Hướng dẫn thực hành các trạm MPS

HỆ THỐNG MPS -1- TỔNG QUAN HỆ THỐNG MPS Trong trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, Đảng Nhà nước ta chủ trương đầu tư phát triển ngành khoa học có hàm lượng tri thức cao, với vai trò quan trọng tự động hóa xem lónh vực chủ đạo nhận quan tâm Với phát triển khoa học kỹ thuật, tự động hoá ngày không gói gọn ngành khí, điện, điện tử, tin học… Mà kết hợp hài hoà tất ngành Chính kết hợp hài hòa tự động hóa đạt nhiều thành tựu cao Để giúp cho người học sau hòan tất môn học chuyên ngành tiếp cận với hệ thống sản xuất tự động từ ngồi ghế nhà trường, hãng Festo (Đức) chế tạo mô hình trạm MPS (Modular Production System) Trạm MPS công cụ dạy học xem lý tưởng nhất, hệ thống gồm có trạm, trình sản xuất gia công có tính chất liên tục, từ việc cấp phôi, gia công, lắp ráp đến phân lọai sản phẩm, gắn liền với trình sản xuất thực tế Trạm MPS kết hợp hài hoà điện, điện tử, khí, tin học, thuỷ lực, khí nén, kỹ thuật lập trình PLC, mô phần mềm Cosimir, giám sát hệ thống sản xuất phầm mềm WinCC… HỆ THỐNG MPS -2- HỆ THỐNG MPS -3- MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG MPS 1.Sinh viên sử dụng hệ thống có cho phép giáo viên 2.Đọc kỹ tài liệu hướng dẫn trước sử dụng 3.Chỉ phép kết nối ngắt dây nối tín hiệu nguồn điện tắt 4.Chỉ sử dụng điện áp tối đa lên đến 24V 5.Chỉ sử dụng nguồn khí có áp suất tối đa 8bar 6.Chỉ bật nguồn cấp khí việc kết nối thiết bò khí nén hoàn tất 7.Luôn theo dõi hệ thống nguồn cấp khí bật 8.Không dùng tay di chuyển vật gần robot robot hoạt động 9.Cuối trình hoạt động tay gắp robot không giữ phôi HỆ THỐNG MPS -4- I TRẠM (TRẠM PHÂN PHỐI - DISTRIBUTION STATION) 1.Chức năng: -Tách rời (separate out) phôi (workpiece) khỏi ngăn chứa (stack magaqzine module) -Vận chuyển (transfer) phôi sang trạm kế thiết bò tay quay (rotary drive) có gắn giác hút (suction cup) 2.Trạm phân phối bao gồm module sau: -Ngăn chứa (stack magazine module) -Module vận chuyển (changer module) -Module đẩy phôi (trolley) -Bảng điều khiển (control console) -Board mạch PLC (PLC board) -Bàn lắp thiết bò (profile plate) 3.Vai trò số module trạm phân phối: -Module ngăn chứa phôi: Tách phôi khỏi ngăn chứa xy lanh tác động kép (double acting cylinder), xy lanh đẩy phôi ngăn chứa vò trí để chuẩn bò vận chuyển Các phôi ngăn chứa hình tròn nhận biết cảm biến quang thu phát độc lập (optoelectronic sensor) (B4) Vò trí phôi đẩy nhận biết cảm biến tiệm cận nam châm (magnetic proximity sensor) (1B1, 1B2) -Module vận chuyển: Là thiết bò sử dụng khí nén Phôi nhặt giác hút vận chuyển thiết bò quay Góc quay điều chỉnh từ đến 1800 cách sử dụng thiết bò khí để cản lại Vò trí cuối phát công tắc hành trình (limitted sensor) (3S1, 3S2) HỆ THỐNG MPS -5- 4.Họat động: -Điều kiện họat động: +Cảm biến quang thu phát độc lập (B4) nhận biết có phôi ngăn chứa +Cảm biến thu tín hiệu hồng ngoại (IP_FI) nhận biết trạm không bận +Người dùng nhấn nút Start (S1) -Quy trình họat động: Nhấn nút Start: +Tay quay quay sang trạm +Piston đẩy phôi khỏi ngăn chứa +Tay quay quay trạm +Giác hút hút phôi +Tay quay quay sang trạm đồng thời piston đẩy phôi rút +Giác hút nhả phôi +Tay quay quay trạm 1, kết thúc chu trình Nhấn nút Stop: Hệ thống ngừng họat động Nhấn nút Reset: +Piston vò trí ngòai +Giác hút nhả phôi +Tay quay trạm Thể dạng ký hiệu: Piston đẩy phôi (A): A+: Piston rút vào (phôi bò đẩy ra) A-: Piston Tay quay (B): B+: Tay quay quay sang traïm B-: Tay quay quay trạm Giác hút (C): C+: Giác hút hút phôi C-: Giác hút nhả phôi