đồ án tự động hóa Kit thực nghiệm MSP430FG4618F2013 của Texas Intrusments

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo TS. Tạ Cao Minh – Bộ môn Tự động hóa XNCN đã giới thiệu cho em thực tập tại công ty Cổ phần khuôn mẫu chính xác và máy CNC ( PTM J.S.C ) cũng như đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em có thể tập trung nghiên cứu bộ KIT thực nghiệm MSP430FG4618/F013 của hãng Texas Instruments tại bộ môn Tự động hoá. Ngoài ra, em cũng xin cảm ơn sự tạo điều kiện của bộ môn Tự động hóa XNCN để em có được giấy giới thiệu của trường Đại học Bách khoa tới thực tập tại công ty PTM J.S.C. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quí báu của các cán bộ và các kỹ sư khác của công ty Cổ phần khuôn mẫu chính xác và máy CNC. Đặc biệt là sự giúp đỡ hết sức nhiệt tình của anh Toàn, anh Hiếu cũng như phòng Thiết kế của công ti - đơn vị trực tiếp quản lý quá trình thực tập của em. Nhờ vậy em đã hoàn thành tốt đợt thực tập và thu nhận được nhiều kiến thức thực tế bổ ích trước khi ra trường. Hà nội, ngày 18 tháng 2 năm 2009 -1- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Quá trình thực tập tốt nghiệp là quãng thời gian hết sức cần thiết cho bất kì một sinh viên sắp ra trường nào được tiếp cận và làm quen với môi trường làm việc thực tế. Đặc biệt, với một sinh viên ngành Tự động hoá, việc tiếp xúc, tìm hiểu và áp dụng các kiến thức được học ở trường vào trong thực tế lao động và sản xuất lại càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Chính vì thế, đây là một cơ hội quí báu mà bất kì sinh viên nào cũng phải nắm lấy để tự mình rút ra được những bài học kinh nghiệm, tự rèn luyện tính độc lập, chủ động trong công việc, tránh những bỡ ngỡ khi chính thức ra công tác. Với lí do đó, cộng thêm sự giúp đỡ và tạo điều kiện của bộ môn Tự động hóa XNCN, em đã được tham gia thực tập tại phòng Thiết Kế của Công ty cổ phần khuôn mẫu chính xác và máy CNC. Tại công ty, em được nghiên cứu về máy cắt Plasma CP 31120 CNC – một sản phẩm được chế tạo và sản xuất tại công ty. Quá trình thực tập tuy không dài nhưng đã giúp em nắm được một phần về những công việc mà mình sẽ làm trong tương lai – một kỹ sư Điện Tự động hóa. Trong thời gian cuối về bộ môn, em được nghiên cứu về Kit thực nghiệm MSP430FG4618/F2013 của Texas Intrusments. Đây là một họ vi điều khiển mới với nhiều chế độ tiết kiệm năng lượng và hỗ trợ hiển thị LCD rất tốt. Nhờ vậy, nó được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng đo lường vào điều khiển. Do quá trình thực tập không lâu và kiến thức còn hạn chế nên những tìm hiểu của em không tránh khỏi những sai sót. Mong sự thông cảm và góp ý của các thầy cô để giúp em hoàn thiện hơn bản báo cáo thực tập này. Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 18 tháng 2 năm 2009 Sinh viên Phạm Tuân Anh -2- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Chương I. Giới thiệu tổng quan về công ty PTM J.S.C…………………………….4 Chương II. Hệ thống cung cấp điện của Nhà máy ……………………………… 10 Chương III. Giới thiệu tổng quan về các máy CNC ………………………………11 Chương IV. Máy cắt Plasma CP 31120 CNC …………………………………… 13 Chương V. Tổng quan về họ vi điều khiển MSP430FG46XX và bộ Kit thực nghiệm MSP-EXP430FG4618 ………………………………………………………31 -3- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY PTM J.S.C. I. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY: “Công ty cổ phần khuôn mẫu chính xác và máy CNC” có tên giao dịch là “The Precision Tools and CNC Machine J.S.C” , ( viết tắt là PTM J.S.C ). Công ty PTM J.S.C được thành lập dưới hình thức góp vốn cổ phần của các thành viên là Viện máy và Dụng cụ công nghiệp ( IMI Holdings), Công ty TNHH Tràng An, Công ty nhựa Thiếu niên Tiền Phong tại văn bản thoả thuận thành lập Công ty Cổ phần Khuôn mẫu chính xác và Nhựa kỹ thuật ngày 22/02/2000. Ngày 20 tháng 5 năm 2004 Công ty TNHH Tràng An đã chuyển nhượng lại hết số cổ phần đóng góp vào Công ty Cổ phần Khuôn mẫu chính xác và máy CNC là 5000 cổ phần cho Viện máy và Dụng cụ công nghiệp theo hợp đồng chuyển nhượng cổ phần số 56-05/HĐCN. Công ty PTM J.S.C có tổng số vốn điều lệ là 13 tỷ đồng. Tổng số cán bộ công nhân viên trong công ty : 67 người, trong đó có 27 kỹ sư. Tổng diện tích 2.460 m 2 . Theo Giấy đăng ký kinh doanh số 0103000269 ngày 09 tháng 03 năm 2001 và đăng ký thay đổi lần thứ 6 ngày 13 tháng 3 năm 2008, các hoạt động kinh doanh chính của công ty là: • Đại lí độc quyền cung cấp các giải pháp CAD/CAM của hang DELCAM (Vương quốc Anh). • Đại lí độc quyền phân phối máy công cụ của hãng LILIAN – Đài Loan. • Sản xuất, lắp ráp máy công cụ. • Sản xuất, kinh doanh khuôn mẫu chính xác cho ngành nhựa và gia công KL. • Sản xuất vật liệu xây dựng. • Sản xuất, kinh doanh các sản phẩm nhựa kỹ thuật. • Sản xuất, kinh doanh máy công cụ, máy điều khiển CNC. -4- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP • Sản xuất, kinh doanh vật tư, máy, các thiết bị công nghiệp và hàng cơ khí tiêu dùng. • Sản xuất kinh doanh vật liệu xây dựng tấm ốp tường nhôm, nhựa compozit. Trong những năm vừa qua, công ty PTM J.S.C đã chế tạo nhiều bộ khuôn mẫu, sản xuất các sản phẩm nhựa phục vụ cho chương trình nội địa hóa xe gắn máy, các sản phẩm nhựa cho công ty LG – MECA Electronics, sản phẩm mắc áo, sản phẩm ghế mẫu giáo xuất khẩu cho công ty Nam Hoa,các sản phẩm của công ty hợp doanh DAIWA, sản phẩm vỏ nhựa bình nước nóng cho Công ty LORENZI VN, các loại khuôn thổi chai nhựa PET cho công ty TNHH Bảo Vân, Công ty Rạng Đông, Công ty Vital, Công ty Volex Cable, .v.v. Công ty PTM J.S.C cũng đã cung cấp các máy công cụ, các thiết bị gia công cho các dự án như Công ty Gang thép Thái Nguyên, công ty Khóa Việt Tiệp, Học Viện Kĩ Thuật Quân Sự, Công ty vận tải thủy Cần Thơ, Công ty Liên doanh Soecon Meverfa, máy cắt CNC cho các Nhà máy đóng tàu và kết cấu thép. Ngoài ra, công ty sản xuất và cung cấp tấm nhôm compozit cho nhiều khách hàng trong nước như công ty Huy Anh, công ty SHINEC, công ty xây dựng số 2, công trình cải tạo Nhà Hát Tuổi Trẻ. Công ty PTM J.S.C đã nhận được chứng chỉ Quốc tế: tiêu chuẩn ISO 9001 – 2000. Trụ sở chính của công ty ở 256 Kim Giang, Thôn Kim Lũ – Đại Kim – Hoàng Mai – Hà nội. Website : www.ptmjsc.com, email : ptpjsc@hn.vnn.vn. Người đại diện của công ty là ông Phạm Thi Chương. -5- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP II. NĂNG LỰC THIẾT BỊ CỦA CÔNG TY PTM J.S.C: II.1. Phân xưởng sản xuất khuôn mẫu và tấm ốp tường Nhôm - Compozit: STT Tên thiết bị Nhà sản xuất Kí hiệu SL P (KW) Ghi chú NHÓM MÁY TIỆN 1 Máy tiện vạn năng Stankoimport/ USSR 1K62 1 7.5 2 Máy tiện vạn năng Stankoimport/ USSR 1K62D 1 7.5 3 Máy tiện CNC T20CNC 1 10 4 Máy tiện đứng Tos Hulin/ Czech SKJ 12A 1 90 NHÓM MÁY PHAY 1 Máy phay SEIKI có đài dao Seiki/ Yasunaga/Japan 6 ME-II 1 10 2 Máy phay SEIKI không có đài dao Seiki/ Yasunaga/Japan 6 ME-II 1 10 3 Máy phay Lilian Lilian/ Taiwan VMC 1050A 1 5 4 Máy phay FCV 63 Tos Kurim/ Czech FCV 63 – SCA 1 15 5 Máy phay Maho Deckelmaho/ Germany DMU – 60 1 10 6 Máy phay FK50 Tos Kurim/ Czech FK – 50 1 7 7 Máy phay F4025 Taiwan F4025 1 5 8 Máy phay giường Marufuku/ Hitachi/Japan 1 10 9 Máy phay Maho Deckelmaho/ Germany Maho 60W 1 11 -6- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NHÓM MÁY MÀI 1 Máy mài phẳng LAM Tool/ Denmark Jacobsen 1832 CNC 1 10 2 Máy mài phẳng Stankoiport/ USSR 3E7118 1 12 3 Máy mài tròn TosHostivar/ Czech BU16A 1 4 4 Máy mài băng VBEStarkstrom – Anlagenbau SFBE 800/3000 1 25 5 Máy mài băng Germany SWU250I 1 3 6 Máy mài hai đá Stankoimport/ USSR 1 2,8 NHÓM MÁY XUNG 1 Máy xung ARITECH /Taiwan EDM CNC580 1 5 2 Máy xung Hurco/England EDM 250 1 4 3 Máy xung Hurco/ Spark – England EDM 900 1 5 NHÓM MÁY KHOAN 1 Máy khoan đứng Stankoimport/ USSR 2H 135B 1 4,5 2 Máy khoan cần Stankoimport/ USSR 2E 52 1 3,2 3 Máy khoan bàn China 2 0,3 NHÓM MÁY DOA 1 Máy doa toạ độ Stankoimport/ USSR 2E 450 1 7,2 NHÓM MÁY CẮT DÂY 1 Máy cắt dây Golsan/China GS10CNC 1 3 -7- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NHÓM MÁY KHÁC 1 Hệ thống máy nén khí Warning/ Taiwan VA – 100 1 3 2 Máy nén khí di động Taiwan 124/50 1 0,20 3 Lò tôi Germany AHK7013 1 3 4 Đầu khắc chữ IM3 Japan IM3 1 0,25 5 Dây chuyền SX nhôm - composite LSFH 1250 1 6 Cầu trục hai dầm CK Hồng Lam/ Việt Nam Q - 5T 1 7,5 7 Máy cưa vòng Hitachi/ Japan CB 22FA 1 2 8 Xe nâng hạ Komatsu/Japan Komatsu 25 1 TỔNG CÔNG SUẤT 303 II.2. Phòng thiết kế: Phòng thiết kế của công ty PTM J.S.C được trang bị một hệ thống gồm 10 máy tính PC được nối mạng LAN, với các gói phần mềm chuyên dụng cho công việc thiết kế như AutoCAD, DELCAM, Cimatron, LadderWorks… II.3. Phòng đo lường: Phòng đo lường được trang bị đầy đủ các dụng cụ để phục vụ tốt nhất cho công việc đo lường, chuẩn hoá và kiểm định chất lượng của các sản phẩm : • Các thiết bị đo kiểm tra cơ khí: 1 bộ. • Các thiết bị đo kiểm khối lượng: 1 bộ. • Máy đo 3D kiểu khớp quay có kết nối máy tính: 1 bộ. • Dụng cụ đo gồm: STT Tên dụng cụ đo Độ chính Phạm vi đo Mã số Nước sản -8- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP xác (mm) ( mm, N, HRC, HRB ) xuất 1 Thước cặp 0,05 0 – 200 10083699 Nhật 2 Thước cặp điện tử 0,01 0 – 200 0147758 Nhật 3 Thước cặp điện tử 0,01 0 – 1000 7000600 Nhật 4 Thước đo cao điện tử 0,01 0 – 600 0000847 Nhật 5 Panme 0,01 0 – 25 3601 Nga 6 Panme 0,01 25 – 50 1450 Nga 7 Panme 0,01 50 – 75 103 – 139 Nhật 8 Panme 0,01 75 – 100 103 – 140 – 10 Nhật 9 Panme điện tử 0,001 150 – 300 106091 Nhật 10 Đồng hồ đo lỗ 0,01 10 – 18 62384 Nga 11 Đồng hồ đo lỗ 0,01 18 – 50 2736 Nga 12 Đồng hồ đo 0,01 0 – 10 2046F Nhật 13 Máy đo độ cứng Theo mẫu 0 – 90HRC 0 – 120HRB 1052 Tiệp Khắc 14 Cân đo lực bám dính ±5N 0 – 200N 01A PTM – VN 15 Gá kiểm T uốn ±10mm 0 – 200mm 001A2 PTM – VN -9- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY. Công