Bài tập nhóm thiết kế hệ Điều khiển mô hình máy khoan tự Động

là mô hình máy khoan tự động với chu trình công nghệ như sau : © - Tự động kẹp chặt chỉ tiết sau khi đã có chỉ tiết vào vị trí xác định đo cảm biến p tác động, việc thực hiện kẹp phôi nà

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THANH PHO HO CHi MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

đà

BÀI TẬP NHÓM

THIET KE HE DIEU KHIEN

MO HiNH MAY KHOAN TU DONG

DANH SACH THANH VIEN:

1.1 Mô tả công nghệ

Hình 1.7 A⁄6 hình máy khoan tự động

> Trên hình 1.1 là mô hình máy khoan tự động với chu trình công nghệ như sau :

© - Tự động kẹp chặt chỉ tiết sau khi đã có chỉ tiết vào vị trí xác định đo cảm biến p

tác động, việc thực hiện kẹp phôi này được thực hiện do xi lanh D

© - Tự động đây chỉ tiết vào vị trí cần khoan sau khi cảm biến áp suất dị tác động Được thực hiện bởi xi lanh E

« - Tự động cô định chỉ tiết để chuẩn bị cho quá trình khoan sau khi chỉ tiết đã được

thoát mũi khoan khỏi chỉ tiết sau khi đã khoan xong Quả trình này được thực hiện bởi xi lanh A

® Động cơ khoan M tự động thực hiện quay thuận quay nghịch để khoan chỉ tiết

và thoát mũi khoan khỏi chỉ tiết

> Với công nghệ nhự trên ở đây ta sử dụng phương pháp GRAFCET đễ thiết kế cho công

nghệ khoan

1.2 Xác định tín hiệu điều khiến và cơ cầu chấp hành

- Chọn xi lanh A thực hiện nâng A” và A ha d6éng co khoan M với các tín hiệu điều

khién ap va a1

- Chọn xi lanh B thực hiện qua trinh B* kep chỉ tiết và quá trình Br nhá chỉ tiết dụng để

có định chỉ tiết trước khi khoan với tín hiệu điều khién bi va bo

- chọn xi lanh D thực hiện quá trình D” kẹp phôi va D nha phôi dùng để kẹp chặt chỉ

tiết chuẩn bị cho quá trình đây chỉ tiết vào vị trí cân khoan, tín hiệu điều khiển do va di

- chọn xi lanh E thực hiện quá trình E* đây phôi và quá trình E7 kéo về vị trí ban đầu ( không có chỉ tiết ) dùng để thực hiện quá trình đấy chỉ tiết vào vị trí cân khoan tín hiệu điều khiến eo và e@¿

- chọn động cơ M thực hiện quả trình quay thuận M” khoan phôi Và Mr quay nghịch

thực hiện nhả mỗi khoan khỏi chỉ tiết

1.3 Phân tích công nghệ

- Ở trạng thai ban dau thì đã có chỉ tiết vào vị trí cần khoan Thực hiện quá trình khoan

cho công nghệ này như sau:

> Xi lanh B thực hiện quá trình B” là kẹp chỉ tiết ở vị trí khoan Sau khi xi lanh B đã thực

hiện kẹp chặt chỉ tiết thì cảm biến b¿ sẽ tác động và máy khoan sẽ thực hiện đồng thời

hai chu trình sau :

e Xilanh A thực hiện qua trinh A* di xuống ,động cơ M thực hiện quá trình MỸ quay thuận dé thực hiện nguyên công khoan chỉ tiết

¢ XilanhD thực hiện quá trình D đi về vị trí ban đầu để chuẩn bị thực hiện di

trình A- đi lên và động cơ M thực hiện quả trình MF thực hiện quay ngược để thoát khỏi

chỉ tiết

Sau khi xI lanh D thực hiện xong quá trình D' thì cảm biến ao sẽ tác động và xI lanh E

sẽ thực hiện quá trình E- đi về vị trí ban đầu chuẩn bị di chuyển phôi

Đề tiếp tục thực hiện đưa chỉ tiết sang lỗ khoan tiếp theo thì phải đủ 2 nguyên công sau

e Xi lanh B thực hiện B' di chuyên ra và không kẹp chỉ tiết Cảm biến bọ xác định

e Xi lanh D thực hiện D” kẹp chặt chỉ tiết chuẩn bị thực hiện đưa phôi vào vị trí

lỗ khoan tiếp theo Cảm biến d: tác động

Sau khi hai nguyên công trên đã thực hiện xong tức là cảm biến bo va cam bién di déu tác động thì xi lanh E thực hiện quá trình E” đưa chỉ tiết vào vị trí lỗ khoan mới Cảm

biến e1 sé tac động khi chỉ tiết đã vào vị trí cần khoan mới

Vị trí lễ khoan mới chính là trạng thai ban đầu và bắt đầu một chu trình khoan mới lặp lại như trên Cảm biến e+ tác đông thì xi lanh B thực hiện nguyên công B* cố định chỉ tiết để chuân bị cho lần khoan mới

