Nghiên cứu, xây dựng chương trình điều khiển PLC cho thiết bị khí nén sử dụng xi lanh quay 90o cung cấp phôi

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .4 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu 5 Phương pháp nghiên cứu 6 Giới hạn phạm vi nghiên cứu .6 Ý nghĩa lý luận thực tiễn đề tài .6 CHƯƠNG 1: YÊU CẦU CÔNG NGHỆ 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Khả tự động hóa hệ thống vào thực tiễn 1.2 Giới thiệu chung mơ hình 1.2.1 Kết cấu chức phần tử sơ đồ cơng nghệ mơ hình 10 1.3 Giải pháp nghiên cứu 11 1.3.1 Nhiệm vụ 11 1.3.2 Mục đích 11 1.3.3 Giới hạn nghiên cứu 12 1.4 Ưu, nhược điểm trạm cung cấp phơi khí nén .13 1.4.1 Ưu điểm 13 1.4.2 Nhược điểm : 13 1.5 Khả ứng dụng vào thực tiễn 13 1.6 Giải pháp 14 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 15 2.1 Phân tích u cầu cơng nghệ 15 2.1.1: Bài toán cho thiết bị 15 2.1.2 Yêu cầu công nghệ 15 2.2 Dựa sơ đồ cơng nghệ ta tiến hành tính tốn lựa chọn phần tử khí nén 15 Trang 2.2.1 Sơ đồ khí nén 15 2.2.2 Lựa chọn phần tử khí nén 16 2.2.3 Các phần tử khí 29 2.2.4 Lựa chọn phần tử điện 32 2.2.5 Bản vẽ hộp tín hiệu 47 CHƯƠNG 3: LẬP CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .54 3.1 Thiết kế hệ thống điều khiển 54 3.1.1 Yêu cầu công nghệ: 54 3.1.2 Xây dựng giản đồ Grafcet 54 3.2 Sơ đồ kết nối hệ thống 59 3.2.1 Sơ đồ khí nén 59 3.2.2: Biểu đồ trạng thái 60 3.2.3: Sơ đồ kết nối phần điều khiển 61 3.3: Chương trình điều khiển 64 3.3.1 Khái quát CPU sử dụng hệ thống .64 3.3.2 Các bảng tín hiệu .66 3.3.3 Ứng dụng 66 3.3.4 Phần mềm lập trình điểu khiển PLC : TIA PORTAL V14 .67 3.3.5 Bảng Symbol: 68 3.3.6 Chương trình điều khiển 69 3.4 Hướng dẫn vận hành .74 3.5 Các bước tìm sửa lỗi 75 Kết .75 3.6 Các yêu cầu kỹ thuật cài đặt hệ thống 78 3.6.1 Kết cấu khí 78 3.6.2 Điện 81 3.6.3 Khí nén .83 3.6.4 Các yêu cầu khác .84 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 86 4.1 Kết đạt được: 86 4.1.1 Về mặt lý thuyết 86 4.1.2 Về mặt thực hành 88 Trang 4.2 Những kết chưa đạt 89 4.3 Đánh giá kết tồn .89 4.4 Định hướng sau 89 4.5 Kết luận 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC 91 Trang LỜI NÓI ĐẦU Ngày trường đại học có nhiều mơ hình thực tiễn giúp học sinh, sinh viên học hỏi nhiều điều bổ ích từ mơ hình đó, đặc biệt số mơ hình trạm khí nén Những mơ hình giúp bạn sinh viên có thêm nhiều kiến thức hệ thống tự động hóa sản xuất cơng nghiệp, từ tự tay làm mơ hình giúp nâng cao khả tư sáng tạo Các hệ thống tự động hoá giúp theo dõi, giám sát quy trình cơng nghệ thơng qua số hệ thống đo lường kiểm tra Các hệ thống tự động hố thực chức điều chỉnh thơng số cơng nghệ nói riêng điều khiển tồn quy trình cơng nghệ tồn xí nghiệp nói chung Hệ thống tự động hố đảm bảo cho quy trình công nghệ xảy điều kiện cần thiết đảm bảo nhịp độ sản xuất mong muốn cơng đoạn quy trình cơng nghệ Chất lượng sản phẩm suất lao động phân xưởng, nhà máy, xí nghiệp phụ thuộc lớn vào chất lượng làm việc hệ thống tự động hố Để phát triển sản xuất, ngồi việc nghiên cứu hồn thiện quy trình cơng nghệ ứng dụng cơng nghệ mới, hướng nghiên cứu không phần quan trọng nâng cao mức độ tự động hố quy trình cơng nghệ Với nhu cầu em giao đề tài “ Nghiên cứu, xây dựng chương trình điều khiển PLC cho thiết bị khí nén sử dụng xi lanh quay 90o cung cấp phơi ” Để hồn thành đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quang Huy tồn thể thầy giáo bạn trường Đại Học SPKT Hưng Yên giúp đỡ hướng dẫn em tận tình để hồn thành đề tài Một lần em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, Ngày Tháng Năm 2020 Sinh viên thực Trần Mạnh Hùng Trang PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với nên công nghiệp hóa ngày phát triển song hành với máy móc phải tự động hóa cao để tăng suất sản phẩm Với mục đích chúng em nghiên cứu thiết kế chế tạo mơ hình vận chuyển phơi đặt vị trí Với mục đích nghiên cứu dừng lại mức mơ hình đáp ứng u cầu tự động hóa 100% đạt độ xác cao, cho suất ổn định xây dựng lên thực tế Chúng em thấy tầm quan trọng, xu hướng phát triển ứng dụng khí nén nên chúng em muốn tiếp cận, nghiên cứu lĩnh vực để phát triển lực kỹ thuật thân Chúng em chọn đề tài: “Nghiên cứu, xây dựng chương trình điều khiển PLC cho thiết bị khí nén sử dụng xi lanh quay 90o cung cấp phơi” Q trình học tập lớp rèn luyện trình thực tập xưởng khí nén chúng em học kiến thức khí nén, vốn kiến thức - hiểu biết định Để nâng cao lực kỹ thuật khí nén việc nghiên cứu đề tài có tính cấp thiết cho nhu cầu thân phục vụ cho công việc sau trường công tác thực tế cơng ty, nhà máy có ứng dụng khí nén để sản xuất Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, phân tích đặc điểm van điện từ - Nghiên cứu, phân tích đặc điểm loại xi lanh - Nghiên cứu, phân tích đặc điểm loại cảm biến khí nén Nghiên cứu, phân tích phương pháp điều khiển, điều chỉnh hệ thống - Xây dựng quy trình chuẩn đốn hư hỏng hệ thống vận chuyển phơi xi lanh quay 90o Đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu: Nghiên cứu, thiết kế panel lắp đặt vận hành mô điều khiển thiết bị vận chuyển phôi xi lanh quay 90o Đối tượng nghiên cứu gồm phận sau: - Nghiên cứu hệ thống cung cấp phôi xi lanh quay, xi lanh vào Tính tốn thiết kế panel lắp đặt vận hành mô điều khiển thiết bị Nhiệm vụ nghiên cứu Trang - Làm rõ sở lý thuyết hệ thống điều khiển PLC hệ thống khí nén Phân tích làm sáng tỏ chất đối tượng nghiên cứu đặt thông qua nghiên cứu lý thuyết ứng dụng thực hành để kiểm nghiệm Đề xuất giải pháp, đưa kết luận khuyến nghị Phương pháp nghiên cứu Để xây dựng phát triển đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng kiến thức sở lý thuyết tài liệu liên quan Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Dựa panel xưởng số doanh nghiệp, thiết chế lắp đặt panel Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu phân tích đặc điểm phần tử khí nén - Xây dựng chẩn đốn cho hệ thống điều khiển dùng PLC Trang thiết bị phục vụ cho nghiên cứu thiết bị có sẵn sở vật chất Bộ môn Cơ Điện Tử Ý nghĩa lý luận thực tiễn đề tài Ý nghĩa mặt lý luận: - Là sở để phân tích cấu tạo, giải thích nguyên lý hoạt động trạm kẹp chuyển phôi góc 90o Nắm phương pháp điều khiển PLC Ý nghĩa mặt thực tiễn: - Phục vụ cho q trình di chuyển phơi xy lanh quay Phục vụ cho trình giảng dạy, trình sản xuất hệ thống khí nén Trang CHƯƠNG 1: YÊU CẦU