4. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA PLC VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA
4.4. Mạch điều khiển khớ nộn
87
Hỡnh 4- 12 Sơ đồ điều khiển van 1Y4, 1Y5, 1Y6
5. BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Phõn loại sản phẩm theo yờu cầu cụng nghệ sau :
Hệ thống chỉ hoạt động khi S1 phỏt hiện cú phụi trong hộp đựng sản phẩm.
Xy lanh 1Y1 đẩy phụi vào băng tải đồng thời băng tải hoạt động, phụi được vận chuyển khi đến vị trớ S2, S2 tỏc động động cơ khớ nộn 1Y2 quay cỏnh tay robot sang trỏi gặp cảm biến B4 thỡ dừng lại, sau đú xy lanh 1Y3 tỏc động đẩy cỏnh tay robot ra đến vị trớ B6 thỡ dừng xy lanh 1Y3, sau đú xy lanh 1Y4 tỏc động đẩy cỏnh tay robot xuống đến vị trớ cảm biến B8 thỡ dừng xy lanh 1Y4, sau đú động cơ khớ nộn 1Y5 tỏc động kẹp sản phẩm, khi sản phẩm được kẹp cảm biến B9 tỏc động, xy lanh 1Y4 tỏc động nõng sản phẩm lờn, đến vị trớ cảm biến B7 thỡ xy lanh 1Y4 dừng lại, sau đú xy lanh 1Y3 tỏc động thu cỏnh tay robot về đến vị trớ B5 thỡ dừng lại, sau đú van 1Y4 tỏc động đẩy cỏnh tay robot xuống đến vị trớ cảm biến B8 thỡ dừng lại, khi đú phụi gặp cảm biến S3 để phõn loại sản phẩm, sau đú van 1Y4 tỏc động canh tay robot nõng sản phẩm lờn đến vị trớ B7 thỡ dừng, sau đú van 1Y2 tỏc động cỏnh tay robot quay sang phải đến vị trớ B3 thỡ dừng lại, sau đú van 1Y3 tỏc động đẩy cỏnh tay robot ra đến vị trớ cảm biến B6 thỡ dừng lại, sau đú van 1Y4 đẩy cỏnh tay robot xuống đến vị trớ cảm biến B8 thỡ dừng lại, Nếu sản phẩm là Kim loại thỡ đồng thời van 1Y6 tỏc động đẩy hộp dựng sản phẩm đến vị trớ cảm biến B11 thỡ dừng lại. Sau đú van 1Y5 tỏc động nhả sản phẩm vào hộp đựng đến vị trớ cảm biến B9 thỡ dừng lại, sau đú van 1Y4 tỏc động đẩy cỏnh tay robot lờn đến vị trớ cảm biến B7 thỡ dừng lại, đồng thời nếu sản phẩm là kim loại thỡ van 1Y6 tỏc động thu hộp đựng sản phẩm về đến vị trớ cảm biến B10 thỡ dừng lại, sau đú van 1Y3 tỏc động
88
thu cỏnh tay robot thu về vị trớ cảm biến B5 thỡ dừng lại, kết thỳc 1 quy trỡnh phõn loại phụi. Và quỏ trỡnh cứ lặp đi lặp lại 3 lần thỡ dừng lại. Nếu trong quỏ trỡnh vận hành nếu sảy ra sự cố nguy hiểm thỡ ấn nỳt dừng khẩn.
89
BÀI 5
LẬP TRèNH ĐIỀU KHIỂN TRẠMPHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO
MÃ BÀI: PLCNC 5
Giới thiệu:
Để thực hiện cụng việc một cỏch khoa học nhằm đạt được số lượng sản phẩm lớn, nhanh mà lại tiện lợi về kinh tế. Cỏc Cụng ty, xớ nghiệp sản xuất thường sử dụng cụng nghệ lập trỡnh PLC sử dụng cỏc loại phần mềm tự động. Dõy chuyền sản xuất tự động PLC giảm sức lao động của cụng nhõn mà sản xuất lại đạt hiệu quả cao đỏp ứng kịp thời cho đời sống xó hội. Qua bài này chỳng ta sẽ ứng dụng cỏc lệnh để lập trỡnh PLC điều khiển dõy chuyền phõn loại sản phẩm theo chiều
cao.
