Chế tạo máy khoan mạch in tự động báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp trường

BỘ CÔNG THƢƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƢỜNG PHẦN II BÁO CÁO CHI TIẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: Chế tạo máy khoan mạch in tự động Mã số đề tài: I82.Đ05 Chủ nhiệm đề tài: Trần Văn Hƣng Đơn vị thực hiện: Khoa Điện trƣờng Đại học Công nghiệp TP.HCM Tp Hồ Chí Minh, Tháng 09 năm 2018 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHOA HỌC Họ tên sinh viên: Trần Văn Hƣng MSSV: 14063551 Tên đề tài: Chế tạo máy khoan mạch in tự động Nội dung: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy khoan mạch in tự động cho phịng thực hành X14.16 Kết quả: Hồn thành báo cáo máy khoan mạch in tự động Hội đồng nghiệm thu TP.HCM, ngày tháng năm Sinh viên Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng NỘI DUNG GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG NGHIỆM THU ….……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… i Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪNError! Bookmark not defined MỤC LỤC ii DANH SÁCH HÌNH VẼ v DANH SÁCH CÁC BẢNG vii CHƢƠNG TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ BƢỚC 1.1 Khái niệm động bƣớc .1 1.1.1 Phân loại động bƣớc 1.1.2 Động bƣớc từ trở biến thiên 1.1.3 Động bƣớc nam châm vĩnh cửu .3 1.1.4 Động bƣớc lai 1.1.5 Động bƣớc lƣỡng cực 1.1.6 Động bƣớc đơn cực .6 1.2 Những ƣu nhƣợc điểm động bƣớc 1.2.1 Các ƣu điểm 1.2.2 Các nhƣợc điểm 1.3 So sánh động bƣớc với động khác 1.3.1 So sánh với động DC .9 1.3.2 So sánh với động Servo 1.4 Sử dụng động bƣớc .11 1.4.1 Thủ tục lựa chọn động bƣớc 11 1.4.2 Nhận dạng động bƣớc 11 1.4.3 Xác đinh đầu dây động bƣớc dây 14 ii Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 1.5 Điều khiển động bƣớc .15 1.5.1 Nguyên lý điều khiển 15 CHƢƠNG TÌM HIỂU VỀ PLC MITSUBISHI 18 2.1 Định nghĩa .18 2.1.1 Định nghĩa 18 2.1.2 Lịch sử phát triển 18 2.2 Nguyên lý hoạt động 20 2.3 Plc hệ thống điều khiển khác 21 2.4 Plc điều khiển máy tính 22 2.5 Plc máy tính 23 2.6 Phân loại plc 23 2.6.1 Theo hãng sãn xuất 23 2.6.2 Theo version .23 2.6.3 Theo số lƣợng đầu vào 31 2.7 Tập lệnh plc họ melsec fx series mitsubishi [7] 31 2.7.1 Các thiết bị PLC họ FX 31 2.7.2 Tập lệnh PLC series .32 2.7.3 Tập lệnh nâng cao FX series 38 CHƢƠNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƢỚC 43 3.1 Giới thiệu 43 3.2 Cấu trúc module điều khiển đọng bƣớc TB6560 44 3.2.1 Sơ đồ khối 44 3.2.2 Chức khối 44 3.2.3 Sơ đồ ghép nối với mạch điều khiển 45 3.3 Hƣớng dẫn sử dụng module TB6560 45 3.3.1 Cảnh báo 45 iii Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 3.3.2 Hƣớng dẫn sử dụng 46 CHƢƠNG GIỚI THIỆU MÔ HÌNH .48 4.1 Giới thiệu mơ hình 48 4.2 Mục đích mơ hình .48 4.3 Sơ đồ khối hoạt động mơ hình 49 4.4 Sơ đồ đấu dây 50 4.5 Sơ đồ nguyên lý .51 4.6 Lƣu đồ chƣơng trình PLC 52 4.7 Lệnh viết chƣơng trình cho động bƣớc 54 4.8 Một số lệnh viết chƣơng trình 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHỤ LỤC 57 LỜI CẢM ƠN .62 iv Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1: Một số mẫu động bƣớc thực tế Hình 2: phận cấu thành nên động bƣớc Hình 3: Động bƣớc từ trở .3 Hình 4: Động bƣớc nam châm vĩnh cửu .4 Hình Động bƣớc lai Hình 6: Sơ đồ quấn dây lƣỡng cực Hình 7: Ký hiệu sơ đồ nguyên lý Hình 8: Sơ đồ quấn dây đơn cực Hình 9: Ký hiệu sơ đồ nguyên lý Hình 10: Ký hiệu động bƣớc đa sơ đồ nguyên lý Hình 11: Một mẫu nhãn hãng Vexta 12 Hình 12: Mơ cách