CÔNG NGHỆ 1.1 Đặt vấn đề 1.1.1 Khả tự động hóa hệ thống vào thực tiễn Mơ hình cho nhìn thực tế hệ thống tự đơng hóa q trình sản xuất, lợi ích mang lại ta ứng dụng hệ thống tự động vào sản xuất Tự động hóa q trình sản xuất cho phép cải thiện điều kiện sản xuất Các trình sản xuất sử dụng nhiều lao động sống dễ ổn định giấc, chất lượng gia cơng suất lao động, gây khó khăn cho việc điều hành quản lý sản xuất Các trình sản xuất tự động cho phép loại bỏ nhược điểm Đồng thời tự động hóa thay đổi tính chất lao động, cải thiện điều kiện làm việc công nhân, khâu độc hại, nặng nhọc, có tính lặp lặp lại nhàm chán, khắc phục dần khác lao động trí óc lao động chân tay Tự động hóa q trình sản xuất cho phép đáp ứng cường độ lao động sản xuất đại Với loại sản phẩm có số lượng lớn (hàng tỉ năm) đinh, bóng đèn điện, khóa kéo v v.thì khơng thể sử dụng q trình sản xuất thủ công để đáp ứng sản lượng yêu cầu với giá thành nhỏ Tự động hóa q trình sản xuất cho phép thực chun mơn hóa hốn đổi sản xuất Chỉ có số sản phẩm phức tạp chế tạọ hoàn tồn nhà sản xuất Thơng thường hãng sử dụng nhiều nhà thầu để cung cấp phận riêng lẻ cho mình, sau tiến hành liên kết, lắp ráp thành sản phẩm tổng thể Các sản phẩm phức tạp ôtô, máy bay.v…v chế tạo theo phương thức có nhiều ưu điểm Các nhà thầu chuyên sâu với sản phẩm Việc nghiên cứu, cải tiến phải thực vùng chuyên môn hẹp, có chất lượng cao hơn, tiến độ nhanh Sản xuất nhà thầu có điều kiện chuyển thành sản xuất hàng khối Do nhà thầu tham gia vào trình sản xuất sản phẩm phức tạp đóng vai trị nhà cung cấp cho nhiều hãng khác nhau, nên khả tiêu chuẩn hóa sản phẩm cao Điều cho phép ứng dụng nguyên tắc hoán đổi - điều kiện dẫn tới hình thành dạng sản xuất hàng khối chế tạo sản phẩm phức tạp, số lượng Tuy nhiên, không nên đề cao tầm quan trọng tiêu chuẩn hố Khơng có tiêu chuẩn hóa sản xuất gây cản trở cho việc hoán chuyển mức độ định, làm tăng tiêu tốn thời gian cho trình sản xuất sản phẩm phức tạp làm cho q trình khơng thể thực Có thể nói tự động hóa giữ vai trị quan trọng việc thực tiêu chuẩn hóa có sản xuất Trang tự động hóa cho phép chế tạo sản phẩm có kích cỡ đặc tính khơng thay đổi với số lượng lớn cách hiệu Tự động hóa q trình sản xuất cho phép thực cạnh tranh đáp ứng điều kiện sản xuất Nhu cầu sản phẩm định mức độ áp dụng tự động hóa cần thiết q trình sản xuất Đối với sản phẩm phức tạp tàu biển, giàn khoan dầu sản phẩm có kích cỡ, trọng lượng lớn khác, số lượng Thời gian chế tạo kéo dài từ vài tháng đến vài năm Khối lượng lao động lớn Việc chế tạo chúng dây chuyền tự động cao cấp không hiệu không nên Mặt khác sản phẩm bóng đèn điện, ơtơ, loại dụng cụ điện dân dụng thường có nhu cầu cao tiềm thị trường lớn, lại nhiều hãng chế tạo Trong nhiều trường hợp, lợi nhuận riêng đơn vị sản phẩm bé Chỉ có sản xuất tập trung với số lượng lớn dây chuyền tự động, suất cao làm cho giá thành sản phẩm thấp, hiệu kinh tế cao Sử dụng trình sản xuất tự động hóa trình độ cao trường hợp cần thiết Chính yếu tố tác nhân tốt kích thích q trình cạnh tranh chế kinh tế thị trường Cạnh tranh loại bỏ nhà sản xuất chế tạo sản phẩm chất lượng thấp, giá thành cao Cạnh tranh bắt buộc nhà