Thiết kế và chế tạo mô hình máy gấp quần áo tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY GẤP ÁO QUẦN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS NGUYỄN ĐẮC LỰC PHAN KIM CHIẾN TRẦN VĂN CANG Đà Nẵng, 2017 Tóm tắt Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống gấp áo quần tự động Sinh viên thực hiện:Trần Văn Cang Số thẻ SV:101120280 Lớp: 12CDT1 Sinh viên thực hiện:Trần Văn Cang Số thẻ SV:101120280 Lớp: 12CDT1 Xuất phát từ ngành công nghiệp may mặc sống gia đình “Hệ thống gấp áo quần tự động” đời nhằm giảm sức lao động tăng suất công nghiệp sản xuất may mặc, giải khó khăn lớn cho doanh nghiệp Với phát triển khoa học kỹ thuật hệ thống điều khiển tự động hóa ứng dụng ngày nhiều sống sản xuất công nghiệp Hệ thống máy gấp áo quần tự động trang bị điều khiển PLC trung tâm nhận tín hiệu từ cảm biến quang từ điều khiển cấu xylanh để tạo chuyển động kẹp giữ áo quần băng tải từ thực bước gấp thành sản phẩm hoàn chỉnh Hệ thống giúp nâng cao suất lao động giải phóng sức lao động người tạo sản phẩm đồng đèo giúp việc quản lý phân loại dễ dàng ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ………………………………………… Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRẦN VĂN CANG Số thẻ sinh viên: 101120280 Lớp: 12CDT1 Khoa:CƠ KHÍ Họ tên sinh viên: PHAN KIM CHIẾN Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Số thẻ sinh viên: 101120282 Lớp: 12CDT1 Tên đề tài đồ án: Khoa:CƠ KHÍ Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GẤP ÁO QUẦN TỰ ĐỘNG Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Nội dung yêu cầu đề tài - Cơ khí: + Thiết kế , thi cơng hoàn thiện cấu gập + Lắp đặt xylanh- pittong, cảm biến hệ thống + Truyền động băng chuyền động DC (điều khiển tín hiệu PLC) - Điện tử: + Sử dụng PLC S7-200 + Sử dụng cảm biến - Lập trình: + Ngơn ngữ lập trình Simatic S7-200 - Mục tiêu đề tài: + Điều khiển cấu khí hoạt động tốt + Gấp sản phẩm + Chương trình hoạt động ổn định Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): vẽ tổng quát(A0) vẽ chi tiết cấu gấp(A0) vẽ sơ đồ điện(A0) vẽ sơ đồ động(A0) Họ tên người hướng dẫn: ThS Nguyễn Đắc Lực Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 15/02/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2017 Trưởng Bộ môn Cơ Điện Tử Đà Nẵng, ngày 25 tháng 02 năm 2017 Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần bên cạnh phát triển khoa học kỹ thuật giới, lĩnh vực khoa học VIỆT NAM có chuyển biến lớn tích cực Và ngành Cơ Điện Tử trỗi dậy mạnh mẽ với việc liên tục tiếp thu kiến thức khoa học kỹ thuật tiên tiến từ quốc gia hàng đầu công nghệ Trên giới Cơ Điện Tử phát triển từ lâu vững Tuy nhiên Việt Nam ngành cần nguồn nhân lực cho ngành Cơ Điện Tử nói riêng Cơ khí nói chung.Có thể nói Đồ án Hệ Thống Cơ Điện Tử nấc thang quan trọng liên hệ với thực tiễn lý thuyết thơng qua làm mơ hình sản phẩm.Là sinh viên kỹ thuật việc nắm rõ công nghệ ứng dụng chúng vào đời sống quan trọng để theo kịp cơng nghệ Do việc tìm tịi nắm bắt chúng điều tất yếu.Xuất phát từ nhu cầu thực tế yêu cầu giáo viên chúng em chọn đề tài “MÁY GẬP ÁO TRONG CÔNG NGHIỆP” giúp giải khâu hồn thành sản phẩm cuối Mơ hình chúng em mơ hình tham khảo từ video mạng Vì kiến thức cịn hạn chế thời gian khơng nhiều nên q trình thực có vài chỗ cịn thiếu xót Rất mong góp ý giúp đỡ giáo viên khoa đặc biệt giúp đỡ thầy TRẦN XUÂN TÙY hướng dẫn em làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Phan Kim Chiến Trần Văn Cang i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng tơi Các số liệu sử dụng phân tích luận án có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận án tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Sinh viên thực Phan Kim Chiến Trần Văn Cang ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Trang LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v Mở đàu…………………………………………………………………………1 Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giới hạn đề tài 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Các loại máy gấp áo giới 1.4.1 Mô tả chung máy STP-1000 1.4.2 Máy FoldiMatedùng hộ gia đình 1.4.3 Máy Laundroid CHƯƠNG THUYẾT KẾ NGUYÊN LÝ 2.1 Phân tích phương án thiết kế 2.2 Thiết kế phần cứng mơ hình 1.4.4 Băng chuyền 2.2.2 Máy nén khí: 16 2.2.3 Cơ cấu chấp hành 20 2.2.4 Xi lanh 20 2.2.5 Rơle trung gian 22 2.2.6 Cảm biến vật thể 23 2.2.7 Van đảo chiều 25 2.3 Giới thiệu thiết bị khí cụ điện sử dụng mơ hình 27 iii 2.3.1 Động điện chiều 27 1.4.5 2.3.2 Nguồn ổn áp xung 30 Chương TÌM HIỂU KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN PLC 32 3.1 Quá trình phát triển kỹ thuật điều khiển: 32 3.1.1 Hệ thống điều khiển gì? 32 3.1.2 Hệ thống điều khiển dùng rơle điện: 32 3.1.3 Hệ thống điều khiển dùng PLC: 32 3.1.4 Các ưu điểm PLC so với mạch điện đấu dây túy 32 3.2 Giới thiệu PLC: 33 3.4 Các hoạt động xử lý bên PLC 34 3.5 PLC Simatic S7-200 CPU 224 35 3.5.1 Cấu trúc phần cứng CPU 224 AC/DC/RLY 36 3.5.2 Cấu trúc nhớ: 37 3.5.3 Mở rộng cổng vào 38 3.5.4 Thực chương trình S7-200 39 3.5.5 Ngơn ngữ lập trình S7-200 CPU 224 40 3.6 Giới thiệu Timer Counter 43 3.6.1 Lệnh điều khiển Timer 43 3.6.2 Lệnh điều khiển Counter 44 3.7 Sơ đồ thuật toán 45 3.8 Chương trình 47 Chương Kết luận 48 4.1 Ưu điểm nhược điểm 48 4.2 Hướng phát triển đề tài 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Máy STP-1000 Hình1.2Máy FoldiMate Hình1.3máyLaundroid Hình 2.1 Quy trình gập áo thơng thường Hình 2.2 bước gấp theo băng chuyền Hình 2.3Mơ hình 3D 10 Hình 2.4 Băng chuyền 10 Hình 2.5 Bộ truyền động 11 Hình 2.6 truyền đai 11 Hình 2.7 Xylanh gấp bên 12 Hình 2.8 Xylanh bên 13 Hình 2.9 Xylanh kẹp 13 Hình 2.10 Sơ đồ bố trí xylanh 14 Hình 2.11 Hệ thống dây băng lăn…… 14 Hình 2.12 Sơ đồ nối dây 15 Hình 2.13 Bộ phận tạo nếp 15 Hình 2.14 Bảng điều khiển 16 Hình 2.15 Máy hồn thành 16 Hình 2.16 Máy khí nén 17 Hình 2.17 Van đảo chiều 18 Hình 2.18 Trạng thái OFF ON van đảo chiều 18 Hình 2.19: Kí hiệu cửa xả khí 19 Hình 2.20: Ký hiệu tên gọi van đảo chiều 20 Hình 2.21 Xylanh 22 Hình 2.22 Rơ le 23 Hình 2.23 Cảm biến vật thể 24 Hình 2.24 Nguyên tắc hoạt động cảm biến vật thể 25 Hình 2.25 Van đảo chiều 26 Hình 2.26 - Sơ đồ nối dây động kính từ nối tiếp 30 Hình 2.27 - Động điện chiều 24v 31 Hình 2.28 Cấu tạo ổn áp 32 Hình 3.1 Sơ đồ điều khiển PLC 35 Hình 3.2 PLC Simatic S7-200 CPU 224 37 Hình 3.3 Sơ đồ thuật tốn 48 Hình 3.4 Giản đồ thời gian 49 v Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động MỞ ĐẦU Cùng với phát triển thiết bị công nghệ đại, tiên tiến sản xuất máy khắc laser thiết bị tiên tiến giúp ích nhiều sống Ứng dụng quan trọng máy khắc laser đời sống đặc biệt ngành cơng nghiệp giúp người tìm hiểu biết rõ vai trò thiết bị đời sống Vai trò máy gấp áo quần thiếu ngành công nhiệp dệt may hộ gia đình giúp sức cho bà nội trợ hay thế sức lao động cho người sản xuất Ở phạm vi nghiên cứu ứng dụng nằm phạm vi chế tạo sản xuất nhỏ lẻ, thời gian thực đề tài khoảng tháng Đối tượng nghiên cứu máy CNC hệ thống gấp bao gồm động cơ, thiết kế truyền động, kết cấu máy, thiết kế mạch điều khiển Phương pháp nghiên cứu đề tài sử dụng nghiên cứu tài liệu kiến thức thiết kế máy,điện tử ,lập trình Tìm kiếm ứng dụng tài liệu internet THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG GẤP ÁO QUẦN TỰ ĐỘNG Chương : Giới thiệu tổng quát Chương : Thiết kế nguyên lý Chương : Tìm hiểu kỹ thuật điều khiển PLC Chương : Kết luận SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động - Xử lý chương trình Khi chương trình nạp vào nhớ PLC, lệnh vùng địa riêng lẻ nhớ PLC có đếm địa bên vi xử lý, chương trình bên nhớ vi xử lý thực cách lệnh một, từ đầu cuối chương trình Mỗi lần thực chương trình từ đầu đến cuối gọi chu Thời gian thực chu kỳ tùy thuộc vào tốc độ xử lý PLC độ lớn chương trình Một chu lỳ thực bao gồm ba giai đoạn nối tiếp nhau:  Đầu tiên, xử lý đọc trạng thái tất đầu vào Phần chương trình phục vụ cơng việc có sẵn PLC gọi hệ điều hành  Tiếp theo, xử lý đọc xử lý lệnh chương trình Trong ghi đọc xử lý lệnh, vi xử lý đọc tín hiệu đầu vào, thực phép toán logic kết sau xác định trạng thái đầu  Cuối cùng, vi xử lý gán trạng thái cho đầu module đầu -Xử lý xuất nhập Gồm hai phương pháp khác dùng cho việc xử lý I/O PLC: ❖ Cập nhật liên tục Điều đòi hỏi CPU quét lệnh ngõ vào (mà chúng xuất chương trình), khoảng thời gian delay xây dựng bên để chắn có tín hiệu hợp lý đọc vào nhớ vi xử lý Các lệnh ngõ lấy trực tiếp tới thiết bị Theo hoạt động logic chương trình , lệnh OUT thực ngõ cài lại vào đơn vị I/O, nên chúng giữ trạng thái lần cập nhật 3.5 PLC Simatic S7-200 CPU 224 SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 35 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 3.2 PLC Simatic S7-200 CPU 224 3.5.1 Cấu trúc phần cứng CPU 224 AC/DC/RLY S7-200 thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ Hãng SIEMENS (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul có modul mở rộng Các modul sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác Thành phần S7-200 khối vi xử lý CPU-224 PLC Siemens S7-200, CPU 224, 14 vào, 10 relay, nguồn 220 VAC PLC S7-200, CPU 224 6ES7214-1BD23-0XB8 Nguồn cung cấp: 220 VAC Ngõ vào: 14 DI DC Ngõ ra: 10 DO Relay Bộ nhớ chương trình: 12KB Bộ nhớ liệu: 8KB Profibus DP extendable Điều khiển PID: Có Phần mềm: Step Micro/WIN Thời gian xử lý 1024 lệnh nhị phân : 0.37ms Bit memory/Counter/Timer : 256/256/256 Bộ đếm tốc độ cao: x 60 Khz Bộ đếm lên/xuống: Có Ngắt phần cứng: Số đầu vào/ra có sẵn: 14 DI / 10DO SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 36 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Số đầu vào / số cực đại ( nhờ lắp ghép thêm Modul số mở rộng: DI/DO/MAX: 94 / 74 / 168 Số đầu vào / tương tự ( nhờ lắp ghép thêm Modul Analog mở rộng: AI/AO/MAX: 28 / 7/ 35 / 14 / 14 IP 20 Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 120 x 80 x 62 Các đèn báo S7-200 CPU224  SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng  RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN định PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp vào máy  STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP định PLC chế độ dừng chương trình thực lại  Chế độ làm việc PLC có chế độ làm việc:  RUN: cho phép PLC thực chương trình nhớ, PLC chuyển từ RUN sang STOP máy có cố chương trình gặp lệnh STOP  STOP: Cưỡng PLC dừng chương trình chạy chuyển sang chế độ STOP  TERM: Cho phép máy lập trình tự định chế độ hoạt động cho PLC RUN STOP ❖ Cổng truyền thông S7-200 sử dụng cổng truyền thơng nối tiếp