Mục tiờucủa bài:
- Lắp đặt và nối dõy cho PLC S7-300 để điều khiển phõn loại sản phẩm theo chiều cao.
- Lập trỡnh trờn cỏc loại PLC S7-300 điều khiển phõn loại sản phẩm theo chiều cao
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trỡnh cho phự hợp với cỏc ứng dụng tương tự khỏc.
- Rốn luyện đức tớnh cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sỏng tạo và khoa học, đảm bảo an
toàn.
Nội dung chớnh:
1. CẤU TẠO CỦA TRẠM
Hỡnh 5- 1 Hỡnh ảnh cấu tạo của trạm
2. YấU CẦU CễNG NGHỆ
Điều khiển đo chiều dài và sắp xếp vật liệu được dựng để mụ phỏng việc sắp xếp cỏc thanh gỗ cú chiều dài ngắn khỏc nhau trờn băng tải vào cỏc thựng khỏc
nhau.
Hệ thống cú thể hoạt động ở hai chế độ: tự động và tay.
Chế độ tự động:
Khi “đốn bỏo” sỏng bỏo hiệu hệ thống sẵn sàng làm việc. Bằng cỏch nhấn nỳt “Khởi động” thỡ “đốn bỏo” tắt và một tớn hiệu khởi động được tạo ra. Cỏc thanh gỗ đơn được đặt lờn băng tải (bằng nỳt ấn khởi động) và băng tải chuyển động.
Chiều dài của thanh gỗ được nhận biết bằng cỏc cảm biến quang B1, B2, B3. Điều này cú nghĩa:
Cảm biến B1 tỏc động tương ứng gỗ ngắn.
90
Cảm biến B2, B2 và B3 tỏc động tương ứng gỗ dài.
Khi gỗ ngắn đến cảm biến B7 thỡ “Tay gạt 1” sẽ đẩy thanh gỗ này vào thựng 1. Khi gỗ trung bỡnh đến cảm biến B8 thỡ “Tay gạt 2” sẽ đẩy thanh gỗ này vào thựng 2. Gỗ dài thỡ được di chuyển tiếp tục đến khõu xử lớ kế tiếp. Tay gạt 1 và tay gạt 2 được sử dụng bằng khớ nộn được điều khiển khoảng 1 giõy và sau đú trở về vị trớ cơ bản của nú.
Sau khi sự sắp xếp thành cụng (tương ứng với cỏc cảm biến quang B4, B5 và B6) thỡ thiết bị tự động phỏt tớn hiệu khởi động tiếp theo và băng tải lại vận chuyển gỗ tiếp tục.
Chế độ tay:
Ở chế độ tay mỗi thanh gỗ được xử lý xong thỡ yờu cầu khởi động lại hệ thống bằng tay. Tớn hiệu khởi động chỉ được phộp xử lý nếu việc điều khiển trước đõy được bỏo bằng đốn. Ngay sau khi sắp xếp thành cụng thỡ đốn bỏo lại sỏng
Tay gạt I và II được điều khiển bằng tay từ nỳt nhấn điều khiển.
Ghi chỳ: Đõy chỉ là một khõu sắp xếp gỗ, và gỗ được đặt vào băng tải nhờ vào nỳt nhấn khởi động. Điều này cú nghĩa nỳt nhấn khởi động vừa đúng vai trũ khởi động vừa là nơi cung cấp gỗ cho băng tải.
3. CHƯƠNG TRèNH ĐIỀU KHIỂN 3.1. Bảng địa chỉ vào/ra
Ký hiệu Địa chỉ Chỳ thớch
Khởi động I0.0 Khởi động hệ thống, thường hở.