sản xuất phải cải tiến công nghệ, áp dụng tự động hóa q trình sản xuất để tạo sản phẩm tốt với giá rẻ Có nhiều ví dụ nhà sản xuất khơng có khả khơng muốn cải tiến cơng nghệ áp dụng tự động hóa sản xuất nên dẫn đến thất bại thị trường Lựa chọn máy bán tự động sản xuất hàng loạt để trang bị thêm phần cấp phôi tự động, biến thành máy tự động Để hiểu rõ vai trị tự đơng hóa q trình chúng em có có đưa ví dụ minh họa để chứng minh rõ nhất: Ví dụ vai trị tự động hóa đời sống sản xuất Trang +) 1: công đoạn đóng nước vào chai dây truyền sản suất nước ngọt, thay người đứng chỗ đóng nước vào chai cách thủ cơng ta tự động hóa q trình sản xuất máy móc người lập trình ra, q trình tự động cho phép cải thiện điều kiện sản xuất Khi trình sản xuất sử dụng nhiều lao động sống dễ ổn định giấc, chất lượng gia công suất lao động, gây khó khăn cho việc điều hành quản lý sản xuất Khi ta cho trình sản xuất tự động vào cho phép loại bỏ nhược điểm Đồng thời q trình tự động hóa thay đổi tính chất lao động, cải thiện điều kiện làm việc công nhân, khâu độc hại, nặng nhọc, có tính lặp lặp lại nhàm chán, khắc phục dần khác lao động trí óc lao động chân tay +) 2: q trình đóng nút chai, nước đóng vào chai cơng đoạn lúc chai nước di chuyển từ băng chuyền sang truyền để đóng nút chai thơng qua lập trình người cho cơng đoạn +) 3: Đây cơng đoạn cuối đóng chai nước vào thùng, sau thực xong cơng đoạn chai nước đóng vào thùng qua cảm biến mà người lắp đặt lập trình để số chai nước đóng cách số lượng… Việc cấp phơi có ý nghĩa to lớn sau: +) Biến máy bán tự động thành máy tự động Dây chuyền sản xuất thành đường dây tự động +) Mang lại hiệu kinh tế nhờ giảm tổn thất thời gian +) Cải thiện điều kiện làm việc công nhân, đặc biệt môi trường độc hại, nhiệt độ cao, phôi có trọng lượng lớn - Phân loại hệ thống cung cấp phôi tự đông Dựa vào dạng phôi ta chia hệ thống cấp phơi chính: +) Hệ thống cấp phôi cuộn +) Hệ thống cấp phôi dạng +) Hệ thống cấp phôi rời Trong thời kỳ hội nhập cơng nghiệp hóa – đại hóa máy móc thiết bị ngày đại phức tạp giải phóng sức lao động người Hiện nay, ngành kỹ thuật ứng dụng vào máy móc thiết bị ngày nâng cao phát triển Kỹ thuật khí nén kỹ thuật then chốt quan trọng Trang Truyền động khí nén u cầu khơng gian lắp ráp nhỏ, dễ dàng điều chỉnh nhanh chóng xác, xilanh khí nén có kết cấu đơn giản hiệu kinh tế cao so với truyền động khí khác Sự kết hợp ưu điểm mở phạm vi ứng dụng rộng rãi cho khí nén ngành khí chế tạo máy, khí động lực ngành hàng khơng Với cách mạng khoa học công nghệ truyền động khí nén phát triển với cơng nghệ cao điều khiển tự động hệ thống khí nén cho máy cơng nghiệp ứng dụng sản xuất Ứng dụng ngành sản xuất như: chế tạo, cơng nghiệp, Vì để đáp ứng yêu cầu xã hội chúng em lựa chọn thiết kế trạm chung chuyển sản phẩm sử dụng cấu chấp hành, giác hút chân không… sau đề tài chúng em 1.2 Giới thiệu chung mơ hình a Mơ hình Trang 10 3.5 Các bước tìm sửa lỗi Bảng 3.1 bước tìm sửa lỗi Tên hệ thống / thiết bị Trạm vận chuyển phôi Bước Hoạt động Kết Kiểm tra nguồn khí nén Đạt bar Kiểm tra nguồn cung cấp Đạt 24V So sánh trạng thái thống thường thực tế  Trình tự thơng thường Nhấn Start