Đồ án Điều khiển tay máy gắp sản phẩm dùng PLC S7- 200

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 LỜI NĨI ĐẦU Robot cơng nghệ cao khái niệm sản xuất tự động hố đại Một đặc điểm quan trọng robot cơng nghiệp chúng cho phép dễ dàng kết hợp việc phụ q trình sản xuất thành dây chuyền tự động So với phương tiện tự động hố khác, dây chuyền tự động dùng robot có nhiều ưu điểm dễ dàng thay đổi chương trình làm việc, có khả tạo dây chuyền tự động từ máy vạn năng, tự động hố tồn phần Tự động hóa nhu cầu khơng thể thiếu q trình sản xuất ngày Việc ứng dụng tay máy scara vào tự động hóa dây chuyền sản xuất mà cụ thể dây chuyền phân loại sản phẩm băng chuyền giúp cho việc sản xuất trở nên linh hoạt hơn, hiệu Với nhu cầu tìm hiểu hệ thống tự động sản xuất với kiến thức sinh viên năm thứ trường đại học chúng em chọn đề tài “ ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM DÙNG PLC S7 200” để nghiên cứu tìm hiểu Do u cầu kiến thức thiết kế, tính tốn điều khiển xác thiết kế phần cứng cao nên nhóm chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót Do đó, mong muốn bảo thêm thầy, đóng góp bạn bè để đồ án hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn giáo Th.s Phạm Thị Hồng Hạnh giúp đỡ chúng em hồn thành đồ án ! ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIÊU CHUNG Tay máy cơng nghiệp Cảm Biến 2.1 Cảm biến từ E2E (Phát sắt từ): 2.2 Cảm biến quang: Cơng tắt hành trình: Cơng tắc Nút ấn Rơle Động Cơ Một Chiều DC: 10 7.1 Cấu tạo động DC 10 7.1.1 Phần cảm (stato): 11 7.1.2 Phần ứng (roto): 11 7.1.3 Cổ góp: 12 7.1.4 Chổi điện: 12 7.2 Ngun lý làm việc 12 Khí nén 14 8.1 Máy nén khí: 14 8.2 Bình trích chứa khí nén: 15 8.3 Mạng đường ống dẫn khí nén: 15 8.4 Van đảo chiều: 15 8.5 Cơ cấu chấp hành 17 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 8.5.1 Nhiệm vụ 17 8.5.2 Xi lanh 18 Băng tải 19 CHƯƠNG II TÌM HIỂU KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN PLC 20 2.1 Q trình phát triển kỹ thuật điều khiển: 20 2.2 Giới thiệu PLC: 20 2.3 Cấu trúc, ngun lý hoạt động PLC 21 2.4 Các hoạt động xử lý bên PLC 23 2.5 PLC Simatic S7-200 CPU 224 24 2.5.1 Cấu trúc phần cứng CPU 224 AC/DC/RLY 24 2.5.2 Cấu trúc nhớ: 26 2.5.3 Mở rộng cổng vào 27 2.5.4 Thực chương trình S7-200 29 2.5.5 Ngơn ngữ lập trình S7-200 CPU 224 29 CHƯƠNG III ỨNG DỤNG PLC S7-200 CPU224 VIẾT LADDER CHO TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM 47 3.1 Bảng địa I/O cho cấu 47 3.2 Chương trình LAD mơ hình 48 3.3 Sơ đồ đấu dây mơ hình 53 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN 54 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 CHƯƠNG I GIỚI THIÊU CHUNG Tay máy cơng nghiệp Tay máy ( Manipulator ) cấu khí gồm khâu khớp Chúng hình cánh tay để tạo chuyển động cổ tay tạo nên khéo léo, linh hoạt bàn tay ( End Effector ) để trực tiếp hồn thành thao tác đối tượng - Kết cấu tay máy Các tay máy có điểm chung kết cấu gồm có khâu nối với khớp để hình thành chuỗi động học hở, tính từ phần cơng tác Các khớp phổ biến khớp trượt khớp quay Tùy theo số lượng cách bố trí khớp mà người ta tạo tay máy kiểu tọa độ đề , tọa độ trụ, tọa độ cầu, SCARA, kiểu tay người ( Anthropomorpnic ) Cảm