Thiết kế mô hình hệ thống lưu kho tự Động và phân loại theo khối lượng

Để thay thế cho những kho truyền thống như vậy thì hệ thống kho tự động được ra đời giúp giải quyết các hoạt động xuất nhập hàng một cách nhanh chóng và chính xác, quản lí hàng hóa dễ đ

_ BQ CONG THUONG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA DIEU KHIEN VA TU DONG HOA

—”2œ

DAI HOC DIEN LUC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

DO AN

THIET KE MO HINH HE THONG LUU KHO TY’

DONG VA PHAN LOAI THEO KHOI LUQNG

Giảng viên hướng dẫn : TS PHAM THI HUONG SEN

MUC LUC

LOI NOI DAU ooo cccecceccccccccceccsssessesessesseessesensesssssssesectesssesseesessetseessessieressensuetseeseeresesees 1 CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE HE THONG cecccccccesessessessessesessesssevsrsesevevereecenees 2

14.1 Sơ đồ khối phần điện hệ thống -2- 2 S1 21S1E1 21 121551112151 xxx 12

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHÂN CỨNG HỆ THÓNG 25c St ra 13 2.1 Yêu cầu kỹ thuật và quy trình công nghệ của hệ thống 722cc 13 21.1 Sơ đỗ khối của hệ thống - 2121 1 SEE11112112121111 2822212 ray 13 2.1.2 Yêu cầu kĩ thuật SẶ-Sn ST 2221211212121 net 14

2.2.1 _ Yêu cầu công nghệ S52 S 1T 1211212112112 2011 111 rry 14

2.3.1 Khối xử lý trung tâm 5 s2 12 22221121 ng nen 17 2.3.2 Khối đầu vảo s1 tt ng H2 H2 ng ng 20 2.3.3 Khối công suất c.cs n1 HE 2101121212121 re re 24

2.3.5 Khối nguỗn S2 22 HE EHn1 122121 te 31

2.5 Sơ đồ đấu nối thiết bị - 512111 1 12111121121211111121 21121212 crrve 34

3.2.3 Xác định thông số điều khiển động cơ 2 trục X, Y cà 40 3.3 Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL, VÌT7 -s- 5s 1212111211211 2 41 3.3.1 Kếtnối PLC với PC qua giao thức TCP/IP - 2 2EcE2x2xcze2 41 3.3.2 _ Thiết lập project trên WINCC 55 21 2221212012121 nên 44 3.4 Chương trình điều khiến 2 5c SE 111211211111112111121 011211 121i 46

KET QUA VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ©5 1 SE12E1151221111111 117111212111 rree 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO S2 Sa 3 E1 132111551211122151152112155 215.55 1x re 67

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.2 Kho nhập xuất ASRS 2-52 1 S121 1121121211111212112121 11112121 4 Hinh 1.3 Hệ thông quản lí của kho ASRS 522222 21221221221221221127211221 2212 e6 5

Hith 1.7 KG di dng 3Ô 8 Hinh 1.8 Co cau vit me dai 6c Di cece ces tees teetesesteeeseeestestesstsstessesessesieesenseee: 10

Hình 1.10 Mối ghép - - 5 S19 1211211111121121121121 1112121112211 1 e1 nga 11 Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống S2 SE 1E1111211211111211 12111101202 12121 11 ru 13

Hình 2.3 Ông xy lanh khí nén -2 +22s£SEt2E12EE22212211 2112112112112 e6 16

si 0Ä 9$ i6 1 17

Hình 2.6 Sơ đồ đấu nối PLC §7 1200 2¿©2222222222122211221122712711211211221 2 c2 20 Hinh 2.7 Cảm biến dùng tiếp điểm PNP 52 2 2112212512112711 1122112121121 12c te 21 Hình 2.8 Cảm biến dùng tiếp điểm NPN - 1 5c 21 2222121212111 021222 reg 21 Hình 2.9 Nút nhắn nhả 2: 22 2222222232231 2511221127112711121127112711171112712720 121.50 22

Hình 2.15 Thông số kích thước Relay LY2N DC24 2 51122 9212211 12112112 xeg 26

Hinh 2.18 Van din ter 5/2 E 28

Hinh 2.22 Nguồn tô ong CR-120W 51 22 2122212222112112212121222122E re 31

Hình 2.24 Mạch điều khiễn - ¿©2222 221221122311231271127111211271127112711211 22 c2 35

Hình 3.3 Biểu tượng phần mềm lập trình - -© 2 2EE2E92EES2£EE2EE222122127227222222E2 41

Hinh 3.6 Giao diện phần mềm TIA Portal 2- 2 221212221221 11221221 11221112212 2Xe2 42

Hình 3.9 Thiét lap project trên WTINCC 5-21 222 1222122122112112712112211221 22 e2 44

Hình 3.10 Chọn loại truyền thông đề kết nỗi giữa WinCC và PLC §7-1200 44 Hình 3.11 Kết nối network của PLC và PC-System đề kết nỗi với nhau 45 Hình 3.12 Vào màn hình WTINCC 5 1S 1112211211 1121212121221 211g 45

Hinh 3.14 Giao điện giám sát chế độ điều khiển bằng TAY oo eececcccctececteeesceteeeeettseeees 65

DANH SACH BANG

0 NH0 NH ẳỶẢ 15

Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật ống xy lanh kí nén 2 đầu 2-22 s2£z2£z2£z£zz£zzxz2 16 Bảng 2.3 Thông số kĩ thuật của CPU 1214C DC/DC/DC - 5522222222222 20

Bảng 2.5 Thông số kĩ thuật của nút nhân nhả LA38- 1 1D -2- s22222£22E2£2222zz2 22

Bảng 2.8 Thông số kĩ thuật Driver Step TB6600 - 2 22221 2221222222227 271221 2e 25 Bảng 2.9 Thông số kĩ thuật của Relay Onrom LY2N -+©222222222E2222E2222222 26 Bảng 2.10 Thông số kĩ thuật Step Motor 77KA⁄-K049 2c c2 27 Bảng 2 11 Thông số van điện từ s- 2-21 2221211 1211211112111 0112121121 11g 29 Bảng 2.12 Thông số kĩ thuật đèn báo AD16-22D§ 2-22 S222E2221221221222 2212222 30 Bảng 2.13 Thông số kĩ thuật nguồn tổ ong CR-120W -25- 2222222222122 22E te 31

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, xã hội ngày cảng phát : triển mọi công ty, tổ chức đều cố gắng tối ưu hóa dây chuyên sản xuất cũng như chuỗi cung ứng của minh Kho có một vai trò vô cùng quan trọng trone chuỗi cung ứng đó Là một phần cốt lõi của quản lý hậu cần, kho của bạn không chỉ là một hoạt động phụ trợ lưu trữ hàng hóa, vật liệu hoặc tài sản

Đó còn là một liên kết quan trọng cơ bản cho sự thành công của chuỗi cung ứng lớn hơn mà nó được kết nối Các vẫn đề hoặc sự chậm trễ trong hoạt động kho có thê chảy xuôi dòng để tác động đến việc lập hóa đơn, dòng tiền và sự hài lòng của khách hàng

Hệ thống nhà kho cũ truyền thống chủ yếu phụ thuộc vào sức người là chính đã

không còn phù hợp với thị trường hiện nay Để thay thế cho những kho truyền thống

như vậy thì hệ thống kho tự động được ra đời giúp giải quyết các hoạt động xuất nhập hàng một cách nhanh chóng và chính xác, quản lí hàng hóa dễ đàng hơn, tối ưu được không gian kho bãi và rất nhiều những tiện ích khác nữa

Sau thời gian học tập tại trường, được sự chỉ bảo hướng dẫn nhiệt tỉnh của thay

cô giáo trong Khoa Điều khiển và Tự động hóa, chúng em đã tích luỹ được vốn kiến thức nhất định Được sự đồng ý ý của nhà trường và thay cô giáo trong khoa chúng em

lựa chọn dé tai: “THIET KE MO HINH HE THONG LUU KHO TU DONG VA PHAN LOẠI THEO KHÔI LƯỢNG”

Đồ án tốt nghiệp của chúng em gồm ba chương:

Chương 1 Tổng quan về hệ thống

Chương 2 Thiết kế phần cứng

Chương 3 Thiết kế điều khiến hệ thông

Bằng sự cố gang nỗ lực của nhóm và đặc biệt là sự giup đỡ tận tình, chu đáo

của cô Phạm Thị Hương Sen, em đã hoàn thành đỗ án đúng thời hạn Do thời gian làm

đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô để đồ án này được hoàn thiện hơn nữa

Chung em xin chân thành cảm ơn cô Phạm Thị Hương Sen và các thầy cô giáo trong Khoa Điều khiến và Tự động hóa đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong thời

CHUONG 1: TONG QUAN VE HE THONG

Nền công nghiệp nước ta nói riêng và thế giới nói chung đang ngảy cảng phát triển Các kho hàng lớn trên thế giới ngày nay xuất hiện ngày cảng nhiều, cảng đòi hỏi công nghệ mới dude ap dung dé quan li va xuat nhập hàng một cách dễ dàng Trước đây, hàng hóa thường được nhập xuất vào kho chủ yêu bằng sức người nhưng hiện nay

để tối ưu không gian của kho hàng cũng như tiết kiệm thời gian hơn, quản lí hàng hóa

dễ dàng hơn thì việc nâng cấp, cải tiến các kho hàng trở nên hiện đại là vô cùng cần thiết

Trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngày nay sản xuất ngày cảng phat triển, hàng hóa làm ra càng nhiều đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội mà những kho hàng cũ và thú công đã không còn đáp ứng được yêu câu lưu trữ lớn của quá trình công nghiệp hóa Từ đó đã nảy sinh cân có những kho hàng hiện đại đáp ứng yêu cầu của sản xuất và khắc phục được những hạn chế của các kho hàng cũ

Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa, các hệ thống nảy rất đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện Nhưng trong đó chủ yếu là

sử dụng nhân công đề bốc dỡ hàng hóa, các thiết bị bốc đỡ hàng là các máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho

Nhìn chung, các nhà kho hiện nay có các nhược điểm sau:

- _ Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa

- _ Không phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường đề chung với nhau trong 1 kho)

- _ Rất khó kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào trong kho

Với sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thê quản lý tốt hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các hệ thông kho tự động được sử dụng robot đề vận chuyển hàng hóa, điều này đồng

nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thông kho tốn khá nhiều chi phi cho

việc vận chuyên hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa được bảo quản tốt, thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm được nhân công, tạo ra một kho hàng thông minh hơn, an toàn và chính xác hơn

Dưới đây là một số thiết bị bốc dỡ thường được sử dụng:

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Phan mềm gồm có phần mềm quản lí các con robot lấy cất hàng (Crane Control

Software) va phan mém quan li hang hoa (Warehouse Management Software)

Phần cứng bao gồm các hệ thông giá kệ cô định (Static Racking), các robot lay cat hang (Warehouse Cranes), h¢ thong cdc bang tai van chuyén hang (Conveyors) va

hệ thống các cửa tự động xuất nhập hàng (Automated Doors)

Tại các nước phát triển chang han như Anh, Pháp, Mỹ, Đức, nhà kho tự động

đã xuất hiện từ lâu nên rất pho bién trong các nhà máy, kho xưởng ở đây Loại kho này

ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu cao về tốc độ xuất nhập, quản lý chuyên nghiệp trong

môi trường làm việc khắc nghiệt

Giải pháp này được đánh giá là tối ưu cho các kho hàng đông lạnh do những ưu điểm và mức đầu tư hợp lý mà giải pháp này mang lại như:

- Mật độ lưu trữ cao: Do giải pháp này tận dụng được chiều cao và đường chạy của

robot nho nên diện tích sử dụng sẽ ít hơn những giải pháp khác, so sánh trên cùng khả

năng lưu trữ giúp tiết kiệm chỉ phí đầu tư cho điện tích sử dụng, xây dựng và hệ thống lạnh

- Công nehệ chuyển đường cho phép chỉ cần một con robot cho một nhà kho giúp tiết kiệm đáng kề chi phí đầu tư

- Tốc độ xuất nhập cao trung bình 1 tấn hàng / phút / robot

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

SG cá» 279

Hình 1.2 Kho nhập xuất ASRS

- Không cần hệ thống chiếu sáng, tiết kiệm chi phi dau tư hệ thống chiếu sáng, chi phí

bảo trì, chi phí vận hành

- Thất thoát nhiệt thấp: Thất thoát nhiệt xuống đất, qua các cửa ra vào, bù nhiệt cho hệ

thông chiếu sáng là những nguồn thất thoát nhiệt chính trong các kho lạnh Sử dụng

diện tích nhỏ hơn các giải pháp khác nên thất thoát nhiệt xuống đất sẽ thấp hơn, hơn nữa do không cần sử dụng hệ thống chiếu sáng nên phần thất thoát nhiệt này bị loại

trừ

- Tối ưu hóa không gian nhà kho: ASRS mang lại một lợi ích khác cho các nhà kho bị

hạn chế do không gian nhỏ Bằng cách tận dụng tốt không gian có sẵn trong cơ SỞ, ASRS có thể loại bỏ nhu cầu thiết kế lại hoặc mở rộng không g1an tốn kém ASRS

thường dùng lối đi hẹp hơn so với xe nâng do con người vận hành; giá đỡ có thế vận

hành không gian theo chiều đọc, và tự động hóa cho phép lưu trữ mật độ cao mà các

phương tiện truyền thông khó với tới

Ngoài ra với hệ thông cửa ra vào tự động và có phòng cách ly nên thất thoát nhiệt sẽ là rất thấp, siảm điện năng và thời gian xả đá của hệ thống lạnh