hệ thống cấp điện, thời điểm ban đầu, phôi cấp vào vị trí, lúc có cảm biến S1 phát phôi, sau t(s) xi lanh 1A kẹp phơi Xi lanh 2A nhận tín hiệu cảm biến 1S2 xi lanh 1A, sau t(s) xi lanh 2A quay góc 90o đến vị trí cảm biến S2 Sau S2 phát phôi, sau t(s) xi lanh 1A Xi lanh 2A sau nhận tín hiệu cảm biến 1S1, sau t(s) phôi đưa xi lanh 2A quay lại vị trí ban đầu Và có phơi chu trình lặp lại liên tục  Trình tự thực tế Tìm lỗi sơ đồ mạch điện Dịng điện: không đủ 24V cao Phần tử: rơ le bị hỏng (cháy, khơng hoạt động…) Khí nén: nguồn khí cấp khơng đủ 4bar Phần tử: Xy lanh khơng hoạt động ra, nhanh chậm  Lỗi Phần tử : nút ấn khơng hoạt động Tín hiệu nhìn thấy Trang 63  Phần tử / Tín hiệu Cảm biến khơng phát thấy vật đèn led khơng sáng  Phần tử / Tín hiệu Cảm biến phát thấy vật đèn led sáng Kết kiểm tra khí nén  Tại áp suất Đạt đủ bar xy lanh hoạt động bình thường  Tại áp suất Dưới bar xy lanh khơng hoạt động Dựa sơ đồ cầu đấu, ta có bảng đo thông số mạch điện Thực yêu cầu đo Ghi chép kết đo Đánh giá kết đo Thành phần / Đại lượng đo Trạng thái Vị trí đo Phím ĐK Start / Điện áp điều khiển Đóng Start/ / 10-18 Phím ĐK Stop / Điện áp điều khiển Đóng Stop/ /10-19 Phím ĐK auto / Điện áp điều khiển Đóng Auto/ / 10-20 Cảm biến từ 1S1 / Điện áp điều khiển Đóng 1S1/ / 10-21 Cảm biến từ 1S2 / Điện áp điều khiển Đóng 1S2/ / 10-22 Cảm biến từ 2S1 / Điện áp điều khiển Đóng 2S1/ / 10-23 Cảm biến từ 2S2 / Điện áp điều khiển Đóng 2S1/ / 10-12 Cảm biến quang S1 / Điện áp điều khiển Cảm biến quang S2 / Điện áp điều khiển Đóng Đóng Giá trị điện áp mong muốn (V) 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ 24V 24V √ Đánh giá Giá trị đo (V)   S1/ / 10-25 S2/ / 10-26 Kiểm tra chức mạch điều khiển điện khí nén Kiểm tra chức Cung cấp nguồn khí nén Kiểm tra chức ra/đi Xylanh qua tác động tay Điều chỉnh vận tốc Xylanh chậm   Điểm √ √ √ Trang 64 √ √ √ √ Hành trình đạt yêu cầu chưa hiệu chỉnh tiết lưu Qua tác động S1 Auto Xylanh điều khiển Qua tác động Stop Xylanh điều khiển Tại áp suất lớn bar B1, Xylanh điều khiển đèn báo tín hiệu sáng Khởi động lại, hệ thống không hoạt động ! Đánh giá, hoạt động mạch điều khiển Bài tập đạt yêu cầu hay không? Nếu mạch điều khiển hoạt động không yêu cầu, giải thích nguyên nhân √ √ 3.6 Các yêu cầu kỹ thuật cài đặt hệ thống 3.6.1 Kết cấu khí Yêu cầu kĩ thuật Đúng Sai Thực tiễn Trang 65 Đường dây điện đường ống luồn vào ruột gà gọn gàng Được phép chung đường cáp điện, cáp quang, đường ống khí chúng xuất phát từ modun di chuyển Đầu thừa dây thít dài gây tổn thương nguy hiểm Các dây thít buộc chắn cân đối Khoảng cách điểm giữ cáp không lớn 100 - Trang 66 Khoảng cách từ đầu nối khí đến dây thít 60 mm +/5 mm Các va chạm cab, cấu chấp hành phơi q trình đánh giá Các va chạm tự tất cấu chấp hành với phôi Không đặt dụng cụ lên hệ thống Không đặt dây điện dây ống lên hệ thống Tất phần tử, modun phải cố định Khơng có chi tiết hay mơdun vỡ, nguy hiểm hay thiếu (như không cab, dây nối ) Trang 67 Các trạm phải đặt ngang (Độ lệch cho phép lớn 5mm) Sử dụng tối thiểu hai vít vịng đệm để có định ống ghe, modun hình vẽ Mọi thứ phải chạy ngang khe, rãnh kể dây dân màu Khơng có dây dẫn đơn qua phía bên góc đường dẫn mà khơng sử dụng giá Các đầu vít khơng tt, hỏng rãnh xiết 3.6.2 Điện Yêu cầu kĩ thuật Đúng Sai Thực tiễn Trang 68 Các đầu cáp nối kim loại khơng nhìn thấy phần cuối sắc cốt Chiều dài phần cuối cab Tất đầu sắc cốt cách ly cần thiết tất đầu nối dây Tối thiểu 10 cm dây dự phòng đường ghe cab Các đường cab phải tách rời đường ghe cab Trang 69 Các đường ghe dẫn cab phải đóng kín tất phải nằm nắp đậy Khơng có lỗ cab khơng sử dụng Khơng có thay đường dẫn cab Khơng làm hư hại cách ly Đầu cắt cab cab thị bên ngồi ghe cab Sự chấp nhận chun gia thơng báo Khơng có dây dẫn qua đường ray đầu góc nhọn mà không sử dụng giá đỡ cáp Trang 70 3.6.3 Khí nén Yêu cầu kĩ thuật Đúng Các đường ống phải gọn gàng, chắn Các đường ống không chạy đường ghe cab Tất đầu nối đường dẫn khí khơng bị dị < 25 mm Bán kính dây dẫn ánh sáng > 25mm O – 10 Sai O – 10 Đúng Không có mảnh vỡ đường ghe cab Sai Thực tiễn 3.6.4 Các yêu cầu khác Trang 71 O – 10 Tất chi tiết không sử dụng phải phân loại bàn CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1 Kết đạt được: 4.1.1 Về mặt lý thuyết: “Nghiên cứu, xây dựng chương trình điều khiển PLC cho thiết bị khí nén sử dụng xi lanh quay 90o cung cấp phơi” Em hồn thành nội dung sau : Trang 72 Chương 1: Yêu cầu công nghệ : - Đặt vấn đề: Mơ hình cho nhìn thực tế hệ thống tự đơng hóa q trình sản xuất, lợi ích mang lại ta ứng dụng hệ thống tự động vào sản xuất Tự động hóa trình sản xuất cho phép cải thiện điều kiện sản xuất Các trình sản xuất sử dụng nhiều lao động sống dễ ổn định giấc, chất lượng gia công suất lao động, gây khó khăn cho việc điều hành quản lý sản xuất Các trình sản xuất tự động cho phép loại bỏ nhược điểm Đồng thời tự động hóa thay đổi tính chất lao động, cải thiện điều kiện làm việc công nhân, khâu độc hại, nặng nhọc, có tính lặp lặp lại nhàm chán, khắc phục dần khác lao động trí óc lao động chân tay - Giới thiệu mơ hình chung: Mơ hình có cấu chấp hành xi lanh gồm xi lanh quay, xi lanh hành trình, liên kết với bulong Các nút nhấn cảm biến thiết bị dùng để cung cấp tín hiệu đầu vào cho điều khiển Bộ điều khiển thiết bị PLC S7_1200 1214 AC/DC/RLsẽ nhận liệu vào giải mã xử lý liệu để điều khiển cấu chấp hành - Giải pháp nghiên cứu: Nghiên cứu phân tích đặc điểm linh kiện xi lanh, van khí cảm biến Thiết kế giải pháp điều khiển PLC cho trạm cấp phơi Nhằm mục đích để có mơ hình trạm cung cấp phơi tự động hồn chỉnh mặt khí phần điều khiển Tính tốn thiết kế mơ hình cho mơ hình vừa thẩm mỹ, an toàn hoạt động ổn định - Ưu điểm, nhược điểm trạm cung cấp phơi khí nén: Trạm nhiều ưu điểm thực hành nơi không giới hạn số lượng Dễ dàng vận chuyển đường ống khí nén Mơi trường làm việc Khơng bị ảnh hưởng nhiệt độ bên ngồi rủi ro hoạt động Xong bên cạnh nhược điểm nhỏ hiệu chỉnh tốc độ dịch chuyển piston chất lượng thấp hoạt động phát số tiếng ồn - Khả ứng dụng vào thực tế: Vì mơ hình gần gũi với sinh viên nên tốt cho việc đưa ứng dụng vào giảng thực hành trình học tập xưởng điện trường Chương :Tính tốn thiết kế mơ hình: - Phân tích u cầu cơng nghệ: Tại thời điểm ban đầu, phơi cấp vào vị trí, lúc có cảm biến S1 phát phôi, sau t(s) xi lanh 