Máy bắn bóng được thiết kế gồm có:
- 5 động cơ dẫn động. Trong đó có 2 động cơ truyền chuyển động quay cho bánh đà, 1 động cơ cấp bóng, 1 động cơ truyền chuyển động quay ngang với góc quay từ -22.5 đến 22.5, 1 động cơ truyền chuyển động lên xuống với góc quay từ 0 đến 45.
- Bảng điều khiển: gồm nút nhần, triết áp, công tắc. - Nguồn Ắc quy.
Nhiệm vụ của mạch điều khiển trung tâm: - Nhận tín hiệu từ công tắc on/off
- Nhận tín hiệu từ triết áp điều khiển tốc độ quay động cơ bánh đà - Nhận tín hiệu từ triết áp điều khiển tốc độ quay động cơ cấp bóng - Nhận tín hiệu từ nút nhấn điều khiển động cơ quay góc
- Xử lý tín hiệu
- Xuất tín hiệu điều khiển - Điều khiển 2 động cơ bánh đà - Điều khiển động cơ cấp bóng - Điều khiển góc quay
Máy bắn bóng hoạt động nhờ vào chuyển động quay của bánh đà, nếu hai động cơ quay cùng tốc độ thì bóng bắn ra sẽ chạy theo quỹ đạo là một đường thẳng, còn nếu hai động cơ quay khác tốc độ thì bóng bắn ra sẽ chuyển động theo quỹ đạo là hình cung tròn. Nhiệm vụ chủ yếu của mạch điều khiển là điều khiển tốc độ của động cơ.
3.2. Phân tích lựa chọn giải pháp điều khiển 3.2.1. Điều khiển bằng PLC
PLC (Programmable Logic Controller) là bộ điều khiển logic lập trình được, được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle và các thiết bị rời cồng kềnh khác, nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy và ma sát học hoạt dựa vào việc lập trình trên các thuật toán logic cơ bản. Ngoài ra nó còn có thể thực hiện những tác vụ khác như: định thời gian trễ, đếm, tính toán,…
Hình 3.3: PLC
Ưu điểm của PLC:
+ Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu Rơle.
+ Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, muốn thay đổi phương pháp điều khiển chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển.
+ Chiếm vị trí không gian nhỏ trong hệ thống. + Nhiều chức năng điều khiển.
+ Tốc độ xử lý thời gian thực tương đối cao. + Công suất tiêu thụ nhỏ
+ Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt.
Nhược điểm của PLC:
+ Giá thành phần cứng cao, một số hãng phải mua thêm phần mềm lập trình + Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao
Đồ án tốt nghiệp Bộ môn máy và ma sát học Điều khiển sử dụng mạch vi xử lý là sử dụng các linh kiện điện tử: tranzito, điện trở, tụ điện, diode,… tích hợp lên một vi mạch để điều khiển các thiết bị. Khối xử lý trung tâm (CPU) là một bộ vi xử lý, nơi đây tiếp nhận và xử lý toàn bộ các thông tin của hệ thống từ đó đưa ra những phản hồi cần thiết để điều khiển hệ thống theo ý của người lập trình thiết kế. Vi xử lý thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng. Khi sử dụng trong môi trường công nghiệp, độ ổn định của chúng chưa cao, thường bị ảnh hưởng do nhiễu môi trường.
Hình 3.2: Chíp vi xử lý
Ưu điểm của vi xử lý:
- Giá thành thấp, công suất tiêu thụ thấp, độ tin cậy cao
- Chiếm không gian nhỏ trong máy
- Có thể giảm bớt các thành phần của bộ điều khiển bằng cách thay đổi lập trình - Ứng dụng vào các bài toán yêu cầu khối lượng tính toán lớn, các đối tượng có tính động học nhanh như điều khiển dòng, momen, tốc độ động cơ, điều khiển các mạch điện tử,…
Kết luận: Do yêu cầu nhỏ gọn về không gian, tốc độ điều khiển nhanh nên nhóm đã lựa chọn phương án sử dụng vi xử lý để điều khiển động cơ.