Hệ thống tự động hóa sản xuất Festo MPS500 ứng dụng phần mềm điều khiển và thiết kế giao diện

PHẦN MỀM INTELLECT ỨNG DỤNG TRẠM CHỤP ẢNH

- Thanh tiêu đề: chứa các lệnh kiểm soát hầu hết các thông tin hệ thống. - Thanh công cụ: chứa các nút cung cấp các phím tắt cho các chức năng thường xuyên nhất được sử dụng trong phần mềm.

PHẦN MỀM COSIMIR ỨNG DỤNG LẬP TRÌNH TRẠM ROBOT MITSUBISHI RV-2AJ

Cosimir hỗ trợ khá đầy đủ những mẫu hình Robot 3D trong sản xuất xung quanh tương tác với Robot giúp cho việc mô phỏng được trực quan, chính xác như: máy móc, băng tải, dụng cụ, cảm biến, bàn để và kệ… Ngoài ra có thể đưa vào mô hình từ phần mềm CAD như AutoCAD. Ở đây sẽ đi sâu tìm hiểu COSIMIR Professional, bởi phần mềm có thể mô phỏng giả lập, lập trình giao tiếp, trực tiếp với Robot thật, sử dụng thuận tiện, được hỗ trợ đầy đủ và sử dụng dễ dàng.

PHẦN MỀM WINCC 7.2

TRẠM KIỂM TRA

Q0.0 1Y1 Cuộn dây điều khiển cylinder nâng đi xuống Q0.1 1Y2 Cuộn dây điều khiển cylinder nâng đi lên Q0.2 2Y1 Cuộn dây điều khiển cylinder đẩy phôi Q0.3 3Y1 Cuộn đây điều khiển bật/tắt khí máng trượt. - Thường kẹt phôi màu đen do mang chứa phôi màu đen đã đầy bị dội ngược lại làm cho phôi tiết theo được cấp trùng nhau xảy ra kẹt chi tiết cơ khí giữ tay quay của trạm trước và cơ cấu nâng.

TRẠM GIA CÔNG

Mỗi giá đỡ của chi tiếp phôi hình bán cung tròn của bàn quay được thiết kế có lỗ ở giữa tâm để tạo điều kiện thuận lợi cho phát hiện phôi bằng cảm biến tiệm cận điện dung. Các phôi được đặt trên bàn xoay ta không thể can thiệp được hoặc thêm bớt tuỳ ý số phôi trên các vị trí của bàn xoay, dẫn đến chương trình chạy không đúng yêu cầu bởi cảm biến xác định vị trí luôn bị tác động khi có vật đi qua, do đó lập trình phải dùng kết hợp với bộ đếm nên không thể lập trình nhận biết theo vị trí tuỳ ý.

TRẠM TAY GẮP – GIA CÔNG

- Không gắp được hàng màu đen do kích cỡ của phôi màu đen sai khác với khoảng cách gắp hàng màu đỏ và kim loại. - Thường sai lệch với khay hàng do hoạt động lâu và chịu lực tác động làm cho chi tiết cơ khí ( ốc, đai, dây ron đệm khí….) bị hở ra.

TRẠM CHỤP ẢNH

Từ bảng thông số đo lường trên trong mục “Local Marking Mode” trong trình đơn sổ xuống ta chọn đặc tính “Pass/Fail Result”. Chú ý: ở đây có nhiều cách thiết lập cho hệ thống xử lý ảnh, tùy thuộc vào từng loại phôi mà ta có nhiều cách thiết lập khác nhau.

