Bài giảng hệ thống cơ điện tử vũ thị nhài

KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ o0o BÀI GIẢNG HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Mục tiêu: Học phần trang bị cho người học kiến thức thành phần điều khiển tự động; khái niệm điện tử; cảm biến thơng dụng; nhằm giúp cho người học có khả sử dụng chẩn đoán mạch điều khiển tự động dây chuyển sản xuất Thời lượng: 02 tín SV nắm định nghĩa hệ thống CDT Nhận biết cấu tạo hệ thống CDT Có khả thiết kế hệ thống CDT đơn giản Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Nhiệm vụ sinh viên ▪ Tỉ lệ tham gia học lớp phải đạt 80% ▪ Tham gia thuyết trình thảo luận chuyên đề ▪ Dụng cụ học tập: giảng tham khảo Đánh giá kết học tập ▪ Kiểm tra: 50%, đó: - Tham gia học lớp: 5% - Đánh giá trình: 15% - Bài tập nhóm: 10% - Kiểm tra cuối kỳ: 20% ▪ Thi kết thúc học phần (vấn đáp): 50% Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Các chủ đề 5.1 Lý thuyết điều khiển tự động (6 tiết) 5.2 Cảm biến (6 tiết) 5.3 Bộ điều khiển PLC (12 tiết) 5.4 Ứng dụng nhận biết cấu tạo hệ thống Cơ điện tử) (3 tiết) Đánh giá trình, kiểm tra (3 tiết) Thông tin giảng viên ThS Vũ Thị Nhài, Bộ mơn Cơ điện tử - Khoa Cơ khí ĐT: 0987966121 Department of Mechatronics Technology Email: nhaivt@ntu.edu.vn Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Tài liệu học tập Vũ Thị Nhài(2018), Bài giảng hệ thống Cơ điện tử, Lưu hành nội Tài liệu tham khảo ▪ Nguyễn Thị Phương Hà – Huỳnh Thái Hoàng (2007), Lý thuyết điều khiển tự động, NXB KH&KT ▪ Phan Quốc Phơ (2006), Giáo trình cảm biến, NXB KH&KT ▪ Nguyễn Dỗn Phước (2007), Tự động hóa với Simatic S7 – 300, NXB KH&KT Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Cơ điện tử gì? Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Mechatronics: Là lĩnh vực đa ngành khoa học kỹ thuật, hình thành từ ngành kinh điển Cơ khí, Kỹ thuật điện tử khoa học tính tốn tin học Truyền động Cơ - Thủy - Khí Cơ khí chế tạo máy Cảm biến Đo lường Truyền động Điện Kỹ thuật điệnđiện tử Mechatronics Cơ điện tử K.Thuật điều Khiển Điều chỉnh K.Thuật Vi xử lýù Khoa học tính toán- Tin học Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Mechatronics định nghĩa theo Prof Kevin Craig University of Marquette - US Cảm biến Cơ khí Vật liệu thông minh Department of Mechatronics Technology Cơ cấu chấp hành Cơ điện tử Máy vi tính Vi điện tử Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Cơ điện tử kết hợp phức hợp ngành khí, điện tử tin học Sản phẩm điện tử tạo máy móc, thiết bị tự động hóa Mỗi ngành khí, điện tử, tin học có tảng khoa học vững tạo sản phẩm đặc trưng riêng Tuy nhiên, yêu cầu thời đại đặt yêu cầu cao cách hoạt động máy móc, yêu cầu máy móc cần phải gọn nhẹ hơn, linh động hơn, uyển chuyển thông minh Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Các tập lệnh Nha trang University Tham số Data Type Memory Area Description C no COUNTER C Tên Counter CU BOOL I, Q,M, L, D Đầu vào đếm lên S BOOL I, Q, L, M, Dt Chân thiết lập đầu vào cho Counter trước PV WORD R BOOL CV WORD CV_BCD WORD Q Department of Mechatronics Technology BOOL I, Q,M, L, D I, Q,M, L, D Giá trị đếm đặt trước Reset counter I, Q,M, L, D Giá trị đếm lại Dạng Hexa I, Q,M, L, D Giá trị