HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ CUNG CẤP PHÔI CHO MÁY DẬP TOLE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ & CƠNG NGHỆ  VÕ HÀ KHANG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ CUNG CẤP PHƠI CHO MÁY DẬP TOLE Tp Hồ Chí Minh Tháng 08 năm 2008 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ & CƠNG NGHỆ Đề tài: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HỐ CUNG CẤP PHƠI CHO MÁY DẬP TOLE Chun ngành : Điều Khiển Tự Động Giáo viên hướng dẫn : ThS LÊ VĂN BẠN Sinh viên thực : VÕ HÀ KHANG Khóa : 2004 - 2008 Tp Hồ Chí Minh Tháng 08 năm 2008 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY FACULTY OF ENGINEERING & TECHNOLOGY Thesis: THE AUTOMATIC SYSTEM PROVIDING WORK PIECE FOR THE TOLE ROUGH DRAFT THRESHER Speciality: Automatic Controller ADVISER: STUDENT: MSc LE VAN BAN VO HA KHANG Student ID: 04138028 Ho Chi Minh City August, 2008 LỜI CẢM TẠ Em xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM Ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt thời gian theo học trường hoàn thành luận văn Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Lê Văn Bạn người tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian thực luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô môn điều khiển tự động, thầy cô khoa khí tận tình dạy dỗ em năm học, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè động viên giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp TĨM TẮT Trong khố luận đề cập đến hệ thống TỰ ĐỘNG HOÁ CUNG CẤP PHÔI CHO MÁY DẬP TOLE Đây hệ thống phục vụ cho ngành cơng nghiệp trình tự thực việc thiết kế cho hệ thống sau:  Thiết kế hệ thống khí để cung cấp phôi  Thiết kế hệ thống điều khiển kết hợp với hệ thống khí để tạo hệ thống tự động hố  Lập trình vi điều khiển avr kết nối với Encoder, LCD, bàn phím để phơi tiến vị trí, kích thước mà mong muốn Kết quả: Đề tài hoàn thành mục tiêu đề Chương trình điều khiển vi điều khiển hoạt động điều khiển phần cứng khí theo chương trình thiết kế SUMMARY This thesis are concerned with THE AUTOMATIC SYSTEM PROVIDING WORK PIECE FOR THE TOLE ROUGH DRAFT THRESHER This is a system, attend to industry and sequence of performance design for system following:  Designing mechanical system to supply work pieces  Designing controller system and combine with mechanical system to create an the automatic system  Programming AVR microcontroller connected with Encoder, LCD, Keyboard so that work piece moves towards the right position and dimension we desire Results: The dissertation has completed the goals as put forward The operating system by microcontroller has acted and operate the hardware as designed MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .1 TRA CỨU TÀI LIỆU VÀ SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI 2.1 Khảo sát số máy dập 2.2 Khảo sát q trình cấp phơi tay cho trình dập 2.3 Khảo sát số phương pháp cấp phôi 2.3.1 Phương pháp cung cấp phôi tự động xilanh - pittông 2.3.2 Phương pháp cung cấp phôi tự động ru lô 2.4 Tra cứu thiết bị - linh kiện phục vụ trình thiết kế 2.4.1 Bộ truyền bánh 2.4.2 Bộ truyền xích 2.4.3 Tra cứu Encoder .6 2.4.4 Các thiết bị công suất 2.4.4.1 Rơ le 2.4.4.2 Tra cứu hiển thị LCD 2.4.4.3 Ma trận bàn phím 2.4.4.4 Opto P521 2.4.4.5 Tra cứu vi mạch 7805 .10 2.4.4.6 Tìm hiểu vi điều khiển 10 2.4.4.6.1 Định nghĩa .10 2.4.4.6.2 Giới thiệu vi điều khiển ATMEGA32 10 2.4.5 Động giảm tốc 13 2.4.6 Phần mềm viết chương trình điều khiển 13 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 14 3.1 Phương pháp thực đề tài 14 3.1.1 Chọn phương pháp thiết kế mơ hình máy cung cấp tole .14 3.1.2 Phương pháp thực mạch khí 14 3.1.3 Phương pháp thực mạch công suất 14 3.1.4 Phương pháp thực mạch điều khiển .15 3.1.5 Phương pháp viết chương trình điều khiển 15 3.2 Phương tiện thực đề tài 15 3.2.1 Phần khí 15 3.2.2 Phần điều khiển 16 THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 17 4.1 Sơ đồ chung phần khí .17 4.2 Tính tốn thiết kế phần khí 18 4.2.1 Tính tốn .18 4.2.1.1 Phần khí 18 4.2.1.2 Phần tính tốn vi điều khiển .19 4.2.2 Thiết kế phần khí 20 4.2.2.1 Thiết kế khung máy 20  Nắp 21  Nắp 22 4.2.2.2 Cơ cấu ép 22 4.2.2.3 Thiết kế khung đỡ động .23 4.2.2.4 Thiết kế khung đỡ Encoder 24 4.3 Các thông số kỹ thuật chung hệ thống 25 4.4 Thực phần điều khiển .26 4.4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển máy cung cấp phôi 26 4.4.2 Thiết kế mạch Encoder đưa vào vi điều khiển .27 4.4.3 Thiết kế mạch nguồn 12V 5V 27 4.4.4 Thiết kế mạch điều khiển động hộp số từ vi điều khiển 28 4.4.5 Thiết kế mạch đảo chiều quay động thắng động 28 4.4.6 Sơ đồ mạch nguyên lý tổng hợp 30 4.4.7 Lưu đồ khối chung phần điều khiển 31 4.5 Lưu đồ giải thuật 32 4.6 Chương trình điều khiển 33 4.7 Kết thực 33 4.7.1 Phần khí 33 4.7.2 Phần điện tử 34 4.7.3 Phần chương trình điều khiển .34 4.7.4 Kết khảo nghiệm 35 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Đề nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 43 CHƯƠNG MỞ ĐẦU Nước Việt Nam nước phát triển cơng cơng nghiệp hố-hiện đại hố đất nước coi trọng quan tâm phát triển Do việc ứng dụng, nghiên cứu, thiết kế hệ thống tự động hố phục vụ cho ngành cơng nghiệp yêu cầu cấp thiết đất nước Ở Việt Nam thời gian gần ứng dụng phối hợp hệ thống khí với hệ thống điều khiển tự động để tạo hệ thống tự động hố phục vụ cho ngành cơng nghiệp Vì phải nghiên cứu thiết kế cho biến hệ thống tự dộng trở thành hệ thống Việt để tiết kiệm chi phí nhập từ nước ngồi Xuất phát từ yêu cầu trên, nên chấp thuận ban chủ nhiệm khoa khí cơng nghệ, hướng dẫn thầy Th.s Lê Văn Bạn tiến hành thực đề tài: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ CUNG CẤP TOLE CHO MÁY DẬP TOLE Cần cải tiến, phát triển hệ thống để kích thước tiến phơi xác hồn tồn để tiết kiệm phơi (vì q trình tính tốn số xung lý thuyết số lẻ nên kích thước tiến phơi có sai số) Cần cải tiến hệ thống khí để kết hợp với máy dập logic Phát triển hệ thống có nhiều tín tự động để đưa vào sản xuất thực tế dễ dàng cho người sử dụng 41 CHƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO A ĐOÀN VĂN ĐIỆN - NGUYỄN BẢNG - Lý thuyết tính tốn máy nơng nghiệp B DƯƠNG MINH TRÍ - Cảm biến ứng dụng C DƯƠNG MINH TRÍ - Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn D LÊ VĂN DOANH - PHẠM KHẮC CHƯƠNG - Kỹ thuật vi điều khiển E NGÔ DUYÊN TẬP - Kỹ thuật vi điều khiển với AVR F NGUYỄN TRỌNG HIỆP - NGUYỄN VĂN LẪM - Thiết kế chi tiết máy G PHAN QUÝ VÕ - PHẠM QUANG HUY - HUỲNH MINH ĐĂNG - Giáo trình vẽ thiết kế mạch Orcad 9.0 H TRẦN HỮU QUẾ - ĐẶNG VĂN CỨ - NGUYỄN VĂN TUẤN - Vẽ kỹ thuật khí I PHẠM MINH HÀ - Kỹ thuật mạch điện tử J NGUYỄN TRỌNG BÌNH - NGUYỄN THẾ ĐẠT - TRẦN VĂN DỊCH Công nghệ chế tạo máy K NGUYỄN NHƯ NAM - TRẦN THỊ THANH - Máy gia công học L VŨ GIA HANH - TRẦN KHÁNH HÀ - PHAN TỬ THỤ - Máy điện 42 CHƯƠNG PHỤ LỤC Hình 7.1: Mơ hình máy cung cấp phơi Hình 7.2: Hộp điện 43 Chương trình điều khiển: 'Tell the compiler which AVR chip we use $regfile = "m16def.dat" 'Tell the compiler which crystal frequency was used $crystal = 4000000 '4.00000 MHz 'Specify baud rate for serial port '$baud = 19200 'Chan RW cua LCD noi voi GND 'thu tu ban phim GETKBD()= = ' ' 10 11 ' 12 13 14 15 set stop lui / lien hoan thuan Config Lcd = 16 * Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.4 , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 , E = Portc.2 , Rs = Portc.0 Config Kbd = Porta , Delay = 200 Config Int1 = Falling Enable Interrupts On Int1 Ngat '**************************************************************** 'khai bao cac bien toan cuc Dim Lay_phim As Integer Dim Chuoi As String* Dim So_xung As Single Dim Soxung As Long Dim Nut_nhan As Bit Dim Loi_nhap As Bit Dim Xungngat As Long , Th As Byte '***************************************************************** 'khai bao cac sub Declare Sub An_thuan() 44 Declare Sub Lien_hoan() Declare Sub Tinh_toan() Declare Sub Dung() Declare Sub Lui_dc() Declare Sub Nhap_phim() Declare Sub Nhap_sai() Cursor Off ' khong cho phep hien tro lcd Config Portb.0 = Output Config Portb.2 = Output Config Portb.3 = Output Config Portd.3 = Input '***************************************************************** 'chuong trinh chinh Set Pind.3 Set Portd.3 Khoi_dong: Enable Int1 Xungngat = Th = Reset Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Reset Portb.2 ' tin hieu mo dong co quay nghich Reset Portb.3 ' tin hieu thang DC Nut_nhan = Cls Lay_phim = 16 Locate , Lcd " DH NONG LAM" Locate , Lcd "DH04TD AN SET" While Lay_phim 10 Lay_phim = Getkbd() 45 If Lay_phim = 11 Then Call An_thuan() If Lay_phim = 12 Then Call Lui_dc() If Lay_phim = 13 Then Call Dung() Wend Call Lien_hoan() 'het chuong trinh chinh End '***************************************************************** 'VIET CAC SUB '***************************************************************** 'sub an_thuan() Sub An_thuan() Reset Portb.2 ' tin hieu mo dong co quay nghich Reset Portb.3 ' tin hieu mo ham dien chieu Set Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Disable Int1 Cls Tien: Locate , Lcd " DC DANG TIEN" ' thong bao dong co dang quay nguoc Lay_phim = Getkbd() If Lay_phim = 11 Then Goto Tien End If Cls Reset Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Reset Portb.2 ' tin hieu mo dong co quay nghich Goto Khoi_dong End Sub 'het sub an_thuan() 46 '***************************************************************** 'sub lien_hoan() Sub Lien_hoan() Xungngat = Thuc_hien2: Cls Lay_phim = 16 Nut_nhan = Loi_nhap = Chuoi = "" Lcd "DO DAI LIEN HOAN" Do Lay_phim = Getkbd() Call Nhap_phim() If Lay_phim = 15 Then Call Nhap_sai() If Lay_phim = 12 Then Call Lui_dc() Lcd "DO DAI LIEN HOAN" End If If Lay_phim = 13 Then Call Dung() Goto Khoi_dong End If Loop Until Nut_nhan = While Lay_phim 14 Lay_phim = Getkbd() Call Nhap_phim() If Lay_phim = 15 Then Call Nhap_sai() If Nut_nhan = Then Locate , Lcd "AN LH" 47 End If If Lay_phim = 10 Then Call Lui_dc() Lcd "DO DAI LIEN HOAN" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = 13 Then Call Dung() Goto Khoi_dong End If Wend Call Tinh_toan() If Loi_nhap = Then Goto Thuc_hien2 Do Xungngat = Lay_phim = Getkbd() If Lay_phim = 13 Then Call Dung() Goto Khoi_dong End If Cls Locate , Lcd "DANG THUC HIEN" Locate , Lcd "CONG VIEC" Fourthline Lcd Soxung Soxung = Soxung - Set Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Reset Portb.2 ' tin hieu mo dong co quay nghich 48 Reset Portb.3 ' tin hieu mo ham dien chieu While Xungngat < Soxung Wend Reset Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Reset Portb.2 ' tin hieu mo dong co quay nghich Set Portb.3 Xungngat = Waitms 400 Reset Portb.3 If Getkbd() = 13 Then Call Dung() Goto Khoi_dong End If Reset Portd.3 Cls Locate , Lcd "HOAN THANH" Locate , Lcd "CONG VIEC" Waitms 600 Cls Lcd "TAM DUNG GIAY" Xungngat = Reset Portb.3 Wait Loop End Sub 'het sub lien_hoan() '***************************************************************** 'sub tinh_toan() Sub Tinh_toan() 49 Dim So_ban_phim As Word , Bien As Single So_ban_phim = Val(chuoi) If So_ban_phim > 22200 Then Cls Lcd "GIA TRI NHAP VAO" Locate , Lcd "QUA LON" Wait Chuoi = "" Loi_nhap = End If If So_ban_phim < 10 Then Cls Lcd "GIA TRI NHAP VAO" Locate , Lcd "QUA NHO" Wait Chuoi = "" Loi_nhap = End If Bien = 500 * So_ban_phim Bien = Bien \ 54 Bien = Bien \ 3.1415 So_xung = Round(bien) Soxung = So_xung End Sub 'het sub tinh_toan() '***************************************************************** 'sub lui_DC() Sub Lui_dc() Set Portb.2 ' tin hieu mo dong co quay nghich 50 Reset Portb.3 ' tin hieu mo ham dien chieu Reset Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Disable Int1 Cls Lui: Locate , Lcd "DONG CO DANG lUI" ' thong bao dong co dang quay nguoc Lay_phim = Getkbd() If Lay_phim = 12 Then Goto Lui End If Cls Reset Portb.0 ' tin hieu mo dong co quay thuan Reset Portb.2 Goto Khoi_dong ' tin hieu mo dong co quay nghich End Sub 'het sub lui_DC() '***************************************************************** 'sub dung() Sub Dung() Cls Chuoi = "" Reset Portb.0 'tin hieu mo dong co quay thuan Reset Portb.2 'tin hieu mo dong co quay nghich Set Portb.3 Thang: Locate , Lcd "DONG CO" 'thong bao dong co dang dung Locate , 51 Lcd "DANG DUNG" 'thong bao dong co dang dung 'cap dien thang dong co bang dien chieu Lay_phim = Getkbd() If Lay_phim = 13 Then Goto Thang End If Reset Portb.3 'nha thang dong co bang dien chieu Goto Khoi_dong End Sub 'het sub dung() '***************************************************************** 'sub nhap_sai() Sub Nhap_sai() Locate , Lcd " " Chuoi = "" Nut_nhan = End Sub '***************************************************************** 'sub nhap_phim() Sub Nhap_phim() If Nut_nhan = Then If Lay_phim = Then Chuoi = Chuoi + "0" Locate , Lcd Chuoi End If End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = 52 Chuoi = Chuoi + "1" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "2" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "3" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "4" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "5" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "6" 53 Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "7" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "8" Locate , Lcd Chuoi End If If Lay_phim = Then Nut_nhan = Chuoi = Chuoi + "9" Locate , Lcd Chuoi End If End Sub 'het sub nhap_phim() Ngat: Incr Xungngat Return 54 55 ... phương pháp thiết kế mơ hình máy cung cấp tole Qua q trình khảo sát thực tế tra cứu tài liệu máy cung cấp phôi cho máy dập tole Ta chọn thiết kế mơ hình cung cấp tole tự động rulô ăn khớp quay ngược... kế hệ thống tự động hố phục vụ cho ngành cơng nghiệp yêu cầu cấp thiết đất nước Ở Việt Nam thời gian gần ứng dụng phối hợp hệ thống khí với hệ thống điều khiển tự động để tạo hệ thống tự động. .. trình tự thực việc thiết kế cho hệ thống sau:  Thiết kế hệ thống khí để cung cấp phơi  Thiết kế hệ thống điều khiển kết hợp với hệ thống khí để tạo hệ thống tự động hoá  Lập trình vi điều khiển