Hệ thống vận chuyển - tích trữ dụng cụ của CIM docx

Hệ thống vận chuyển - tích trữ dụng cụ của CIM Hiệu quả gia công trên máy CNC của hệ thống CIM phụ thuộc rất nhiều vào sự thay đổi các dụng cụ mà các chỉ tiêu công nghệ của chúng là: tuổi bền, chủng Các magazin dụng cụ 2 đợc lắp đặt trong ổ tích 1 của hệ thống. Để gia công chi tiết, một trong số các magazin dụng cụ đợc tự động gá trên cơ cấu tiếp nhận 5 đợc lắp đặt trên trụ đứng của máy 3. Trụ này có các sống trợt để di chuyển đầu trục chính. Khi 1 chi tiết khác trên vệ tinh 4 đợc chuyển tới máy thì magazin dụng cụ (vị trí C) quay trở về vị trí tự do (vị trí B) của ổ tích, còn từ ổ tích (vị trí A) magazin dụng cụ khác đợc chuyển tới cơ cấu tiếp nhận 5 để gia công chi tiết vừa đợc chuyển tới. Để thay đổi magazin dụng cụ, trụ đứng của máy di chuyển theo toạ độ X cho tới khi trục của cơ cấu tiếp nhận 5 trùng với trục của 1 trong các magazin dụng cụ nằm trong ổ tích 1. Quá trình thay đổi magazin dụng cụ đợc thực hiện 1 cách tự động theo lệnh của cơ cấu điều khiển số hoặc của máy tính hoặc từ trạm điều khiển trung tâm. Hệ thống điều khiển của CIM Hoạt động của bộ điều khiển logic khả lập trình PLC trong các hệ thống CIM Trong phần này sẽ giới thiệu những khái niệm chung về PLC, sơ đồ khối, nguyên tắc hoạt động cũng nh các tính năng và thuận tiện của việc sử dụng các bộ PLC điều khiển trong hệ thống CIM. Chi tiết về các ngôn ngữ lập trình với PLC và cách lập một chơng trình ứng dụng với PLC đợc giới thiệu trong phần 3.3 (Lập trình cho PLC trong hệ thống CIM) của chơng 3. Giới thiệu chung về các bộ PLC Ngày nay, khi nói đến khái niệm tự động hoá phần lớn mọi ngời sẽ nghĩ về một hệ thống đợc điều khiển bằng máy tính, tuy nhiên trong các ngành công nghiệp hiện đại các bộ lập trình logic PLC ngày càng đợc sử dụng rộng rãi nh một thiết bị điều khiển nhỏ gọn và hiệu quả. PLC là cụm từ viết tắt tiếng Anh (Programmable Logic Controller) tức là bộ điều khiển logic có khả năng lập trình đợc, hay bộ điều khiển logic khả trình. Bộ điều khiển này thực hiện các chức năng Logic tơng tự nh 1 panel trễ hay một hệ thống điều khiển logic ở trạng thái cứng. PLC đợc phát triển dựa trên cơ sở kỹ thuật Vi Xử Lý, hay nói một cách khác sự phát triển cao của kỹ thuật máy tính là nền tảng cho PLC ra đời. Nó cho phép ta thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Ngày nay trong công nghiệp PLC (còn đợc gọi là các máy tính công nghiệp) ngày càng đợc sử dụng rộng rãi nhờ tính linh hoạt của một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trờng xung quanh, nh với các PLC khác, với các thiết bị phụ trợ trong hệ thống và với máy tính. Trong PLC các chơng trình đợc thực hiện theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp đợc gọi là vòng quét (Scan). Mỗi vòng quét có 4 giai đoạn: Đọc dữ liệu từ cổng vào (Input) tới bộ đệm. Thực hiện chơng trình. Truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi. Đa nội dung của bộ đệm tới các cổng ra (Output). Các chức năng điều khiển của PLC có thể đợc phân loại thành 4 dạng sau: Điều khiển on-off (on-off control) Điều khiển dãy (sequential