Đồ án môn học thiết kế hệ thống điều khiển tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ  GVHD: TRẦN XUÂN TÙY SVTH: NGUYỄN HỮU AN NGÔ DUY TÂN LỚP: 11C1LT.CTSG Tp HCM 12/2012 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 LỜI NĨI ĐẦU Phát triển công nghệ chế tạo máy phải tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực đầu tư trang bị đại Hiện nghành inh tế n i chung nghành c h n i ri ng h i sư c h cán b thu t c h đào tạo phải c iến thức c sâu r ng ,đồng thời phải biết v n dụng iến thức đ để giải vấn đề thường gặp sản suất.Đ lý mà phải trãi qua đồ án môn học Công nghệ phát triển, việc sử dụng máy công cụ truyền thống để gia công chi tiết C h đă hông đáp ứng đự c nhu cầu sản xuất Việc ết hợp công nghệ cổ điển với công nghệ đại s tạo hối lượng hành hoá suất tăng l n nhiều lần so với sử dụng công nghệ cổ điển Do đ h i phải nghi n cứu, ứng dụng công nghệ ti n tiến h n Ngày nay, ngành công nghiệp phát triển mạnh địi h i quy trình làm việc nhanh hiệu quả.Hệ thống điều hiển đ t d p tự đ ng mà thực m t phần nh thời đại công nghiệp h a đại h a ngày C nhiều cách để thiết ế m t hệ thống điều hiển d p phôi tự đ ng hác sử dụng t n hiệu hác để điều hiển Ở thiết ế hệ thống điều hiển d p phôi tự đ ng điều hiển h nén Sau m t tháng làm việc với iến thức c iến thức học từ môn li n quan chúng em nghi n cứu để c thể hoàn thành tốt nhiệm vụ Chúng em cố phát huy học nghi n cứu để hoàn thành đề tài thiết ế hệ thống điều hiển tự đ ng Máy Đ t D p Tuy nhiên q trình tính tốn thiết ế hông tránh sai s t, mong thầy cô bạn đọc cho ý iến để thiết ế hoàn thiện h n, ứng dụng vào thực tế hiệu h n Xin chân thành cảm SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN n! Page Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU MÁY ĐỘT DẬP Hiện c nhiều loại Máy Đ t D p từ máy gia công c đến máy CNC,từ máy điều hiển đ ng c điện đến máy điều hiển thuỷ lực sau m t số máy thông dụng: 1.1)Máy đột dập khí Sử dụng đ ng c điện làm nguồn phát sinh lực sử dụng bánh đà để tạo lực Được sử dụng thông dụng phân xưởng vừa nh , giá thành vừa phải đáp ứng nhu cầu inh tế , ch thướt nh gọn SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 1.2 máy đột dập liên hoàn : sử dụng nguồn sinh lực thủy lực Sử dụng gia công đ t lỗ c đ ch nh xác hông cao với ưu điểm vượt tr t gia công li n tục n n nhanh đạt y u cầu Tuy nhi n gia công loại máy phải cẩn th n , xem xét ĩ thứ trước hi gia công Sử dụng nguồn sinh lực đ ng c điện , nhờ bánh đà để tạo lực bàn máy sử dụng xilanh thủy lực để dịch chuyển chi tiết SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 Máy gia công ch nh xác tọa đ cao điều hiển xilanh thủy lực SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 1.3 máy đột dập thủy lực Dùng nguồn sinh lực thủy lực đ t mạnh tốc đ ch m SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 1.4 máy đột dập CNC  sử dụng hệ tọa đ theo hai phư ng x,y dùng gia công đ t lỗ, đ t theo bi n dạng Chiều dày chi tiết gia công c giới hạn n n gia công chi tiết dạng  chuy n môn h a cao , gia công tọa đ ch nh xác  nhược điểm máy hi gia công li n tục s tạo tiếng ồn lớn , c nhiều dao , giá thành dao máy  gia công chi tiết gần đ ng c tr n xe bus, tr n cpu máy t nh , tác dụng làm mát cho máy , đ ng c SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 Đối với máy đ t c bàn máy lớn n n c SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN gia cơng chi tiết lớn h n Page Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 Tuy với công nghệ đại v y trình học n n chúng em nghi n cứu máy đ t d p với xilanh h nén, điều hiển h nén , điện PLC d p chi tiết với đường nh khác Từ 10mm -50 mm để c đường nh theo mong muốn phải c dao tư ng ứng SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 CHƢƠNG II: TỔNG HỢP LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐIỀU KHIỂN THỦY LỰC , KHÍ NÉN LOGIC VÀ PCL 2.1 Lý thuyết chung điều khiển thủy lực,khí nén 2.1.1 hệ thống điều khiển : SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 10 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 CHƢƠNG V: THIÊT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 5.1 Chu trinh hoạt động Chu trình hoạt đ ng cho biẻu đồ trạng thái sau: A+, B+, B- , A- , A+ Trong đ : -a0 , a1 , b0 , b1 : cơng tắc hành trình h nén - S0 : nút ấn hởi đ ng 5.2 Phƣơng trình logic A+ = a0.b0 S0 B+ = a1 b0 B- = a1 b1 A- = a1 b0 Ta nh n thấy t n hiệu B+ A- trùng nhau, n n ta phải th m m t phần tử nhớ Z vào để phân biệt t n hệu Sau hi th m phần tử nhớ ta phư ng trình logic m i sau: A+ = a0 b0 S0 x B+ = a1 b0 x B- = a1 b1 x A- = a1 b0 x X+ = a1 b1 x X- = a0 b0 x L p biểu đồ Karnaugh với biến: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 55 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.3 Sơ đồ logic: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 56 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.4 Đơn giản mạch biểu đồ karnaugh: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 57 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.5 Phƣơng trình logic đơn giản sơ đồ logic đơn giản: a) Phư ng trình logic đ n giản A+ = S0 x B+ = a1 x B- = x A- = b0 x X+ = b1 X- = a0 SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 58 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 b) S đồ logic đ n giản SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 59 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.6 Thiết kế mạch khí nén: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 60 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.7.Thiết kế mạch điện khí nén: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 61 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.8 Thiết kế mạch điều khiển khả lập trình PLC a)Thiết ế mạch h nén điều hiển PLC: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 62 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 b)S đồ đấu nối bô PLC: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 63 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 c)Chư ng trình PLC điều hiển mạch h nén: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 64 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 5.7 MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM PLC:  Bƣớc 1: Chuyển PLC sang chế đ Run: SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 65 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012  Bƣớc 2: Cổng vào c t n hiệu I0.0 cổng c t n hiệu Q0.0 → A+ (xylanh A duỗi ẹp chi tiết) SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 66 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012  Bƣớc 3: Khi xylanh A duỗi chạm I0.2 cổng vào c t n hiệu I0.2 cổng c t n hiệu Q0.2 → B+ (xylanh B duỗi d p đ t chi tiết) SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 67 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012  Bƣớc 4: Khi xylanh B duỗi chạm I0.4 cổng vào c t n hiệu I0.4 r le n i M0.0 c điện, dẫn đến tiếp điểm thường đ ng r le mở tiếp điểm thường mở đ ng lại Mà tiếp điểm thường mở đ ng lại cổng c t n hiệu Q0.3 → B- (xylanh B co đưa dao d p đ t h i chi tiết) SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 68 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012  Bƣớc 5: Khi xylanh B co chạm I0.3 cổng vào c t n hiệu I0.3 cổng c t n hiệu Q0.1 → A- (xylanh A co tháo chi tiết) Bƣớc 6: Khi xylanh A co chạm I0.1 r le n i M0.0 điện dẫn đến tiếp điểm thường đ ng r le mở tiếp điểm thường mở đ ng lại ết thúc chu trình SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 69 ... 10 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 2.1.2 loại tín hiệu điều khiển 2.1.3 điều khiển vịng hở SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 11 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 2.1.4 điều khiển. .. Page 15 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGƠ DUY TÂN Page 16 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 2.1.7 phân loại hệ thống điều khiển a) Điều khiển tùy chọn điều hiển... 18 Đồ Án Mơn Học Điều Khiển Tự Động 2012 c )điều khiển theo thời gian SVTH : NGUYỄN HỮU AN - NGÔ DUY TÂN Page 19 Đồ Án Môn Học Điều Khiển Tự Động 2012 d) điều khiển phối hợp điều hiển phối hợp điều