z ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống điều khiển máy khoan có sơ đồ như hình vẽ bằng phương pháp ma trận trạng thái với mạch động lực dùng thiết bị khí nén và mạch điều khiển dùng thiết
Trang 1z
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Thiết kế hệ thống điều khiển máy khoan có
sơ đồ như hình vẽ bằng phương pháp ma trận trạng thái với mạch động lực dùng thiết bị khí nén và mạch điều khiển dùng
thiết bị điện
Giáo viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện : TRIỆU TUYÊN HOÀNG
Trang 2Đồ án điều khiển logic
-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA NĂNG LƯỢNG
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ XNCN
THIẾT KẾ MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LOGIC
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Sinh viên : TRIỆU TUYÊN HOÀNG
Lớp : Tự động hoá 3 K43
Thiết kế hệ thống điều khiển máy khoan có sơ đồ như hình vẽ
bằng phương pháp ma trận trạng thái với mạch động lực dùng thiết bị
khí nén và mạch điều khiển dùng thiết bị điện
- Thiết kế sơ đồ nguyên lý
- Tính chọn thiết bị điều khiển
- Thiết kế sơ đồ lắp ráp
- 1 quyển thuyết minh
- 2 bản vẽ kỹ thuật khổ A0 cho sơ đồ nguyên lý và lắp ráp
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
MỤC LỤC
nhiệm vụ thiết kế 02
Tài liệu tham khảo 04
Trang 3Đồ án điều khiển logic
-
1 sơ đồ công nghệ 06
2 nguyên lý hoạt động của sơ đồ công nghệ 06
1 tổng hợp hàm điều khiển bằng phương pháp hàm tác động 08
1.1 xác định các biến điều khiển 08 1.2 tổng hợp hàm điều khiển 09
2 sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống 11
2.1 các phần tử 11
2.3 thuyết minh nguyên lý hoạt động của sơ đồ 13
3 Chọn Van phân phối 16
5 chọn nút ấn 17
2 SƠ Đồ LắP RáP
1 Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị 17
2 Sơ đồ lắp ráp của mạch điều khiển hệ thống 18
MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, có thể nói
một trong những tiêu chí để đánh giá sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia
là mức độ tự động hoá trong các quá trình sản xuất mà trước hết đó là
năng suất sản xuất và chất lượng sản phẩm làm ra Sự phát triển rất nhanh
chóng của máy tính điện tử , công nghệ thông tin và những thành tựu của
Trang 4Đồ án điều khiển logic
-
lý thuyết Điều khiển tự động đã làm cở sở và hỗ trợ cho sự phát triển tương xứng của lĩnh vực tự động hoá
ở nước ta mặc dầu là một nước chậm phát triển, nhưng những năm gần đây cùng với những đòi hỏi của sản xuất cũng như sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mà đặc biệt là sự tự động hoá các quá trình sản xuất đã có bước phát triển mới tạo
ra sản phẩm có hàm lượng chất xám cao tiến tới hình thành một nền kinh
tế tri thức
Ngày nay tự động hoá điều khiển các quá trình sản xuất đã đi sâu vào từng ngõ nghách, vào trong tất cả các khâu của quá trình tạo ra sản
phẩm Một trong nhữnh ứng dụng đó mà đồ án này thiết kế là điều khiển
công nghệ khoan Tự động hoá điều khiển công nghệ khoan là quá trình
tạo ra một lỗ thủng trên bề mặt vật thể có kích thước chiều sâu định trước Trong công việc thiết kế, tự động hoá điều khiển được thể hiện qua hai quá trình sau:
- Tự động hoá điều khiển công việc đưa vật thể vào vị trí định trước (xác định vị trí lỗ khoan)
- Tự động hoá đưa mũi khoan vào khoan vật thể sau đó quay về vị trí cũ đễ đảm bảo cho quy trình tiếp theo
Chất lượng mũi khoan và năng suất làm việc phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ điều khiển Quá trình làm việc được thực hiện theo một trật