Chu trình: Start + X1 Y1(B+) -> X2(Y1∧3S2) Y2(A+) ->X3(Y2) HỆ THỐNG MPS -6- 5.Bảng đòa chỉ: Kí ðịa Mức logic trạng hiệu thái bình thường 1B2 I0.1 1B1 I0.2 2B1 I0.3 3S1 I0.4 3S2 I0.5 B4 I0.6 IP_FI I0.7 S1 S2 S3 S4 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 0 1Y1 Q0.0 2Y1 Q0.1 2Y2 Q0.2 3Y1 Q0.3 3Y2 Q0.4 H1 H2 H3 Q1.0 Q1.1 Q1.2 0 Chức Cảm biến tiệm cận nam châm, báo piston vị trí bên ngồi (phôi chưa đẩy ra) Cảm biến tiệm cận nam châm, báo piston ñang bên (phôi đẩy ra) Cảm biến áp suất chân khơng Cho biết đủ áp suất chân khơng để hút phôi Cơng tắc hành trình điện Cho biết tay quay trạm Cơng tắc hành trình ñiện Cho biết tay quay ñang trạm Cảm biến quang thu phát độc lập Cho biết phôi có ngăn chứa Cảm biến quang thu tín hiệu hồng ngoại nhận biết trạm ñang bận Nút nhấn Start Nút nhấn Stop Công tắc chọn chế độ Nút nhấn Reset Cuộn dây 1V1, ñiều khiển xylanh ñẩy phôi từ ngăn chứa Khi bị tác động phôi bị ñẩy khỏi ngăn chứa Cuộn dây 2V1, điều khiển giác hút Khi bị tác động giác hút hút phôi Cuộn dây 2V1, điều khiển giác hút Khi bị tác động khơng khí tràn vào cửa U giác hút ñể ñẩy phôi khỏi giác hút Cuộn dây 3V1, điều khiển động tay quay Khi bị tác động tay quay quay trạm Cuộn dây 3V1, ñiều khiển ñộng tay quay Khi bị tác ñộng tay quay quay sang trạm ðèn báo trạng thái Start ðèn báo trạng thái Reset ðèn báo có phôi ngăn chứa 6.Sơ đồ kết nối CPU S7-300: HỆ THỐNG MPS -7- Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS -8- 8.Sơ đồ mạch cảm biến: HỆ THỐNG MPS -9- 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS - 10 - 9.Sơ đồ ngõ cấu chấp hành: HỆ THỐNG MPS HỆ THỐNG MPS 10.Sơ đồ mạch điện _ khí nén: -87- HỆ THỐNG MPS 11.Sơ đồ mạch điện _ thủy lực: -87- HỆ THỐNG MPS -87- HỆ THỐNG MPS -87- 5.Bảng đòa chỉ: Kí ðịa Kiểu hiệu liệu PART I0.0 Bool _AV Trạng thái B2 I0.1 Bool B3 I0.2 Bool B4 I0.3 Bool 1B1 1B2 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Bool Bool Bool 0 0 0 0 0 0 B5 IP_FI S1 S2 S3 S4 K1 1Y1 2Y1 IP H1 H2 H3 Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Chức Cảm biến phát có phơi Cảm biến phát có phơi vị trí kiểm tra Cảm biến phát có nắp đậy phơi Cảm biến phát có phơi trượt xuống máng Cảm biến phát xylanh gạt vào Cảm biến phát xylanh gạt Cảm biến phát phôi cuối băng tải Cảm biến nhận biết trạm kế ñang bận Nút nhấn Start Nút nhấn Stop Công tắc chọn chế độ Nút nhấn Reset Bật motor băng tải ðẩy phôi xuống ngăn chứa Tác ñộng cử chặn kiểm tra rút vào Cảm biến phát tín hiệu báo trạm bận ðèn báo trạng thái Start ðèn báo trạng thái Reset ðèn báo ngăn chứa khơng có phơi HỆ THỐNG MPS -90- IX TRẠM (TRẠM PHÂN LOẠI SẢN PHẨM - SORTING STATION) Chức năng: Trạm phân loại sản phẩm qua băng trượt nghiêng Một cảm biến phản xạ ánh sáng gắn đầu băng tải có nhiệm vụ phát sản phẩm đến vò trí đầu băng tải Các đặc tính phôi ( đen, màu, kim loại) phát cảm biến phía trước piston cản Và phôi phân loại vào băng trượt thích hợp cổng phân loại, cổng kích hoạt xy lanh hành trình sử dụng cấu quay 2.Trạm phân loại bao gồm module sau: -Module băng tải (sorting conveyor module) -Module gạt phôi (trolley) -Module băng trượt (slide module) -Bảng điều khiển (control console) -Board mạch PLC (PLC board) -Bàn lắp thiết bò (profile plate) 3.Vai trò số module trạm phân loại: -Module băng tải phân loại: Module băng tải sử dụng để vận chuyển đưa phôi Hai cần gạt phân loại đóng mở cách gắn trực tiếp với hành trình xy lanh Vì phôi phân loại theo đặc tính chúng Sự truyền động băng tải phân loại hoạt động động bánh DC HỆ THỐNG MPS Cảm