1A kẹp phôi Xi lanh 2A nhận tín hiệu cảm biến 1S2 xi lanh 1A, sau t(s) xi lanh 2A quay góc 90o đến vị trí cảm biến S2 Sau S2 phát phôi, sau t(s) xi lanh 1A Xi lanh 2A sau nhận tín Trang 73 hiệu cảm biến 1S1, sau t(s) phôi đưa xi lanh 2A quay lại vị trí ban đầu Và có phơi chu trình lặp lại liên tục +) Dự trữ đủ số lượng phôi theo yêu cầu gia công máy, nghĩa suất hệ thống phải phù hợp với khả máy +) Đảm bảo phơi có vị trí xác định khơng gian trước đưa vào vùng gia công +) Vận chuyển phôi vào vị trí u cầu +) Đảm bảo phơi khơng bị văng trình vận chuyển -Thiết kế lựa chọn phần tử khí nén : Trong dây truyền sản xuất cần có thiết bị phân loại, cung cấp vận chuyển sản phẩm , hàng hóa …để giúp tối ưu nhân lực, rút ngắn thời gian, giảm sức lao động, xuất cao Vì chúng em đưa đưa toán giải pháp để có khắc phục yếu tố Để giải toán cần phải sử dụng phần tử điện, điện khí nén, cấu chấp hành lập trình Chúng ta thấy cấu tạo chung bao gồm: Phần điều khiển, cấu chấp hành, van điều khiển, điều áp, cảm biến Các phần tử tính tốn lựa chọn cách khoa học hợp lý Tất linh kiện phần điều khiển cấu chấp hành để gần gũi với sinh viên Đó điều thiết bị mà sinh viên học thực hành phòng thực hành nhà trường Từ áp dụng vào mơ hình dễ dàng tìm hiểu xử dụng kinh kinh hoạt hiệu Ngoài hầu hết linh kiện có xuất sứ từ Việt Nam Vì ta an tâm chất lượng độ bền sản phẩm Việc mua sản phẩm để sử dụng dễ dàng không thêm nhiều thời gian Chương 3: Lập chương trình điều khiển -Thiết kế hệ thống điều khiển : Đối với mơ hình, phần quan trọng hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển giống não cịn người Vì việc thiết kế cho hệ thống điều khiển vô quan trọng Bộ điều khiển phải thông dụng với người dùng, phải đọc xử lý nhiều thông tin nhiều ngôn ngữ lập trình Bên cạnh cịn phải mạnh mẽ, bền bỉ ổn định trình hoạt động Để đáp ứng điều khơng thiết bị phù hợp PLC Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) S7-1200 mang lại tính linh hoạt sức mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng hỗ trợ yêu câu điều khiển tự động Sự kết hợp thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt tập Trang 74 lệnh mạnh mẽ khiến cho S7-1200 trở thành giải pháp hoàn hảo dành cho việc điều khiển nhiều ứng dụng đa dạng khác Kết hợp vi xử lý, nguồn tích hợp, mạch ngõ vào mạch ngõ kết cấu thu gọn, CPU S7-1200 tạo PLC mạnh mẽ Sau người dùng tải xuống chương trình, CPU chứa mạch logic yêu cầu để giám sát điều khiển thiết bị nằm ứng dụng CPU giám sát ngõ vào làm thay đổi ngõ theo logic chương trình người dùng, bao gồm hoạt động logic Boolean, việc đếm, định thì, phép tốn phức hợp việc truyền thông với thiết bị thông minh khác -Sơ đồ đấu nối hệ thống : Để việc lập trình dễ dàng sơ đồ kết nối phải thật đơn giản phải thật đầy đủ Ta phải tính tốn số đường dây mức tối thiểu Cách bố trí phải thật khoa học Các đường dây phải gọn gàng Và an toàn cho linh kiện dễ dàng cho việc bảo trì sửa chữa, Khi đấu nối phần tử điều khiển thông qua cầu đấu Đây giải pháp hữu hiệu để đáp ứng nhu cầu -Chương trình điều khiển : Nói đến điều khiển khơng thể khơng nhắc đến chương trình điều khiển Để có chương trình điều khiển đơn giản mà