2 Sử dụng phương pháp GRAFCET để thiết kế hệ điều khiến

2.1 Lập GRAFCET I(GD:

xi lanh B kep chi tiết

ở vị trí khoan

xi lanh B đã kẹp chỉ tiết ở vị trí khoan

\

HH.»

Xuông

E

L}|

xilanh A đi xuống và

động cơ M quay

thuận

xi lanh A đi lên và

động cơ M quay

nghịch

fi anh Aa i én

xi lanh B đi ra không

kẹp chi tiet

[ xilanh B da dra

ị xỉ lanh D về vị trí

3 |ehuẩnbị đi chuyển

Tpit avd

chuan bj di chuyén

— xi lanh E kéo về vị

| ° |ytmdhháni

đây chỉ tiết

xi lanh E đã đi về vị trí ban dau

xi lanh D di vao dé

cố định chỉ tiết

xi lanh D đã di vào

cô chỉ tiệt

7

lên vị trí lỗ khoan mới

xi lanh E đã đây chi tiết lên

vị trí lỗ khoan mới Hình 1.2 /zw đồ GRAFCETI

2.2 Lap GRAFCET II ( GID):

+ ai

'

el

Hinh 1.3 Luu dé GRAFCET II 2.3 Xác định các hàm điều khiến cho mô hình máy khoan tự động

Đặt trạng thái RA bằng trạng thái ban đầu A- ,B,D* ,E*,M-

RAT=g+eiE"

RA = Bt

(B*)* = (m + aobodie1)RA

—> B* = ((m + aobodie:)RA + B* )A*D- (B*}=A*D-

(A*)* = biB*

=> At=(biBY+ AA

(Aty =A

(D)” = b;B*

(DY =E

(A) = aiA*

(A)=B

(B}'= aoAˆ

(By =E*

(E* = doD-

(Ey = D*

(D*)* = eoE-

(D*y = E*

(E*)* = boB'diD*

(E') = RA

Stop 18

re

domo D

E

Ea

_©aam55

bo 61B 63dig6S D

—

Hình 1.4 sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển mô hình khoan tự động

2.5 xây dựng sơ đồ mạch lực cho mô hình máy khoan tự động:

-_ Với sơ bộ chọn cơ cầu chấp hành như phần 3.I.2 ta chọn phương pháp điều khiễn là

điện khí nén rơle — tiếp điểm , sử dụng van 7/5/2

Hình 1.5 sơ đỗ mạch lực xi lanh A

L—_ ÏI

⁄

aL

=:[TÏ

7/5/2D

©

—D Ea

-“ 109

+

Hình 1.7 sơ đồ mạch lực xi lanh D

HM! )

E |_R

hạ

+

()

E

113

+

2.6 Giải thích nguyên lý hoạt động:

- Trạng thái ban đầu của công nghệ mô hình khoan ty déng A’ ,B’,D*,E*,M -Đóng aptomat AT khi đó mạch điều khiển có điện

-an nút ø(3;7) thì :

rơle RA(11;3) có điện đóng các tiếp điểm RA(3;7),(19;2 1)

Cắt tiếp điểm thường đóng RA(67;69)

- Ấn nút m(3;19) thì :

Rơle B(23;2) có điện

Các tiếp điểm B*(3;21),(25;27),(31;33) và B*(100;105) đóng lại Van 7/5/2B chuyên trạng thai “0” => “1” dan dén xi lanh B thực hiện quá trình B* có định chỉ tiết để chuẩn bị khoan

Tiếp điểm B*(7;11) cắt ra => rơle RA(1 1;2) bị mắt điện => mở các tiếp điểm RA(3;7),(19;21) và đóng tiếp điệm RA(67;69)

- Cuối hành trinh B* thi cảm biến bi tác động:

Rơle A*(29;2) và rơle D(35;2) có điện

Các tiếp điểm A*(3;27),(37;39) và A*(100;101) được đóng lại

Các tiếp điểm D.(3;33),(49;51) và D(100;1 11) được đóng lại

Van 7/5/⁄2A chuyên trạng thai tir “0” => “1” khi đó xi lanh A thực hiện chu trình A* đưa động cơ M xuống thực hiện khoan chỉ tiết

Van 7/5/2D chuyên trạng thai tir “1” => “0” khi đó xi lanh D thực hiện chu trinh D nha kep chỉ tiết

Các tiếp điểm thường đóng A*(21;23) và D(21;23) bi cat => role B* mat dién

và kết thúc hành trình B”

Các tiếp điểm B*(3;21),(25;27),(31;33) và B*(100;105) mở ra và tiếp điểm

B*(7;11) dong lai

- Cuối hành trình A* thì đã khoan xong chỉ tiết và cảm biến ai tác động

Động cơ M thực hiện quay nghịch Mr

Rơle A'(41;2) có điện

Các tiếp điểm A-{3;39),(43;45) và A-(100;103) được đóng lại

Tiếp điểm thường đóng A(27;29) mở ra => cắt điện rơle A*(29;2) kết thúc

hành trình A*

Van 7/5/2A chuyên trang thai tir “1” sang trang thai “0” => xi lanh A thực hiện

hành trình A- đưa động cơ M trở về vị trí ban dau

Khi role A*(29;2) mất điện thì các tiếp điểm A*(3;27);(37;39) và A*(100;101)

mở ra Đồng thời tiếp điểm thường đóng A*(21;23) đóng lại

- Cuối hành trình A- thì cảm biến ao tác động

Role B(47;2) co điện

Các tiếp điểm B(3;45),(61;63) và B(100;107) được đóng lại

Tiếp điểm thường đóng B(39:41) bị mở ra => ngất điện rơle A'(41;2) kết thúc

hành trình A- và M-

Van 7/5/2B chuyên trang thai tir “1” sang trang thai “0” khi đó xi lanh B sẽ

thực hiện hành trình B- không có định chỉ tiết

Các tiếp điểm A-(3;39),(43;45) và A-(100;103) được mở ra

Tiếp điểm thường đóng A'(27;29) được đóng lại

- Cuối hành trình D' thì cảm biến do tác động

Role E(S3;2) có điện

Các tiếp điểm E(3;51),(55;57) và E- (100;1 15) được đóng lại

Tiếp điểm thường đóng E(33;35) bị mở ra => rơle D{35;2) mất điện kết thúc

hành trình D-

Van 7/5/2E chuyên trạng thai tir “1” sang trạng thái “0” => xi lanh E sẽ thực

hiện hành trinh E-

Các tiếp điểm D'(3;33),(49;51) và D(100;11 1) được mở ra

Tiếp điểm thường đóng D(21;23) đóng lại

- Cuối hành trình E: thì cảm biến eo tác động

Rơle D'(59;2) có điện

Các tiếp điểm D*{3;57),(65;67) và D*(100;109) được đóng lại

Tiếp điểm thường đóng D*(51;53) bị mở ra => rơle E'(53;2) mất điện kết thúc

hành trình D*

Van 7/5/2D chuyển trạng thái từ “0” sang “1” => xi lanh D thực hiện hành trình

Dt

Các tiếp diém E(3;51),(55;57) va E(100;115) duge mé ra

Tiếp điểm thường đóng E(33;35) được đóng lại

- _ Khi đồng thời hành trình B và hành trình D* kết thúc thì các cảm biến bọ và cảm biến

dị đều tác động :

Role E”(69;2) có điện

Các tiếp điểm E*{3;67),(5;7) và E*(100;113) được đóng lại

Các tiếp điểm thường đóng E*(45;47),(57;59) được mở ra => rơle B'(47;2) và role D*(59;2) bi mat điện => kết thúc hành trình B- và hành trình D*

Van 7/5/2E chuyển trạng thái từ “0” sang “1” => xi lanh E thực hiện hành trình

E* day chỉ tiết vào vị trí lỗ khoan mới

- Khi xi lanh E thực hiện xong hành trình E* thì xuất hiện trạng thai ban đầu và các cảm biến ao, bọ ,dị,e+ đồng thời đều tác động cho phép rơle B*(23;2) thực hiện hành trình như ban đầu đã nêu ở trên

- Khoan tự động sé lặp lại các hành trình như trên đến khi an nút stop (1;3)

- Đề restart chương trình thỉ ta ấn nút R trên mạch lực