Thiết kế chương trình điều khiển PLC S7 1200 cho hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc

Một số hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn tiêu biểu a. Máy gắp tôn tự động

- Hệ thống vận chuyển kính: sau khi tay gắp gắp sản phẩm kính thì các động cơ truyền chuyển động di chuyển tay gắp đến những để kính quy định rồi thực hiện các thao tắc nhả kính hoặc cũng có thể đưa kính tới các băng tải vận chuyển để đưa các tấm kính đến các giá kính. Ban đầu là nền sản xuất quy mô nhỏ lẻ với số lượng sản phẩm ít, người lao động phải tách sản phẩm bằng tay, quan sát và nhận dạng bằng mắt ở ngay tại nơi sản xuất vì thế mà năng suất, chất lượng phụ thuộc nhiều vào tay nghề, kinh nghiệm của người công nhân. Khi xã hội phát triển, nhu cầu về số lượng, chất lượng sản phẩm ngày càng được chú trọng buộc các nhà sản xuất phải ứng dụng khoa học kỹ thuật và hệ thống của mình để nâng cao năng suất, cho ra nhiều dòng sản phẩm với nhiều kích thước, kiểu dáng, chủng loại đáp ứng nhu cầu của thực tế.

Nguyên lý hoạt động chung

- Cơ cấu trục vitme có thể di chuyển được hai phía sang trái và sang phải, có nhiệm vụ di chuyển tay gắp tới đúng vị trí cần thiết, được dẫn động bởi cơ cấu trục vitme, động cơ kéo trục vitme được điều khiển bằng tay qua các nút nhấn và bằng chương trình điều khiển PLC tùy theo lựa chọn chế độ của người vận hành. 3 (HT3), khi sản phẩm trong khuôn chạm vào hành trình 3 (HT3) thì băng tải chính dừng đồng thời lúc đó động cơ 1 (DC1) tác động đẩy thanh ray cơ khí đến chạm vào công tắc hành trình 1 (CB1) lúc này thì tay gắp mạch van 2 (MV2) trùng đúng tâm của sản phẩm đúc và khuôn đúc trên băng tải chính. Sau khi gắp được khuôn đúc thì MV3 tác động kéo piston đi lên và cũng lúc này động cơ DC1 hoạt động kéo khớp nối cơ khí từ vị trí CB2 về vị trí CB1; sau khi chạm CB1 thì lúc này MV3 tác động và tay gắp xuống sau đó nhả khuôn lên trên băng tải khuôn đúc, băng tải vận chuyển khuôn đúc đến vị trí theo quy định.

Lựa chọn bộ điều khiển PLC a. Phần mềm điều khiển logic khả trình

Đây là thiết bị cho phép thực hiện những thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng các mạch số. Với việc có thể tích hợp các chương trình điều khiển bên trong, PLC đã trở thành một bộ điều khiển nhỏ gọn có thể dễ dàng thay đổi thuật toán và đặc biệt là khả trao đổi thông tin với các PLC hoặc với các máy tính khác một cách dễ dàng. Một PLC phải có tính năng như một máy tính để có thể thực hiện được các chương trình nghĩa là cần phải có một bộ xử lý trung tâm CPU, một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu dữ liệu và các cổng vào ra giúp cho việc giao tiếp với đối tượng điều khiển khác.

- Tín hiệu khác: ngoài tín hiệu số và tín hiệu điện áp thì các tín hiệu kết nối với PLC khác có thể kể đến các tín hiệu giao tiếp với máy tính, các thiết bị ngoại vi khác bằng các giao thức chuẩn RS232, RS485…. Ở điều kiện đầu, hệ thống tay gắp ở tại vị trí gốc là vị trí mà CB1 đóng, bàn máy ở ví trí “nâng bàn”, hai cơ cấu gắp khuôn và sản phẩm đều ở vị trí mở (nhả). Nguồn điện một chiều sau bộ biến đổi được chia thành 02 đường điện: một đường cho mạch động lực (01-6D), đường còn lại cấp cho mạch điều khiển (01-6B).

Khi muốn hệ thống làm việc ở chế độ BYHAND, chuyển công tắc chọn chế độ về vị trí BYHAND, đóng cầu dao AT, relay EME(02-3D) có điện làm đóng tiếp điểm EME(02-3A) cấp nguồn cho mạch khởi động. Khi bàn máy đã xuống hết hành trình, nhấn nút “NHASP” (07-4B) relay MV2 mất điện, mở các tiếp điểm MV2 tự duy trì và mở mạch động lực của van MV2, mở đường khí nén tác động vào piston tác động tay máy nhả sản phẩm. “HABAN”, relay MV1 có điện, đóng các tiếp điểm MV1 tự duy trì và đóng mạch động lực van MV1, mở đường khí nén tác động vào piston hạ bàn máy.

Khi bàn máy đã xuống hết hành trình, nhấn nút “GAPSP” relay MV2 có điện, đóng các tiếp điểm MV2 tự duy trì và đóng mạch động lực van MV2, mở đường khí nén tác động vào piston tác động tay máy gắp sản phẩm, nhấn nút “NHAKHUON”(07-7B), relay MV3 mất điện, làm van MV3 ngừng tác động làm cho tay máy nhả khuôn. Để cách ly hai chế độ AUTO và BYHAND, trong mạch điều khiển sử dụng các relay trung gian TG, TG1, TG2, TG3, trong đó TG, TG1, TG2 có nhiệm vụ cắt hoàn toàn. Trong mô hình hình thiết kế chúng em giả định sự cố xảy ra khi khuôn và sản phẩm đã vào đúng vị trí (đã tác động vào HT3) nhưng hệ thống nâng hạ hoặc thao tác gắp nhả khuôn và sản phẩm không hoạt động (hệ thống khí nén lỗi).