Biến Để điều khiển chuyển động xy lanh khí nén hay loại cấu chấp hành khác cần có phát dịch chuyển, hay nói cách khác có thay đổi vị trí thay đổi thơng số q trình hệ thống điều khiển Trong phần này, đề cập chủ yếu đến loại cảm biến phát hai trạng thái ON - OFF Tiếp điểm cảm biến chia làm loại: thường đóng (Normal Closed – NC) thường mở (Normal Open – NO) Cơng tắc hành trình thường có loại tiếp điểm NO NC với cực chung Khi có tín hiệu tác động sẽ chuyển đổi trạng thái tiếp điểm này: tiếp điểm thường mở đóng lại tiếp điểm thường đóng mở 24V 24V 24V Fe 0V 0V Cả m biến quang Cả m biến điện dung 0V Cả m biến m ứ ng từ ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 2.1 Cảm biến từ E2E (Phát sắt từ):  Dùng để phát vật thể kim loại, thường dùng để khống chế hành trình Khoảng cách phát cảm biến loại phụ thuộc nhiều vào vật liệu vật cảm biến, vật liệu có từ tính kim loại có chứa sắt sẽ có khoảng cách phát xa vật liệu khơng có từ tính  Đa chức năng, khoảng cách phát tới 30mm  Vỏ bọc đồng thau thép khơng gỉ cho độ bền cao  Các model DC dây, dây dây (NO + NC)  Ứng dụng vào mơ hình cấu Input:  I0.3 (Ta) cảm biến xác định vị trí tay máy bên  I0.4 ( Tb) cảm biến xác định vị trí tay máy bên  I0.5 (Tc) cảm biến xác định vị trí tay máy bên trái  I0.6 (Td) cảm biến xác định vị trí tay máy bên phải 2.2 Cảm biến quang: Ánh sáng từ nguồn sáng tập trung thấu kính hội tụ chiếu thẳng vào vật ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Tia sáng phản xạ từ vật tập trung lên dụng cụ cảm biến vị trí (PSD: position sensing device) thấu kính thu Nếu vị trí vật ( khoảng cách đến thiết bị đo) thay đổi, hình ảnh vị trí vật hình thành PSD sẻ khác trạng thái cân hai ngõ PSD thay đổi ảnh vị trí vật hình thành PSD sẽ khác trạng thái cân PSD thay đổi Thơng Số Kỹ Thuật Hình ảnh  Khoảng cách thu nhận tín hiệu: 50cm  Điện áp ngõ ra: 12 - 240VDC 12 -240VAC  Dòng tiêu thụ max DC/AC: 3mA max Ứng dụng mơ hình cấu input  I0.7 (PDA) cảm biến xác định có sản phẩm Cơng tắt hành trình: Cơng tắt hành trình trước tiên cơng tắc tức làm chức đóng mở mạch điện, đặt đường hoạt động cấu đó, cho cấu đến vị trí sẽ tác động lên cơng tắc Hành trình tịnh tiến quay Khi cơng tắc hành trình tác động sẽ làm đóng ngắt mạch điện ngắt khởi động cho thiết bị khác Người ta dùng cơng tắc hành trình vào mục đích như: ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Giới hạn hành trình ( cấu đến vị trí dới hạn tác động vào cơng tắc sẽ làm ngắt nguồn cung cấp cho cấu -> khơng thể vượt qua vị trí giới hạn) Hành trình tự động: Kết hợp với role, PLC hay VDK để cấu đến vị trí định trước sẽ tác động cho cấu khác hoạt động (hoặc cấu đó) Cơng tắc hành trình dùng nhiều dây chuyền tự động Các cơng tắc hành trình nhút nhấn (button) thường đóng, thường mở, cơng tắc tiếp điểm, cơng tắc quang Cơng tắc Trong kỹ thuật điều khiển, cơng tắc, nút ấn thuộc phần tử đưa tín hiệu Có hai loại cơng tắc thơng dụng: cơng tắc đóng – mở cơng tắc chuyển mạch quay Cơng tắc đóng mở Cơng tắc chuyển mạch Cơng tắc ký hiệu cơng tắc ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Nút ấn - Nút ấn đóng- mở: Khi chưa tác động chưa có dòng điện chạy qua (mở), tác động dòng điện