khoan thông minh dùng plc

điều chỉnh tốc độ quay của động cơ ứng dụng vào máy khoan công nghiệp dùng plc để điều khiển lập trình trên s7 200.điều khiển bằng máy tính plc cho máy khoan công nghiệp ứng dụng của điều chỉnh tốc độ động cơ

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Lời mở đầu Đất nước ta đương tiến lên đất nước cơng ngiệp hóa đại hóa Để đạt mục tiêu ngành cơng ngiệp máy tính ngành then chốt để tiến lên đường cơng ngiệp hố đại hóa đất nước Ngày nhà máy xí nghiệp hay cơng xưởng sử dụng máy vi tính vào việc đo lường điều khiển, tính tốn quản lý hành chính, nhờ có đặc tính gọn nhẹ, độ tin cậy cao linh hoạt đơn giản sử dụng Đặc biệt ngành công nghiệp đại, máy tính điện tử khơng góp phần vào việc nâng cao suất lao động mà góp phần vào việc bảo vệ sức khoẻ an toàn lao động cho người Đễ hồn thành cơng việc kể cần phải kết nối máy vi tính với nhau, kết nối chúng với thiết bị ngoại vi nhận liệu để xử lý hay gửi liệu cho thiết bị khác xử lý Để thực cơng việc điều phải làm phải kết nối phần cứng cho phù hợp viết chương trình truyền liệu Trước yêu cầu thực tế nhóm sinh viên chúng em nhận đề tài “xây dựng mơ hình khoan tự động ứng dụng plc” Sau nhận đề tài nhóm chúng em tập chung tìm hiểu cách nghiêm túc, với hướng dẫn tận tình Tống Thị Lý đến chúng em hoàn thành đồ án Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới Tống Thị Lý tận tình hướng dẫn chúng em hồn thành đồ án, thầy khoa Điện Điện tử Song thời gian kiến thức hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp q thầy bạn cho đề tài chúng em hoàn thiện Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Chương Tìm hiều số loại máy khoan Giới thiệu số công nghệ khoan 1.2 công nghệ khoan - Tổng quan cơng nghệ khoan Hình 1- Sơ đồ minh hoạ công nghệ khoan chống thấm 1- Tổng quan cơng nghệ khoan Hình Sơ đồ minh hoạ công nghệ khoan chống thấm Trên hình trình bày minh hoạ hình thức khoan chống thấm cơng trình thuỷ lợi  Hình 1a nguyên lý khoan áp lực (pressure grouting), gọi khoan kiểu truyền thống Trong nhóm lại chia ra: khoan nút (áp lực < atm) sử dụng để chống thấm cho thân đê; khoan hai nút (áp lực < 50 atm) sử dụng phổ biến để chống thấm cho đập Trong báo khơng trình bày chi tiết cơng nghệ  Hình 1b ngun lý cơng nghệ khoan kiểu ép đất (compact grouting), cách sử dụng vữa ép vào đất làm tăng độ chặt đất xung quanh Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 1c cơng nghệ thẩm thấu (permeation grouting), sử dụng vữa (hoặc hoá chất) để thấm vào đất áp lực nhỏ Phổ biến sử dụng ximăng cực mịn có pha thêm dung dịch hố chất làm tăng độ linh động  Hình 1d miêu tả cơng nghệ khoan cao áp (KPCA), có tài liệu gọi khoan kiểu tia (Jet- grouting) Đây công nghệ lần áp dụng Việt nam Phương pháp dựa vào nguyên lý cắt nham thạch dòng nước áp lực  Dây chuyền cơng nghệ miêu tả hình 2a Khi thi cơng, trước hết dùng máy khoan để đưa ống bơm có vòi phun hợp kim vào tới độ sâu phải gia cố (nước + XM) với áp lực > 20 MPa từ vòi bơm phun xả phá vỡ tầng đất Với lực xung kích dòng phun lực li