RS485 với phích nối chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình với trạm PLC khác Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp PLC theo kiểu tự 300 38.400 baud Để ghép nối S7-200 với máy lập trình PG702 loại máy lập trình thuộc họ PG7xx dùng cáp nối thẳng MPI Cáp kèm với máy lập trình Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC / PPI với chuyển đổi RS232/ RS485 3.5.2 Cấu trúc nhớ: Bộ nhớ S7-200 chia thành vùng với tụ có nhiệm vụ trì liệu khoảng thời gian định nguồn Bộ nhớ S7-200 có tính động cao, đọc, ghi tồn vùng, loại trừ bit nhớ đặc biệt SM (Special memory) truy nhập để đọc  Vùng chương trình SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 37 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Là nguồn nhờ sử dụng để lưu giữ lệnh chương trình Vùng thuộc kiểu non-volatile đọc/ghi  Vùng tham số Là miền lưu giữ tham số như: từ khóa, địa trạm, … giống vùng chương trình, thuộc kiểu non-volatile đọc/ghi  Vùng liệu Là miền nhớ động sử dụng để cất giữ liệu chương trình Nó truy cập theo bít, byte, từ đơn (W-Word) theo từ kép (DW_ Double Word), vùng liệu chia thành miền nhớ nhỏ với công dụng khác Chúng ký hiệu chữ đầu theo từ tiếng Anh, đặc trưng cho công dụng riêng chúng sau: V I : Variable Memory : Input image register O M : Output image regiter : Internal Memory bits SM: Special Memory bits Tất miền truy nhập theo bít, byte, từ (word) từ kép (double word)  Vùng đối tượng Bao gồm ghi Timer, đếm tốc độ cao, đệm vào ra, ghi AC Vùng không thuộc kiểu Non-Volatile đọc/ ghi 3.5.3 Mở rộng cổng vào CPU 224 cho phép mở rộng nhiều Modul Các modul mở rộng tương tự mở rộng cổng vào PLC cách ghép nối thêm vào modul mở rộng phía bên phải CPU, làm thành móc xích Địa vị trí modul xác định kiểu Ví dụ modul cổng khơng thể gán địa modul cổng vào, modul tương tự khơng thể có địa modul số ngược lại Các modul mở rộng số hay tương tự chiếm chổ đệm, tương tự với số đầu vào/ra modul SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 38 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Bảng địa số modul mở rộng CPU 224 CPU224 Modul Modul Modul Modul Modul 4vào/4ra vào 3vào/1ra 3vào/1ra Analog I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0 Q0.1 Q0.2 I2.0 I2.1 I2.2 I3.0 I3.1 I3.2 I0.3 I0.4 Q0.3 Q0.4 I2.3 Q2.0 I3.3 I3.4 I0.5 I0.6 I0.7 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q2.1 Q2.2 Q2.3 I3.5 I3.6 I3.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 Q1.0 Q1.1 AIW AIW AIW Q3.0 Q3.1 Q3.2 AIW8 AIW12 AQW Q3.3 Q3.4 AQW Q3.5 Q3.6 Q3.7 I1.4 I1.5 3.5.4 Thực chương trình S7-200 PLC thực chương trình theo chu kỳ lặp Mỗi vịng lặp gọi vòng quét (scan) Mỗi vòng quét bắt đầu giai đoạn đọc liệu từ cổng vào vùng đệm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vịng qt, chương trình thực lệnh kết thúc lệnh kết thúc MEND Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn truyền thơng nội kiểm lỗi Vòng quét kết thúc giai đoạn chuyển nội dung đệm ảo tới cổng ra.\ SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 39 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Chuyển liệu từ đệm ảo ngoại vi Truyền thông Nhập liệu từ ngoại vi vào 2.Thực tự kiểm tra lỗi chương trình Sơ đồ vịng qt chương trình Như thời điểm thực lệnh vào/ra thông thường lệnh không làm việc trực tiếp cổng vào mà thông qua đệm ảo cổng vùng nhớ tham số Việc truyền thông đệm ảo với ngoại vi giai đoạn (1) (4) CPU quản lý Khi gặp lệnh vào / hệ thống cho dừng cơng việc khác, chương trình xử lý ngắt để thực lệnh trực tiếp với cổng vào 3.5.5 Ngơn ngữ lập trình S7-200 CPU 224 Phương pháp lập trình S7-200 biểu diễn chương trình dạng mạch logic cứng dãy lệnh khối chương trình theo thứ tự quy định Các lệnh khối quét chương trình từ đầu đến cuối vòng quét PLC làm việc vịng qt từ thực liên tục chu kỳ qt Trong vịng qt có lệnh gọi PLC nhận lệnh thực hiện, khơng qt kịp vịng qt thực Có ba phương pháp lập trình bản: - Lập trình hình thang (LAB – Ladder Logic) - Phương pháp khối hàm (FBD – Funtion Block Diagram) - Phương pháp liệt kê câu lệnh (STL – Statement List) Nếu chương trình viết theo kiểu LAD FBD chuyển sang dạng STL khơng phải chương trình viết STL chuyển sang hai dạng LAD Là ngơn ngữ lập trình đồ hoạ mơ theo mạch relay Các phần tử dùng để biểu diễn lệnh logic - Tiếp điểm: Mô tả tiếp điểm dùng mạch relay, toán hạng tiếp điểm dùng chương trình bit Có hai loại tiếp điểm: thường đóng thường mở - Cuộn dây: mơ tả cuộn dây relay Toán hạng sử dụng bit SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 40 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động - Hộp: Là biểu tượng mô tả hàm khác làm việc có tín hiệu đến kích Những hàm thường biểu diễn hộp hàm tạo thời gian (Timer), hàm đếm (Counter) hàm toán học - Mạng LAD: Là đường nối phần tử thành mạch hồn chỉnh Thơng thường tín hiệu điện phải từ dây nóng qua thiết bị đến dây trung hồ sau nguồn, nhiên phần mềm lập trình thể dây nóng bên trái đường nối đến thiết bị từ STL Phương pháp liệt kê lệnh phương pháp lập trình cách tập hợp câu lệnh, câu lệnh thể chức chương trình Để tạo chương trình dạng STL người lập trình cần phải hiểu rõ phương thức sử dụng ngăn xếp Ngăn xếp logic khối gồm bit chồng lên từ S0 – S8 Tất thuật toán liên quan đến ngăn xếp làm việc với bít (S0) bit thứ hai (S1) ngăn xếp Giá trị logic gửi nối thêm vào ngăn xếp Khi phối hợp hai bit ngăn xếp ngăn xếp kéo lên bit Ngăn xếp tên bit: S0 Bit hay bit ngăn xếp S1 Bit thứ hai ngăn xếp S2 Bit thứ ba ngăn xếp S3 Bit thứ tư ngăn xếp S4 Bit thứ năm ngăn xếp S5 Bit thứ sáu ngăn xếp S6 Bit thứ bảy ngăn xếp S7 Bit thứ tám ngăn xếp S8 Bit thứ chín ngăn xếp FBD: Là phương pháp lập trình khối hàm mô lệnh khối làm việc mạch số Các phần tử phương pháp khối lệnh liên kết với Một số lệnh dùng lập trình Các lệnh vào ra: − Load (LD): lệnh nạp giá trị logic tiếp điểm vào bit ngăn xếp, giá trị cũ lại ngăn xếp bị đẩy lùi xuống bit SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 41 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động − Load Not (LDN): lệnh nạp giá trị logic nghịch đảo tiếp điểm bit ngăn xếp, giá trị lại ngăn xếp bị đẩy lùi xuống bit Các lệnh ghi/xóa giá trị cho tiếp điểm: − Set (S) − Reset (R) Lệnh dùng để đóng/cắt tiếp điểm gián đoạn thiết kế, LAD logic điều khiển dịng điện đóng/cắt quận dây đầu Khi dòng điều khiển đến cuộn dây cuộn dây đóng/mở tiếp điểm (hoặc dãy tiếp điểm) Trong STL lệnh truyền trạng thái bit đầu ngăn xếp đến điểm thiết kế, bit có giá trị Các lệnh S, R đóng/ngắt tiếp điểm dãy tiếp điểm (giới hạn từ đến 255) Nội dung ngăn xếp không bị thay đổi lệnh Các lệnh logic đại số Boolean: Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập mạch logic (khơng có nhớ) Trong LAD lệnh biể diễn thông qua cấu trúc nạch mắc nối tiếp hay song song tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường hở Trong STL sử dụng lệnh A (AND) O (OR) cho hàm hở, lệnh AN (And not), ON (Or Not) cho hàm kín Ngồi lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, S7-200 