TRẠM ROBOT MITSUBISHI RV-2AJ

Ở đây chúng ta sẽ thiết lập toạ độ gốc theo phương pháp thứ 3, để xác định vị trí ngẫu nhiên và chọn vị trí đó làm tọa độ gốc, vị trí ngẫu nhiên này thường được chọn sao cho khi di chuyển theo các trục sao cho khi Robot được điều khiển tự động sẽ không bị giới hạn. Tức là Robot không bị giới hạn về toạ độ (toạ độ tối đa của Robot không bị giới hạn) muốn biết được toạ độ của Robot có bị giới hạn hay không thì chúng ta sau khi thiết lập xong phải cho Robot di chuyển hết hành trình theo từng trục theo bảng thông số của Robot. Lưu ý: Một khi đã thiết lập được toạ độ gốc thoả mãn với thông số của Robot thì nên ghi chép lại cẩn thận và không nên thiết lập lại, để tránh mất thời gian, với lại tránh trường hợp nguồn pin dữ phòng của Robot hết, để đảm bảo được độ chính xác cao chỉ nên dùng một toạ độ gốc.

Vị trí P1: Để xác định vị trí P1 ta bật nguồn hộp điều khiển, công tắc [MODE] ở chế độ [TEACH] và bật bộ điều khiển bằng tay ta chuyển công tắc [ENABLE / DISABLE].  Thường xảy ra lỗi khi quét cảm biến xác định lỗ của thân phôi và xác định răng của nắp phôi do Robot hoạt động liên tục trong nhiều giờ toạ độ được lập trình không được Reset.

TRẠM KHO HÀNG

- Trạm kho hàng sử dụng 2 Encoder được gắn trên trục 2 động cơ SERVO để đếm xung theo trục X và Z, trong quá trình hoạt động nó là phần rất quan trọng và được xem là phần khó nhất trong phần xử lý xung, nên rất cần kiểm tra cơ khí, cách lắp-đặt trước khi sử dụng, Encoder có thể bị lệch xung do đĩa quá nhẵn, hoặc bụi bám…. Dùng để kéo trục chuyển động của động cơ, đảm bảo độ chính xác cao, gọn nhẹ thích hợp cho việc xác định vị trí, có tích hợp sẵn Encoder đếm xung hồi tiếp về PLC, không cần dùng đến cảm biến mà đảm bảo được độ chính xác cao. Xung tốc độ cao được đọc thông qua những Module đọc xung tốc độ cao hoặc có thể được đọc thụng qua CPU cú tớch hợp sẵn những ngừ vào, ngừ ra cú khả năng đọc xung tốc độ cao như CPU 312C, 313C, … Việc đọc xung tốc độ cao là hết sức cần thiết cho những ứng dụng đọc xung Encode, hay đọc xung của những ngừ vào tốc độ cao.Tùy thuộc từng loại CPU cũng như Module đọc xung tốc độ cao mà có những cách thức đấu nối dây khác nhau.

TRẠM TAY GẮP – PHÂN LOẠI

Như được trình bày ở chương 4 các cảm biến, các thành phần cơ khí của trạm tay gắp – phân loại đều giống như trạm tay gắp – gia công tuy nhiên chỉ khác cách thức hoạt động, vị trớ cỏc cảm biến dẫn đến vị trớ cỏc ngừ vào, ngừ ra thay đổi. Nờn ở đõy chỉ trỡnh bày địa chỉ cỏc ngừ vào, ngừ ra - lưu đồ giải thuật của chương trỡnh. Vị trí ban đầu là vị trí tay máy về tận cùng bên phải (xa băng tải), cơ cấu kẹp đóng và cylinder tay máy ở trạng thái chưa bị tác động (trạng thái co).

TRẠM PHÂN LOẠI

Mục đích của Piston (hay còn gọi là cữ chặn) là ngăn không cho hàng đi qua liên tục, tuỳ theo cách lập trình mà cữ chặn còn có tác dụng nữa là tạo khoảng thời gian thích hợp để cảm biến cảm xạ màu và cảm biến tiệm cận điện cảm phát hiện vật. Trạm băng tải còn là trạm vận chuyển với hệ thống băng tải vận chuyển linh hoạt, hoạt động với bốn động cơ kéo tải bố trí hợp lí và được hãm bởi biến tần, ngoài ra trên trạm còn được bố trí các cảm biến – cơ cấu khí nén - tại mỗi trạm tớ làm cho hệ thống hoạt động linh hoạt rất ít xảy ra sử cố. - Bit memory: được dùng cho các biến chẳng hạn như: cảm biến xác định Piston cấp hàng ở vị trí trong, cảm biến xác định Piston cấp hàng ở vị trí ngoài, cảm biến quang xác định sự liên kết giữa trạm cung cấp và trạm tiếp theo trong hệ thống.