tâm, trọng lực trộn lẫn dung dịch vữa, xếp lại theo tỉ lệ có qui luật đất vữa theo khối lượng hạt Sau vữa cứng lại thành cột ximăng-đất (XMĐ) hình 2b Nếu thi cơng chồng lấn lên tạo tường hào XMĐ hình 2c Đường kính cọc XMĐ phụ thuộc loại đất, áp lực phun, tốc độ xoay rút cần tuỳ thuộc loại thiết bị Với thiết bị lớn tạo cọc có đường kính đến 3m  Hình 2- Sơ đồ công nghệ Jet - grouting II Giới thiệu dự án sửa chữa chống thấm cho đập Um-Mun (Hàn Quốc) Hình 3- Mặt cắt đập Um-mun Đập Unmun nằm phía Tây Nam Hàn Quốc xây dựng năm 1992 Trước đập đất đồng chất cao 25m Năm 1998 đập nâng cao lên thêm 30m kết cấu đập đá đổ có lõi Các thơng số cơng trình: Chiều cao 55 m; Chiều dài : 407 m; Dung tích hồ: 126 175.000 m3; Nhiệm vụ: Cấp nước; Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hiện tượng hư hỏng: Năm 1998 xuất hố sụt đỉnh đập, kích thước hố gần 2m Kết đo thấm cho thấy: Thấm vượt mức cho phép: Max 1.200 ~ 6.000 m3/ ngày đêm; Xuất hố sụt đỉnh đập, đường kính đến 2m; Xuất trượt mái thượng lưu đoạn tiếp giáp với đập tràn Quá trình sửa chữa khẩn cấp : Sau cố xảy ra, Chính Phủ Hàn Quốc thành lập đội đặc nhiệm xem xét lại toàn tài liệu liến quan đến thiết kế, thi cơng tình hình cố; số liệu đo đạc được; tiến hành cơng tác khảo sát trường thí nghiệm phòng; Kết ban đầu cho thấy: nguyên nhân sụt đất dòng thấm Từ cao trình 113 đến 125 lõi đất sét thân đập thi công không tốt, làm thành tầng xung yếu chạy suốt chiều dài đập Khi hồ tích nước xuất dòng thấm qua chỗ xung yếu Ban đầu người ta đề xuất giải pháp sửa chữa hình Hình 4- Các giải pháp nghiên cứu sửa chữa đề xuất Phương án xử lý chọn: sử dụng công nghệ khoan Trong giai đoạn xử lý lần đầu năm 2002, xử lý công nghệ khoan kiểu nén đất (Compact grouting) Kết chưa xử lý thấm triệt để, lưu lượng thấm có lúc đạt đến 2000 m3/ngày đêm (ngày 21/12/2002) Vì vậy, sang năm 2003 tiếp tục nghiên cứu giải pháp xử lý Lần đề nghị xử lý công nghệ thẩm thấu (Permeation grouting) Vật liệu sử dụng lần ximăng cực mịn, thiết bị nhập Mỹ Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý 1.1.2.công nghệ tạo cọc khoan lỗ sâu 1.Tổng quan khoan lỗ sâu Những lỗ có tỷ lệ chiều dài đường kính l/d >= gọi lỗ sâu.Thực tế gặp nhiều lỗ sâu như: xi lanh thủy lực ,nòng súng pháo Ở chi tiết này,thường tỷ lệ vượt xa so với quy ước,với loại xi lanh thủy lực hay nòng súng binh tỷ lệ 15 đến 20 lần, với loại pháo cỡ lớn tỷ lệ lên đến 60 trí 70 lần.Cũng tính chất giống gia cơng nòng súng gia cơng lỗ sâu khác nên ngành khí nhiều thuật ngữ “khoan nòng súng” dùng để chung cho phương pháp gia công lỗ sâu dụng cụ chuyên dùng để khoan lỗ sâu gọi dao “khoan nòng súng” Hinh1 Xy lanh thủy lực Lỗ sâu thường có hình dáng khơng q phức tạp yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi cao,do công nghệ gia công lỗ sâu cơng nghệ khó,có nhiều đặc điểm riêng khác biệt so với lỗ thông thường,công nghệ gia công lỗ sâu cần trang thiết bị, dụng cụ chuyên dùng chế độ gia cơng đặc biệt.Những khó khăn gia cơng lỗ sâu là: - Khó tạo phoi cắt khó phoi khỏi vùng cắt - Khó