cịn có lệnh đặc biệt biễu diễn phép tính đại số Boolean cho bit ngăn xếp, gọi lệnh Stack logic Đó lệnh ALD (And load), OLD (Or load), LPS ( Logic push), LRD ( Logic read) LPP (Logic pop) Lệnh Stack logic dùng để tổ hợp, chụp xóa mệnh đề logic LAD khơng có đếm dành cho lệnh stack logic STL sử dụng lệnh stack logic để thực phương trình tổng thể có nhiều biểu thức Trong LAD STL chương trình phải kết thúc lệnh kết thúc không điều kiện MEND Có thể sử dụng lệnh kết thúc có điều kiện END trước lệnh kết thúc không điều kiện Lệnh STOP kết thúc chương trình, chuyển điều khiển chương trình đến chế độ stop, gặp lệnh stop chương trình chương trình chương trình thực kết thúc SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 42 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động 3.6 Giới thiệu Timer Counter 3.6.1 Lệnh điều khiển Timer Timer tạo thời gian trễ tín hiệu vào tín hiệu nên điều khiển thường gọi khâu trễ S7-200 từ CPU 214 trở lên có 128 Timer chia làm loại khác là: Timer tạo thời gian trễ khơng có nhớ có nghĩa tín hiệu logic vào IN mức Timer bị reset Timer Txx Reset cách cho tín hiệu logic vào dùng lệnh R Txx (trong STL) để Reset lại Timer Txx Timer dùng để tạo thời gian trễ thời gian liên tục kí hiệu TON Timer tạo thời gian trễ có nhớ nghĩa tín hiệu logic vào IN mức Timer khơng chạy nữa, tín hiệu lên mức cao lại Timer lại tiếp tục chạy tiếp Timer Reset cách dùng lệnh R Txx (trong STL) để Reset lại Timer Txx Timer dùng để tạo thời gian trễ thời gian gián đoạn (trong nhiều khoảng thời gian khác nhau) kí hiệu TONR Cả hai loại Timer chạy đến giá trị đặt trước PT tự dừng lại muốn cho hoạt động lại ta phải Reset lại Timer có tính chất sau: Các Timer điều khiển cổng vào giá trị đếm tức thời Giá trị đếm tức thời lưa ghi byte (gọi Tword) Timer xác định khoảng thời gian trễ kích Giá trị đếm tức thời Timer so sánh với giá trị PT đặt trước Timer có độ phân giải 1ms, 10ms, 100ms phân bố Timer CPU 214 sau: SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 43 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Cú pháp khai báo sử dụng Timer LAD sau: Lệnh TON TONR Độ phân giải Giá trị cực đại Tên Timer ms 32,767 s T32; T96 10 ms 32,767 s T33 → T36 T97 → T100 100 ms 32,767 s T37 →T63 T101 →T127 ms 32,767 s T0 ; T64 10 ms 32,767 s T1 →T4 T65 →T68 100 ms 32,767 s T5 →T31 T69 →T95 3.6.2 Lệnh điều khiển Counter Counter đếm thực chức đếm sườn xung S7-200 Các đếm S7-200 chia làm loại: Bộ đếm tiến lên (CTU) đếm tiến lùi (CTUD) Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên tín hiệu logic đầu vào tức đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ lên Số sườn xung đếm được, ghi vào ghi byte đếm gọi ghi C_word Nội dung C_word, gọi giá trị đếm tức thời đếm, so sánh với giá trị đặt trước đếm, ký hiệu PV Khi giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước đếm báo ngồi cách đặt giá trị logic vào bit đặc biệt gọi C_bit Trường hợp giá trị đếm tức thời nhỏ giá trị đặt trước C_bit có giá trị logic Chân nối với tín hiệu điều khiển xóa để thực đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (Reset) cho đếm ký hiệu R (trong LAD) Bộ đếm Reset tín hiệu xóa có mức logic lệnh R thực với C_bit Khi đếm Reset, C_bit C_word nhận giá trị 0.Bộ đếm tiến - lùi (CTUD) đếm tiến gặp sườn lên xung vào cổng đếm tiến, ký hiệu CU LAD bit thứ ngăn xếp STL, đếm lùi gặp sườn lên x xung vào cổng đếm lùi, ký SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 44 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động