he thong MPS.pdf

HỆ THỐNG MPS - 1 - TỔNG QUAN HỆ THỐNG MPS Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, Đảng và Nhà nước ta đã chủ trương đầu tư phát triển các ngành khoa học có hàm lượng tri thức cao, với vai trò quan trọng của mình tự động hóa được xem là một trong những lónh vực chủ đạo nhận được sự quan tâm đó. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tự động hoá ngày nay không chỉ gói gọn ở mỗi một ngành như cơ khí, điện, điện tử, tin học… Mà là sự kết hợp hài hoà của tất cả các ngành trên. Chính sự kết hợp hài hòa đó tự động hóa đã đạt được nhiều thành tựu cao. Để giúp cho người học sau khi đã cơ bản hòan tất các môn học chuyên ngành có thể tiếp cận với một hệ thống sản xuất tự động ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường, hãng Festo (Đức) đã chế tạo ra mô hình trạm MPS (Modular Production System). Trạm MPS là một công cụ dạy học được xem là lý tưởng nhất, hệ thống gồm có 9 trạm, nó là một quá trình sản xuất gia công có tính chất liên tục, từ việc cấp phôi, gia công, lắp ráp đến phân lọai sản phẩm, gắn liền với quá trình sản xuất trong thực tế. Trạm MPS là sự kết hợp hài hoà giữa điện, điện tử, cơ khí, tin học, thuỷ lực, khí nén, và kỹ thuật lập trình PLC, mô phỏng bằng phần mềm Cosimir, giám sát hệ thống sản xuất bằng phầm mềm WinCC… HEÄ THOÁNG MPS - 2 - HỆ THỐNG MPS - 3 - MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG MPS 1.Sinh viên chỉ được sử dụng hệ thống khi có sự cho phép của giáo viên. 2.Đọc kỹ tài liệu hướng dẫn trước khi sử dụng. 3.Chỉ được phép kết nối hoặc ngắt dây nối tín hiệu khi nguồn điện đã tắt. 4.Chỉ sử dụng điện áp tối đa lên đến 24V. 5.Chỉ được sử dụng nguồn khí có áp suất tối đa là 8bar. 6.Chỉ bật nguồn cấp khí khi việc kết nối các thiết bò khí nén đã hoàn tất. 7.Luôn theo dõi hệ thống khi nguồn cấp khí đã được bật. 8.Không được dùng tay di chuyển bất kỳ vật gì gần robot khi robot hoạt động. 9.Cuối quá trình hoạt động tay gắp của robot không được giữ phôi. HỆ THỐNG MPS - 4 - I. TRẠM 1 (TRẠM PHÂN PHỐI - DISTRIBUTION STATION) 1.Chức năng: -Tách rời (separate out) phôi (workpiece) ra khỏi ngăn chứa (stack magaqzine module) . -Vận chuyển (transfer) các phôi sang trạm kế bằng thiết bò tay quay (rotary drive) có gắn giác hút (suction cup). 2.Trạm phân phối bao gồm các module sau: -Ngăn chứa (stack magazine module) -Module vận chuyển (changer module) -Module đẩy phôi (trolley) -Bảng điều khiển (control console) -Board mạch PLC (PLC board) -Bàn lắp thiết bò (profile plate) 3.Vai trò một số module chính của trạm phân phối: -Module ngăn chứa phôi: Tách phôi ra khỏi ngăn chứa bằng xy lanh tác động kép (double acting cylinder), xy lanh này đẩy phôi dưới cùng của ngăn chứa ra vò trí để chuẩn bò vận chuyển. Các phôi trong ngăn chứa hình tròn được nhận biết bằng cảm biến quang thu phát độc lập (optoelectronic sensor) (B4). Vò trí của phôi đẩy ra được nhận biết bằng cảm biến tiệm cận nam châm (magnetic proximity sensor) (1B1, 