sẽ qua - Nút ấn chuyển mạch sẽ chuyển trạng thái mạch Nút ấn đóng – mở Rơ le đóng mạch Cấu tạo ký hiệu nút ấn Nút ấn đóng mở Nút ấn khẩn cấp Một số hình ảnh nút ấn Rơle Trong kỹ thuật điều khiển, rơle sử dụng phần tử xử lý tín hiệu Có nhiều loại rơle khác tùy vào cơng dụng Ngun tắc hoạt động rơle từ trường cuộn dây, q trình đóng mở sẽ có tượng tự cảm a Rơle đóng mạch - Ngun lý làm việc: Khi dòng điện vào cuộn dây cảm ứng, xuất lực từ trường sẽ hút lõi sắt, có lắp tiếp điểm Các tiếp điểm tiếp điểm để đóng , mở mạch tiếp điểm phụ để đóng, mở mạch điều khiển ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 - Ký hiệu Rơ le đóng mạch b Rơle điều khiển - Ngun lý hoạt động: tương tự rơle đóng mạch khác rơle đóng mạch chỗ dùng cho mạch điều khiển có cơng suất nhỏ thời gian đóng mở tiếp điểm nhỏ (từ 1ms đến 10ms) - Cấu tạo ký hệu Cấu tạo ký hiệu rơle điều khiển c Rơle thời gian đóng chậm - Ngun lý làm việc: Tương tự rơle thời gian tác động chậm phần tử khí nén Gồm phần tử: điot tương tự van chiều, tụ điện bình chứa, điện trở R van tiết lưu Ngồi tụ điện có nhiệm vụ giảm điện áp qt tải q trình ngắt d Rơle thời gian ngắt chậm - Ngun lý làm việc: tương tự rơle thời gian ngắt chậm phần tử khí nén Gồm phần tử: điot van đảo chiều, tụ điện bình chứa, điện trở R1 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 van tiết lưu Ngồi tụ điện có nhiệm vụ giảm điện áp q tải q trình ngắt - Cấu tạo ký hiệu Động Cơ Một Chiều DC: Động điện chiều sử dụng nơi u cầu mở máy lớn u cầu điều chỉnh tốc độ phẳng phạm vi rộng : băng tải, thang máy, máy ép… Nhược điểm chủ yếu động chiều cổ góp có cấu tạo phức tạp, đắt tiền tin cậy Cần phải có nguồn điện chiều kèm theo 7.1 Cấu tạo động DC Những phần gồm có: vỏ, trục, phần cảm (stato), phần ứng (roto),cổ góp, chổi điện ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Tập lệnh phép tốn biến đổi logic: Lệ nh Mơ tả Tốn hạng Kiểu BYTE liệu Thực lệnh ADD bit hai byte đầu vào IN1 IN2, kết chứa byte đầu OUT IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, BYTE OUT:VB, IB, QB, MB, SB, *VD, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD *AC, *LD Thực lệnh OR bit hai byte đầu vào IN1 IN2, kết chứa byte đầu OUT IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, BYTE SB, SMB, LB, AC, Constant, BYTE OUT:VB, IB, QB, MB, SB, *VD, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD *AC, *LD Thực lệnh XOR bit hai byte đầu vào IN1 IN2, kết chứa byte đầu OUT IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, BYTE SB, SMB, LB, AC, Constant, BYTE OUT:VB, IB, QB, MB, SB, *VD, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD *AC, *LD Lệnh đảo giá trị bit byte đầu vào IN kết chứa byte đầu OUT Thường IN OUT có đìa IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, BYTE SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, BYTE OUT:VB, *AC, *LD IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD 9.Tập lệnh biến đổi kiểu liệu Lệnh Mơ tả Lệnh chuyển đổi số nhị_ thập phân IN sang số ngun chứa kết vào OUT IN : - 9999 Tốn hạng IN (LAD, FBD): VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, OUT : VW, IW, QW, MW, AIW, SW, AC, Constant, *VD, *AC, SMW, LW, T, C, AC, *VD, *LD (LAD, FBD): VW, IW, Lệnh chuyển đổi số IN *LD, ngun IN sang số nhị_thập QW, *AC phân chứa kết vào MW, SW, SMW, LW, T, C, OUT OUT: VW, IW, QW, MW, AIW, IN: - 9999 SW, AC, Constant, *VD, *AC, SMW, LW, T, C, AC, *VD, *LD *LD, *AC Kiểu WORD liệu WORD WORD WORD ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 Lệnh chuyển đổi số ngun 32 bit IN sang số thực 32 bit, kết chứa OUT Lệnh chuyển đổi số thực 32 bit IN sang số ngun 32 bit, kết chứa OUT Lệnh chuyển đổi số thực 32 bit sang số ngun có dấu 32 bit Lệnh chuyển đổi số ngun 16 bit sang số ngun 32 bit Lệnh chuyển đổi số ngun 32 bit sang số ngun 16 bit Lệnh chuyển đổi giá trị byte sang giá trị word 16 bit Lệnh chuyển đổi giá trị word 16 bit sang giá trị byte IN: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, HC, AC, OUT:VD, ID, Constant, QD, MD, *VD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *AC, *LD *LD,VD, *AC IN: ID, QD, MD, SD, SMD, LD, OUT:AC, VD,Constant, ID, QD,*VD, MD, *LD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *AC *LD, *AC IN: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, OUT: VD,Constant, ID, QD,*VD, MD, *LD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *AC *AC, *LD IW, QW, MW, IN: VW, SW, SMW, LW, T, C, AIW, AC, OUT: VD, ID,*LD, QD,*AC MD, Constant, *VD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *LD, *AC IW, QW, MW, IN: VW, SW, IN MB, SMW, VB, LW, IB, T, QB, C, AIW, SB, AC, SMB, LB, AC, Constant, OUT VW, IW,*LD, QW,*AC MW, Constant, *VD, *AC, SW, SMW, LW, T, C, AC, *VD, *LD *VD, OUT *LD, VW, IW, QW, MW, *AC SW, SMW, LW, T, C, AC, *VD, IN *LD, VB, IB, QB, MB, *AC SB, SMB, LB, AC, Constant, *AC, *VD, *LD DINT REAL REAL DINT REAL DINT INT DINT INT BYTE INT INT BYTE 10 Tập Lệnh Làm Việc Với Thời Gian Thực Lệnh đọc /ghi giá trị thời gian thực dùng để làm việc với thời gian thực dựa vào đồng hồ hệ thống PLC Các giá trị đọc ghi giá trị ngày, tháng năm, giờ, phút, giây Các liệu đọc/ghi có độ dài byte mã hố dạng số BCD, chúng nằm đệm byte mơ tả sau : GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 41 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 Mơ tả Byte Giá trị Kiểu kiệu T Year ÷ 99 BCD T+1 Month ÷ 12 BCD T+2 Day ÷ 31 BCD T+3 Hour ÷ 23 BCD T+4 Minute ÷ 59 BCD T+5 Second ÷ 59 BCD T+6 0 T+7 Day of week 1÷7 BCD L ện h Mơ tả Tốn hạng Lệnh đọc thời gian thực T: VB, IB, QB, MB, vào đệm byte từ đồng SMB, SB, LB, *VD, hồ hệ thống định *AC, *LD tốn hạng T Kiểu liệu BYTE Lệnh ghi nội dung T: VB, IB, QB, MB, đệm byte định SMB, SB, LB, *VD, tốn hạng T vào đồng *AC, *LD hồ thời gian thực BYTE 11 Tập lệnh điều khiển chương trình Lệnh Mơ tả Lệnh nhảy JMP thực việc chuyển quyền điều khiển đến nhãn n khai báo lệnh LBL Lệnh nhảy JMP khơng cho phép chuyển quyền điều khiển từ chương trình vào chương trình chương trình ngắt ngược Lệnh gọi chương trình lại chuyển quyền điều khiển đến chương trình từ chương trình trúc lệnh FOR…NEXT Cấu dùng để thực chức vòng lặp chương trình Tốn hạng INIT điểm GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH Kiểu liệu n: ÷ 63 (CPU21X) WORD ÷ 255 (CPU22X) Tốn hạng N: to 63 CPU 22x WORD INDX,:VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, *VD, *LD, *AC INT 42 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 khởi phát FINAL điểm kết thúc, INDX lưu số vòng lặp tức thời Mỗi vòng lặp kết thúc lệnh NEXT Các lệnh FOR…NEXT lồng vào số lệnh lồng khơng vượt q Sau kết thúc vòng lặp giá trị INDX tăng lên đơn vị đến với giá trị FINAL q trình lặp kết thúc 12: Lệnh quay dịch ghi Lệnh Mơ tả Lệnh dịch phải (SHR_B) hay lệnh dịch trái (SHL_B) thực dịch chuyển bit đầu vào IN N lần sang phải hay sang trái, kết lưu vào đầu OUT Lệnh shift điền giá trị vào vị trí bit bị dịch chuyển đi, bit cuối bị đẩy ngồi đưa vào bit báo tràn SM1.1, bit báo kết Bit báo kết sẽ giá trị byte Lệnh quay phải (ROR_B) hay lệnh dịch trái (ROL_B) thực dịch chuyển bit đầu vào IN N lần sang phải hay sang trái, kết lưu vào đầu OUT Tại lần quay giá trị bit cuối (bit 0) đưa vào bit SM1.1 đồng thời đưa vào bit (bit 7) byte quay phải ngược lại quay trái Bit báo kết sẽ giá trị byte GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH INIT VW, IW, INT QW, MW, SW, SMW, T, C, AC, LW, AIW, Constant, *VD, *LD, *AC INT FINAL:VW,IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, AIW, Constant, *VD, *LD, *AC Tốn hạng IN (LAD, FBD):VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, N: VB, IB, QB, MB, SB, Constant, *VD, *LD, *AC SMB, LB, AC, Constant, *VD, *LD, *AC OUT: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *LD, *AC IN (LAD, FBD):VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, N: VB, IB, QB, MB, SB, Constant, *VD, *LD, *AC SMB, LB, AC, Constant, *VD, *LD, *AC OUT: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *LD, *AC Kiểu liệu BYTE BYTE BYTE BYTE BYTE BYTE 43 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 Ki ểu ng ắt0 Tín hiệu ngắt 10 12 13 14 15 16 17 81 29 02 21 23 24 25 26 27 28 39 03 Ngắt theo sườn lên I0.0 Ngắt theo sườn xuống I0.0 Ngắt theo sườn lên I0.1 Ngắt theo sườn xuống I0.1 Ngắt theo sườn lên I0.2 Ngắt theo sườn xuống I0.2 Ngắt theo sườn lên I0.3 Ngắt theo sườn xuống I0.3 Ngắt để nhận ký tự Port Ngắt để báo việc truyền liệu hồn tất Port Ngắt thời gian 0, SMB34 Ngắt thời gian 1, SMB35 Ngắt theo HSC0, giá trị tức thời giá trịtheo đặt trước PVtrị tức thời Ngắt HSC1,CV khi=giá giá trịtheo đặt trước PVtín hiệu báo đổi Ngắt HSC1,CV khi=có hướngtheo đếmHSC1, từ bênkhi ngồi Ngắt có tín hiệu Reset từ ngồitheo HSC2, giá trị tức thời Ngắt giá trịtheo đặt trước PVtín hiệu báo đổi Ngắt HSC2,CV khi=có hướngtheo đếmHSC2, từ bênkhi ngồi Ngắt có tín hiệu Reset từ ngồi PLS0: Ngắt báo hồn tất việc đếm xung PLS1: Ngắt báo hồn tất việc đếm xung Ngắt theo định thời T32 giá trị đếm tức theo định thời T96 giá trị đếm Ngắt thời PT tất việc nhận gói tin tức NgắtCV báo=hồn thời CV PT tất việc nhận gói tin Port 0báo=hồn Ngắt Port 1để nhận ký tự Port Ngắt Ngắt để báo việc truyền liệu hồn tất theo HSC0, có tín hiệu báo đổi Ngắt Port 1theo hướng đếmHSC0, từ bênkhi ngồi Ngắt có tín hiệu Reset từ ngồitheo HSC4, giá trị tức thời Ngắt giá trịtheo đặt trước PVtín hiệu báo đổi Ngắt HSC4,CV khi=có hướng đếmHSC4, từ bênkhi ngồi Ngắt theo có tín hiệu Reset từ 13 32 ngồi Ngắt theo HSC3, giá trị tức thời giá trịtheo đặt trước PVtrị tức