- Không sử dụng lao động trong kho: tiết kiệm chi phí nhân công, quản lí, bảo hiểm vả

thiết bị hỗ trợ

- Quản lí chuyên nghiệp và hiệu quả nhờ phần mềm quản lí kho kết hợp với công nghệ

mã vạch (Barcode), thẻ từ (Transponder) hay ma QR (Quick Responce) giup giam chi phí quản lí và nhân công, đồng thời cũng dễ dàng đạt được các tiêu chuân ISO để tạo

lợi thế cạnh tranh

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Hinh 1.3 Hệ thống quản lí của kho ASRS

môi hành lang có một hay nhiêu máy xêp, dỡ tự động Hai bên hành lang là các khoang chứa hàng Đầu mỗi hàng lang là trạm xếp dỡ Các trạm xếp dỡ liên hệ với nhau theo hệ thống băng chuyên

Nhìn chung kho tự động được cầu thành từ 2 phan:

xe tự hành, máy nâng

- Hệ thống băng tải:

+ Hệ thông băng tải gâng như có thể mang theo mọi thứ xếp trên chúng và được sứ dụng để giúp đỡ nhiều chức năng của kho hàng Băng tải có rất nhiều loại và mỗi loại được sử dụng để vận chuyền các loại hàng hóa khác nhau

+ Băng tải dây đai và dây chuyên linh hoạt giúp xử lí các vật phâm có hình dạng nhỏ hoặc không đều hoặc khi cân thay đôi độ cao

+ Băng tải con lăn rất hữu ích khi các mặt hàng lớn hơn

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Hệ thống lưu trữ

Hiện nay có rất nhiều kiểu dáng cũng như mẫu khác nhau về khung kệ của một

kho hàng nhưng tựu chung lại khung kho hàng cần phải được đảm bảo được các yếu tố

như dưới sau:

- Khung phải có tính thâm mĩ: Kệ kho hàng cũng góp phần tạo nên diện mạo của nhà

kho, vỉ thế nên lựa chọn những kệ cho thiết kế thông minh, màu sắc hài hoa va mau

sơn của xưởng Không nên chọn những kệ nhiều màu vỉ dễ gây rối mắt và không được hải hòa về mặt thâm mĩ

- Khả năng chịu tải của kệ: Tùy vào trọng lượng và đặc điểm của hàng hóa mà lựa chọn kết cau, vật liệu làm khung cho phù hợp

- Khung kho hàng phải phù hợp với diện tích sử dụng của kho cũng như không gian

hoạt động của robot chuyên hàng

Các loại giá, kệ kho hàng phô biến hiện nay:

Hinh 1.6 Ké Selective

Kệ Selective được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: Thực phẩm, co khí, hàng tiêu dùng, linh kiện sản xuât, có thê chịu được điêu kiện bảo

quản khắc nghiệt như kho lạnh với nhiệt độ -600C

+ Tối đa diện tích sử dụng kho + Xuất — nhập hàng hóa dễ dàng

+ An toàn cho hàng hóa và con người + Kiểm soát tồn kho tốt, định vị được hàng hóa qua hệ thông mã vạch tích hợp

+ Lưu trữ các tài liệu, chứng từ quan trọng

+ Các vật tư, công cụ dụng cụ đắt tién,

+ Sử dụng linh hoạt, đạt độ an toàn cao, nhất là trong quản lý

- Kệ driver In:

Là loại kệ để hàng trong kho đồng nhất sản phẩm, có khả năng lưu trữ mật độ hàng

hóa lớn, hiệu quả đâu tư cao, loại bỏ diện tích kho dành cho lôi di

+ Tối đa diện tích sử dụng trong kho

+ Hàng hóa sâu bên trong vẫn có thé lây ra dễ dàng nhờ hệ thống xe nâng

+ Phù hợp thiết kế với giải pháp “FILO” hoặc “FIFO”

+ Phù hợp chứa thực phẩm trong các ngành thủy sản, kho lạnh

+ Giảm diện tích dành cho lỗi đi xe nâng hảng

+ Ké Drive in dat d6 an toan cao trong sử dụng

thông kệ trên em chọn khung kho hàng theo kiêu kệ selective nhưng đơn giản hơn đê phủ hợp với đồ án của mình cũng như đề dàng trong quả trình lắp đặt và sử dụng

1.3 Phương án thiết kế

Thiết kế cơ cấu nâng hàng

Vai trò của cơ cấu nâng hàng: Cơ cấu nâng hàng là một phần không thể thiếu

trong hệ thông kho hàng tự động Nó đóng vai trò vận chuyên hàng hóa ra vào kho

Kích cỡ của cơ cấu nâng hàng phụ thuộc nhiều vào kích cỡ của kho hàng Tùy thuộc vào hình đáng kho hàng cũng có những yêu cầu cụ thể mà cơ cấu nâng hàng có thể có

số lượng bậc tự do khác nhau Đối với các mô hình kho chứa nhỏ cơ câu nâng hàng

8

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

thường có ít

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

nhất từ 3 đến 4 trục chuyền động Trong trường hợp đồ án này bao gồm ba chuyển

động theo hệ trục tọa độ Oxyt

- Trục Z: sử dụng xy lanh khí nén

Uu diém:

Truyền động khí nén sử dụng sức mạnh của khí nén Những động cơ này vốn đã đáng tin cậy do có ít bộ phận chuyên động, giá rẻ và phản ứng nhanh Trong ngành công nghiệp robot, các cơ chế chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng bật - tắt hoặc gap va thả

- Truc X-Y:

Sử dụng động cơ điện bởi: Động cơ điện là thiết bị cơ điện tạo ra chuyển động bằng cách biến năng lượng điện thành cơ khí Các bộ truyền động nảy là tùy chọn ưa thích trong chế tạo cơ cấu bởi một số ly do sau:

- Điện là một nguồn cung cấp rộng rãi

- Các cơ chế này phù hợp cho tất cả các kích cỡ

- Chúng nhỏ gọn và nhẹ nhưng có tỷ lệ chuyên đôi năng lượng lớn, độ chính xác và độ lặp lại tuyệt vời