tự logic, theo trình tự thời gian xác định do đó để điều khiển được công nghệ ta phải tổng hợp được hàm điều khiển cho hệ thống Có rất nhiều phương pháp để tổng hợp hàm điều khiển nhưng ở đây ta sử dụng
phương pháp GRAPCET So với các phương pháp khác thì phương pháp
hàm tác động có ưu điểm đơn giản và đảm bảo sự chính xác về tuần tự thực hiện quá trình
Sinh viên
Trang 5Đồ án điều khiển logic
-
Máy khoan được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy cơ khí Bên cạnh các máy móc cơ khí khác như các máy tiện, máy doa, máy bào giường, bào xọc dần dần được tự động hóa theo một dây chuyền ngày càng hiện đại Các máy khoan cũng được tự động hoá theo dây chuyền nhằm nâng cao năng suất và giảm sự nặng nhọc cho người công nhân
Trong đó công nghệ khoan một lỗ hai giai đoạn cũng được sử dụng trong các nhà máy cơ khí, nhà máy sửa chữa và chế tạo máy
Trong môi trường làm việc nặng nhọc công nghệ yêu cầu :
- Khoan làm việc ổn định, chắc chắn
- Tần số làm việc lớn
THEO PHƯƠNG PHÁP GRAPCET
Trang 6Đồ án điều khiển logic
-
Trong dây chuyền sản xuất công nghiệp, các thiết bị máy móc thường hoạt động theo một trình tự lôgic chặt chẽ nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, an toàn cho người và thiết bị Cấu trúc làm việc trình
tự của dây chuyền đã đưa ra yêu cầu cho điều khiển là điều khiển sự hoạt động chặt chẽ thống nhất của dây chuyền đồng thời cũng gợi ý cho
ta sự phân nhóm lôgic của automat trình tự bởi các tập hợp con của máy móc và các thuật toán Ta có sơ đồ khối :
Tín hiệu
vào Cấu trúc điều khiển
trì nh
tự
Quá trình
Quá trình công nghệ có thể bao gồm :
- Hoàn toàn tự động
Trang 7Đồ án điều khiển logic
-
- Bán tự động
- Hoàn toàn bằng tay
Khi thiết kế hệ thống phải tính toán đến các phương thức làm việc khác nhau để đảm bảo an toàn và xử lí kịp thời các hư hỏng trong hệ thống Phải luôn có phương án can thiệp trực tiếp của người vân hành đến việc dừng máy khẩn cấp Grapcep là công cụ rất hữu ích để thiết
kế và thực hiện đầy đủ các yêu cầu của công nghệ tự động hoá các quá trình công nghệ kể trên
2.Phương pháp Grapcet
Trang 8Đồ án điều khiển logic
-
Yêu cầu công nghệ :
a, b, c, d là các công tắc hành trình cảm nhận vị trí của lưỡi khoan
Hoạt động :
Khoan đi xuống với vận tốc v1 gặp ‘b’ (gặp vật liệu) giảm tốc độ khoan với vận tốc v2 Xuống gặp ‘c’ lưỡi khoan nhấc lên tháo phoi chuẩn bị cho giai đoạn khoan thứ hai
Đi lên với vận tốc V1 gặp ‘a’ khoan đảo chiều đi xuống với vận tốc V1 bắt đầu giai đoạn hai Đi xuống gặp ‘c’ (gặp phôi) bắt đầu khoan xuống với vận tốc V2 Gặp ‘d’ khoan hết một lỗ khoan được nhấc lên với vận tốc V1 Đi lên gặp ‘a’ thì dừng lại kết thúc quá trình khoan
Trang 9Đồ án điều khiển logic
-
3.Tín hiệu vào, trạng thái ra
Tín hiệu vào :
Các cảm biến vị trí a, b, c, d
Tín hiệu ra :
X : trạng thái đi xuống
L : trạng thái đi lên
V1 : chạy xuống với vận tốc v1
V2 : chạy xuống với vận tốc v2
4.Thành lập Grapcet 1
-Xác lập trạng thái ban đầu
-Trạng thái ban đầu
-Đã ở trạng thái ban đầu
-Đi xuống với vận tốc v1
-Đã đi xuống với vân tốc v1
Trang 10Đồ án điều khiển logic
-
-Đi xuống với vận tốc v2
-Đã đi xuống với vận tốc v2
-Đi lên với vận tốc v1
-Đã đi lên với vận tốc v1
*Nhận xét :
- Nếu Grapcet chỉ có vậy khoan sẽ đi xuống găp b giảm tốc, gặp c đi lên, gặp a lặp lại quá trình trên mà không khoan 2 giai đoạn
- Vì vậy, phải thêm 1 biến phụ nhận biết cho phép :
gặp b lần thứ nhất đi xuống với vận tốc v2 nhưng gặp b lần thứ hai vẫn duy trì vận tốc cũ
đồng thời gặp c lần thứ nhất đi lên nhưng cấm đi lên lần thứ hai mà gặp c đi xuống với vận tốc v2 Chỉ khi gặp d mới đi lên
- Gọi biến P gặp c hàm đóng và gặp d thì cắt
Từ những điều trên Grapcet 2 có thể thành lập như sau