thời Ngắt HSC5,CV khi=giá giá trị đặt trước CV = PV CPU 221 CPU 222 CPU 224, 224XP CPU 226, 226XP Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y 13 Tập lệnh sử lý ngắt Các chế độ ngắt xử lý ngắt cho phép thực q trình tốc độ cao, phản ứng kịp thời với kiện diễn bên bên ngồi Ngun tắc chế độ xử lý ngắt giống việc thực gọi chương trình con, khác chương trình gọi chủ động chương trình ngắt gọi một cách bị động tín hiệu báo ngắt GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 44 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 Khi có tín hiệu báo ngắt chương trình sẽ tổ chức gọi thực chương trình xử lý ngắt hay hệ thống tổ chức xử lý tín hiệu ngắt Do thực chương trình xử lý ngắt cách bị động từ tín hiệu báo ngắt nên hệ thống phải hỗ trợ thêm cho cơng việc như: cất giữ nội dung ngăn xếp, nội dung ghi AC và bit nhớ đặc biệt, tổ chức xếp hàng ưu tiên cho tín hiệu trường hợp chúng chưa kịp xử lý Thứ tự ưu tiên kiểu ngắt Thứ tự kiểu ngắt cứng hố từ trước theo thứ tự tín hiệu có trước xử lý trước Nếu lúc có nhiều tín hiệu báo ngắt chương trình sẽ tổ chức xếp hàng đợi theo thứ tụ ưu tiên sau: Nhóm ngắt truyền thơng Nhóm ngắt vào (kể HSC ngắt truyền xung PLS) - Ngắt thời gian Tại thời điểm có chương trình xủ lý ngắt thực hiện, chương trình xử lý ngắt thực mà có tín hiệu báo ngắt khác chương trình tiếp tục xử lý chương trình xử lý ngắt đến kết thúc chuyển sang xử lý tín hiệu ngắt - Bảng hàng đợi lớn mà CPU có: Nhóm ưu tiên 212 214 215 216 221 222 224 226 Ngắt truyền thơng 4 4 Ngắt vào 16 16 16 16 16 16 16 Ngắt thời gian 8 8 8 Riêng tín hiệu báo ngắt truyền thơng chưa xử lý ký tự nhận bit kiểm tra chẵn lẻ ghi nhớ lại đệm kèm theo thứ tự tín hiệu báo ngắt Bit start (8) bit ký tự Parity Bit stop * Khai báo chế độ ngắt: - Kích tín hiệu báo ngắt cho chế độ ngắt tương ứng ( khai báo lệnh ATCH) - Soạn thảo nội dung chương trình ngắt khối INT_x Có thể gộp nhiều tín hiệu báo ngắt vào chương trình (chính con) tín hiệu báo ngắt có chương trình xử lý ngắt Khi hủy tín hiệu báo ngắt tín hiệu DISI ngắt tiếp tục nằm vào hàng đợi đến có tín hiệu kích ngắt ENI GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 45 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 * Chương trình xử lý ngắt: Cũng chương trình chương trình xử lý ngắt có nhãn riêng đánh dấu điểm đầu chương trình Nhãn khai báo lệnh INT Tất lệnh nằm nhãn lệnh quay khơng điều kện RETI thuộc nội dung chương trình xử lý ngắt Có thể kết thúc chương trình xử lý ngắt sớm lệnh CRETI lệnh RETI lệnh kết thúc chương trình xử lý ngắt nhiên lệnh khơng cần khai báo Chương trình xử lý ngắt cần phải viết cách tối ưu, ngắn tốt Lệnh Mơ tả Lệnh khai báo chế độ ngắt INT: khối ngắt hay chương trình xử lý ngắt EVENT: kiểu ngắt Tốn hạng INT: – 127 EVENT: CPU21x: – 26 CPU22x: - 33 Kiểu liệu BYTE Lệnh huỷ ngắt cục tương ứng với kiểu ngắt EVENT EVENT: CPU21x: – 26 CPU22x: - 33 BYTE Lệnh kích ngắt tồn cục hay thực chương trình ngắt Khơng Khơng Huỷ tất ngắt lúc Khơng Khơng Lệnh tức thời khỏi chế độ ngắt chương trình ngắt chưa kết thúc Khơng Khơng Lệnh kết thúc chương trình ngắt Khơng Khơng GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 46 