- Ô nhiễm trong môi trường làm việc là bằng không

- Hệ thống truyền động điện mạnh mẽ và dé bao tri

Bên cạnh đó động co điện cũng có một số nhược điểm như khi tải trọng lớn, sẽ cần sử dụng động cơ có công suất lớn dẫn đến giá thành cao; kích thước, trọng lượng của động cơ cảng lớn cảng ảnh hướng đến thiết kế cơ khí Vậy nên khi ứng dựng vào thực tế cần cân nhắc tải trọng của hàng hóa để quyết định đến hình thức dẫn động cho cánh tay robot

Do đó, trong đồ án kho hàng tự động lần này sử dụng phương án dẫn động bằng

động cơ điện do động cơ được sử dụng phổ biến, nho gon, nhiều mức công suất và nhiều chủng loại động cơ để lựa chọn; động cơ truyền được nhiều dạng chuyền động khi kết hợp với các cơ cầu truyền động khác nhau; động cơ đem lại tính linh hoạt cao

khi điều khiển được vị trí và tốc độ

Đề có thể tạo nên một cơ cấu nâng hàng thì cần phải có các cơ cấu truyền động Các loại cơ cầu truyền động phố biến như sau:

Cơ cấu vít me - dai óc truot:

Vit me — dai éc la cơ cấu truyén động biến truyền động quay thành chuyển động

tịnh tiền Truyền đông vít me — đai ốc có 2 loại là vít me — đai ốc trượt va vit me dai dc

bi Co cau vit me — đai Ốc trượt có những đặc điểm sau:

- _ Độ chính xác truyền động cao, tý số truyền lớn

- Truyén động êm, có kha năng tự hãm, lực truyền lớn

- Hiệu suất truyền động thấp nên ít dùng đề thực hiện những chuyên động chính

Cơ cấu vít me bí: Cơ cấu đai ốc vít me bị là cơ cấu chấp hành trượt dẫn hướng

được sử dụng trong nhiều máy móc công nghiệp hiện nay

Cơ cầu bao gồm 3 bộ phận chính: đai Ốc vitme bị, trục vít me và gối đỡ trục vit

me Đai ốc vitme bị có cấu tạo dạng ổ bí, gồm phần vó ngoài và lớp bên trong có các rãnh bi Trục vitme bí đâm xuyên qua đai ốc vitme bí Giữa hai thiết bị này có một lớp

bí thép, chạy dọc theo các rãnh của đai ốc vitme bí Nhờ có lớp bí thép này, quá trình

10

Nguyên Khánh Hùng Khôi

truyền động của máy móc sẽ ít ma sát, trơn tru, mượt mà hơn Gối đỡ trục vitme là thiết bị có vai trò giữa trục vitme để dẫn động vitme bí theo động cơ thông qua khớp nối

Ba thành phần nảy tạo thành cơ cấu đai ốc vitme bị hoàn chỉnh có vai trò chuyên đổi từ chuyển động quay sang chuyền động tịnh tiến

Hình 1.8 Cơ cấu vít me đai ốc

bi Co cau vit me dai ốc bí có những đặc điểm sau:

+ Tổn thất ma sát ít nên có hiệu suất cao, có thể đạt từ 90 — 95 %4, + Luc ma sat gan nhu không phụ thuộc vào tốc độ chuyên động nên đảm bảo chuyên động ở nhựng vận tôc nhỏ

+ Hầu như không có khe hở trong mối ghép và có thể tạo ra lực căng ban đầu, đảm bảo độ cứng vững hướng trục cao

Vi những ưu điểm đó vít me đai ốc bi thường được sử dụng cho những máy cần

có truyền động thắng chính xác như máy khoan, doa tọa độ, các máy điều khiển

chương trinh sô

- Ưu điểm:

+ Chịu lực tốt: Là sản phẩm được cấu thành từ nguyên liệu nhôm hợp kìm nên

nhôm có khả năng chịu lực tốt Thông thường thanh nhôm định hình có thiết kế các

khoang rỗng để tăng độ cứng như chiều dày của nhôm, các ranh nhôm và các vách kỹ thuật đều được đo và thiết kế cân thận nhất Sản phẩm Nhôm định hình có các cầu nỗi cách nhiệt, các gân tăng cứng và các rãnh khoảng trống nhiều nên làm tăng được khả năng chịu lực của sản phẩm

+ Độ thấm mỹ cao: Các cửa kính làm từ nhôm định hình có tính thấm mỹ cao, vách nhôm tuy có độ dày mỏng hơn các thương hiệu khác nhưng lại có kết cầu lớn nên vừa tăng được tính thâm mỹ lại đảm bảo được khả năng chịu lực từ bên trong Quy khách có thê yêu cầu phối hợp với các màu kình khác nhau để phù hợp với không gian sống cũng như màu sắc chủa đạo của ngôi nhà

+ Cách nhiệt và cách âm tốt: Nhôm định hình có khả năng chịu nhiệt độ cao, các phân tử nhôm liên kết chặt chẽ tạo nên một hệ khung nhôm cửa kính có khả năng cách âm tốt

+ Trọng lượng nhẹ: Trọng lượng của nhôm định hình là nhẹ nhất vời nguyên liệu sản phẩm có độ dày mỏng nhất Thế nên sẽ làm giảm được tải trong và sức ép cho các công trình, đồng thời cũng øiúp dễ di chuyền và lắp đặt hơn

- Nhược điểm:

+ Chưa có nhiều mẫu mã cho khách hàng lựa chọn

+ Tuổi thọ: Sau nhiều năm sử dụng sản phâm Nhôm định hình cần được bảo dưỡng và thay thế để đảm bảo

Trong khuôn khổ đồ án lần này, chúng em chọn sử dụng nhôm định hình để làm

khung cho kho hàng tự động vì những ưu điểm của nhôm định hình đáp ứng được các

nhu cầu dé ra và các hàng hóa sử dụng trone đồ án này cũng có tải trọng nhỏ

Khung kho hàng được hình thành bằng việc ghép các mối nỗi lại với nhau bằng các mối nối Kích thước của kho hàng được xác định dựa trên số lượng các ô chứa

hang voi các giá trị mà ta mong muốn

Hình 1.10 Mối ghép

12

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Trong mô hình kho hàng của đồ án với yêu cầu kho hàng có bốn ô chứa hàng chia thành 2 tâng và 2 cột

Bên cạnh khung hàng là khu vực đề cánh tay nâng hàng Phần cánh tay cơ khí

được thiết kê nhỏ gọn đảm bảo không gian hoạt động năm trong phân khung kho hàng

Từ các thông tin trên ta tính toán được chiều đài, chiều rong va chiều cao của

khung kho hàng như sau:

+ Chiều dài khung kho hàng: 300 mm

+ Chiều cao khung kho hàng: 400 mm

+ Chiều rộng khung kho hàng: 120 mm

Ta sử dụng các thanh nhôm định hình với hình dạng có sẵn để phép nối thành

khung kho hàng hoàn chỉnh với các kích thước đã tính toán sắn ở trên

Phần dé cua cac 6 chita dung dé dat vat liéu hoặc các chỉ tiết có khối lượng không đáng kẽ Nên ta sử dụng đề làm băng những tâm gỗ kích thước 60 x 80 x 1.5 cm

thông phân loại sản phâm và lưu kho sản phâm theo khôi lượng

Hệ thông gồm những cụm chính:

- _ Cụm loadeell để cân khối lượng: gồm 3 mã cân: 0- 10 g, 10-15 g, trên 15g

- _ Khu vực kho hàng chứa sản phẩm gồm 3 ô chứa hàng 2 tầng, mỗi 1 mã cân sẽ

đưa vào kho hàng khác nhau

1.4.1 Sơ đồ khối phần điện hệ thống

+ Hệ thống điều khiển: PLC

+ Hệ thống vân chuyển: Sử dụng xy lanh khí nén và trục vitme kết hợp với động cơ bước

+ Hệ thống dẫn động: Dẫn động bằng cơ cầu vitme

+ Điện áp cung cấp: Điện áp xoay chiều 220V, điện áp một chiều 24V

1.4.2 Sơ lược về nguyên tắc làm việc

Ân nút Start hệ thong bắt đầu làm việc Tiến hành đặt sản phẩm vào trạm cân

Hệ thông tiến hành cân trong vòng 3s, sau khi cân xong tủy thuộc vào đải cân mà cơ

cầu đưa sản phẩm vào kho tương ứng

- Với dải cân 0— 10g sẽ đưa vào kho hàng 1

- Với dải cân 10 — 15 g sẽ đưa vào kho hàng 2

3 Ấn nút Stop hệ thống ngừng hoạt động

13

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

CHUONG 2: THIET KE PHAN CUNG HE THONG

2.1.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Nút nhắn _ + +—» Relay trung gian ——} Van điện từ

x Driver Động cư bước trục X Cam biên quang —* H Độ hước tac V

BỘ ĐIÊU KHIÊN HN So iene ee

Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thông

- _ Khối nguồn - cung cấp các dải điện áp để làm cho toàn bộ hệ thống hoạt động cụ

thé như sau:

- 220V AC: cap nguồn cho bộ xử lý trung tâm PC

- 24V DC: cap ngudn cho cam biến, đèn báo hoạt động, bộ điều khiến PLC

loadcell sau đó truyền tín hiệu cho bộ xử lý trung tâm

- _ Khối điều khiến của hệ thống sé tiếp nhận tín hiệu từ đầu vào để xử lý và đưa ra tín hiệu điều khiển cho hệ thống Đề thực hiện được cần phải có những thiết bị sau:

+ Khối đầu vào gồm: nút nhân, cảm biến, công tắc hành trình gửi tín hiệu về PLC

+ Loadcell sử dụng để cân khối lượng sản phẩm

+ Bộ khuếch đại loadcell: chuyển tín hiệu analog từ loadcell về tín hiệu số gửi về

PLC

- _ Khối công suất - nhận tín hiệu điều khiến từ bộ xử lý trung tâm, bao gồm bộ

Driver, Relay trung gian để điều khién động cơ bước và van điện từ

- _ Khối cơ cấu chấp hành - tại đây sẽ bao gồm đèn báo và các cơ cấu động cơ để thực hiện các tác vụ của hệ thống

- May tinh giam sat (PC): giam sát toàn bộ hệ thống

- Khéi HMI/WinCC - phần mềm của TIAPORTAL sẽ quản lý các giao diện để sử

dụng nhanh hơn và hiệu quả hơn

14

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

2.1.2 Yêu cầu kĩ thuật

-_ Đối tượng nghiên cứu thiết kế: Nghiên cứu thiết kế mô hình phân loại sản phâm vả lưu kho theo khối lượng

Loại hàng hóa mô hình đưa vào có kích thước (dài x rộng x cao): 3 cm x 4em x

2cm, khối lượng 50g, 100g, 150g tương ứng thê thuận lợi cho việc phân loại hàng hóa

(nâng hạ hàng lên xuống kho)

- Sản phẩm khi hoàn thiện phải đảm bảo chắc chăn, linh hoạt, vận hành êm ái, dễ vận hành bảo dưỡng

2.1.3 Nguyên lí công nghệ

Sau khi đã phác họa được sơ đồ khối, nhóm đặt ra quy trình công nghệ

chung cho hệ thông điều khiến, từ đó tìm hiểu những vật tư phù hợp đáp ứng yêu

câu công nghệ

- _ Quy trình công nghệ chung khi có hàng vào

Khi có hàng ở trạm cân —> Cảm biến xác nhận đã có hàng vào —>Loadcell tiến hành

cân khối lượng — Khi đã xác định được khối lượng — Cơ câu trục X-Y di chuyền đến vị trí can — Co cau xy lanh gap hang — Co cau truc X-Y di chuyển đọc theo kho hàng

và đến vị trí kho chứa — Đúng vị trí kho — Tới tọa độ nhất định cơ cấu xy lanh đây ra dé

đưa hàng vào ngăn hàng — Cơ cầu xy lanh hạ xuống, để hàng lại ngăn v và về vị trí ban

đầu — Tiếp tục chờ đến đến khi có hàng tiếp theo vảo

Chế độ làm việc đề tăng thêm tính linh hoạt, hệ thông kết hợp 2 chế độ tự động (Auto)

và thủ công (Manual) vào điều khiến:

- _ Chế độ tự dong (Auto)

Hàng khi đưa vào vị trí trạm cân, hệ thống tiến hành phân loại sau đó cơ cầu trục và xy lanh dua hang vao dung kho quy dinh

- _ Chế độ thủ công (Manual)

Hàng khi đưa vào vị trí chờ để lưu kho, người vận hành sẽ chọn vị trí hàng mong

muốn và đưa lệnh cơ cấu trục và cơ cầu xy lanh mang hàng vào đúng nơi người vận

hành đặt ra

Mô hình hệ thống tự động hóa của em được thiết kế dựa trên tham khảo các kho

hàng tự động trên mternet, gôm cả xe tự hảnh chở một tay máy chạy dọc theo đường ray ở bên cạnh một giá hàng nhiều tầng, tay máy có tác dụng đưa hàng vào các ngăn, tay máy có thê di chuyên lên xuống