B1 I0.1 Cảm biến quang, thường đúng
B2 I0.2 Cảm biến quang, thường đúng
B3 I0.3 Cảm biến quang, thường đúng
B4 I0.4 Cảm biến quang, thường đúng
B5 I0.5 Cảm biến quang, thường đúng
B6 I0.6 Cảm biến quang, thường đúng
B7 I0.7 Cụng tắc hành trỡnh, thường đúng
B8 I1.0 Cụng tắc hành trỡnh, thường đúng
S I I1.1 Nỳt nhấn đưa gỗ vào thựng I
S II I1.2 Nỳt nhấn đưa gỗ vào thựng II
Tự động I1.3 Cụng tắc chọn chế độ tự động
Tay I1.4 Cụng tắc chọn chế độ tay
Băng tải Q0.0 Băng tải vận chuyển gỗ
Cần gạt I Q0.1 Cần gạt đưa gỗ vào thựng I
Cần gạt II Q0.2 Cần gạt đưa gỗ vào thựng II
Đốn bỏo Q0.3 Đốn bỏo băng tải sẵn sàng nhận gỗ
3.2. Chương trỡnh điều khiển
94
4. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA PLC VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA 4.1. Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị
Hỡnh 5- 2 Sơ đồ kết nối đầu vào/ra của PLC
4.2. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ
Hỡnh 5- 3 Sơ đồ điều khiển động cơ
1.5 1m 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 l+ Siemens simatic s7-300 k1 k2 k3 Ké b1 1.6 1.7 1.5 1m 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.6 1.7 l+ +24p 24n b2 b3 +24p 24n b4 b5 b6 b7 b8 si sii Té T é +24p 24n m1 k1 m2 k2 m3 k3
95
5. BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Phõn loại sản phẩm theo yờu cầu cụng nghệ sau
Ấn nỳt Start S101 hệ thống làm việc, nếu sau khi khởi động 5s mà khụng cú sản phẩm thỡ hệ thống dừng làm việc.
Cú sản phẩm thỡ băng tải 2B, băng tải 3, băng tải 4 làm việc (cỏc băng tải được điều khiển bởi động cơ M102B, M104, M104). Khi cú sản phẩm trờn băng tải 3 thỡ băng tải sẽ di chuyển khay đựng sản phẩm qua vị trớ cảm biến S3, S4, S5, S6, nếu dưới khay đựng sản phẩm là kim loại thỡ S3 tỏc động đúng van khớ nộn điều khiển động cơ khớ nộn cho khay đi qua, nếu dưới khay khụng cú kim loại thỡ S3 khụng tỏc động, động cơ khớ nộn khụng cho khay đi qua và sau 3s thỡ dừng hệ thống. Nếu sản phẩm trờn khay là kim loại thỡ sản phẩm di chuyển đến cuối băng tải 3 rụi sang băng tải 2B gặp CTHT S2 tỏc động xy lanh Y4 đẩy sản phẩm xuống gặp cảm biến B3 tỏc động động cơ M2A làm việc đưa khay SP sang băng tải 4 S7 tỏc động đúng van khớ nộn điều khiển động cơ khớ nộn cho khay đi qua, qua S8 dừng động cơ M3 và động cơ M1A đồng thời động động cơ M1B làm việc để nhận sản phảm từ băng tải 4, khi đú khay sản phẩm sẽ găp CTHTS1 tỏc động xy lanh Y1 nõng sản phẩm lờn gặp cảm biến B2 tỏc động khi đú động cơ M1A và M3 cú điện để tiếp tục hành trỡnh mới và quỏ trỡnh lặp lại sau 3 sản phẩm thỡ dừng lại.
96
BÀI 6. LẬP TRèNH ĐIỀU KHIỂN TRẠM XUẤT VÀ
LƯU TRỮ TỰ ĐỘNG (ASRS)
MÃ BÀI: PLCNC 6
Giới thiệu:
Hệ thống xuất và lưu trữ tự động (thường được gọi là ASRS hoặc AS / RS) đề cập đến một loạt cỏc phương phỏp kiểm soỏt tự động xuất và lưu trữ từ cỏc vị trớ được xỏc định. Cỏc hệ thống này được ứng dụng trong cỏc cơ sở sản xuất và kho
bói.
Mục tiờu:
- Lắp đặt và nối dõy cho PLC S7-300 để ứng dụng vào việc điều khiển trạm
ASRS.