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 CHƯƠNG III ỨNG DỤNG PLC S7-200 CPU224 VIẾT LADDER CHO TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM 3.1 Bảng địa I/O cho cấu Ký hiệu Địa Chú thích S0 I0.0 Nút nhấn mở máy, thường hở (NO) S1 I0.1 Nút nhấn tắt máy, thường đóng (NC) S2 I0.2 Nút dừng khẩn, thường đóng (NC) S3 I0.3 Cảm biến Ta phát tay máy S4 I0.4 Cảm biến Tb phát tay máy S5 I0.5 Cảm biến Tc phát tay máy bên trái S6 I0.6 Cảm biến Td phát tay máy bên phải S7 I0.7 Cảm biến PDA phát có sản phẩm K0 Q0.0 Rơ le điều khiển khởi động hệ thống K1 Q0.1 Rơ le trung gian điều khiển xuống K2 Q0.2 Rơ le trung gian điều khiển gắp /nhả K3 Q0.3 Rơ le trung gian điều khiển lên K4 Q0.4 Rơ le trung gian điều khiển sang phải K5 Q0.5 Rơ le trung gian điều khiển sang trái K6 Q0.6 Cơng tắc tơ điều khiển động kéo băng tải H1 Q1.0 Đèn báo động hoạt động H2 Q1.1 Đèn báo động dừng GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 47 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 3.2 Chương trình LAD mơ hình GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 48 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 49 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 50 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 51 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 52 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 3.3 Sơ đồ đấu dây mơ hình GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 53 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM _TĐH3_K6 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN Qua thời gian thực đồ án với đề tài “Điều khiển tay máy gắp sản phẩm” hội để chúng em củng cố kiến thức học nhà trường đồng thời phát huy tính sáng tạo khả giải cơng việc theo u cầu đặt , tiếp xúc làm quen với thàn tựu khoa học kỹ thuật chun nghành tự động hóa nói riêng cơng nghiệp đại nói chung Đây đề tài khơng mới, có nhiều hệ trước tìm hiểu phát triển, chúng em có nhiều thuận lợi việc tìm kiếm tài liệu tham khảo, thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên đồ án sẽ nhiều thiếu sót, mong bảo góp ý thầy bạn Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn cơ: Th.s Phạm Thị Hồng Hạnh giúp chúng em hồn thành đồ án ! Hà nội ngày 06 tháng 06 năm 2014 GVHD: PHẠM THỊ HỒNG HẠNH 54 [...]... con lăn - Hệ thống dây băng hoặc con lăn ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 CHƯƠNG II TÌM HIỂU KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN PLC 2.1 Quá trình phát triển của kỹ thuật điều khiển: Hệ thống điều khiển là gì? Hệ thống điều khiển là tập hợp các thiết bị và dụng cụ điện tử Nó dùng để vận hành một quá trình một cách ổn định, chính xác và thông suốt Hệ thống điều khiển dùng rơle điện: Sự bắt đầu về cuộc cách... tiếp 2.5 PLC Simatic S7-2 00 CPU 224 2.5.1 Cấu trúc phần cứng của CPU 224 AC/DC/RLY S7-2 00 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của Hãng SIEMENS (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul và có các modul mở rộng Các modul này được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau Thành phần cơ bản của S7-2 00 là khối vi xử lý CPU-224 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 