2.2.1 Yêu cầu công nghệ

- Cơ câu xy lanh có thê đưa hết sang bên kho hàng

15

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

2.2.2 Phân tích đai ốc vitme, xy lanh khí nén

Dai dc vitme dc vitme

Vitme dai ốc bí là một chỉ tiết máy có chuyển động tiến lùi giúp chuyên động

có độ chính xác cao và duy trì hoạt động ổn định sau quá trinh lâu dai No gồm vỏ ngoài vả những viên bị thép chạy dọc trên những rảnh bị bên trong é

BO vitme dai dc bi thường bao gồm trục vitme và đai Ốc bị Ngoài ra còn có

một số phụ kiện khác như: gối đỡ trục vitme, gá áo nhôm, khớp nối trục mềm

Hình 2.2 Đai ốc vitme Bảng 2.1 Thông số vitme

Đầu trục vitme (Nối với động cơ) | 6 mm

Vitme đai ốc bí được sử dụng cực kỷ rộng rãi nhờ những đặc tính ưu việt của

nó Nó tạo ra hiệu quả trone hệ thống sản xuất Nó vận hành với ma sát khá thấp, chuyền động có độ chính xác cao, hiệu suất bộ truyền cao Nó được ứng dụng vào

nhiều máy móc cơ khí, hệ thống tự động hóa, đó là máy móc công nghiệp, máy công

cụ, máy móc điện tử Ngoài ra, còn được áp dụng trong các loại máy ¡n ấn, chế biến giấy, máy tự động, dệt may, máy vận chuyền, robot, dụng cụ đo kiểm,

16

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

2.2.3 Chọn phương án thiết kế 2 trục X, Y

Để truyền động 2 trục X, Y sao cho thật chính xác, những vật tư đóng vai trò chính được chọn đề sử dụng là:

Động cơ bước - tạo ra chuyển động quay và mô men øiúp di chuyền toàn bộ cơ cầu theo trục X dọc theo trục

Động cơ bước - tạo ra chuyển động quay và mô men øiúp di chuyên cơ cấu xy lanh

nâng lên, hạ xuông theo trục Y dọc theo trục

Đai Ốc vitme — truyền chuyền động lên phía trục X, Y giúp cho chuyên động sang

ngang được cân bằng, êm mượt, tránh xảy ra hiện tượng không đồng tốc dẫn đến

toàn bộ hệ bị kẹt

Ống xy lanh khí nén gồm xy lanh 2 ty và xy lanh kẹp - chuyên động xy lanh linh hoạt theo nhu câu của bài toán

2.2.4 Chọn phương án thiết kế trục Z,

Phương án thiết kế trục Z sử dụng xy lanh khí nén

Khí nén là một dạng năng lượng an toàn, an toàn với môi trương là một dạng năng lượng dối dảo, có sắn ngoài thiên nhiên như kiều năng lượng g1ó, năng lượng mặt trời, năng lượng nước

Xy lanh khí nén vận hành êm ái, sử dụng khí nén nên sạch sẽ, an toàn không gay cháy nô, có độ ôn định cao, kết câu gọn nhẹ

17

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Ap suat toi thiéu khi van hanh | 0.1 Mpa

2.3 Lựa chọn thiết bị

2.3.1 Khối xử lý trung tâm

Trong công nghiệp có nhiều bộ điều khiến phô biến khác nhau, tuy nhiên đối

với đề tải này, nhóm đã tìm hiểu và quyết định lựa chọn bộ điều khiển lập trình logic

PLC S7 1200 của Simens vì độ phô biến, tính năng dễ lập trình và phù hợp với hệ thống

Là trung tâm tiếp nhận và truyền thông tin "công việc' ' đến các thiết bị để yêu cầu thiết bị thực hiện nhiệm vụ mà người sử dụng yêu cầu Nơi lưu trữ các thông tin cầu hình, cài đặt của người dùng hệ thống nhà thông minh, cập nhật trạng thái các thiết

bị và tự động ra lệnh cho các thiết bị hoạt động theo cầu hình mà người dùng cài đặt

4) Tổng quan về PLC

- Khái niệm:

PLC la cac chit duoc viét tat tir “Programmable Logic Controller”, PLC 1a mét thiết bị điều khiển mà được trang bị các chức năng logic, tạo dãy xung, đếm thời gian,

đếm xung và tính toán cho phép điều khiến nhiều loại máy móc và các bộ xử lý Các

chức năng đó được đặt trong bộ nhớ mà tạo lập sắp xếp theo chương trình Ngôn ngữ lập trình PLC phô biến hiện nay là Ladder, Step Ladder Tuy nhiên, mỗi hãng sản xuất

sẽ có các ngôn ngữ lập trình riêng

- Chức năng:

PLC được sử dụng để điều khiển dây chuyên, thiết bị công nghiệp riêng lé (Rơ-

le, timer, contactor .) hoặc kết hợp với nhau tuỳ theo mức độ yêu cầu thành một hệ thông điện điều khiển đáp ứng được bài toán công nghệ đặt ra Hiện nay trên thế giới

có nhiều hãng PLC khác nhau cùng phát triển như hãng Omron, Misubishi, Hitachi, Siemens, đều có chung một nguyên lý cơ bản, tuy nhiên có vài điểm khác biệt phù hợp với ting nganh

b) Cdu tao va phán loại PLC

18

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

- Bộ nhớ chương trình: RAM, ROM, ngoài ra có thê sử dụng vùng nhớ ngoài - EPROM

19

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

- Bộ xử lý trung tâm CPU

- Module inputoutput Thông thường module l/O được tích hợp trên PLC, khi có nhu câu mở rộng I/O có thê lap module I/O

- Ngoài ra, PUC còn có các bộ phận khác:

+) Công kết nỗi PLC và máy tính: RS232, RS422, RS485 thực hiện đồ chương trinh và piám sát chương trình

+) Cổng truyền thông: PLC thường tích hợp cổng truyền thông Modbus RTU Tuy hang va dong san pham, PLC co thé được tích hợp thêm các chuẩn truyền thông khac nhwu Profibus, Profinet, CANopen, EtherCAT

c) Neuyén lÿ hoạt động của PLC

Bộ điều khiển trung tâm CPU thực hiện điều khiển toàn bộ hoạt động của bộ PLC Tôc độ xử lý của CPU quyết định đến tốc độ điều khiên của PUC Chương trình

được lưu trữ trên RAM Pin dự phòng được tích hợp trên PLC giúp chương trình

không bị mât khi có sự cô về điện CPU thực hiện quét chương trình và thực hiện các lệnh theo thứ tự

- Ưu điểm:

+ Bộ điều khiển PLC chống nhiễu tốt, đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp

+ Chương trình PLC dễ thay đôi và sửa chữa

câp từ bộ điều khiên bang ro-le

+ Với hệ thông điều khiển dung PLC via có thể tiến hành hiệu chỉnh sửa chữa

mà hệ thong van làm việc, cho phép hiệu chính đê đạt được kêt quả hiệu chỉnh là tôi

ưu

20

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

- Nhược điểm:

+ Do chưa tiêu chuẩn hoá nên mỗi công ty sản xuất ra PLC đều đưa ra các ngôn

ngữ lập trình khác nhau, dẫn đến thiếu tính thông nhất về hợp thức hoá

+ Trong các mạch điều khiển với quy mô nhỏ, ø1á của một bộ PLC đắt hơn khi

sử dụng bằng phương pháp rơ-le

+ Dòng đầu ra của PLC thường nhỏ hơn 500 mA Nên khi đấu nối với các thiết

bị công suất lớn thường phải sử dụng thiết bị trung gian là rơ- le

+ Để thực hiện lập trình được chương trình điều khiến bắt buộc phải có máy

tính hoặc máy lập trình đi kèm với cáp chuẩn hóa

- Phân loại: PUC được phân loại theo 2 cách:

+ Hãng sản xuất: Gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi, Delta

+ Version: Ví dụ như PLUC Siemen có các họ: $7-200, 87-300, S7-400, Logo; PLC Misubishi có các họ: FX, FX1S, FX3G, 3U,

Kết luận: Để có được sản phẩm tốt và phù hợp nhất, sau khi tham khảo nhiều

DŒ/DŒ/ĐC” có tính năng phù hợp với từng mục đích, yêu cầu của đề tải

Kết luận: Sau khi tìm hiểu các giá cả trên thị trường, để có thê phù hợp với giá

cả hiện nay và thích hợp với điều kiện của đề bài Nhóm quyết định sử dụng phiên bản

1214C DC/DC/DC cua hang Siemens

d) Giới thiệu về CPU 1214C DC/DC/DC :

Bộ điều khiến CPU S7-1200 DC/DŒ/DC cung cấp sự linh hoạt và sức mạnh đề kiểm soát nhiều loại thiết bị hỗ trợ cho nhu cầu tự động hóa của bạn Thiết kế nhỏ gon, cầu hình linh hoạt và bộ hướng dẫn mạnh mẽ kết hợp đề biến S7-1200 thành một giải

pháp hoàn hảo đề kiếm soát nhiều ứng dụng

CPU PLC S7-1200 DC/DC/DC két hop b6 vi xtr ly, mach cap nguồn, đầu vào

và đầu ra tích hợp, PROFINET tích hợp, I / O điều khiến chuyền động tốc độ cao và đầu vào tương tự trên bo mạch trong vỏ nhỏ gon dé tạo ra bộ điều khiến mạnh mẽ

CPU PLC S7-1200 DC/DC/DC cung cap céng PROFINET để truyền thông qua mạng PROFINET Các mô-đun bô sung có sẵn để liên lạc qua các mạng PROFIBUS,

RŠ485 hoặc RS232

Với CPU PLC S7-1200 DC/DC/DC:

- _ Đối với đầu vào là Sink, kết nối công M với chân âm (-)

- _ Đầu vào là nguồn điện 24V DC

- Daurala24V DC

21

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

So dé dau ngé vao ngé ra cia PLC 1214C DCDCDC

= gì đi» dụ ly> Ly¿lsby bạ |

xt [HH [el

1 oc

et ue al

Le _ M ae b+ M 1M 0 2# | L@ | ba

DC 24VDC

4) Cảm biến quang

Cảm biến quang có 2 loại là NPN và PNP Trong đó, tiếp điểm PNP thường

được sử dụng phỏ biến hơn tiếp điểm NPN Nhưng để an toàn hơn khi sử dụng thì nên

su dung NPN

+ Tín hiệu NPN được hiểu là tải được nối giữa I cực là dương nguồn với l cực

là đầu ra của cảm biến

+ Tín hiệu PNP được hiểu là tải được nỗi giữa 1 đầu ra của cảm biến và l cực

âm nguồn

+ Tiếp điểm NPN và PNP thường được bắt gap trong các loại cảm biến báo mức hoặc cảm biến tiệm cận Trong đó, tiếp điểm PNP thường được sử dụng phố

22

Nguyên Khánh Hùng Khôi

BNŒ) ¬ 1h

sẽ nhận nguồn dương từ PNP, còn nguồn âm sẽ được đâu với nguồn

Kết luận: Sau khi tìm hiểu cách đấu nối và nguyên lý của NPN và PNP thì nhóm quyết định đấu cảm biến theo NPN vì tính an toàn khi vận hành

Thông số cảm biến sử dụng:

Bảng 2.4 Thông số cảm biến quang

Loại sản phẩm Cảm biến quang EZ D62

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

23

b)_ Nút nhấn điều khiển

Nút nhắn là một loại khí cụ dùng để đóng/ngắt các thiết bị điện, máy móc hoặc một số loại quá trình trong điều khiến Nút ấn thường được đặt trên bảng điều khiến,

tủ điện, công tắc nút nhấn, Khi thao tác với nút ân, người dùng cần dứt khoát để

Đối với nút nhân giữ: Các tiếp điểm sẽ chuyền trạng thái khi có lực tác động vào nút nhân Khi không còn lực tác động vào nút ân, trạng thái tiếp điểm vẫn duy trì, tác động lực vào nút nhắn thêm một lần nữa để tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu Trong bài nảy, nhóm sẽ sử dụng “nút nhân nha LA38-11 22 mm” vào trong mô hình để bật/ tắt hệ thống

Hình 2.9 Nút nhắn nhả

Nguyên lý hoạt động: Khác với loại tự giữ khi nhân vào đầu nút nhân nhả thì

tiếp điểm đóng lại loại NO hoặc mở ra loại NC, bởi vi không có cơ cầu tự giữ nên khi

ta buông tay thì lò xo sẽ bung ra nút nhắn trở về trạng thái ban dau

= Nút nhân nhả chúng chỉ có dụng trong một khoảng thời gian ngắn khi chúng ta nhắn

1 NO +1 NC (một tiếp điểm thường

SỐ tiệp điểm mở và | tiép điểm thường đóng)

Dòng định mức Điện áp định mức 380VAC 50hz, 220VDC 10A

24

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

c) Loadcell va bé khuéch dai

Thông số kỹ thuật loadcell sử dụng:

Bảng 2.6 Thông số kỹ thuật loadcell

Độ lệch tuyến tính 0.05 % Nhiệt độ hoạt động -20 đến 65 độ C

d) Bộ khuếch đại loadcell

Khi muốn đưa tín hiệu của loadcell về PLC để lập trình xử lý Thì ta phải thông qua bộ khuếch đại tín hiệu để chuyên gia tri nay vé dang analog Boi vi PLC khong thé đọc được trực tiếp tín hiệu output dạng mV/V của loadcell

Vị vậy nên cần sử dụng bộ khuếch đại loadcell để chuyên tín hiệu mV/V sang tín hiệu số để truyền về PLC

25

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Thông số của bộ khuếch đại loadcell:

KG

Hình 2.11 Bộ khuếch đại loadcell Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật bộ khuếch đại

Loại sản phâm JY — S60

2.3.3 Khối công suất

a4) Bộ điểu khiến động cơ bước

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các bộ điều khiến động cơ bước khác nhau tủy vào nhụ cầu của người dùng cũng như độ bên của nó, có một số bộ diều khiển phố biến như: Mạch điều khiển động cơ bước công suất nhỏ ULN2003, bộ điều khiển động

cơ bước công suất trung bình TB6600, bộ điều khiến động cơ bước công suất lớn 3DM2283

Sau khi tìm hiểu các bộ điều khiển động cơ bước, nhóm quyết định sử dụng “bộ điều khiến động cơ bước TB6600” để đưa vào điều khiển động cơ step trục X,Y

Dnver TB6600 dùng để kiểm soát chính xác vị trí hay nói cách khác làm cho step motor chạy tới vị trí cân Dùng đề nhân xung và khuêch đại tín hiệu

26

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Hinh 2.12 Driver Step TB 6600 Bảng 2.8 Thông số kĩ thuật Driver Step TB6600

Relay là một công tắc điện từ được vận hành bởi một dòng điện tương đối nhỏ

có thê bật hoặc tắt một dòng điện lớn hơn nhiều Cuộn hút của relay là một nam châm

điện Có thể nói về relay như một loại đòn bây điện: Khi bật nó bằng một dòng điện nhỏ và nó điều khiến một thiết bị khác sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều

Sau khi tìm hiểu các loại relay trên thị trường, nhóm quyết định sử dụng loại

cũng như để đảm bảo độ an toản

+ Chuyên mạch nhiều dòng điện hoặc điện áp sang các tải khác nhau sử dụng một

tín hiệu điều khiến

+ Giám sát các hệ thống an toàn công nghiệp và ngắt điện cho máy móc nếu đảm bảo độ an toàn

+ Sử dụng một vải rơ-le để cung cap cac chire nang logic don gian nhu ‘AND,’ ‘NOT,’ hoac ‘OR’ cho điều khiến tuân tự hoặc khóa liên động an toản

Hinh 2.14 Relay LY2N DC24 Bảng 2.9 Thông số kĩ thuật của Relay Onrom LY2N

2.3.4 Khối cơ cấu chấp hành

a) Động cơ bước

Động cơ bước hay còn gọi lả Step Motor là một loại động cơ chạy bằng điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển đưới dạng các xung điện rời rạc kế tiệp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyên động của rôto có khả năng cô định roto vào các vị trí cần thiết

Ưu điểm của động cơ bước là có ưu điểm lả khả năng cung cấp moment xoắn

cực lớn ở dải vận tốc thấp và trung bình Động cơ khá bền, giá thành trên thị trường hiện nau cũng tương đối thấp, có thé thay thé dé dang

Động cơ bước làm việc nhờ bộ chuyên mạch điện tử đưa các tín hiệu vào Stator theo một thứ tự và một tân số nhất định Số lần chuyên mạch sẽ bằng tổng số góc quay của Rotor, chiéu quay và tốc độ quay của rotor cũng phụ thuộc vào thứ tự chuyên đôi và tần

số chuyến đồi

Hinh 2.16 Step Motor /7KM-K049 Bảng 2.10 Théng sé ki thuat Step Motor /7KM-K049

sử dụng để lắp đặt trên các đầu khí nén van bi khí nén, van bướm khí nén, xy lanh khí,

thiết bị khí nén với chức năng đóng mở cấp khí nén

Hinh 2.18 Van điện từ 5/2 Cấu tạo của van điện từ 5/2

- 2 phan chính gồm coil và thân van:

Tùy 2nguỗn điện mà có thé chon loai coil điện cho phù hợp: nguồn AC hoặc nguồn

D€C 24V, AC 220V

- _ Phần thân van: Cấu tạo gồm 5 cửa và 2 vị trí được đánh dấu lần lượt A, B, R, P, S với nhiệm vụ:

- P: Nơi đưa nguồn khí nén vào

hoạt động

Nguyên lý hoạt động của van điện từ

Khi có nguồn điện sẽ sinh ra lực từ trường Lực này sẽ hút trục van chuyên động đọc trục và khiên cho các cửa van được mở ra đề cho khí nén thông cửa Hoạt động này

30

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

giup cho van có thể thực điện nhiệm vụ cấp hoặc đóng dòng khí nén cho thiết bị cần hoạt động

cửa số l sẽ được thiết kế thông với cửa sô 2 Trong khi đó thi cửa số 4 sẽ được thông với cửa số 5 Nhưng khi van được cấp khí nén khiến cho van nằm trong tình trạng được mơ hoàn toàn thi sẽ co sy thay doi bắt đầu từ cửa số iva số 4 Ở đây sẽ xảy ra hiện tượng đảo chiều và khiến cho cửa số 1 thông với cửa số 4 Trong khi đó thì cửa số

2 thông với cửa số 3 Riêng cửa số 5 sẽ bị chặn lại

Bảng 2.11 Thông số van điện từ

Kích thước công 1/4’ ren 13

Áp suất hoạt động | 0.15-0.8 Mpa Nhiệt độ hoạt động | -10-70 °C

Số vị trí 2 vị trí

Đèn báo đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện công nghiệp vì giúp người

sử dụng biết được trạng thái nguồn điện đang bật hay tắt, đèn báo trên thiết bị có vai trò thể hiện tỉnh trạng hoạt động của thiết bị hay một hệ thống có bình thường hay đang bị lỗi

31

Nguyễn Khánh Hùng Khôi

Tìm hiểu về đèn báo AD16-22DS

Đèn báo AD16-22DS thường được sử dụng để báo trạng thái trong các mạch điện, tủ điện và trạng thái vận hành của máy móc trong công nghiệp Đèn có thiết

kế nhỏ gọn, đẹp mắt, tuổi thọ cao, dễ dàng sử dụng

Hinh 2.20 Đèn báo AD16-22DS Bảng 2.12 Thông số kĩ thuật đèn báo AD16-22DS