biếùn thu phát phát có phôi đầu băng tải Khi có phôi vào băng tải bò chặn lại piston cản hoạt động khí nén Cảm biến phản xạ ánh sáng phát màu sắc phôi (đỏ đen) Phôi kim loại phát thông qua cảm biến tiệm cận cảm ứng từ Tùy thuộc vào phôi xác đònh mà cần gạt phân loại phù hợp tác động Khi có phôi qua thiết bò dừng chuyển đến băng trượt thích hợp -Module trượt: Module trượt sử dụng để vận chuyển dự trữ phôi Module trượt có nhánh sử dụng trạm phân loại Những phôi đến từ module băng tải phân loại module trượt Một cảm biến gương phản xạ ánh sáng phát phôi vào module trượt kết thúc chu trình HỆ THỐNG MPS 4.Họat động: -Điều kiện họat động: +Cảm biến quang (Part_Av) xác đònh có phôi đầu băng tải +Người dùng nhấn nút Start (S1) -Quy trình họat động: Nhấn nút Start: +Motor băng tải hoạt động +Cảm biến quang cảm biến tiệm cận cảm ứng điện từ phát tính chất phôi +Cử chặn kiểm tra rút vào +Sau khoảng thời gian cử chặn kiểm tra +Nếu phôi kim loại: • Piston để đẩy phôi xuống ngăn chứa đầu • Khi phôi trượt xuống ngăn chứa, motor băng tải ngừng hoạt động, kết thúc chu trình +Nếu phôi màu đỏ: • Piston để đẩy phôi xuống ngăn chứa • Khi phôi trượt xuống ngăn chứa, motor băng tải ngừng hoạt động, kết thúc chu trình +Nếu phôi màu đen: Khi phôi trượt xuống ngăn chứa``, motor băng tải ngừng hoạt động, kết thúc chu trình Nhấn nút Stop: Hệ thống ngừng họat động Nhấn nút Reset: +Motor băng tải ngừng hoạt động +Piston +Piston2, piston rút vào HỆ THỐNG MPS 5.Bảng đòa chỉ: Kí ðịa Mức logic trạng hiệu thái bình thường Part AV I0.0 B2 I0.1 B3 I0.2 B4 I0.3 1B1 I0.4 1B2 I0.5 2B1 I0.6 2B2 I0.7 S1 S2 S3 S4 K1 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 Q0.0 0 1Y1 Q0.1 2Y1 Q0.2 3Y1 Q0.3 IP Q0.7 H1 H2 H3 Q1.0 Q1.1 Q1.2 0 Chức Cảm biến quang phản xạ ánh sáng phát có phơi ñầu băng tải Cảm biến tiệm cận ñiện từ phát có phơi kim loại Cảm biến quang phát có phơi kim loại màu đỏ Cảm biến quang đầu thu phát độc lập phát có phôi trượt xuống máng Cảm biến phát xylanh gạt phơi rút vào (phơi khơng bị chắn) Cảm biến phát xylanh gạt phơi (phôi bị chắn) Cảm biến phát xylanh gạt phôi rút vào (phơi khơng bị chắn) Cảm biến phát xylanh gạt phơi (phơi bị chắn) Nút nhấn Start Nút nhấn Stop Công tắc chọn chế ñộ Nút nhấn Reset Bật motor băng tải Cuộn dây 1V1, bị tác ñộng piston đẩy phơi xuống ngăn chứa Cuộn dây 2V1, bị tác ñộng piston ñi ñẩy phôi xuống ngăn chứa Cuộn dây 3V1, bị tác ñộng piston ñi (cử chặn kiểm tra rút vào) Cảm biến quang phát tín hiệu báo trạm bận ðèn báo trạng thái Start ðèn báo trạng thái Reset ðèn báo ngăn chứa khơng có phơi 6.Sơ đồ kết nối CPU S7-300: HỆ THỐNG MPS Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS 8.Sơ đồ ngõ vào cảm biến: HỆ THỐNG MPS 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS 10.Sơ đồ ngõ cấu chấp hành: HỆ THỐNG MPS 11.Sơ đồ mạch điện _ khí nén: HỆ THỐNG MPS ... THỐNG MPS -7- Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS -8- 8.Sơ đồ mạch cảm biến: HỆ THỐNG MPS -9- 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS - 10 - 10.Sơ đồ ngõ cấu chấp hành: HỆ THỐNG MPS. .. nối CPU S7-300: HỆ THỐNG MPS - 17 - Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS - 18 - 8.Sơ đồ ngõ vào cảm biến: HỆ THỐNG MPS - 19 - 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS - 20 - 10.Sơ đồ ngõ... nối CPU S7-300: HỆ THỐNG MPS - 27 - Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS - 28 - 8.Sơ đồ ngõ vào cảm biến: HỆ THỐNG MPS - 29 - 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS - 30 - 10.Sơ đồ ngõ