5. Dự kiến kết quả
3.6.So sỏnh điều khiển PLC với cỏc phƣơng phỏp điều khiển khỏc
Thực tế cho thấy rằng, cú rất nhiều phƣơng phỏp để điều khiển cỏnh tay robot Harmo nhƣ phƣơng phỏp điều khiển bằng Vi xử lý; phƣơng phỏp điều khiển thủ cụng…nhƣng so với cỏc phƣơng phỏp khỏc thỡ phƣơng phỏp điều khiển bằng PLC cú nhiều ƣu điểm hơn, cụ thể:
Bảng 3.16. Bảng so sỏnh phương phỏp điều PLC với phương phỏp điều khiển bằng vi xử lý Phƣơng phỏp điều khiển Ƣu nhƣợc điểm PLC Vi xử lý Ƣu điểm
- Độ tin cậy, ổn định cao; - Lập trỡnh dễ (sơ đồ mạch logic);
- Giao diện thõn thiện, dễ kiểm tra;
- Mạch PLC đƣợc thực hiện trờn nguyờn tắc mụdun nờn cú độ mềm dẻo cao;
- Dễ thay thế, sửa chữa
- Rẻ tiền; - Nhỏ gọn.
Nhƣợc điểm - Đắt tiền; - Cồng kềnh.
- Độ tin cậy, ổn định khụng cao; - Lập trỡnh khú, cần phải cú kiến thức chuyờn sõu;
- Giao diện khụng thõn thiện; khú kiểm tra;
- Mạch vi xử lý phải tự thiết kế, phức tạp;
- Khú thay thế sửa chữa
93
Kết luận chƣơng 3.
Lập trỡnh PLC cho robot Harmo trong quỏ trỡnh cấp phụi tự động đƣợc thực hiện đầy đủ theo 11 bƣớc cơ bản của bài toỏn lập trỡnh cho PLC. Mỗi bƣớc thực hiện cú một vai trũ quan trọng riờng, chỳng cú mối liờn hệ mật thiết lẫn nhau khi thực hiện bài toỏn lập trỡnh. Để lập trỡnh khả thi, phải dựa trờn đặc tớnh kỹ thuật của robot Harmo (đó trỡnh bày ở chương 2) cựng với yờu cầu của bài toỏn đặt ra. Để mụ phỏng quỏ trỡnh làm việc của Robot trong thực tế sản xuất, 1 mụ hỡnh thớ nghiệm đƣợc xõy dựng với 1 mỏng cấp sản phẩm và 10 chai nhựa. Nhiệm vụ cơ bản của bài toỏn đặt ra là lập trỡnh PLC để robot thực hiện gắp 10 chai nhựa từ mỏng trƣợt thả ra 10 vị trớ khỏc nhau theo sơ đồ và ngƣợc lại robot gắp vật từ 10 vị trớ đú thả vào mỏng trƣợt. Trờn cơ sở đú, ngƣời lập trỡnh phải nắm rừ quy trỡnh cụng nghệ của mỏy ộp nhựa cũng nhƣ đặc điểm của chai nhựa là cú trọng lƣợng rất nhỏ, dễ biến dạng, do đú trong quỏ trỡnh robot thực hiện gắp và nhả vật sẽ gặp khú khăn, từ đú đƣa ra cỏc giải phỏp cụ thể cho từng trƣờng hợp.
Căn cứ vào cỏc chuyển động của robot Harmo trong quỏ trỡnh cấp phụi, ta cú cỏc tớn hiệu đầu vào PLC gồm 13 tớn hiệu (08 tớn hiệu từ cảm biến; 01 tớn hiệu từ Encorder; 03 tớn hiệu từ cỏc nỳt ấn) và 8 tớn hiệu đầu ra (05 tớn hiệu điều khiển Piston – xylanh khớ nộn); 03 tớn hiệu điều khiển động cơ điện trờn trục Zo). Từ đú ta chọn PLC OMRON SYSMAC CPM2 với 22 cổng vào và 14 cổng ra. Liệt kờ địa chỉ của cỏc cổng vào, ra sau đú vẽ cỏc chu trỡnh làm việc cụ thể của robot, từ đú xõy dựng bảng trạng thỏi điều khiển robot rồi dịch sang giản đồ thang, chạy mụ phỏng chƣơng trỡnh. Chƣơng trỡnh mụ phỏng thực hiện đạt yờu cầu đặt ra, kết nối PLC với robot, kiểm tra kết nối và chạy hệ thống thành cụng.