hiệu CD LAD bit thứ ngăn xếp STL CTUD đưa trạng thái ban đầu cách: Khi đầu vào logic chân xóa, ký hiệu R LAD bit thứ ngăn xếp STL, có giá trị logic 1.Bằng lệnh Reset với C_bit đếm CTUD có giá trị đếm tức thời giá trị đếm ghi ghi byte C_word đếm Giá trị đếm tức thời so sánh với giá trị đặt trước PV đếm Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước C_bit có giá trị logic Cịn trường hợp khác C_bit có giá trị logic Bộ đếm tiến CTU có miền giá trị đếm tức thời từ ÷ 32,767 Bộ đếm tiến lùi CTUD có miền giá trị đếm tức thời từ -32,767 ÷ 32,767 3.7 Sơ đồ thuật toán SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 45 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 3.3 Sơ đồ thuật tốn SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 46 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 3.4 Giản đồ thời gian 3.8 Chương trình SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 47 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Chương Kết luận “Hệ thống gấp áo quần tự động” sản phẩm cần thiết công việc gấp quần áo ngành dệt may hộ gia đình Nó khâu q trình xản xuất đóng gói sản phẩm ngành dệt may cánh tay đắt lực cho bà nội trợ Là sản phẩm tự động hóa góp phần vào cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Tuy nhiên Việt Nam nước phát triển cơng nghiệp cịn lạc hậu so với giới “Hệ thống gấp áo quần tự động” chưa sử dụng rộng rãi, hi vọng tương lại không xa sản phẩm trở thành người bạn thiếu nhà nội trợ khâu thiếu dây chuyển sản xuất ngành dệt may 4.1 Ưu điểm nhược điểm Hệ thống máy gấp áo quần tự động mơ hình nghiên cứu phát triển dựa vào nhu cầu thực tế doanh nghiệp nhỏ vừa Sản phẩm hồn thiện góp phần không nhỏ vào việc nâng cao suất tạo sản phẩn đồng Ưu điểm Toàn hoạt động điều khiển máy thông qua điều khiển PLC nên tín hiệu ổn định Các cấu chấp hành cứng vững hoạt động nhịp nhàng theo yêu cầu Máy cần người vận hành dễ dàng Chi phí đầu tư thấp Nhược điểm Sản phẩm bị nhăn, sản phẩm phụ thuộc vào người vận hành máy 4.2 Hướng phát triển đề tài Sản phẩm phát triển thành dậy chuyền đóng gói gấp áo quần khép kín liên tục Chỉ cần thao tác đưa áo, quần vào dây chuyền thực liên tục từ việc làm phẳng đến đóng gói sản phẩm Dây chuyền thay hoàn toàn nhiều khâu việc gấp để hoàn thiện sản phẩm SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 48 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thiết kế chi tiết máy; Nguyễn Trọng Hiệp,Nguyễn Văn Lâm, Nxb Giáo dục,Hà Nội1998 [2] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập I,Trịnh Chất,Lê Văn Uyển,Nxb Giáo dục 1997 [3] Bài tập chi tiết máy;Nguyễn Hữu Lộc, Nxb Đại học quốc gia TP HCM 2008 [4] Thiết kế máy Nguyễn Văn Yến ,Nxb Giao thơng vận tải [6] Giáo trình điều khiển Logic_TS.Nguyễn Mạnh Tiến [7] Giáo trình hướng dẫn sử dụng Creo 3.0 SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 49 ... Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 2.7 Xylanh gấp bên SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực 11 Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 2.8 Xylanh bên Hình. .. Lực Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 2.2 bước gấp theo băng chuyền 2.2 Thiết kế phần cứng mơ hình Hình 2.3Mơ hình 3D SVTH: Phan Kim Chiến, Trần Văn Cang GVHD:Th.S Nguyễn Đắc Lực Thiết. .. Nguyễn Đắc Lực Thiết kế chế tạo máy gấp quần áo tự động Hình 1.1 Máy STP-1000 Cơng suất máy tối đa 5500 áo/ giờ Máy cung cấp đơn vị độc lập phần q trình gấp đóng gói bao bì Các máy thiết lập bao