BÀI GIẢNG Chương 10 Hệ Thống Tín Hiệu Mã Hiệu ( Đồ Án Tốt Nghiệp)

TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌC HỌC SƯ SƯ PHẠM PHẠM KỸ KỸ THUẬT THUẬT THÀNH THÀNH PHỐ PHỐ HỒ HỒ CHÍ CHÍ MINH MINH Số Số 1 Võ Võ Văn Văn Ngân, Ngân, Quận Quận Thủ Thủ Đức, Đức, Thành Thành phố phố Hồ Hồ Chí Chí Minh Minh Tel: Tel: +84 +84 8 7221223, 7221223, Fax: Fax: +84 +84 8 8960640 8960640 MÁY MÁY VÀ VÀ HỆ HỆ THỐNG THỐNG ĐIỀU ĐIỀU KHIỂN KHIỂN SỐ SỐ TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI ĐẠI HỌC HỌC SƯ SƯ PHẠM PHẠM KỸ KỸ THUẬT THUẬT THÀNH THÀNH PHỐ PHỐ HỒ HỒ CHÍ CHÍ MINH MINH KHOA KHOA CƠ CƠ KHÍ KHÍ CHẾ CHẾ TẠO TẠO MÁY MÁY BỘ BỘ MÔN MÔN CÔNG CÔNG NGHỆ NGHỆ CHẾ CHẾ TẠO TẠO MÁY MÁY MÁY MÁY VÀ VÀ HỆ HỆ THỐNG THỐNG ĐIỀU ĐIỀU KHIỂN KHIỂN SỐ SỐ BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH MÁY VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CHƯƠNG 10: HỆ THỐNG TÍN HIỆU Mà HIỆU Tp Hồ Chí Minh, - 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Số Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh Tel: +84 7221223, Fax: +84 8960640 Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy NỘI DUNG 10.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIÊÊU 10.2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU 10.3 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC Mà HIỆU 10.4 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIỆU KHÁC 2014 Tr 10.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Nếu dựa vào tính liên tục tín hiêêu:  Tín hiêêu liên tục: loại tín hiêêu được truyền từ vị trí đến vị trí khác liên tục theo thời gian môêt hàm liên tục theo thời gian;  Tín hiêêu không liên tục: loại tín hiêêu rời rạc, ngắt quãng  Nếu theo dạng tín hiêêu:  Tín hiêêu tương tư (Analog) ê: Tín hiêêu tương tự môêt hàm liên tục theo thời gian;  Tín hiêêu sô (digital): Được biểu diển bằng số Tín hiêêu số tín hiêÊu rời rạc 2014 Tr 10.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy Hình 10 – Phân loại tính hiệu 2014 Tr 10.2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10.2.1 HêÊ thâÊp phân (decimal system)    Hệ thập phân gồm mười chữ số (biểu tượng) từ đến Hệ thập phân được gọi hệ đếm số 10 có 10 chữ số Hệ thập phân hệ thống giá trị phụ thuộc vị trí mà giá trị chữ số số phụ thuộc vào vị trí Hình 10 – Hệ thập phân 2014 Tr 10.2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10.2.1 HêÊ thâÊp phân (decimal system)  Ví dụ: Xét số hệ thập phân 153 Chúng ta biết rằng:  Chữ số thực sự đặc trưng cho trăm;  Chữ số đặc trưng cho chục;  Chữ số đặc trưng cho đơn vị Như chữ số mang giá trị lớn được gọi chữ số có ý nghĩa (MSD) Chữ số mang giá trị nhỏ được gọi chữ số có ý nghĩa nhỏ (LSD) Đếm hệ 10: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 ,24, 25, 26, 27, 28, 29 2014 Tr 10.2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10.2.2 Hệ nhị phân (binary system)   Hệ thập phân không thuận tiện cho việc tính toán hệ thống tính toán số Rất khó để thiết kế thiết bị điện tử mà làm việc với 10 mức điện thế khác (mỗi mức đặc trưng cho chữ số từ đến 9)  Mặt khác, dễ dàng để thiết kế mạch điện xác, đơn giản mà có thể hoạt động được với hai mức điện thế Vì lý này, người ta sử dụng hệ đếm nhị phân sử dụng hai chữ số (hệ đếm số ) Hình 10 – Hệ nhị phân 2014 Tr 10.2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10.2.2 Hệ nhị phân (binary system) Bảng 10 – Biểu diễn số từ hệ thập phân sang nhị phân từ đến 15 2014 Tr 10 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.1 Đặc điểm chung Là hệ thống