đếm lại Dạng BCB I, Q,M, L, D Trạng thái Counter Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Các tập lệnh Nha trang University • Ngõ vào I0.1 = 1: Đưa giá trị đếm vào chân PV • Khi I0.0 chuyển trạng thái từ sang 1, C0 đếm tăng lên • Khi I0.2 = Counter bị reset • Ngõ Q0.0 = giá trị đếm lớn • MW2, MW4 lưu giá trị đếm thời Counter theo dạng Hex BCD (giá trị có khoảng từ 0-999) Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Các tập lệnh Nha trang University Tham số Data Type Memory Area Description C no COUNTER C Tên Counter CD BOOL I, Q,M, L, D Đầu vào đếm lên S BOOL I, Q, L, M, Dt Chân thiết lập đầu vào cho Counter trước PV WORD R BOOL CV WORD CV_BCD WORD Q BOOL Department of Mechatronics Technology I, Q,M, L, D I, Q,M, L, D Giá trị đếm đặt trước Reset Counter I, Q,M, L, D Giá trị đếm lại Dạng Hexa I, Q,M, L, D Giá trị đếm lại Dạng BCD I, Q,M, L, D Trạng thái Counter Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Các tập lệnh Nha trang University Tham số Data Type Memory Area Description C no COUNTER C Tên Counter CU BOOL I, Q,M, L, D Đầu vào đếm lên CD BOOL I, Q,M, L, D Đầu vào đếm xuống S BOOL I, Q, L, M, D Chân thiết lập đầu vào cho Counter trước PV WORD R BOOL CV WORD CV_BCD WORD Q BOOL Department of Mechatronics Technology I, Q,M, L, D I, Q,M, L, D Giá trị đếm đặt trước Reset Counter I, Q,M, L, D Giá trị đếm lại Dạng Hexa I, Q,M, L, D Giá trị đếm lại Dạng BCD I, Q,M, L, D Trạng thái Counter Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề 5: Một số toán ứng dụng Nha trang University • Điều khiển băng tải • Điều khiển cửa tự đơng • Điều khiển đèn giao thơng • Nhà xe tự động • Bồn nước tự động Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK bang tải Nha trang University Ba băng tải (BT 1, BT 2, BT 3) dùng để vận chuyển nhiên liệu vào lị, q trình khởi động băng tải phải tuân theo quy tắc sau: Băng tải khởi động sau khởi động băng tải với thời gian 2s, băng tải khởi động sau khởi động băng tải ( khoảng thời gian cách sau 2s) Quá trình dừng diễn ngược lại: Đầu tiên dừng băng tải 1, sau đến băng tải cuối băng tải (khoảng thời gian cách 2s) Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK bang tải Nha trang University Hệ thống khởi động nút ấn ON dừng nút ấn OFF Hệ thống ngừng hoạt động ấn nút dừng D (Emergency) Có đèn báo trạng thái hoạt động động Phân tích nguyên lý làm việc dây truyền băng tải chạy tự động, theo sơ đồ Thiết lập đầu vào theo yêu cầu bàI toán điều khiển dây truyền băng tải chạy tự động 3.Viết chương trình điều khiển dây truyền băng tải chạy tự động ngôn ngữ lập trình S7 – 300 Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK cửa tự động Nha trang University Hệ thống tự động mở cửa có xe vào thơng qua cảm biến quang (I 0.5) Cửa đóng sau chờ đợi 10s khơng có xe Khi có xe đến sensor cảm biến nhận dạng (I0.5) tác động, động Q0.0 kéo cửa lên tác động công tắc hành trình I0.4 dừng lại - Nếu sensor cảm biến nhận dạng khơng tác động lúc đố tính thời gian trễ sau 10 giây Q0.1 tác động đóng cửa lại - Nếu cửa đóng( chưa đóng hết) mà cảm biến nhận dạng có xe tới cửa mở trở lại Motor_up (Q 0.1) Position_open (I 0.3) Motor_down (Q 0.0) Motor Sensor (I 0.4) Position_close (I 