bơi trơn làm nguội dụng cụ cắt - Khó bảo đảm độ cứng vững,tránh rung động hệ thống công nghệ nên khó bảo đảm độ thẳng theo yêu cầu vị trí đắn tâm lỗ gia cơng - Khó theo dõi kiểm tra chất lượng bề mặt gia công làm việc dụng cụ,đặc biệt bảo đảm độ bền mòn dụng cụ cắt suốt trình làm việc Các phương pháp gia công lỗ sâu: 1.Gia công cắt gọt: Đây phương pháp sử dụng phổ biến cả.Lỗ sâu tạo thành từ phơi Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý phương pháp khoan sâu để cắt phần kim loại dư.Để gia cơng lỗ sâu xác ,tùy theo phơi có dạng trục đặc hay trục rỗng mà nguyên công phải tiến hành là: khoan, khoét thô,khoét tinh,và nguyên công gia công lần cuối như:kht mỏng,doa,mài khơn,đánh bóng,trượt ép,lăn ép 2.Gia cơng điện hóa Dựa ngun lý ăn mòn điện cực dương dung dịch điện phân có dòng điện qua.Phương pháp dùng trang bị cơng nghệ phức tạp, khó sử dụng,chủ yếu để gia cơng vật liệu khó gia cơng có chiều sâu không lớn 3.Gia công biến dạng dẻo: Thực chất q trình rèn khn,dựa sở biến dạng dẻo kim loại, kim loại gia nhiệt đến nhiệt độ rèn,sau dàn kim loại lõi rèn,đạt yêu cầu kỹ thuật cao.Phương pháp chủ yếu áp dụng cho lỗ có đường kính khơng lớn cho độ xác cao yêu cầu trang bị công nghệ phức tạp Gia công lỗ sâu phương pháp cắt gọt 2.1.Máy: Xuất phát từ đặc diểm lỗ sâu có chiều dài phơi lớn nên máy sử dụng hầu hết máy chun dùng gia cơng từ phía ,hai phía với chiều dài băng máy bảo đảm cho lớn 1.5 đến lần chiều dài phơi.Với lỗ q dài sử dụng phương pháp nối dài thêm băng máy dùng hai máy quay đuôi nối tiếp để gia công Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Điều khiển lập trình PLC Gvhd: Tống Thị Lý ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 2.Máy dùng gia cơng lỗ sâu 2.2.Dụng cụ cắt : Dụng cụ cắt chuyên dùng cho gia công lõ sâu đa dạng chủng loại kết cấu Sự đời vật liệu siêu cứng cho phép chế tạo loại dao cắt nhiều lưỡi có tốc độ cao cho suất lớn Các yêu cầu dụng cụ cắt : -  Dễ dàng đưa dung dịnh trơn nguội phoi khỏi vùng gia cơng -  Dẫn hướng tốt có độ cứng vững cao - Triệt tiêu tối đa lực làm cong cán dao - Mài thay dễ dàng Dụng cụ dùng gia công lỗ sâu thường cấu tạo gồm phầnhần cắt,phần dẫn hướng phần thân - Phần cắt: làm thép gió,hợp kim cứng hay vật liệu siên cứng (ceramic,kim cương) yêu cầu có độ bền nhiệt ,bền mòn cao - Phần dẫn hướng :yêu cầu ma sát khả đàn hồi cao,thường sử dụng gỗ chất dẻo tổng hợp - Phần thân :làm thép thơng thường, ngồi nối phần cắt dẫn hướng sử dụng để nối thêm phần cán nối dài đầu cắt để gia cơng lỗ có chiều dài lớn Dụng cụ đo kiểm:Lỗ gia cơng có chiều sâu lớn nên q trình gia cơng Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý phương pháp cắt gọt, thường gặp dạng sai hỏng sau: lệch trục lỗ, cong trục lỗ, chiều dày thành không đồng đều, tạo bậc, gãy trục lỗ khoan hai đầu, lỗ elíp, phình tang trống, đa cạnh hố bề mặt lỗ, lỗ bịcơn Hình.4 Đầu cắt cán nối dài 2.3 Các dụng cụ phụ: Các dụng cụ phụ bao gồm :Đồ gá, thiết bị cấp thu dung dịch trơn nguội,dụng cụ đo kiểm - Đồ gá :mâm kẹp 3,4 chấu;Khối V;luy