máy công cụ điều khiển theo chương trình viết mã ký tự số, chử ký tự chuyên dụng khác Ưu điểm máy CNC:  So với máy công cụ điều khiển tay, kết làm việc máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề thuần thục người điều khiển  Máy CNC có tính linh hoạt cao công việc lập trình, tiết kiệm được thời gian chỉnh máy, đạt được tính kinh tế cao với loạt sản phẩm nhỏ  2014 Ưu điểm có máy CNC phương thức làm việc với hệ thống xử lý thông tin “điện tử - số hóa” Tr 46 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC  Dựa vào đặc điểm gia công hình dạng, CNC có thể phân thành nhóm:  Nhóm máy CNC phay – khoan – doa: có chuyển động chuyển động vòng dao cắt, hình dạng tương tự máy phay, khoan, doa ngang;  Nhóm CNC tiện – khoan tiện – khoan – phay: với chuyển động chuyển động vòng phôi, hình dạng gần giống máy tiện;  Nhóm CNC đặc biệt: với việc sử dụng dạng gia công khác (trừ nguyên công bào) có hình dạng, kích thước khác 2014 Tr 47 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC 9.3.2.1 CNC phay – khoan – doa 6904BM∅2       Đặc tính kỹ thuật Kích thước làm việc bàn máy: 400 × 500 mm Số lượng dao cấp chứa: 30 Số cấp vòng quay trục chính: Z = 19 Số vòng quay trục chính: n = 32÷2000 v/ph Lượng chạy dao bàn máy theo tọa độ X’, Y, Z’: 3,15÷2000 mm/ph  Lượng chạy dao bàn máy quay quanh trục B’: 3,15.10 ÷ 2,5 mm/ph  Chuyển động nhanh bàn máy theo tọa độ X’, Y, Z’: 4000 mm/ph   2014 Chuyển động nhanh bàn máy quanh trục B’: 5,0 v/ph Kích thước trung tâm; Tr 48 2650×1950×2070 mm 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC 9.3.2.1 CNC phay – khoan – doa 6904BM∅2 Hình 9.3 – Hình dáng chung máy CNC 6904BM∅2 – Bệ máy; – Trụ máy; – Ụ trục chính; – Bàn máy chữ thập; – Cơ cấu chứa dao; – Tay máy 2014 Tr 49 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC 9.3.2.2 CNC tiện – khoan – phay Ikegai        Đặc tính kỹ thuật Đường kính lớn có thể gia công: ∅ 450 mm; Lượng di động lớn trục chính: 45 mm; Lượng di động lớn bàn trượt: 490 m m; Số vòng quay trục chính: ntc = 63÷2000 v/ph; Vận tốc trục dụng cụ: ndc= 125÷1250 v/ph; Lượng chạy dao nhanh theo tọa độ: X: 3600 mm/ph; Z: 4800 mm/ph; C’: 13,3v/ph;  Lượng chạy dao theo tọa độ: X: 0,01÷40,95 mm/ph; Z: 1,12÷640 mm/ph; C’: 1,12÷630 rad/ph;    2014 Công suất động chính: Bề mặt làm việc bàn máy: Trọng lượng máy: Tr 50 N = 11kW; 900 × 4820 mm; 6000 kG 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC 9.3.2.2 CNC tiện – khoan – phay Ikegai Hình 9.4– Bộ phận lắp dao phôi CNC tiện – khoan – phay Ikegai – Ụ trước; – Bàn trượt; – Đầu dao đặc biệt; – Đầu revolver lắp dao quay qia công; – Đầu revolver lắp dao cố định để tiện khoét lỗ 2014 Tr 51 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC 9.3.2.3 CNC tổ hợp AOW  Đặc tính kỹ thuật  Bề mặt làm việc bàn máy: 250 x 250 mm;  Số vòng quay lớn mâm cặp: 12 v/ph;  Côn trục chính: N40;  Số vòng quay trục chính: n = 20÷5000 v/ph;  Lượng di động lớn đầu truyền lực đứng: 180 mm;  Lượng di động lớn đầu truyền lực dọc: 180 mm;  Lượng di động lớn đầu truyền lực đứng: ±135 mm;  Số dao lắp được cấu chứa: 15;  Công suất động chính: N = 2,35 kW;  Lực chạy dao: P = 4000 N  Kích thước máy: 5200×3150×2400 mm 2014 Tr 52 9.3 Đặc điểm cảu máy CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 9.3.2 Phân loại máy CNC 9.3.2.3 CNC tổ hợp AOW Hình 9.5 – Hình dáng chung CNC tổ hợp AOW – Bàn máy quay; – Đầu truyền lực; – Đầu truyền lực; – Giá đỡ; – Giá đỡ; – Bàn trượt; – Bàn trượt; – Cơ cấu cấp dao; – Cơ cấu cấp dao; 10 – Cơ cấu khí ép; 11 – Cơ cấu khí ép 2014 Tr 53 9.4 Xu hướng phát triển loại máy NC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Hệ thống NC mức độ hoàn thiện Tuy nhiên, đặc điểm máy NC tổ hợp phần cứng rời rạc, chương trình điều khiển dựa nhiều vào phần cứng Máy NC không chiếm được vị trí quan trọng ban đầu, thay vào hệ thống CNC, DNC,  Các chức tính toán hệ thống CNC ngày hoàn thiện đạt tốc độ xử lý cao tiếp tục ứng dụng thành tựu phát triển vi xử lý µP  Các hệ thống CNC được chế tạo hàng loạt lớn theo công thức xử lý đa chức năng, dung cho nhiều mục đích điều khiển khác 2014 Tr 54 9.4 Xu hướng phát triển loại máy NC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Vật mang tin từ băng đục lỗ, băng từ, đĩa từ tiến tới đĩa compact (CD) có dung lượng nhớ ngày mở rộng, độ tin cậy tuổi thọ cao  Việc cài đặt cụm vi tính trực tiếp vào hệ NC để trở thành hệ CNC (Computerized Numerical Control) tạo điều kiện ứng dụng máy công cụ CNC xí nghiệp nhỏ  Màn hình ban đầu đen trắng với ký tự chữ số dung hình màu đồ họa, độ phân giải cao (có thêm toán đồ hình vẽ mô tĩnh hay động);  Các hệ CNC riêng lẻ có thể ghép mạng cục hay mạng mở rộng để quản lý điều hành cách tổng thể hệ thống sản xuất xí nghiệp hay tập đoàn công nghiệp 2014 Tr 55 9.5 Một số khái niệm quy ước máy NC CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Máy NC CNC khác với máy thông thường chỗ chúng được điều khiển thông qua chương trình được lập sẵn Ba trục chuyển động được ký hiệu trục X, Y, Z Hình – Quy tắc bàn tay phải 2014 Tr 56 9.5 Một số khái niệm quy ước máy NC CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Hệ tọa đô ô thiết lâ ôp cho mô ôt số loại máy NC, CNC: a) Máy phay đứng 2014 Tr 57 b) Máy phay ngang 9.5 Một số khái niệm quy ước máy NC CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Hệ tọa đô ô thiết lâ ôp cho mô ôt số loại máy NC, CNC: c) Máy tiện 2014 Tr 58 9.5 Một số khái niệm quy ước máy NC CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy  Hệ thống tọa độ (chuẩn) quan trọng    M: chuẩn máy – chuẩn được thiết lập trước nhà sản xuất không thay đổi được; W: chuẩn chi tiết – dùng làm gốc tọa độ làm việc trình gia công Chuẩn có thể thay đổi được; P: chuẩn thảo chương – chuẩn để lập chương trình gia công, có thể trùng không trùng với chuẩn chi tiết có thể thay đổi được Hình – Chuẩn máy M, chuẩn chi tiết W chuẩn thảo chương máy tiện 2014 Tr 59 9.5 Một số khái niệm quy ước máy NC CNC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy BLU •Mỗi xung tạo nên lượng chuyển động suất đơn vị BLU (basic length unit) trục tương ứng Như vậy, hệ thống này, xung tương ứng với BLU •BLU khoảng di động nhỏ đạt được trục máy Xung = BLU 2014 Tr 60 [...]... thâêp phân (BCD) 8 7 4 ↓ ↓ ↓ 100 0 0111 0100 87 410 = 100 0 0111 0100 (BCD) 2014 Tr 21 10. 4 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIỆU KHÁC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 4.1 Hệ mã nhị - thập phân BCD (BCD code: binary-coded -decimal code) Hình 10 6 – Bìa đục lỗ dùng mã BCD để lưu trữ thông tin 2014 Tr 22 10. 4 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIỆU KHÁC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 4.2 Mã Gray  Mã Gray... 7 3 ↓ ↓ ↓ 010 111 011 2738 = 0101 1101 12 = 101 1101 12 Ví dụ: Biểu diễn số 100 0 1100 2 trong hêê bát phân 010 001 100 ↓ ↓ ↓ 2 1 4 100 0 1100 2 =2148 2014 Tr 18 10. 