1B2). -Module vận chuyển: Là một thiết bò sử dụng khí nén. Phôi được nhặt bằng giác hút và vận chuyển bằng thiết bò quay. Góc quay có thể điều chỉnh từ 0 đến 180 0 bằng cách sử dụng thiết bò cơ khí để cản lại. Vò trí cuối được phát hiện bằng công tắc hành trình (limitted sensor) (3S1, 3S2). HỆ THỐNG MPS - 5 - 4.Họat động: -Điều kiện họat động: +Cảm biến quang thu phát độc lập (B4) nhận biết có phôi trong ngăn chứa +Cảm biến thu tín hiệu hồng ngoại (IP_FI) nhận biết trạm 2 không bận +Người dùng nhấn nút Start (S1) -Quy trình họat động: Nhấn nút Start: +Tay quay quay sang trạm 2 +Piston đẩy phôi ra khỏi ngăn chứa +Tay quay quay về trạm 1 +Giác hút hút phôi +Tay quay quay sang trạm 2 đồng thời piston đẩy phôi rút về +Giác hút nhả phôi +Tay quay quay về trạm 1, kết thúc chu trình Nhấn nút Stop: Hệ thống ngừng họat động Nhấn nút Reset: +Piston ở vò trí ngòai +Giác hút nhả phôi +Tay quay ở trạm 1 Thể hiện dưới dạng ký hiệu: Piston đẩy phôi (A): A+: Piston rút vào (phôi bò đẩy ra) A-: Piston đi ra Tay quay (B): B+: Tay quay quay sang trạm 2 B-: Tay quay quay về trạm 1 Giác hút (C): C+: Giác hút hút phôi C-: Giác hút nhả phôi Chu trình: Start + X1 Y1(B+) -> X2(Y13S2) Y2(A+) ->X3(Y2) HỆ THỐNG MPS - 6 - 5.Bảng đòa chỉ: Kí hiệu Địa chỉ Mức logic ở trạng thái bình thường Chức năng 1B2 I0.1 0 Cảm biến tiệm cận nam châm, báo hiện tại piston đang ở vị trí bên ngồi (phôi chưa được đẩy ra) 1B1 I0.2 0 Cảm biến tiệm cận nam châm, báo hiện tại piston đang ở bên trong (phôi đã được đẩy ra) 2B1 I0.3 0 Cảm biến áp suất chân khơng. Cho biết đủ áp suất chân khơng để hút phôi 3S1 I0.4 0 Cơng tắc hành trình điện cơ. Cho biết tay quay đang ở trạm 1 3S2 I0.5 0 Cơng tắc hành trình điện cơ. Cho biết tay quay đang ở trạm 2. B4 I0.6 1 Cảm biến quang thu phát độc lập. Cho biết phôi có trong ngăn chứa IP_FI I0.7 0 Cảm biến quang thu tín hiệu hồng ngoại nhận biết trạm 2 đang bận S1 I1.0 0 Nút nhấn Start S2 I1.1 1 Nút nhấn Stop S3 I1.2 0 Công tắc chọn chế độ S4 I1.3 0 Nút nhấn Reset 1Y1 Q0.0 0 Cuộn dây của 1V1, điều khiển xylanh đẩy phôi từ ngăn chứa. Khi bị tác động thì phôi sẽ bị đẩy ra khỏi ngăn chứa 2Y1 Q0.1 0 Cuộn dây của 2V1, điều khiển giác hút. Khi bị tác động thì giác hút sẽ hút phôi 2Y2 Q0.2 0 Cuộn dây của 2V1, điều khiển giác hút. Khi bị tác động thì khơng khí sẽ tràn vào cửa U của giác hút để đẩy phôi ra khỏi giác hút 3Y1 Q0.3 0 Cuộn dây của 3V1, điều khiển động cơ tay quay. Khi bị tác động thì tay quay sẽ quay về trạm 1 3Y2 Q0.4 0 Cuộn dây của 3V1, điều khiển động cơ tay quay. Khi bị tác động thì tay quay sẽ quay sang trạm 2 H1 Q1.0 0 Đèn báo trạng thái Start H2 Q1.1 0 Đèn báo trạng thái Reset H3 Q1.2 0 Đèn báo có phôi trong ngăn chứa HEÄ THOÁNG MPS - 7 - 6.Sô ñoà keát noái CPU S7-300: HEÄ THOÁNG MPS - 8 - 7. Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS - 9 - 8.Sơ đồ mạch cảm biến: HEÄ THOÁNG MPS - 10 - 9.Sô ñoà mạch đèn hiển thị: [...]