- Lập trỡnh trờn cỏc loại PLC S7-300 để ứng dụng vào việc điều khiển trạm
ASRS.
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trỡnh cho phự hợp với cỏc ứng dụng tương tự khỏc.
- Rốn luyện đức tớnh cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sỏng tạo và khoa học, đảm bảo an
toàn.
Nội dung chớnh:
1. CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG ASRS 1.1. Cấu tạo chung 1.1. Cấu tạo chung
Cấu tạo của trạm ASRS bao gồm:
① Khung chớnh
② Pallet
③DC motor (trục Y)
④ Cơ cấu vận chuyển
Pallet ⑤ Cảm biến tiệm cận điện từ ⑥Động cơ trục chớnh ⑦Rơ le và PLC ⑧Module vận hành Hỡnh 6- 1 Sơ đồ tổng thể của hệ thống
1.2. Cơ cấu truyền động
Cơ cấu nõng hạ giỳp hệtheo phương đứng (Y) thống di chuyển tới cỏc tầng khỏc nhau một cỏch linh hoạt
97
Hỡnh 6- 2 Cơ cấu di chuyển theo phương Y
Cơ cấu di chuyểntheo phương dọc (Z) bằng thanh trượt cú nhiệm vụ vào
phũng chờ lấy palel và cất palel.
Hỡnh 6- 3 Cơ cấu di chuyển theo phương Z
Cơ cấu di chuyển ngang (X) bằng trục vit me cú nhiệm vụ đưa đua cơ cấu nõng hạ đến vị trớ cất và lấy palel.
Hỡnh 6- 4Cơ cấu di chuyển theo phương X
1.3. Cỏc loại cảmbiến
98
2. YấU CẦU CễNG NGHỆ
- Di chuyển đến vị trớ 2 (trục X): Vị trớ ban đầu là vị trớ 1
- Đưa Palel vào vị trớ
99
3. CHƯƠNG TRèNH ĐIỀU KHIỂN 3.1. Bảng địa chỉ vào/ra
TT Ký hiệu Địa chỉ Ghi chỳ
1 START I0.0 Khởi động
2 STOP I0.1 Dừng
3 RESET I0.2 Khởi động lại hệ thống
4 EMG
Emergency
I0.3 Dừng khẩn
5 XB1 I0.4 Cảm biến vị trớ bắt đầu XB 1
6 XB2 I0.5 Cảm biến vị trớ XB 2
7 XB3 I0.6 Cảm biến vị trớ XB 3
8 XB4 I0.7 Cảm biến vị trớ XB 4
9 XB5 I1.1 Cảm biến vị trớ XB 5
10 YB1 I1.2 Cảm biến vị trớ YB 1
11 YB2 I1.3 Cảm biến vị trớ YB 2
12 YB3 I1.4 Cảm biến vị trớ YB 3
13 YB4 I1.5 Cảm biến vị trớ YB 4
14 ZB1 I1.6 Cảm biến vị trớ ZB 1
15 ZB2 I1.7 Cảm biến vị trớ ZB 2
16 ZB3 I2.0 Cảm biến vị trớ ZB 3
100 18 XM1_B Q0.1 X-LEFT 19 YM1_A Q0.2 Y-UP 20 YM1_B Q0.3 Y-DOWN 21 ZM1_A Q0.4 Z-EJECT 22 ZM1_B Q0.5 Z-INSERT
3.2. Chương trỡnh điều khiển
4. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA PLC VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA 4.1. Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị
Hỡnh 6- 5Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị
xmA Start 1.6 1.7 1.5 1m 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.6 1.7 l+ +24p 24n
xB1 xB2 XB3 XB4 xB5 YB1 YB2 YB3 1YB4 ZB1 ZB2
+24p
24n
Stop Reset EMG ZB3 xmB YmA YmB ZmA ZmB
k1 k1 k2 k3 k4 k5 k6 1.5 1m 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 l+ Siemens simatic s7-300
101
4.2. Sơ đồ điều khiển động cơ
Hỡnh 6- 6 Sơ đồ điều khiển động cơ
5. BÀI TẬP ỨNG DỤNG
Lập trỡnh theo yờu cầu cụng nghệ sau:
Ấn S1 để khởi động hệ thống Ấn S2 để dừng hệ thống
Khi cú xe vào, muốn cất xe ta ấn S3 để chuẩn bị cất xe
Ta cú cỏc phũng 1.1, 1.2, 1.3... 2.1, 2.2, 2.3...