PLC Siemens S7-2 00, CPU... bản trong ứng dụng điều khiển công nghiệp ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Như vậy, PLC là một máy tính thu nhỏ nhưng với các tiêu chuẩn công nghiệp cao và khả năng lập trình logic mạnh PLC là đầu não quan trọng và linh hoạt trong điều khiển tự động hóa 2.3 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động của PLC  Cấu trúc  Đơn vị xử lý trung tâm: CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ... chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6  Hệ thống bus Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Module khác nhau Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ các hoạt... suất thấp p = 15 bar  Máy nén khí áp suất rất cao p>= 300 bar ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 - Phân loại theo nguyên lý hoạt động + Máy nén khí theo nguyên lý trao đổi thể tích: Máy nén khí kiểu pittong, máy nén khí kiểu cách gạt, máy nén khí kiểu root, máy nén khí kiểu trục vít + Máy nén khí tuabin: Máy nén khi ly tâm và máy nén khí theo chiều trục... AC,*VD,*AC,*LD, Constand Bool Bool ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 2 Nhóm lệnh So Sánh S7-2 00 cung cấp các lệnh so sánh theo từng kiểu dữ liệu vì vậy muốn thực hiện được phép so sánh thì các toán hạng phải có cùng kiểu dữ liệu nếu không chương trình sẽ báo lỗi Sau đây là một số lệnh so sánh dữ liệu kiểu Byte Lệnh Mô tả Toán hạng Kiểu dữ liệu Lệnh so sánh giá trị hai byte IB,QB,MB,VB,SMB,SB,LB,... trên S7-2 00 CPU224  SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng  RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình được nạp vào trong máy  STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ dừng chương trình và đang thực hiện lại ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6  Chế độ làm việc PLC có 3 chế độ làm việc:  RUN: cho phép PLC. .. nén vào phía nào của xilanh Xilanh quay Hình biểu diễn tượng trưng của xilanh quay Hai ngõ vào điều khiển để điều khiển pittong có răng di chuyển qua lại Khi cần pittong di chuyển sẽ ăn khớp với 1 bánh răng làm bánh răng quay Trục bánh răng sẽ được gắn với cơ cấu chuyển động ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Ưu nhược điểm của khí nén: Ưu điểm:  Không gây ô nhiễm môi trường  Có khả năng... cầu điều khiển thì bắt buộc thiết kế lại từ đầu Hệ thống điều khiển dùng PLC: Với những khó khăn và phức tạp khi thiết kế hệ thống dùng rơle điện những năm 80, người ta chế tạo ra các bộ điều khiển có lập trình nhằm nâng cao độ tinh cậy, ổn định, đáp ứng hệ thống làm việc trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt đem lại hiệu quả kinh tế cao đó là bộ điều khiển PLC 2.2 Giới thiệu về PLC: Bộ điều khiển. .. bị chặn thì được biểu diễn bằng dấu gạch ngang 4(B) Cửa nối điều khiển 14(Z ) 4 Cửa 1nối với cửa Cửa xả khí có mối 5(S) nối cho ống dẫn 0 2(A ) 1 12(Y Cửa nối điều khiển Cửa 1nối với cửa 2 3(R Cửa xả khí không có mối nối cho ống dẫn ) 1(P) Nối với nguồn khí nén Hình 1.28: Ký hiệu và tên gọi của van đảo chiều ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN TAY MÁY GẮP SẢN PHẨM_TĐH3_K6 Hình trên là ký hiệu của van đảo chiều 5/2 Trong