0.2) Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK cửa tự động Nha trang University - Hệ thống khởi động nút ấn ON dừng nút ấn OFF - Có đèn báo trạng thái hoạt động hệ thống Phân tích nguyên lý làm việc hệ thống cửa tự động theo sơ đồ Thiết lập đầu vào theo yêu cầu bàI toán điều khiển cửa tự động Viết chương trình điều khiển ngơn ngữ lập trình S7 – 300 Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK đèn giao thơng Nha trang University Lập trình điều khiển đèn giao thông ngã tư đáp ứng yêu cầu sau: • Đèn xanh X1 sáng 25 giây • Rồi đến đèn vàng V1 sáng giây • Đèn xanh X2 sáng 25 giây • Rồi đến đèn vàng V2 sáng giây Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK đèn giao thơng Nha trang University • Hệ thống khởi động nút ấn ON dừng nút ấn OFF • Hệ thống ngừng hoạt động ấn nút dừng D (Emergency) • Có đèn báo trạng thái hoạt động hệ thống Phân tích nguyên lý làm việc hệ thống đèn giao thông đèn theo sơ đồ Thiết lập đầu vào theo yêu cầu bàI toán điều khiển đèn giao thông ngã Viết chương trình điều khiển ngơn ngữ lập trình S7 – 300 Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK cửa tự động Nha trang University Một ga tơ chứa xe, ô tô vào, số lượng xe tăng lên 1, ô tô ra, số lượng xe giảm 1, cửa vào có đèn báo: Xanh (có thể cho xe vào), Đỏ(đã đủ xe), Vàng (gara khơng có xe) Hãy lập trình cho PLC S7-300 thực nhiệm vụ sau Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK cửa tự động Nha trang University • Khởi động động bắng nút ấn ON • Dừng đơng nút ấn OFF • Có đèn báo ptrạng thái hoạt động hệ thống Phân tích nguyên lý làm việc Gara oto tự động theo sơ đồ Thiết lập đầu vào theo yêu cầu bàI toán điều khiển gara oto tự động Viết chương trình điều khiển ngơn ngữ lập trình S7 – 300 Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK cửa tự động Nha trang University Hệ thống gồm hai bể nước đặt cách khoảng không gian Dùng bơm để bơm nước từ bể lên bể CB3 bình báo tín hiệu - Bơm liên tục CB2 bình báo tín hiệu thể đủ mực nước dừng Trong trường hợp CB1 bể ngầm báo tín hiệu hệ thống dừng bơm đưa tín hiệu cảnh báo hệ thống( Đèn báo nhấp nháy) Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Lập trình ĐK cửa tự động Nha trang University • Hệ thống khởi động nút ấn ON dừng nút ấn OFF • Hệ thống ngừng hoạt động ấn nút dừng D (Emergency) • Có đèn báo trạng thái hoạt động động Phân tích nguyên lý làm việc hệ thống bồn nước tự động theo sơ đồ Thiết lập đầu vào theo yêu cầu bàI toán điều khiển bồn nước sau Viết chương trình điều khiển ngơn ngữ lập trình S7 – 300 Department of Mechatronics Technology Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài ... soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Tài liệu học tập Vũ Thị Nhài( 2018), Bài giảng hệ thống Cơ điện tử, Lưu hành nội Tài liệu tham khảo ▪ Nguyễn Thị Phương... Technology Cơ cấu chấp hành Cơ điện tử Máy vi tính Vi điện tử Biên soạn: ThS Vũ Thị Nhài Chủ đề1: Giới thiệu chung hệ thống CDT Nha trang University Cơ điện tử kết hợp phức hợp ngành khí, điện tử tin... khả am hiểu khí, điện tử, tin học, cơng nghệ đại người kỹ sư điện tử đưa vào sản phẩm khí hệ thống điều khiển linh hoạt điện tử, thông qua hệ thống điện tử, kết nối với hệ thống xử lý thơng