Giáo trình hệ thống sản xuất linh hoạt

Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, Đảng và Nhà nước ta đã chủ trương đầu tư phát triển các ngành khoa học có hàm lượng tri thức cao, với vai trò quan trọng của mình tự động hóa được xem là một trong những lĩnh vực chủ đạo nhận được sự quan tâm đó. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tự động hoá ngày nay không chỉ gói gọn ở mỗi một ngành như cơ khí, điện, điện tử, tin học… Mà là sự kết hợp hài hoà của tất cả các ngành trên. Chính sự kết hợp hài hòa đó tự động hóa đã đạt được nhiều thành tựu cao. Để giúp cho người học sau khi đã cơ bản hòan tất các môn học chuyên ngành có thể tiếp cận với một hệ thống sản xuất tự động ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường, hãng Festo (Đức) đã chế tạo ra mô hình trạm MPS (Modular Production System). Trạm MPS là một công cụ dạy học được xem là lý tưởng nhất, hệ thống gồm có 9 trạm, nó là một quá 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 quá trình sản xuất trong thực tế. Trạm MPS là sự kết hợp hài hoà giữa điện, điện tử, cơ khí, tin học, thuỷ lực, khí nén, và kỹ thuật lập trình PLC, mô phỏng bằng phần mềm Cosimir, giám sát hệ thống sản xuất bằng phầm mềm WinCC

HỆ THỐNG MPS BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI ****************** GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT ( Lưu hành nội ) Chủ biên : Th.S Nguyễn Xuân Nguyên Th.S Trần Nhân Quý HỆ THỐNG MPS TỔNG QUAN HỆ THỐNG MPS Trong q trình cơng nghiệp hố, 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 trị quan trọng tự động hóa xem lĩnh vực chủ đạo nhận quan tâm Với phát triển khoa học kỹ thuật, tự động hố ngày khơng gói gọn ngành khí, điện, điện tử, tin học… Mà kết hợp hài hoà tất ngành Chính kết hợp hài hịa tự động hóa đạt nhiều thành tựu cao Để giúp cho người học sau hịan tất mơn học chun ngành tiếp cận với hệ thống sản xuất tự động từ ngồi ghế nhà trường, hãng Festo (Đức) chế tạo mơ hình trạm MPS (Modular Production System) Trạm MPS công cụ dạy học xem lý tưởng nhất, hệ thống gồm có trạm, q trình sản xuất gia cơng 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, mơ phần mềm Cosimir, giám sát hệ thống sản xuất phầm mềm WinCC… HỆ THỐNG MPS 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 bị khí nén hồn tất 7.Ln 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 khơng giữ phôi HỆ THỐNG MPS 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) phơi tay quay (rotary drive) có gắn sang trạm kế thiết bị giác hút (suction cup) 2.Trạm phân phối bao gồm -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 bị (profile plate) module sau: 3.Vai trị số module -Module ngăn chứa phơi: Tách phôi khỏi ngăn chứa xy lanh tác động kép (double acting cylinder), xy lanh đẩy phôi ngăn chứa vị trí để chuẩn bị vận chuyển Các phơi ngăn chứa hình trịn nhận biết cảm biến quang thu phát độc lập (optoelectronic sensor) (B4) Vị trí phơi đẩy nhận biết cảm biến tiệm cận nam châm (magnetic proximity sensor) (1B1, 1B2) trạm phân phối: -Module vận chuyển: Là thiết bị sử dụng khí nén Phơi nhặt giác hút vận chuyển thiết bị quay Góc quay điều chỉnh từ đến 1800 cách sử dụng thiết bị khí để cản lại Vị trí cuối phát cơng tắc hành trình (limitted sensor) (3S1, 3S2) 4.Họat động: -Điều kiện họat động: +Cảm biến quang thu phát độc lập (B4) nhận biết có phơi ngăn chứa HỆ THỐNG MPS +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 vị trí ngịai +Giác hút nhả phơi +Tay quay trạm Thể dạng ký hiệu: Piston đẩy phôi (A): A+: Piston rút vào (phôi bị đẩy ra) A-: Piston Tay quay (B): B+: Tay quay quay sang trạm B-: Tay quay quay trạm Giác hút (C): C+: Giác hút hút phôi HỆ THỐNG MPS C-: Giác hút nhả phơi Chu trình: Start + X1 Y1(B+) -> X2(Y13S2) Y2(A+) ->X3(Y2) 5.Bảng địa chỉ: Kí Địa Mức logic hiệu trạng thái bình Chức thường Cảm biến tiệm cận nam châm, bo 1B2 I0.1 piston vị trí bên ngồi (phơi chưa đẩy ra) Cảm biến tiệm cận nam châm, báo piston 1B1 I0.2 bên (phôi đẩy ra) Cảm biến áp suất chân không Cho biết đủ áp suất 2B1 I0.3 chân không để hút phơi 3S1 I0.4 Cơng tắc hnh trình điện Cho biết tay quay trạm Cơng tắc hnh trình điện Cho biết tay quay trạm 3S2 I0.5 B4 I0.6 IP_FI I0.7 S1 S2 I1.0 I1.1 Cảm biến quang thu phát độc lập Cho biết phơi có ngăn chứa Cảm biến quang thu tín hiệu hồng ngoại nhận biết trạm bận Nt nhấn Start Nt nhấn Stop Hình ảnh HỆ THỐNG MPS S3 S4 I1.2 I1.3 0 1Y1 Q0.0 2Y1 Q0.1 2Y2 Q0.2 3Y1 Q0.3 3Y2 Q0.4 H1 H2 H3 0 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Công tắc chọn chế độ Nt nhấn Reset Cuộn dây 1V1, điều khiển xylanh đẩy phôi từ ngăn chứa Khi bị tác động phơi bị đẩy khỏi ngăn chứa Cuộn dây 2V1, điều khiển giác hút Khi bị tác động gic ht ht phơi Cuộn dây 2V1, điều khiển giác hút Khi bị tác động khơng khí trn vo cửa U gic ht để đẩy phôi khỏi gic ht Cuộn dây 3V1, điều khiển động tay quay Khi bị tác động tay quay quay trạm Cuộn dây 3V1, điều khiển động tay quay Khi bị tác động tay quay quay sang trạm Đèn báo trạng thái Start Đèn báo trạng thái Reset Đèn báo có phơi ngăn chứa HỆ THỐNG MPS 6.Sơ đồ kết nối CPU S7-300: Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: HỆ THỐNG MPS 8.Sơ đồ mạch cảm biến: 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: HỆ THỐNG MPS 10.Sơ đồ ngõ cấu chấp hành: 11.Sơ đồ mạch điện _ khí nén: 10 ... thuật lập trình PLC, mơ phần mềm Cosimir, giám sát hệ thống sản xuất phầm mềm WinCC… HỆ THỐNG MPS MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG MPS 1.Sinh viên sử dụng hệ thống có cho phép giáo viên 2.Đọc... cảm biến: 26 HỆ THỐNG MPS 9.Sơ đồ mạch đèn hiển thị: 27 HỆ THỐNG MPS 10.Sơ đồ ngõ cấu chấp hành: 28 HỆ THỐNG MPS 29 HỆ THỐNG MPS IV TRẠM (HANDLING 1.Chức năng: Trạm Handling sử dụng linh -Sau xác... đen, đèn sáng phơi 15 HỆ THỐNG MPS đỏ kim lọai 16 HỆ THỐNG MPS 6.Sơ đồ kết nối CPU S7-300: Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển: 17 HỆ THỐNG MPS 8.Sơ đồ ngõ vào cảm biến: 18 HỆ THỐNG MPS 9.Sơ đồ mạch