lại đáp ứng hiểu Cụ thể chương trình điều khiển PLC Ta nghiên cứu sử dụng phần mềm TIA trình viết chương trình điều khiển TIA Portal – phần mềm sở tích hợp tất phần mềm lập trình cho hệ thống tự động hóa truyền động điện Phần mềm lập trình giúp người sử dụng phát triển, tích hợp hệ thống tự động hóa cách nhanh chóng, giảm thiểu thời gian việc tích hợp, xây dựng ứng dụng từ phần mềm riêng rẽ 4.1.2 Về mặt thực hành: 4.2 Những kết chưa đạt Do kiến thức, kinh nghiệm hạn chế nên đồ án số vấn đề chưa giải triệt để - Các thiết bị khí chưa đạt độ xác - Việc thay thiết bị ,sửa chữa cịn gặp nhiều khó khăn Trang 75 4.3 Đánh giá kết tồn - Sử dụng phần mềm mô như: CAD, INVENTOR, FLUIDSIM để thiết kế mạch điện mơ hình lắp đặt - Hệ thống thực nhiệm vụ đề tài đáp ứng toán thực hành giảng dạy - Sử dụng thiết bị công nghiệp máy cắt, máy khoan…… - Hình thành kỹ lắp đặt hệ thống điều khiển điện – khí nén Trong q trình hồn thiện đề tài, kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế Em kính mong giúp đỡ, cảm thơng , đóng góp ý kiến từ thầy 4.4 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu kỹ thuật khí nén, phần tử hệ thống khí nén, ứng dụng khí nén.Nhận thấy khả ứng dụng khí nén ngày rộng rãi khơng ngành công nghiệp, giao thông vận tải mà thiết thực đời sống.Kỹ thuật khí nén ngày phát triển để tích hợp đa dạng với lĩnh vực công nghệ cao.Sự phát triển khí nén gắn liền với phát triển khoa học kĩ thuật Được hướng dẫn tận tình thầy LÊ QUANG HUY , cộng thêm giúp đỡ thầy cô môn CƠ ĐIỆN TỬ đến em hoàn thành đề tài : “Nghiên cứu, xây dựng chương trình điều khiển PLC cho thiết bị khí nén sử dụng xi lanh quay 90o cung cấp phôi” Các mặt đạt : - Nghiên cứu lắp đặt phần tử hệ thống khí nén - Nghiên cứu lắp đặt hệ thống mô hình điều khiển khiển thiết bị vận chuuyển phơi xi lanh quay 90o Trong q trình hồn thiện đề tài, kiến thức kinh nghiệm hạn chế Em kính mong giúp đỡ, cảm thơng , đóng góp ý kiến từ thầy Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn thầy LÊ QUANG HUY giúp đỡ thầy cô môn CƠ ĐIỆN TỬ giúp đỡ em thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn ! TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình Dung sai lắp ghép Kỹ thuật đo lường PGS.TS Ninh Đức Tốn [2] Công nghệ chế tạo máy [3] Giáo trình kỹ thuật điều khiển thủy lực- khí nén ThS:Lê Quang Huy Trang 76 [4] Vẽ kỹ thuật ThS: Nguyễn Duy Kiều [5] Danh mục website tham khảo: http://catalogdatasheet.com http://ccsinfo.com/forum http://dientuvietnam.net http://diendandientu.com http://codientu.org Trang 77 ... phôi, sau t(s) xi lanh 1A kẹp phơi Xi lanh 2A nhận tín hiệu cảm biến 1S2 xi lanh 1A, sau t(s) xi lanh 2A quay góc 90o đến vị trí cảm biến S2 Sau S2 phát phôi, sau t(s) xi lanh 1A Xi lanh 2A sau... sau t(s) xi lanh 1A kẹp phơi Xi lanh 2A nhận tín hiệu cảm biến 1S2 xi lanh 1A, sau t(s) xi lanh 2A quay góc 90o đến vị trí cảm biến S2 Sau S2 phát phôi, xi lanh 1A Xi lanh 2A sau nhận tín hiệu cảm... tài “ Nghiên cứu, xây dựng chương trình điều khiển PLC cho thiết bị khí nén sử dụng xi lanh quay 90o cung cấp phơi ” Để hồn thành đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Quang Huy tồn thể thầy