt của Totally Integrated Automation Portal là một phần mềm tổng hợp của nhiều phần mềm điều hành quản lý tự động hóa, vận hành điện của hệ thống Có thể hiểu, TIA Portal là phần mềm tự động hóa đầu tiên, có sử dụng chung 1 môi trường/ nền tảng để thực hiện các tác vụ, điều khiển hệ thống

TIA Portal tạo môi trường dễ dàng để lập trình thực hiện các thao tác:

1 Thiết kế giao diện kéo nhã thông tin dễ dàng, với ngôn ngữ hỗ trợ đa dạng

2 Quản lý phân quyền User, Code, Project tổng quát

3 Thực hiện go online và Diagnostic cho tất cả các thiết bị trong project để xác định bệnh, lỗi hệ thống

4 Tích hợp mô phỏng hệ thống

5 Dễ dàng thiết lập cấu hình và liên kết giữa các thiết bị Siemens

TIA Portal là một thuật ngữ phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa, tích hợp nhiều phần mềm Siemens thông dụng như HMI, PLC và Inverter Phần mềm này có những ưu điểm và nhược điểm riêng khi vận hành hệ thống tự động hóa.

- Tích hợp tất cả các phần mềm trong 1 nền tảng, chia sẻ cơ sở dữ liệu chung dễ dàng quản lý, thống nhất cấu hình Giải pháp vận hành thiết bị nhanh chóng, hiệu quả, tìm kiếm khắc phục sự cố trong thời gian ngắn.

- Tất cả các yếu tố: bộ lập trình PLC, màn hình HMI được lập trình và cấu hình trên TIA Portal, cho phép các chuyên viên tiết kiệm thời gian thao tác, thiết lập truyền thông giữa các thiết bị Chỉ với 1 biến số của bộ lập trình PLC được thả vào màn hình HMI, kết nối được thiết lập mà không cần bất ký thao tác lập trình nào

Phần mềm TIA Portal do Siemens phát triển với nhiều thành phần giúp người dùng quản lý, lập trình PLC và HMI hiệu quả Bộ TIA bao gồm một loạt các thành phần như:

1 Simatic Step 7 professional và Simatic step 7 PLCSIM: Giải pháp lập trình và mô phỏng PLC S7-300, S&-400, Simatic S7-1200, Simatic S7- 1500…

2 Simatic WinCC Professional: Được dùng để lập trình màn hình HMI, và giao diện SCADA

3 Simatic Start Driver: Được lập trình cấu hình Siemens

4 Sirius và Simocode: Thiết lập cấu hình và chuẩn đoán lỗi linh hoạt

5 Điều khiển chuyển động đơn trục và đa trục với hỗ trợ Scout TIA Thư viện Simatic Robot đầy đủ dữ liệu cho phép người dùng thiết lập cấu hình và hệ thống nhanh chóng

Bảo mật project trong lập trình PLC S7 với TIA thực hiện các thao tác: Vào phần “Security settings”, chọn “setting” chọn “Protech project” để thiết lập password cho Project

1 Thiết lập bảo mật cho PLC với TIA Portal: Thực cài đặt trong cấu hình Hardware của PLC Người dùng chọn Protection & security, tiếp tục chọn Access Level Trong đó:

2 Full access: Ứng với khối bảo mật mà ai cũng có thể đọc và viết mà không cần password

3 Read Access: Bảo mật phần viết cho PLC, cần có password HMI và SCADA hay user đọc được chương trình không cần password

4 HMI access: Bảo mật phần read và write của PLC cần có Password HMI và SCADA đọc không cần Password

5 No Access: Tất cả các ứng dụng truy xuất vào PLC đều cần Password Ứng dụng phần mềm TIA Portal trong lĩnh vực tự động hóa là rất phổ biến

Kỹ thuật viên cần hiểu rõ bản chất của TIA Portal là gì? Đặc điểm và cách ứng dụng lập trình hiệu quả Hy vọng chia sẻ trên đây sẽ hữu ích cho người dùng đang tìm hiểu về phần mềm TIA Portal trong lập trình hệ thống tự động hóa

3.3.2.1 Các bước khởi tạo chương trình

Bước 1: Khởi tạo chương trình, add project name, chọn vị trí lưu

Hình 3.3: Khởi tạo chương trình

Bước 2: Chọn Theo mã PLC ở phần cứng: Cần lựa chọn đúng mã và đúng phiên bản của PLC tại phần cứng