nét;khối tâm:ống đàn hồi - Thiết bị cấp thu dung dịch trơn nguội: có kết cấu phức tạp, đòi hỏi phải đồng bộ,thiết bị cấp đa số sử dụng bơm cao áp,thiết bị thu nối trực tiếp đầu lõ gia cơng có phận lọc nhanh chóng để cấp trở lại - Dụng cụ đo kiểm:Lỗ gia cơng có chiều sâu lớn nên q trình gia cơng phương pháp cắt gọt, thường gặp dạng sai hỏng sau: lệch trục lỗ, cong trục lỗ, chiều dày thành không đồng đều, tạo bậc, gãy trục lỗ khoan hai đầu, lỗ elíp, phình tang trống, đa cạnh hố bề mặt lỗ, lỗ bịcơn [ Hình Đầu đo lỗ sâu dùng laser cảm biến điện 2.4 Dung dịch trơn nguội Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Dung dịch trơn nguội đóng vai trò quan trọng gia cơng lỗ sâu.Ngồi tác dụng bơi trơn làm mát phoi khỏi vùng gia công giảm lực cắt Vì dung dịch trơn nguội cần cấp liên tục đảm bảo với áp suất lưu lượng đủ lớn.Thành phần dung dịch gồm 90%sunfoferejon +10%dầu hỏa 7-10% Emunxi +0,2% Na2CO3 + nước Các loại dụng cụ cắt phải có kết cấu để dễ dàng đưa dung dịc trơn nguội vào vùng gia cơng phoi dễ dàng.Thường có kiểu sau: - Đưa dung dịch qua lỗ cán dụng cụ,phoi thoát theo khe hở cán thành lỗ - Đưa dung dịch qua khe hở cán thành lỗ,phoi thoát theo lỗ cán -  Dung dịch phoi qua lỗ cán lồng Hình Kết cấu dẫn thu dung dich trơn nguội khoan 2.5.Các ngun cơng gia công lỗ sâu: 2.5.1 Khoan: Khoan phương pháp tạo lỗ từ phôi đặc phôi ống máy khoan tiện máy vạn Khoan đạt cấp xác IT14 –IT12, cấp độ nhám 3-5 Để khoan lỗ có đường kính nhỏ 100mm thường dùng phương pháp khoan đặc,những lỗ có đường kính lớn 100mm thường sử dụng phương pháp khoan vòng 2.5.2.Khoét: Khoét phương pháp gia công mở rộng lỗ máy khoan, máy tiện ,máy phay hay máy doa.Nguyên công nhằn sửa thẳng trục tâm lỗ khoét phần lớn kim loại lại sau khoan Khả cơng nghệ kht đạt tới cấp xác IT11- IT10,cấp độ nhám 5-7 Ngun cơng kht chia làm bước : khoét thô khoét tinh Khoét có phương pháp :khoét đẩy khoét kéo 2.5.3 Doa: Doa phương pháp gia công tinh lỗ qua nguyên công khoan khoét Khả cơng nghệ đạt cấp xác IT 9- IT7, độ nhám đạt đến Ra =0.63 Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý -1.25 chí =0.6 Doa có phương pháp : Doa cưỡng doa tùy động 2.5.4.Mài khôn Mài khôn trình cắt tế vi kim loại với tham gia tổng hợp nhiều hạt mài điều kiện có đầy đủ dung dịc bơi trơn làm nguội Mài khơn cho phép nâng cao độ xác kích thước,giảm sai số hình dáng hình học độ nhám bề mặt gia cơng.Độ xác kích thước sau mài khôn đạt cấp -3, độ nhám Ra= 0,08- 0,32 Mài khơn có bước sau: mài thô,mài phá, mài bán tinh, mài tinh,mài gương,mài tổ hợp Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hinh7 Kết cấu mô mũi khoan xoắn đầu doa tinh làm chì sử dụng lần 2.6.Chọn chuẩn cơng nghệ gia cơng: Gia cơng lỗ sâu khó kiểm sốt sai số q trình cắt gọt nên việc chọn chuẩn gia cơng có ý nghĩa định chất lượng sản phẩm sau gia công Chọn chuẩn hợp lý giảm đáng kể sai số Theo quan điểm cơng nghệ bề mặt có u cầu kỹ thuật ,độ xác cao chọn làm chuẩn để gia công Do ngun cơng mở rộng lỗ,bề mặt trụ có u cầu cao hình dáng hình học,độ nhám chọn