đấu dây bên động bƣớc .13 Hình 13: động bƣớc dây 14 Hình 14: Xác đinh dây chung 14 Hình 15: Trình tự kích thích cho kiểu lái khác 16 Hình 1: Sơ đồ ứng dụng PLC 18 Hình 2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 21 Hình 3: PLC S7 – 200 hãng Seamens .24 Hình 4: PLC S7 – 300 hãng Seamens 24 Hình 5: PLC S7 – 1200 hãng Seamens 25 Hình 6: PLC FX3S – 14MT hãng Mitsubishi 26 Hình 7: PLC Mitsubishi FX 3U 34MT/ESS 27 Hình PLC dịng Alpha 27 Hình PLX dòng FX0S 28 Hình 10: PLC dòng FX0N 29 Hình 11: PLC FX1N 29 Hình 12:PLC FX2N 30 Hình 13: Lệnh Load Load Inverse 32 Hình 14: Lệnh OUT .32 Hình 15: Lệnh AND ANI 33 v Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng Hình 16: Lệnh OR ORI 33 Hình 17: Lệnh LDP LDF 34 Hình 18: Lệnh ANP ANF 35 Hình 19: Lệnh ORP ORF 35 Hình 20: Lệnh SET RST 36 Hình 21: Chƣơng trình ví dụ 36 Hình 22: Lệnh TIMER, COUNTER 37 Hình 23: Hoạt động định đếm 37 Hình 24: Lệnh END 38 Hình 25 Lệnh CJ 39 Hình 26: Lệnh CALL 40 Hình 27: Lệnh so sánh .40 Hình 28: Lệnh so sánh vùng 41 Hình 29: Lệnh MOV .41 Hình 30: Lệnh XCH 42 Hình 31: Lệnh BCD 42 Hình 32: Lệnh BIN 42 Hình 1: Driver step motor TB6560 V2.0 .43 Hình 2: sơ đồ khối module TB6560 44 Hình 3: Sơ đồ ghép nối với module TB6560 45 Hình 4: sơ đồ điều khiển module TB6560 .46 Hình 1: Sơ đồ dấu dây .50 Hình 2: Sơ đồ nguyên lý 51 Hình 3: Lƣu đồ chƣơng trình PLC 52 Hình 4: Lệnh PLSY 54 vi Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Các góc bƣớc tiêu biểu loại động bƣớc Bảng 2: So sánh động bƣớc động Servo 10 Bảng 3: Thủ tục chọn động bƣớc 11 Bảng 4: Quan hệ số đầu dây loại động 12 Bảng 1: điều chỉnh dòng module TB6560 47 Bảng 2: điều khiển bƣớc, vi bƣớc module TB6560 .47 vii Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng CHƢƠNG TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ BƢỚC 1.1 Khái niệm động bƣớc Động bƣớc thiết bị điện chuyển đổi xung điện thành chuyển động học rời rạc Trục động bƣớc quay bƣớc tăng rời rạc xung điện điều khiển đƣợc áp đến theo trình tự hợp lí Sự quay động liên hệ trực tiếp với xung đƣợc áp vào Trình tự xung áp vào quan hệ trực tiếp với hƣớng quay trục động Tốc độ quay trục động quan hệ trực tiếp với tần số xung vào chiều dài vịng quay liên hệ trực tiếp với số lƣợng xung đƣợc áp vào Động Bộ lái bƣớc Dây từ động Hình 1: Một số mẫu động bước thực tế Ứng dụng động bƣớc vào năm 1935 Các mơ hình động bƣớc trƣớc có hiệu suất không hiệu Các động bƣớc ngày đƣợc cải tiến nhiều đƣợc tìm thấy thiết bị ngoại vi máy tính, robot, máy ghi biểu đồ, máy vẽ x-y, máy bơm, đồng hồ, bàn vẽ, van, máy công cụ, thiết bị y khoa, thiết bị ôtô, máy bán hàng nhỏ, máy quét, … Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng CHƢƠNG GIỚI THIỆU MƠ HÌNH 4.1 Giới thiệu mơ hình Mơ hình điều khiển máy khoan động DC với ứng dụng để khoan mạch in, cịn khoan chi tiết nhỏ gọn nhƣ phơi mềm, gỗ, mica,… Mơ hình đƣợc cấu thành thành phần sau:  Một động DC PM 24V 50W dùng để khoan trực tiếp  Một động bƣớc pha, /step, 5.7V, 1.6A dùng để điều khiển vít me lên xuống định chiều sâu lên xuống máy khoan  Cơ cấu khí truyền động điện  PLX Mitsubishi FX3S-14MT dùng để phát xung cho mạch điều khiển động bƣớc điều khiển cho hệ thống mơ hình  Mạch Driver Step Motor TB6560 – V2 4.2 Mục đích mơ hình Mục đích mơ hình tìm hiểu về:  Cách lập trình phần mềm lập trình PLC Mitsubishi họ FX  Các lệnh phát xung tốc độ cao họ FX PLC Mitsubishi  Động bƣớc cách điều khiển  Mạch driver điều khiển động bƣớc 48 