Hình 3.4 : Chọn loại mã PLC

Bước 3: Setup địa chỉ IP: Lưu ý sử dụng địa chỉ IP không trung với địa chỉ của PC

Hình 3.5 Setup địa chỉa IP

Bước 4: Viết bảng symbol, ký hiệu để dễ kiểm soát chương trình hơn:

Bước 5: Bắt tay vào viết chương trình

Bước 6: Nạp chương trình cho PLC

3.3.2.2 Phương thức kết nối Ethernet

- Kết nối Laptop/PLC với PLC qua chuẩn kết nối Ethernet

Hình 3.9 : Kết nối PLC - PG

Network 1: Khởi động hệ thống

- Kiểm tra trước khi vận hành hệ thống, ta nên kiểm tra lại toàn bộ hệ thống để đảm bảo rằng các phần tử của hệ được kết nối đúng từ đó hệ thống sẽ vận hành tốt, giảm tối đa tình trạng lỗi trong quá trình vận hành Giúp cho người vận hành có thể dễ dàng vận hành hệ thống

- Kết nối nguồn khí cho hệ thống và bật Aptomat cung cấp nguồn điện cho mô hình

- Sử dụng nút bấm vật lý để điều khiển bật tắt và dừng hệ thống

Kết quả đạt được

Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Quang Huy cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn Cơ Điện Tử, em đã hoàn thành đồ án môn học, đạt được kết quả tốt.

“Nghiên cứu, thiết kế máy phun ép nhựa thủy lực”em đã hoàn thành được những nội dung sau:

- Tìm hiểu được cấu trúc cơ khí hệ thống

- Hoàn thành thuyết minh về cơ sở lý thuyết và nguyên lý hoạt động, xây dựng được mô hình

-Đưa ra giải pháp điều khiển tối ưu cho thiết bị nghiên cứu

-Thiết kế bản vẽ mô hình, sơ đồ lắp đặt hệ thống

Những kết quả chưa đạt được

Do kiến thức, kinh nghiệm còn hạn chế và thời gian có hạn nên đồ án này vẫn còn một số vấn đề chưa giải quyết triệt để

-Các thiết bị cơ khí vẫn chưa đạt được độ chính xác nhất

-Việc thay thế thiết bị, sửa chữa còn gặp nhiều khó khăn

Đánh giá kết quả và những tồn tại

- Sử dụng được các phần mềm như AUTOCAD, INVENTOR, FLUIDSIM, TIA V13, Kinco HMIware để thiết kế mạch điện và mô hình lắp đặt

- Hệ thống đã thực hiện được nhiệm vụ của đề tài và đáp ứng được các bài toán trong thực hành và giảng dạy

- Sử dụng được các thiết bị trong công nghiệp như máy cắt, máy khoan……

- Hình thành những kỹ năng cơ bản về lắp đặt và sửa chữa một hệ thống điều khiển tự động

Trong quá trình hoàn thiện đề tài, do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế Em kính mong sự giúp đỡ, cảm thông, cùng sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô

Sau thời gian thực hiện với nhiều cố gắng và sự nỗ lực của bản thân cùng với sự tận tình chỉ dẫn của thầy, tập đồ án tốt môn này của em đã hoàn thành đúng thời gian quy định Để thực hiện yêu cầu trên em đã nghiên cứu, tìm hiểu những vấn đề chính liên quan đến bộ điều khiển lập trình PLC như cấu trúc phần cứng, tập lệnh… bên cạnh đó em cũng nghiên cứu các tài liệu liên quan đến các thiết bị điện Có thể nói đồ án môn học điều khiển tự động rất quan trọng đối với sinh viên chuyên ngành cơ điện tử, nó là tiền đề để phát triển lên đồ án tốt nghiệp tới đây và cũng là bước tạo đà để thực hiện tốt các dự án sau khi tốt nghiệp

Trên đây là những nội dung mà nhóm em đã thực hiện trong đồ án này Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn sự tận tình chỉ bảo của LÊ QUANG

HUY cùng quý thầy, cô trong bộ môn CƠ ĐIỆN TỬ và các thầy giáo trong xưởng thực tập cơ điện đã tạo đã điều kiện để nhóm em nghiên cứu và chế tạo thành công sản phẩm, đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật, đúng tiến độ Kính mong quý thầy, cô xem xét, và góp ý để chúng em có kiến thức vững vàng hơn, rút ra kinh nghiệm vận dụng trong quá trình nghiên cứu và làm đồ án tốt nghiệp và sau này ra trường

Em xin chân thành cảm ơn!