Sau khi cú được bảng hiển thị cỏc ngừ vào ra, ta sẽ liờn kết cỏc vũng trũn hiển thị đến cỏc biến tương ứng, mục đớch là khi cỏc cảm biến hoặc cỏc cuộn dõy ngừ ra tỏc động, thì các vòng tròn màu xám tương ứng với cảm biến hoặc cuộn dây đó sẽ đổi sang màu đỏ. Vì các thao tác thiết kế và tạo hiệu ứng cho các trạm SCADA là rất nhiều nên trong khóa luận tốt nghiệp này chỉ trình bày cơ bản để tạo ra một Project và thiết kế chi tiết về các hiệu ứng động của một trạm còn các trạm khác thì tương tự và chỉ được giới thiệu khái quát về giao diện.

THIẾT KẾ GIAO DIỆN TRẠM KIỂM TRA

Những bước trình bày ở trên là rất chi tiết để tạo nên một Project mới và thiết kế một giao diện SCADA cho trạm cung cấp. Trong đó: long int yposition là gán biến yposition yposition = 104 nhảy tới vị trí có tọa độ y = 104 return yposition trả lại giá trị y ban đầu. Nhấp phải chuột chọn C-Action, hộp thoại Edit Action xuất hiện gừ vào đoạn Script sau để tạo thuộc tớnh cho nỳt Giao Diện Chớnh.

THIẾT KẾ GIAO DIỆN TRẠM GIA CÔNG

Hộp thoại soạn thảo Edit Action xuất hiện gừ vào đoạn Script sau để tạo thuộc tớnh cho tay mỏy lấy hàng. Hộp thoại soạn thảo Edit Action xuất hiện gừ vào đoạn Script sau để tạo thuộc tớnh cho tay mỏy lấy hàng dịch chuyển qua trái – phải.

THIẾT KẾ GIAO DIỆN TRẠM TAY GẮP – PHÂN LOẠI

THIẾT KẾ GIAO DIỆN TRẠM PHÂN LOẠI

Hộp thoại soạn thảo Edit Action xuất hiện gừ vào đoạn Script sau để tạo thuộc tớnh ẩn hiện cho Piston chặn phôi. Hộp thoại soạn thảo Edit Action xuất hiện gừ vào đoạn Script sau để tạo thuộc tớnh ẩn hiện cho Piston chặn phôi phân loại hàng.

THIẾT KẾ GIAO DIỆN TRẠM KHO HÀNG

THIẾT KẾ GIAO DIỆN TRẠM BĂNG TẢI

Tìm hiểu hệ thống MPS 500 của Festo với ứng dụng lập trình thực tế cho bộ điều khiển S7-300 được điều khiển giám sát thông qua mạng Ethernet. Lập trình cho hệ thống tự động hoá sản xuất thông qua 6 trạm 9 mô hình của hệ thống MPS 500, trong đó đã thiết lập toạ độ gốc và ứng dụng thuật toán khá chính xác trên mô hình cánh tay Robot MITSUBISHI RV-2AJ. Trong quá trình thực hiện, chắc chắn bản thân em không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để nội dung khóa luận được hoàn thiện hơn.

HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Tìm hiểu cách thức hoạt động cũng như cách cài đặt và lập trình truyền cơ sở dự liệu mạng ASI. Ứng dụng xung tốc độ cao xác định được 20 vị trí kho hàng và dựa trên hệ thống này đã ứng dụng phần mềm WinCC thiết kế điều khiển giám sát.