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học 4.3 Trần Văn Hƣng Sơ đồ khối hoạt động mơ hình Tính hiệu vào PLC, cảm biến quang, nút nhấn, cơng tắc hành trình,… Khối PLC chƣơng trình Nguồn AC điều khiển Driver Step Motor Nguồn DC TB 6560-V2 Động bƣơc 49 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học 4.4 Trần Văn Hƣng Sơ đồ đấu dây Hình 1: Sơ đồ dấu dây 50 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học 4.5 Trần Văn Hƣng Sơ đồ nguyên lý Hình 2: Sơ đồ nguyên lý 51 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng Hình 3: Lưu đồ chương trình PLC 4.6 Lƣu đồ chƣơng trình PLC 52 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 53 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học 4.7 Trần Văn Hƣng Lệnh viết chƣơng trình cho động bƣớc Lệnh PLSY: Phát xung với tần số xác định ứng dụng cho điều khiển động bƣớc Hình 4: Lệnh PLSY Hoạt động: Số xung S2 đƣợc phát thiết bị đích D có tần số S1 4.8 Một số lệnh viết chƣơng trình 54 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng = 55 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đồ án mơn học - Phạm Song Tồn – 2013 – trang [2] http://www.nasaco.com.vn/doi-tac/plc-mitsubishi-dong-alpha.html [3] https://plcfxmitsubishi.wordpress.com/2016/03/14/fx0smitsubishi/ [4] https://plcfxmitsubishi.wordpress.com/tag/dac-diem-ky-thuat-cua-plc-fx0nmitsubishi/ [5] https://plcf1nmitsubishi.wordpress.com/2016/03/15/dac-tinh-ky-thuat-cua-plcfx1n-mitsubishi/ [6] https://plcf1nmitsubishi.wordpress.com/2016/03/22/plc-fx2n-mitsubishi/ [7] Sổ tay hƣớng dẫn lập trình – JY 992d48301 56 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng PHỤ LỤC Chƣơng trình đƣợc viết PLC: 57 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 58 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 59 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 60 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng 61 Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng LỜI CẢM ƠN Sau năm tháng học tập, để hoàn thành đề tài khoa học trƣớc hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo khoa Công Nghệ Điện trƣờng Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành Đặc biệt, em xin gửi đến thầy hƣớng dẫn, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp lời cảm ơn sâu sắc Đồng thời em xin cảm ơn khoa Công Nghệ Điện nhà trƣờng tạo điều kiện, cấp kinh phí cho em làm đề tài khoa học, bên cạnh cho em hội nghiên cứu tìm hiểu kỹ PLC, động bƣớc vận dụng lý thuyết trao dồi năm học tập trƣờng Vì kiến thức thân cịn hạn chế q trình thực hiện, hồn thiện báo cáo em khơng tránh khỏi sai sót, kính mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ q thầy Và cuối em xin kính chúc thầy hƣớng dẫn quý thầy, cô dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý 62 ...PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHOA HỌC Họ tên sinh viên: Trần Văn Hƣng MSSV: 14063551 Tên đề tài: Chế tạo máy khoan mạch in tự động Nội dung: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy khoan mạch in tự động cho phòng... cho phòng thực hành X14.16 Kết quả: Hoàn thành báo cáo máy khoan mạch in tự động Hội đồng nghiệm thu TP.HCM, ngày tháng năm Sinh viên Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần Văn Hƣng NỘI DUNG GÓP... ngoại vi máy tính, robot, máy ghi biểu đồ, máy vẽ x-y, máy bơm, đồng hồ, bàn vẽ, van, máy công cụ, thiết bị y khoa, thiết bị ôtô, máy bán hàng nhỏ, máy quét, … Báo cáo chi tiết đề tài khoa học Trần