làm chuẩn gia cơng.Khi có lỗ,dùng mặt để làm chuẩn gia cơng mặt ngồi,sau dùng mặt ngồi vừa gia cơng xong làm chuẩn để móc lỗ dần hướng,lúc bề mặt lỗ hướng lấy làm chuẩn để gia cơng bề mặt lại.Q trình lặp lại liên tục đến hoàn thành nguyên cơng - Các ngun cơng tiện mặt trụ ngồi chuẩn hai lỗ tâm chi tiết - Chuẩn bước gia cơng mặt đầu, vát mép, móc lỗ hướng bề mặt trụ láng chuẩn việc rà tròn để điều chỉnh chi tiết thực bề mặt định vị - Các nguyên công khoan, khoét mở rộng sau bước móc lỗ hướng chuẩn xác định ban đầu bề mặt trụ móc lỗ hướng Chiều sâu lỗ hướng phải đảm bảo định vị bốn bậc tự cho đầu dao để tránh đầu dao bị dao động ban đầu Khi đầu dao qua hết chiều dài lỗ hướng chuẩn lúc bề mặt lỗ vừa gia công - Các nguyên công kht tinh, doa, mài khơn khơng có bước móc lỗ hướng trước chuẩn bề mặt vừa gia cơng ngun cơng trước Khi đó, bề mặt trụ ngồi láng chuẩn trước trở thành mặt tì nơi cặp mâm cặp, nơi đặt luynét 2.7.Đảm bảo độ cứng vững hệ thống cơng nghệ Q trình gia cơng lỗ sâu,các trang thiết bị có chiều dài lớn,việc bảo đảm độ cứng vững hạn chế đáng kể sai số gia công - Chiều dài phôi lớn dễ bị võng,kém ổn định - Băng máy nhiều phải ghép ,khe hở xuất làm rung động trình cắt gọt - Cán dụng cụ nối dài,trong sâu vào lỗ dễ cong vênh rung động Vì vấn đề lớn trình đảm bảo yêu cầu kỹ thuật phải chuẩn bị từ trước gia công - sử dụng cấu làm tăng độ cứng hệ thống ( luynét tĩnh, luynét động…) - Chọn vật liệu quy trình nhiệt luyện hợp lí - Đảm bảo độ đồng tâm lỗ chi tiết đường tâm máy chắn phải Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý việc rà tròn điều chỉnh Độ đồng tâm tâm lỗ chi tiết tâm đầu dao phải đảm bảo nhờ dẫn hướng lắp đầu dao,bản thân dẫn hướng phải đảm bảo cong, tròn tồn chiều dài (đạt nhờ mài) - Nguyên công mài khôn, đầu khôn phải tự lựa thông qua khớp nối ( khớp cầu, khớp đăng) đầu khôn cán nối dài 1.2.MỘT SỐ LOẠI MÁY KHOAN HIỆN NAY 1.2.1 MÁY KHOAN TỰ ĐỘNG KTK LG-120 Thơng số kỹ thuật Model LG-120 Đường kính khoan lớn Ø16mm Kiểu trục MT2 Hành Trình trục 85mm Tốc độ trục (V/p) 470 - 770 - 1170 - 1730 Số cấp tốc độ cấp Bước tiến ăn phôi tự động (mm/rev) 0.05 - 0.07 - 0.10 - 0.12 Đường kính trụ Ø80mm Đường kính bàn làm việc Ø320mm Khoảng cách từ trục đến bàn 400mm Khoảng cách từ trục đến chân đế 600mm Công suất động 1HP Chiều cao máy 1050mm Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Kích thước đóng kiện 750x450x1150mm Trọng lượng (N.W / G.W) 100 / 120kg 1.2.2 MÁY KHOAN THỦY LỰC H-5100 Thông số kỹ thuật: Model Đường kính max Kiểu trục Hành trình trục Tốc độ trục (V/P) Số cấp tốc độ Đường kính trụ (mm) Kích thước bàn (mm) K/C từ trục đến bàn Áp lực thủy lực Trọng luợng Công suất động Điều khiển lập trình PLC H-5100 10mm JT6/ER20 100 mm 830-1670-2500 cấp 80 mm 450 x 600 100-400 mm 20 Kg/cm2 260 Kg HP ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý 1.2.3 Máy khoan bàn tự động 16mm KSA-16B, máy khoan bàn KingSang Đài Loan Thông số máy: MODEL KSA-16B Khả khoan tốt 4-16mm Khả ta rơ khơng có Đường kính ống lót trục 65mm Chuẩn trục