Nếu muốn cất xe vào phũng 1.1 ấn S4, khi đú động cơ 2 sẽ cú điện, cơ cấu chuyển động theo phương đứng di chuyển chạy xuống gặp cảm biến 1 thỡ dừng lại, đồng thời động cơ 3 cú điện chạy thuận cơ cấu di chuyển dọc đưa buke vào vị trớ lấy xe gặp cụng tắc hành trỡnh 1 thỡ dừng lại và động cơ 2 cú điện trở lại cơ cấu chuyển động theo phương đỳng chạy ngược lờn gặp cảm biến 2 thỡ dừng lại, đồng thời cấp điện cho động cơ 3 cơ cấu di chuyển dọc đưa xe ra đến vị trớ cụng tắc hành trỡnh 2 thỡ dừng lại đồng thời động cơ 1 cú điện cơ cấu di chuyển ngang đưa xe đến vị trớ cảm biến 6, khi gặp cảm biến 6 thỡ động cơ 1 dừng , khi đú động cơ 3 cú điện cơ cấu di chuyển dọc đưa xe vào vị trớ gặp cụng tắc hành trỡnh 1 thỡ động cơ 3 dừng lại đồng thời động cơ 2 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương đứng chạy xuống gặp cảm biến 1 thỡ động cơ 2 dừng đồng thời động cơ 3 cú điện cơ cấu theo phương ngang đưa buke ra ngoài gặp cụng tắc hành trỡnh 2 thỡ động cơ 3 dừng đồng thời động cơ 1 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương ngang hoạt động đến vị trớ cảm biến 5 thỡ dừng hệ thống dừng hoạt động kết thỳc một chu trỡnh lấy
xe.
Quỏ trỡnh cất xe ở cỏc phũng khỏc hoàn toàn tương tự
Nếu muốn lấy xe, ấn nỳt lấy xe S8, sau đú ấn số phũng (vớ dụ phũng 2.2) cơ cấu hoạt động, động cơ 1 cú điện cơ cấu di chuyển dọc cú điện di chuyển đến vị trớ cảm biến 7 thỡ dừng lại đồng thời động cơ 2 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương đứng đưa cơ cấu lờn gặp cảm biến 3 thỡ dừng lại khi đú động cơ 3 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương ngang cú điện đưa buke vao vị trớ lấy xe gặp cụng tắc hành trỡnh 1 thỡ dừng lại đồng thời động cơ 2 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương đứng nõng xe ở phũng 2.2 lờn gặp cảm biến 4 thỡ dừng lại đồng thời động cơ 3 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương ngang đưa xe ở phũng 2.2 ra gặp cụng tắc hành trỡnh 2 thỡ dừng lại. Khi đú động cơ 1 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương dọc
k3 k4 k4 xm k1 k2 k1 k2 k5 k6 k5 k6 ym k3 +24p 24n zm
102
đưa cơ cấu về vị trớ cảm biến 5 thỡ dừng lại . Khi đú động cơ 3 cú điện cơ cấu di chuyển theo phương ngang đưa xe vào vị trớ trả xe gặp cụng tắc hành trỡnh 1 thỡ dừng lại, động cơ 2 cú điện đưa cơ cấu di chuyển theo phương đứng chạy xuống gặp cảm biến 1 dừng, kết thỳc quỏ trỡnh lấy xe.
103
BÀI 7. LẬP TRèNH ĐIỀU KHIỂN MÁY TRỘN
MÃ BÀI: PLCNC 7
Giới thiệu:
Trong bài toỏn này thỡ ta cú thể ý nghĩ của chương trỡnh con FB và FC khỏc
nhau ở điểm nào để trong những bài toỏn lớn ta cú thể gọi chỳng ra và sử dụng một