control) Điều khiển phản hồi (feedback control) Điều khiển sự chuyển động (motion control) Các bộ PLC thờng gặp Sau đây là một số các bộ PLC thờng gặp sử dụng rộng rãi trong công nghiệp: Họ các bộ PLC Simatic S5, Simatic S7 của hãng Siemens, cộng hoà liên bang Đức. Các họ PLC Series 90 TM của hãng Fanme, Nhật Bản. Các họ PLC CQM1, CPM1, CPM1A và SRM1 của hãng OMRON, Nhật Bản. Các lợi ích khi sử dụng PLC PLC đặc trng cho một máy tính có sự tiêu tốn điện áp là rất thấp, tốc độ truy cập cao và tính linh động trong việc thay đổi ứng dụng điều khiển. Bằng cách thay thế các bộ phận cơ khí bằng một bộ PLC, việc điều khiển một quá trình công nghệ sẽ trở nên nhanh hơn, rẻ hơn và do đó đem lại hiệu quả cao hơn. Có nhiều lý do cho thấy PLC là một sự lựa chọn tốt hơn so với việc sử dụng các cuộn rơle hay là một máy tính chuẩn dùng cho việc điều khiển. Chiếm ít không gian: Một bộ PLC yêu cầu ít không gian hơn một máy tính hoặc một bảng Rơle với cùng một công việc thực hiện. Giá thành thấp hơn: Giá mua một bộ PLC chỉ bằng cỡ 4 hoặc 5 cái rơle, nhng nó lại có thể thay thế công việc của hàng trăm rơle. Bền vững trong môi trờng làm việc công nghiệp : Vỏ bọc của một bộ PLC đợc tạo ra với đủ độ cứng để có thể bền vững trong môi trờng làm việc khắc nghiệt trong một nhà máy. Trong khi đó, vỏ các máy tính không đợc chế tạo để đáp ứng đợc các yêu cầu này. Sử dụng giao diện kết nối trực tiếp: Các máy tính tiêu chuẩn yêu cầu một hệ thống phức tạp và bị hạn chế trong việc giao diện hay kết nối với những thiết bị khác. Trong khi đó giao diện của một bộ PLC cho phép kết nối trực tiếp với các thiết bị khác. Dễ dàng trong việc lập trình: Các bộ PLC thờng sử dụng một ngôn ngữ lập trình gọi là logic bậc thang. Đây là một ngôn ngữ đợc tạo nên dựa trên những tiêu chuẩn công nghiệp về các biểu tợng trong các hệ thống phần cứng rơle, và các tiêu chuẩn này thì đã trở nên quen thuộc với những nhà kĩ thuật trong công nghiệp. Tính linh hoạt: Việc thay đổi các thiết bị phần cứng điều khiển luôn luôn phức tạp hơn so với việc thay đổi phần mềm (thay đổi chơng trình lập trình) khi mà các ứng dụng của ta thay đổi. Các bộ PLC cho phép chúng ta khả năng linh hoạt trong việc thay đổi các ứng dụng cần thực hiện bằng cách thay đổỉ chơng trình lập cho bộ điều khiển PLC. Trong khi ta chỉ cần lập lại chơng trình theo đúng ứng dụng yêu cầu và thay đổi kết nối các đầu vào, đầu ra thì với một bộ các rơle, khi muốn thay đổi ứng dụng ta phải mất rất nhiều thời gian cho công việc nối các dây dẫn và thay đổi cấu trúc mạch. . Hệ thống vận chuyển - tích trữ dụng cụ của CIM Hiệu quả gia công trên máy CNC của hệ thống CIM phụ thuộc rất nhiều vào sự thay đổi các dụng cụ mà các chỉ tiêu công nghệ của chúng. Các magazin dụng cụ 2 đợc lắp đặt trong ổ tích 1 của hệ thống. Để gia công chi tiết, một trong số các magazin dụng cụ đợc tự động gá trên cơ cấu tiếp nhận 5 đợc lắp đặt trên trụ đứng của máy 3 magazin dụng cụ khác đợc chuyển tới cơ cấu tiếp nhận 5 để gia công chi tiết vừa đợc chuyển tới. Để thay đổi magazin dụng cụ, trụ đứng của máy di chuyển theo toạ độ X cho tới khi trục của cơ