94
KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ - Kết luận chung
Cựng với sự phỏt triển khụng ngừng của nền kinh tế theo hƣớng cụng nghiệp húa, hiện đại húa, ngành nhựa là một trong những ngành cụng nghiệp đang phỏt triển nhanh nhất tại Việt Nam với tổng sản lƣợng khoảng 15 – 20% và cú khoảng 2000 doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực này. Mỗi doanh nghiệp cú một cơ sở vật chất và chiến lƣợc sản xuất khỏc nhau nhƣng đều đặt ra mục tiờu hàng đầu là nõng cao năng suất và chất lƣợng sản phẩm. Tuy nhiờn, cỏc trang thiết bị và cụng nghệ để phục vụ cho cụng nghiệp sản xuất nhựa ở nƣớc ta hiện nay vẫn cũn lạc hậu.
Thực tiễn cho thấy rằng, giai đoạn thoỏt phụi là giai đoạn quan trọng trong cụng nghệ ộp nhựa. Với cỏc mỏy ộp nhựa thủ cụng, quy mụ nhỏ, thỡ khõu lấy sản phẩm ra đƣợc thực hiện bằng tay, nhƣng với cỏc dõy chuyền sản xuất lớn, tự động húa cao, sản phẩm nhựa đƣợc cỏc tay mỏy gắp ra khỏi khuụn ộp và chuyển tới cỏc khõu gia cụng tiếp theo, do đú việc điều khiển robot Harmo nhƣ thế nào cho hiệu quả là một vấn đề cấp bỏch đặt ra. Cú rất nhiều phƣơng phỏp để điều khiển cỏnh tay robot Harmo nhƣng PLC là một phƣơng phỏp điều khiển thụng dụng và hiệu quả nhất.
Trờn cơ sở tổng hợp giữa lý thuyết và thực tiễn, học viờn đó nghiờn cứu, đỏnh giỏ, phõn tớch và tớch hợp điều khiển PLC trong robot Harmo, đề tài đạt đƣợc một số kết quả nhƣ sau:
Thứ nhất: Đề tài đó xỏc định đƣợc cơ sở lý luận về phƣơng phỏp tớch hợp và điều khiển PLC trong robot cụng nghiệp 4 bậc tự do. Đú là sự tổng hợp của ba yếu tố cơ bản: đặc tớnh kỹ thuật của robot; đặc điểm của sản phẩm; yờu cầu bài toỏn điều khiển robot đặt ra.
Thứ hai: Xõy dựng thành cụng mụ hỡnh thớ nghiệm, lập trỡnh điều khiển cỏnh tay robot Harmo để thực hiện nhiệm vụ gắp 10 chai nhựa từ mỏng trƣợt thả 10 vị trớ khỏc nhau; sau đú từ 10 vị trớ đú, robot Harmo lại thực hiện quỏ trỡnh gắp 10 chai nhựa thả lại mỏng trƣợt. Mụ hỡnh thớ nghiệm trờn vừa phự hợp với thực tế lại vừa thể hiện đƣợc khả năng linh hoạt của robot Harmo. Bởi lẽ, 10 vị trớ mà tỏc giả đƣa
95
ra trong mụ hỡnh đƣợc chia đều làm 2 hàng theo trục Zo, tƣơng ứng với việc di chuyển của cỏnh tay robot theo trục Xo ở 02 vị trớ đặc biệt, đú là vị trớ gần và xa nhất trong hành trỡnh robot theo trục Xo. Nhờ vậy mà kết cấu của sơ đồ thang đƣợc đơn giản, gúp phần giải quyết bài toỏn kinh tế trong thực tế. Tớnh linh hoạt của robot đƣợc thể hiện ở chu trỡnh gắp 10 chai nhựa từ 10 vị trớ khỏc nhau thả vào mỏng trƣợt.
Thứ ba: Từ kết quả nghiờn cứu của đề tài, ta thấy rằng trong thực tế để lập trỡnh thành cụng bất kỳ một chƣơng trỡnh PLC nào, đều phải tuõn thủ nghiờm ngặt 11 bƣớc cơ bản, cú rất nhiều phƣơng ỏn để lựa chọn quỏ trỡnh làm việc của robot sao cho đạt kết quả mong muốn nhƣng phải tớnh toỏn để lựa chọn quỏ trỡnh làm việc của robot đƣợc tối ƣu húa đảm bảo đƣợc năng suất cũng nhƣ chất lƣợng của sản phẩm .
Thứ tư: Kết quả nghiờn cứu của đề tài cũng là một vớ dụ minh họa sinh động để phục vụ cho cụng tỏc giảng dạy cỏc mụn học cú liờn quan đến Robot cụng nghiệp và điều khiển PLC trong cỏc trƣờng cao đẳng và đại học. Qua đú, giỳp cho quỏ trỡnh dạy học đƣợc tớch hợp giữa lý thuyết và thực hành, nhờ vậy sẽ tạo hứng thỳ cho học sinh, giỳp cỏc em đạt đƣợc kết quả cao trong học tập.
- Kiến nghị
Căn cứ vào kết quả đề tài đạt đƣợc, tỏc giả đƣa ra 03 kiến nghị nhƣ sau:
+ Một là: Cỏc kết quả nghiờn cứu trờn cần đƣợc kiểm chứng và ỏp dụng đối với từng trƣờng hợp cụ thể của từng nhà mỏy, trƣờng học.
+ Hai là: Căn cứ vào kết cấu của robot Harmo thỡ nƣớc ta hoàn toàn cú thể chế tạo và lập trỡnh điều khiển thành cụng robot 4 bậc tự do với cỏc chuyển động tƣơng tự nhƣ robot Harmo để phục vụ gắp cỏc sản phẩm ra từ khuụn đỳc trong cỏc nhà mỏy nhựa. Nhờ vậy, bài toỏn kinh tế đó đƣợc giải quyết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Ba là: Để tăng tớnh linh hoạt của robot, cú 2 phƣơng phỏp:
* Thứ nhất: Thay đổi vị trớ thả gắp vật trờn trục Xo; Yo nhờ đặt cỏc Encorder trờn cỏc trục Xo; Yo thụng qua cỏc thụng số bƣớc ren của cỏc vớt me sao cho khi điều khiển chỉ cần nhập quóng đƣờng dịch chuyển cần thiết thỡ bộ điều khiển sẽ tự
96
động tớnh toỏn ra số vũng quay của trục vớt me và số xung tƣơng ứng sẽ nhận đƣợc từ bộ đếm Encorder; giỏ trị đú đƣợc đặt vào làm giỏ trị cho một bộ đếm.
* Thứ hai: Cải tạo lại cỏc mỏ kẹp hiện cú của robot Harmo để robot cú thể gắp đƣợc nhiều chi tiết cú hỡnh dạng và kớch thƣớc khỏc nhau mà khụng cần phải điều chỉnh lại bàn kẹp.
97
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. PGS.TS Hoàng Bỏ Chƣ (2004), Thủy khớ động lực ứng dụng, NXB Khoa học và
Kỹ thuật.
2. TS Nguyễn Trọng Doanh (2012), Điều khiển PLC, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
3. Lờ Văn Doanh (1999), Cẩm nang kỹ thuật điện Tự động húa và Tin học cụng nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
4. PGS.TS Trần Văn Địch, TS Trần Xuõn Việt, TS Nguyễn Trọng Doanh, ThS Lƣu Văn Nhang (2001), Tự động húa quỏ trỡnh sản xuất, NXB Khoa học và Kỹ thuật. 5. GS.TSKH Nguyễn Anh Tuấn, PGS, TS Phạm Văn Hựng (2004 ), Ma sỏt học, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
6. Vũ Quang Hồi (2000), Trang bị điện – Điện tử cụng nghiệp, NXB Giỏo dục.
7. PGS.TS. Phan Bựi Khụi(2009), Bài giảng robot cụng nghiệp, Viện cơ khớ, Trƣờng Đại học Bỏch khoa Hà Nội.
8. PGS.TS Tạ Duy Liờm (2004), Mỏy múc và thiết bị cụng nghệ cao trong sản xuất cơ khớ và hệ thống cụng nghệ robot húa, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Trƣờng Đại học Bỏch khoa Hà Nội.
9. Phan Quốc Phụ, Nguyễn Đức Chiến (2000), Cảm biến, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
10. GS.TSKH Nguyễn Thiện Phỳc (2006), Robot cụng nghiệp, NXB Khoa học và
Kỹ thuật.
11. Hà Tất Thắng (2007), Bài giảng PLC cho tự động húa, Bộ mụn tự động húa XNCN, Trƣờng Đại học Bỏch khoa Hà Nội.
12. Đĩa CDROM, tài liệu về cỏc sản phẩm OMRON do nhà sản xuất cung cấp.