ty PTM J.S.C là một hộ tiêu thụ điện loại 2, nhận điện từ lưới 6 kV lấy từ trạm biến áp khu vực. Các phụ tải của công ty bao gồm dãy nhà văn phòng, phân xưởng cơ khí, và khu xưởng sản xuất tấm ốp tường nhôm – compozit. Công suất định mức của công ty vào khoảng 400 kW. Toàn bộ hệ thống điện được cấp từ trạm biết áp của công ty. Trạm biến áp là một máy biến áp 6/0,4 kV, công suất 650 kVA. Máy biến áp để ngoài trời, làm mát bằng dầu. Vì đây là hệ thống cung cấp điện cho phụ tải tương đối quan trọng nên điện áp lưới 6kV trước khi vào phía sơ cấp của máy biến áp phải qua máy cắt 6kV và các dao cách ly. Dao cách ly được dùng để phục vụ cho quá trình sửa chữa máy biến áp. Dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang nên không dùng để đóng cắt mạch điện mà chỉ dùng để tạo khoảng hở nhìn thấy được khi sửa chữa. Chính vì vậy nên dao cách ly cần phải được đóng trước khi đóng máy cắt và được cắt sau khi đã cắt máy cắt. Sau khi qua máy biến áp, điện áp được hạ xuống 0,4 kV ở phía thứ cấp. Trước thanh cái là Aptomat tổng loại 1000 A. Từ thanh cái đi là hệ thống đường dây dẫn về các tủ phân phối của các khu phân xưởng và văn phòng. Từ các tủ phân phối này, điện năng được đưa về các tủ động lực và tủ chiếu sáng. Từ tủ động lực có đầu ra cấp điện cho các máy và từ tủ chiếu sáng có đầu ra cấp điện cho các bóng đèn. -10- [...]... vg/ph Sơ đồ điều khiển vị trí hai động cơ truyền động trục X và Y : Bộ điều khiển vị trí ( Rp) d/dt Bộ điều khiển tốc độ ( Rw ) w -16- Motor Encoder BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hình IV.2 Sơ đồ bộ điều khiển hai mạch vòng động cơ trục X và Y IV.6.2 ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG TRỤC Z: Do không cần bộ điều khiển mà chỉ cần đảo chiều quay nên động cơ truyền động trục Z được sử dụng là động cơ điện không đồng bộ... chuyển động tự do mà không mang tải ) => Không cần bộ điều khiển Momen ( bộ điều khiển dòng điện ) • Chuyển động của đầu cắt theo cả ba trục, trong đó: o Chuyển động lên xuống theo trục Z không cần bộ điều khiển o Chuyển động theo trục X, Y yêu cầu cần điều khiển vị trí chính xác IV.4 CÁC PHẦN TỬ TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH CỦA MÁY CẮT PLASMA: IV.6.1 ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG TRỤC X VÀ Y: Do cần điều khiển vị trí nên động. .. tơ K1 và K2 Động cơ này có các thông số : - Uđm = 380 V - Pđm = 0,12 kW - nđm = 1320 vg/ph Trên mạch động lực cung cấp điện cho động cơ truyền động trục Z có Aptomat dùng để bảo vệ ngắn mạch và Role nhiệt dùng để bảo vệ quá tải cho động cơ IV.6.3 CÁC TÍN HIỆU BẢO VỆ VÀ LIÊN ĐỘNG: Thực hiện bảo vệ quá dòng và ngắn mạch cho động cơ bằng các Aptomat (Q2, Q3…) đấu trực tiếp vào nguồn cấp Khi động cơ bị... Tất cả quá trình hoạt động của vi điều khiển MSP430FG46XX đều được thể hiện qua các thanh ghi với 7 chế độ định địa chỉ cho toán hạng nguồn và 4 chế độ định địa chỉ cho toán hạng đích -35- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Bộ xử lí trung tâm CPU bao gồm 16 thanh ghi giúp giảm thời gian thực thi các câu lệnh Thời gian thực thi việc chuyển tiếp giữa các thanh ghi chỉ bằng 1 chu kì clock của CPU Bốn thanh ghi... RÁP MÁY: -14- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP IV.3 YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA MÁY CẮT PLASMA CP 31120 – CNC: Máy cắt có yêu cầu về công nghệ cắt đó là đầu cắt của máy phải chuyển động theo cả ba trục X, Y, Z Trong đó chuyển động lên xuống theo trục Z không cần điều khiển tốc độ còn huyển động theo hai trục X, Y được điều khiển theo vị trí Quá trình cắt xảy ra bắt đầu là sự di chuyển nhanh của đầu cắt đến điểm... Gấm, nhà máy -13- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP chế tạo thép kết cấu Đông Anh… Ngoài ra, công ty PTM J.S.C còn xuất khẩu máy cắt CP 31120 đi các nước trong khu vực và trên thế giới như Thái Lan, Bangladesh và Đan Mạch Ưu điểm của máy cắt CNC CP31120 đó là người vận hành có thể lập trình trực tiếp hoặc gián tiếp biên dạng chi tiết ngay trên máy Máy có khả năng tự động mồi lửa, tự động điều chỉnh chiều cao... hiệu liên động từ các công tắc giới hạn hành trình X+, X-, Y+, Y- được đưa đến nguồn cung cấp cho cuộn dây công tắc tơ K Tiếp điểm của K dùng để đóng cắt nguồn -17- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP động lực cấp đến hai motor truyền động trục X và Y thông qua bộ điều khiển ServoDrive SN2000 IV.5 HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG SERVOWORKS MC-QUAD: Máy cắt Plasma CP31120 sử dụng hệ thống điều khiển truyền động ServoWorks... vào của cả ServoWorks CNC Engine lẫn SMP Motion Engine và các đầu vào của máy ( đầu đi vào trong ServoWorks CNC Engine / SMP Motion Engine ) Hay nói cách khác, nó kiểm tra trạng thái mỗi BIT ( 0 hoặc 1 ) cho mỗi đầu vào tín hiệu F và X LadderWorks PLC Engine chạy những chương trình tuần tự dựa trên những giá trị mới của tín hiệu đầu vào Nó thực thi chương trình bởi đọc và thực thi những lệnh tuần tự. .. trình điều khiển cho ứng dụng hiển thị LCD -32- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP • Hệ thống xung clock rất linh hoạt V.1.2 Sơ đồ khối tổng thể của vi điều khiển MSP430FG46XX: V.1.3 Cấu hình chân của vi điều khiển MSP430FG46XX: -33- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP V.1.4 Tổ chức không gian địa chỉ: -34- BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Kiến trúc Von-Neumann của MSP430 có không gian địa chỉ được chia sẻ giữa các thanh... nên động cơ truyền động của trục X và Y được sử dụng là loại động cơ xoay chiều không chổi than có gắn Encoder để xác định tốc độ và vị trí Hai động cơ này được điều khiển thông qua một ServoDrive có tên là SN 2000 của Suquang SN 2000 này thu thập tín và xử lý tín hiệu từ Encoder về để truyền lên bộ điều khiển, động thời nhận tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển để điều khiển Motor Động cơ này có các . trung nghiên cứu bộ KIT thực nghiệm MSP430FG4618/F013 của hãng Texas Instruments tại bộ môn Tự động hoá. Ngoài ra, em cũng xin cảm ơn sự tạo điều kiện của bộ môn Tự động hóa XNCN để em có được. CÁC PHẦN TỬ TRUYỀN ĐỘNG CHÍNH CỦA MÁY CẮT PLASMA: IV.6.1. ĐỘNG CƠ TRUYỀN ĐỘNG TRỤC X VÀ Y: Do cần điều khiển vị trí nên động cơ truyền động của trục X và Y được sử dụng là loại động cơ xoay chiều. tác. Với lí do đó, cộng thêm sự giúp đỡ và tạo điều kiện của bộ môn Tự động hóa XNCN, em đã được tham gia thực tập tại phòng Thiết Kế của Công ty cổ phần khuôn mẫu chính xác và máy CNC. Tại