Ngày đăng: 06/08/2024, 20:46

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

1.1. Sơ đồ công nghệ - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
1.1. Sơ đồ công nghệ (Trang 9)
Hình 1.2 Hệ thống hỗ trợ ép phun  Thân máy: Liên kết các hệ thống trên máy lại với nhau - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 1.2 Hệ thống hỗ trợ ép phun Thân máy: Liên kết các hệ thống trên máy lại với nhau (Trang 11)
Hình 1.3: Hệ thống phun  Các bộ phận chi tiết của hệ thống phun: - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 1.3 Hệ thống phun Các bộ phận chi tiết của hệ thống phun: (Trang 12)
Hình 1.6 Xy lanh ép từ phải qua trái - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 1.6 Xy lanh ép từ phải qua trái (Trang 15)
Hình 1.7 Nhựa hạt - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 1.7 Nhựa hạt (Trang 16)
Hình 2.1. Xi lanh - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.1. Xi lanh (Trang 25)
Hình 2.2 Gá xy lanh 1A - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.2 Gá xy lanh 1A (Trang 28)
Hình 2.3 Gá xy lanh 2A - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.3 Gá xy lanh 2A (Trang 28)
Hình 2.7 Cấu trúc chung - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.7 Cấu trúc chung (Trang 32)
Hình 2.8 PLC S7-1200 - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.8 PLC S7-1200 (Trang 34)
Hình 2.9 Catalog PLC - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.9 Catalog PLC (Trang 35)
Hình 2.10 : Ảnh Rơ le thực tế - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.10 Ảnh Rơ le thực tế (Trang 36)
Hình 2.12. Bộ nguồn 24V  Thông số sản phẩm: - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.12. Bộ nguồn 24V Thông số sản phẩm: (Trang 40)
Hình 2.13  Nút nhấn và ký hiệu - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.13 Nút nhấn và ký hiệu (Trang 41)
Hình 2.14  Dây điện - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.14 Dây điện (Trang 42)
Hình 2.16  Đầu cốt kim - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.16 Đầu cốt kim (Trang 43)
Hình 2.16  Cầu đấu - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.16 Cầu đấu (Trang 44)
Hình 2.18  Aptomat - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.18 Aptomat (Trang 45)
Hình 2.22 : Cảm biến pt100 - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.22 Cảm biến pt100 (Trang 46)
Hình 2.23 : Vòng gia nhiệt - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.23 Vòng gia nhiệt (Trang 47)
Hình 2.25. Bản vẽ mặt cắt các chi tiết - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.25. Bản vẽ mặt cắt các chi tiết (Trang 52)
Hình 2.27 Chi tiết cảo - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.27 Chi tiết cảo (Trang 53)
Hình 2.26  Chi tiết béc phun nhựa - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.26 Chi tiết béc phun nhựa (Trang 53)
Hình 2.22. Mô hình hộp nút ấn    Chú thích: - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 2.22. Mô hình hộp nút ấn Chú thích: (Trang 54)
Hình 3.1 Hệ thống hỗ trợ phun ép nhựa thủy lực - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 3.1 Hệ thống hỗ trợ phun ép nhựa thủy lực (Trang 56)
Hình 3.2 Phần mền Tia Portal - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 3.2 Phần mền Tia Portal (Trang 58)
Hình 3.4 : Chọn loại mã PLC - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 3.4 Chọn loại mã PLC (Trang 61)
Hình 3.3: Khởi tạo chương trình - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 3.3 Khởi tạo chương trình (Trang 61)
Hình 3.5  Setup địa chỉa IP - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 3.5 Setup địa chỉa IP (Trang 62)
Hình 3.7 : Viết chương trình - đề tài nghiên cứu và điều khiển hệ thống máy phun ép nhựa thủy lực
Hình 3.7 Viết chương trình (Trang 63)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w