MT.2 Bước ăn phơi Số cấp tốc độ trục Tự động ăn phơi cấp Hành trình trục 100mm Khoảng cách từ tâm trục tới trụ 175mm Khoảng cách từ tâm trục đến bàn 420mm Khoảng cách từ tâm trục đến chân đế 620mm Kích thước nắp capơ 608x214x125mm Đường kính trụ 80mm Kích thước bàn 320mm Kích thước chân đế Tốc độ 500x300mm 450-1700v/p: 50Hz Công suất motor 1HP-4P Kích thước máy 650x410x1090mm Trọng lượng Điều khiển lập trình PLC 105kg ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý 1.2.4.Máy khoan bàn thủy lực tự động KTK H-6150 Thông số kỹ thuật Model H-6150 Khả khoan 16mm Cơn trục MT2/ER25 Hành trình trục 150mm Tốc độ trục chinh 3S 830-1250-1670 Tốc độ vơ cấp - Đường kính phơi lớn 460mm Kích thước bàn 600x800mm Kích thước trụ 102mm Khoảng cách tâm trục tới bàn 100mm Khoảng cách tâm trục tới bàn max 700mm Motor trục 2HP Áp lực dầu 20Kg/Cm2 Tổng chiều cao 1800mm Trọng lượng 380Kg 1.2.6 Kết luận Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý -Nền công nghiệp phát triển phải gắn liền với tiến công nghệ thiết bị kèm.Cho nên thay khoan công nghiệp khoan cầm tay điều vơ ý nghĩa Nó làm giảm bớt sức lao động cho công nhân.sự kết hợp với hệ thống điều khiển plc giúp cho việc khoan cắt trở nên dễ dàng xác Nếu muốn thay đổi quy luật hoạt động máy khoan tự động, đơn giản, cần thay đổi chương trình điều khiển DỘNG CƠ,MÁY KHOAN LPC GẶP LỖI VỊ TRÍ KHOAN PHẢN HỒI VỀ PLC BÁO LỖI ƯU ĐIỂM CỦA PLC: - Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học - Gọn nhẹ nên dễ dàng di chuyển, lắp đặt - Dễ bảo quản, sửa chữa - Bộ nhớ có dung lượng lớn, nạp xóa dễ dàng, chứa chương trình phức tạp - Độ xác cao, khả xử lý nhanh - Hoạt động tốt môi trường công nghiệp - Giao tiếp với nhiều thiết bị khác, máy tính, mạng, thiết bị điều khiển khác Chương 2: Ứng dụng PLC S7-200 lập trình điều khiển khoan tự động 2.1 Các thực ban đầu 2.1.1 Cách thực chương trình PLC PLC thực chương trình cheo chu trình lặp Mỗi vòng lặp gọi vòng qt (scan) Mỗi vòng quét bắt đầu giai đoạn chuyển liệu từ cổng vào số tới vùng đệm ảo ngõ vào (I), giai đoạn thực chương trình Trong dòng qt, chương trình thực từ lệnh đến lệnh kết Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý thúc Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn chuyển nội dung đệm ảo ngõ (Q) tới cổng số Vòng quét kết thúc giai đoạn truyền thông nội kiểm tra lỗi Thời gian cần thiết để PLC thực vòng quét gọi thời gian vòng quét (Scan time) Thời gian vòng qt khơng cố định, tức khơng phải vòng qt thực khoảng thời gian Có vòng qt thực lâu, có vòng qt thực nhanh tùy thuộc vào số lệnh chương trình thực hiện, vào khối lượng liệu truyền thơng … vòng qt Hình 2.1:Chu kỳ qt plc Như việc đọc liệu từ đối tượng để xử lý, tính tốn việc gửi tín hiệu điều khiển tới đối tượng có khoảng thời gian trễ thời gian vòng qt Nói cách khác, thời gian vòng qt định tính thời gian thực chương trình điều khiển PLC Thời gian quét ngắn, tính thời gian thực chương trình cao Tại thời điểm thực lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào/ra mà thông qua đệm