3 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC Mà HIỆU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 3.3 Chuyển đổi số nhị phân sang thập lục phân và ngược lại  Cách chuyển đổi giữa hệ thập lục phân và nhị phân cũng tương tự như chuyển đổi giữa hệ bát phân... 26 27… Hệ thống số bát phân được sử dụng rộng rãi trong điện tử và máy tính công nghiệp So với hệ nhị phân, hệ bát phân ngắn hơn nhiều,dễ nhớ và có thể chuyển đổi qua hệ nhị phân một cách dễ dàng 2014 Tr 11 10. 2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 2.3 Hệ bát phân (octal system) Hình 10 4 – Cáp mạng LAN RJ45 truyền tín hiệu bằng mã bát phân 2014 Tr 12 10. 2 CÁC... 11 1100 10 1100 2 = F2C16 2014 Tr 20 10. 4 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIỆU KHÁC Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 4.1 Hệ mã nhị - thập phân BCD (BCD code: binary-coded -decimal code)  Nếu mỗi chữ số của một số trong hệ thập phân được biểu diễn bởi một số nhị phân 4 bit tương đương, điều này sẽ tạo ra một mã được gọi là nhị thập phân (BCD) Ví dụ: Biểu diễn số 87 410 bằng mã nhị thâêp phân (BCD)... x (1 6 ) + 14 x (1 6 ) = 5101 0 2014 Tr 13 10. 2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 2.4 Hệ thập lục phân (hexadecimal system) Hình 10 5 – Máy tính Bendix-G15 của IBM sử dụng hệ thập lục phân 2014 Tr 14 10. 3 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC Mà HIỆU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 3.1 Chuyển đổi số thâ Êp phân sang các hệ khác  Muốn chuyển đổi môêt số thâêp... của hệ thập lục phân được biểu diễn bởi một số nhị phân 4 bit tương ứng Ví dụ: Biểu diễn số 9F216 sang hêê nhị phân 9 F 2 ↓ ↓ ↓ 100 1 1111 9F216 = 100 111 1100 102 2014 Tr 19 0 010 10.3 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC Mà HIỆU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 3.3 Chuyển đổi số nhị phân sang thập lục phân và ngược lại Ví dụ: Biểu diễn số 11 1100 10 1100 2 trong hêê thâêp lục phân 1111 0 010 1100 ... HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 2.4 Hệ thập lục phân (hexadecimal system)  Hệ thập lục phân sử dụng 16 ký tự 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F (tương ứng với các chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong hệ thập phân) để biểu diễn một đại lượng bất kỳ Ví dụ: 2 1 0 1FE16 = 1 x (1 6 ) + 15 x (1 6 ) + 14 x (1 6 ) = 5101 0 2014.. .10. 2 CÁC HÊÊ THỐNG Mà HIÊÊU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 2.3 Hệ bát phân (octal system)   Hệ bát phân sử dụng tám chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, và 7 và được gọi là hệ đếm cơ số 8 Mỗi chữ số của hệ có thể nhận giá trị bất kỳ từ 0 đến 7 Ví dụ: 2 1 0 3728= 3 x (8 ) + 7 x (8 ) + 2 x (8 ) =25 010 Đếm trong hêê bát phân: 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16... diễn số 810 trong hêê nhị phân: 8 : 2 = 4 dư 0 4 : 2 = 2 dư 0 2 : 2 = 1 dư 0 1 : 2 = 0 dư 1 810 = 100 02 2014 Tr 15 10. 3 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC Mà HIỆU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 3.1 Chuyển đổi số thâ Êp phân sang các hệ khác  Chuyển đổi số thâ âp phân sang bát phân: Ví dụ: Biểu diễn số 6 410 trong hêê bác phân: 64 : 8 = 8 dư 0 8 : 8 = 1 dư 0 1 : 8 = 0 dư 1 6 410 = 100 8  Chuyển... 25 610 trong hêê thâêp lục phân: 256 : 16 = 16 dư 0 16 : 16 = 1 dư 0 1 : 16 = 0 dư 1 25 610 = 100 16 2014 Tr 16 10. 3 CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC Mà HIỆU Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy 10. 3.2 Chuyển đổi số nhị phân sang bát phân và ngược lại  Một thuận lợi lớn của hệ đếm bát phân là dễ dàng chuyển đổi sang số nhị phân và ngược lại  Để chuyển đổi một số trong hệ bát phân sang hệ