... TRA - TESTING STATION) 1.Chức năng: -Xác đònh tính chất vật liệu của phôi (workpiece material characteristics) -Xác đònh chiều cao của phôi (workpiece height) -Loại các phôi không đạt -Chuyển các phôi đạt tiêu chuẩn (standard workpiece) tới trạm tiếp theo 2.Trạm kiểm tra bao gồm các module sau: -Module cảm biến (sensor module) -Module nâng (lifting module) -Module đo lường (measuring module) -Module... được số hóa thông qua bộ so sánh Tín hiệu tương tự cũng có thể được chuyển đến PLC thông qua bộ kết nối -Module băng trượt có đệm khí: Băng trượt có đệm khí có nhiệm vụ chuyển sản phẩm qua trạm tiếp theo Băng trượt có thể chứa 5 sản phẩm cùng lúc nếu như cửa chặn đóng lại Đệm khí giảm tối thiểu ma sát giữa sản phẩm và bề mặt băng trượt và các sản phẩm trượt cùng vận tốc -Module băng trượt: Băng trượt... khí nén: - 22 - HỆ THỐNG MPS - 23 - III TRẠM 3 (TRẠM GIA CÔNG - PROCESSING STATION) 1.Chức năng: -Kiểm tra đặc tính của phôi (có hay không có lỗ) -Gia công doa (drill) phôi -Chuyển phôi đến trạm tiếp theo 2.Trạm gia công bao gồm các module sau: -Module mâm quay (rotary indexing table module) -Module kiểm tra (testing module) -Module doa (drilling module) -Module giữ phôi (clamping module) -Module gạt... cơ đưa module doa đi lên Solenoid tác động giữ phôi lúc doa Solenoid khi bò tác động sẽ đều khiển piston đi xuống kiểm tra lỗ của phôi Solenoid khi bò tác động thì cần gạt sẽ gạt phôi sang trạm tiếp theo Cảm biến quang phát tín hiệu hồng ngoại báo trạm bận Đèn báo trạng thái Start, Reset, phôi không đạt HỆ THỐNG MPS 6.Sơ đồ kết nối CPU S7-300: - 27 - HỆ THỐNG MPS 7 Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển:... xác đònh đặc tính của phôi, hàm kẹp khí nén có thể phân loại phôi vào các băng trượt (slide) chứa phôi kim loại/đỏ hoặc băng trượt chứa phôi đen -Hoặc thực hiện chức năng vận chuyển phôi đến trạm tiếp theo (subsequent station) 2.Trạm Handling bao gồm các module sau: -Module nhặt và phân loại phôi (PickAlfa module) -Module chứa phôi (retainer module) -Module băng trượt (slide module) -Module bảng điều... trò một số module chính của trạm Handling: -Module chứa phôi: Sản phẩm được đưa vào ngăn chứa và được nhận biết bằng cảm biến quang (Part-AV) -Module PickAlfa: Môđun này được dùng để phân loại sản phẩm theo màu Nó được gắn 2 cảm biến hành trình ở 2 đầu (1B1, 1B2) và 1 cảm biến ở giữa (1B3) Hai cảm biến ở 2 đầu được gắn miếng đệm và có thể điều chỉnh được bằng khí nén Một xy lanh phẳng có chứa hàm kẹp . chứa HE THOÁNG MPS - 7 - 6.Sô ñoà keát noái CPU S7-300: HE THOÁNG MPS - 8 - 7. Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS - 9 - 8.Sơ đồ mạch cảm biến: HE THOÁNG. 8.Sơ đồ mạch cảm biến: HE THOÁNG MPS - 10 - 9.Sô ñoà mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS - 11 - 10.Sơ đồ ngõ ra cơ cấu chấp hành: HE THONG MPS - 12 - 11.Sụ ủo maùch in. giám sát hệ thống sản xuất bằng phầm mềm WinCC… HE THOÁNG MPS - 2 - HỆ THỐNG MPS - 3 - MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG MPS 1.Sinh viên chỉ được sử dụng hệ thống khi