ảo cổng vùng nhớ tham số Việc truyền thông đệm ảo với ngoại vi hệ điều hành CPU quản lý Ở số module CPU, gặp lệnh vào/ra lập tức, hệ thống cho dừng công việc khác, chương trình xử lý ngắt, để thực lệnh trực tiếp với cổng vào/ra 2.1.2 Đấu nối đảo chiều động Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 2.2 : Sơ đồ đấu nối đảo chiều động 2.1.3 thiết kế nguồn Do mạch điện có thiết bị điện sử dụng nguồn chiều DC 24V zắc cắm thiết bị lại cắm trực tiếp vào nguồn điện AC 220V 50Hz, thiết bị điện tử cần có phận để chuyển đổi từ nguồn xoay chiều điện áp chiều , cung cấp cho mạch trên, phận chuyển đổi bao gồm :  Biến áp nguồn : Hạ từ 220V xuống điện áp thấp 6V, 9V, 12V, 24V v v …  Mạch chỉnh lưu : Đổi điện AC thành DC  Mạch lọc Lọc gợn xoay chiều sau chỉnh lưu cho nguồn DC phẳng  Mạch ổn áp : Giữ điện áp cố định cung cấp cho tải tiêu thụ Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 2.3 Sơ đồ khối nguồn *Biến áp nguồn : Hạ từ 220V xuống điện áp thấp 6V, 9V,12V,15V,18V,24V vv…Trong ta sử dụng biến áp KDK 3A (hình 2.3) Hình 2.4: Biến áp KDK 3A Biến áp có cuộn sơ cấp thứ cấp.Phía cuộn sơ cấp để cấp điện 220VAC (điện lưới, tức điện lấy từ ổ cắm điện gia đình), phía thứ cấp ta lấy nguồn điện 24V *Mạch chỉnh lưu: Đối điện AC thành DC -Do tính chất dẫn điện chiều nên Diode thường sử dụng mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành chiều,các mạch tách sóng,mạch gim áp phân cực cho transitor hoạt động.Trong mạch chỉnh lưu Diode tích hợp thành Diode cầu có dạng (hình 2.4) Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 2.5 Diode cầu chỉnh lưu *Mạch điện không dùng tụ lọc Sau chỉnh lưu ta thu điện áp chiều nhấp nhơ, khơng có tụ lọc điện áp nhấp nhô chưa thể dùng vào mạch điện tử ,do mạch nguồn,ta phải nắp thêm mạch tụ lọc có trị số từ vài trăm µF đến vài ngàn µF v sau cầu Diode chỉnh lưu, tụ lọc có điện dung cao điện áp đầu phẳng, ta dùng tụ lọc 2200 µF (hình 2.5) Hình 2.6:Tụ lọc 2200µF/25V Trong mạch chỉnh lưu, có tụ lọc mà khơng có tải tải tiêu thụ công xuất không đáng kể so với công xuất biến áp điện áp DC thu DC=1,4.AC Như ta có sơ đồ tổng quát cấp nguồn sau(hình 3.6) Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 2.7 : Sơ đồ nguồn 2.3 ỨNG DỤNG PLC, LẬP TRÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN KHOAN 2.2.1 Thống kê tín hiệu đầu vào PLC Tín hiệu đầu vào PLC I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 Start Reset pause Khi đến vị trí khoan thứ 1, động hoạt động Khi đến vị trí khoan thứ 2, động hoạt động Khi đến vị trí khoan thứ 3, động hoạt động Động lên, đông dừng hoạt động Động thứ dừng, động chạy tiếp Stop Hệ thống thực xong dừng Tín hiệu đầu plc Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Động quay thuận Động quay nghịch Động quay thuận Động quay nghịch Đọng hoạt động 2.2.2 Hoạt động mơ hình Khi ta nhấn I0.0 (start) lúc cuộn hút role thứ hoạt động đồng thời động thứ quay thuận , dây chuyền chuyển động sang trái Khi đến vị trí I0.3( vị trí muốn khoan lần thứ nhất) lúc động thứ ngừng hoạt động , cuộn hút role thứ 3và role thứ hút nghĩa Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý động thứ quay thuận, động thứ hoạt động Khi động thứ quay thuận động thứ hoạt động trình khoan vị trí thứ thực chạm vào cơng tắc hành trình thứ 6(vị trí 10,6)thì lúc động thứ tạm ngừng hoạt động cuộn hút role nghĩa động thứ quay nghịch bàn khoan truyền động lên Cho đến chạm vào công tắc hành trình thứ 7(vị trí I0.7) Khi chạm vào cơng tắc hành trình thứ 7(vị trí I0.7) lúc role thứ q hút, động thứ hoạt động (quay thuận) dây truyền chuyển động sang trái.Khi đến vị trí I0.4(vị trí muốn khoan lần thứ 2)lúc động thứ ngưng hoạt động , cuộn hút role thứ role thứ hút nghĩa động thứ quay thuận, động thứ hoạt động Khi động thứ quay thuận động thứ hoạt động trình khoan vị trí thứ thực chạm vào cơng tắc hành trình thứ 6( vị trí i0.6)lúc động thứ tạm ngừng hoạt động cuộn hút role nghĩa động thứ 2quay nghịch bàn khoan truyền động lên Cho đến chạm vào cơng tắc hành trình thứ 7(vị trí I0.7) Trong trình thực chu trình khoan xảy cố trình hoạt động ta chạm vào cơng tắc hành trình thứ 2(vị trí I0.1)hay nút STOP để tạm dừng hoạt động để sửa chữa cố Sau sửa chữa xong tiếp tục q trình khoan Quay trở lại q trình khoan Khi chạm vào cơng tắc hành trình thứ 7(I0.7) lúc role thứ lại hút , động thứ hoạt động (quay thuận) dây truyền chuyển động sang trái Khi đến vị trí I0.5 (vị trí muốn khoan lần thứ 3)lúc động thứ ngừng hoạt động , cuộn hút role thứ hút nghĩa động thứ quay thuận, đọng thứ hoạt động Khi động thứ quay thuận động thứ hoạt động trình khoan vị trí thứ thực chạm vào cơng tắc hành trình thứ 6(vị trí I0.6) lúc động thứ tạm ngừng hoạt động cuộn hút role nghĩa động thứ quay nghịch bàn khoan truyền động lên trên.Cho đến chạm vào cơng tắc hành trình thứ 7(vị trí I0.7) Khi khoan xong vị trí thứ nghĩa hết q trình khoan Sau chạm vào cơng tắc hành trình thứ 7( vị trí I0.7) lúc role hút động Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý thứ quay nghịch Khi động quay nghịch( dây truyền khoan trở lại vị trí ban đầu) đến chạm vào cơng tắc hành trình thứ 8( vị trí I1.1) q trình khoan kết thúc, hệ thống dừng hoạt động Chú ý trình khoan có cố mà muốn quay lại trở lại vị trí ban đầu ta nhấn nút return để dây chuyền trở lại vị trí ban đầu 2.2.3.LƯU ĐỒ THUẬT TỐN Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 ... trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Gvhd: Tống Thị Lý Hình 2.7 : Sơ đồ nguồn 2.3 ỨNG DỤNG PLC, LẬP TRÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN KHOAN 2.2.1 Thống kê tín hiệu đầu vào PLC Tín hiệu đầu vào PLC. .. mạng, thiết bị điều khiển khác Chương 2: Ứng dụng PLC S7-200 lập trình điều khiển khoan tự động 2.1 Các thực ban đầu 2.1.1 Cách thực chương trình PLC PLC thực chương trình cheo chu trình lặp Mỗi vòng... dùng hai máy quay đuôi nối tiếp để gia cơng Điều khiển lập trình PLC ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Điều khiển lập trình PLC Gvhd: Tống Thị Lý ĐH-Điện 5-K10 Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội