3.4.3 Các thiết bị điều khiển theo chương trình viết trên SFC
SFC là sự cụ thể hóa của giản đồ điều khiển Grafcet có tính đến các yếu tố kỹ thuật và chức năng điều khiển thực tế, nó được chuẩn hóa theo chuẩn IEC 61131-3. SFC không được gọi là một ngôn ngữ lập trình mà là một phương pháp
24 mô tả và tổ chức các chương trình điều khiển. Tuy nhiên, trong thực tế SFC có chức năng ngang hàng với các ngôn ngữ lập trình điều khiển như LAD, FBD, do vậy trong nhiên cứu này chúng ta có thể coi SFC là một ngôn ngữ lập trình. Dựa theo hướng dẫn lập trình của hãng Mitsubishi chúng ta tiến hành xây dựng lưu đồ tuần tự sau:
a) Phân tích chu trình hoạt động của máy cắt dứa
Chu trình hoạt động của hệ thống thu hoạch dứa tự động tuân thủ theo quy luật logic được mô tảnhư sau:
- Đầu tiên gạt cần điều khiển lựa chọn chế độ thu hoạch dứa (thu hoạch cả dứa xanh và dứa chín hoặc chỉ thu hoạch dứa chín), tiếp theo gạt cần điều khiển lựa chọn độ sâu được hạ của cánh tay máy (để cắt trên cao hoặc cắt dưới thấp, tùy thuộc và giống dứa được thu hoạch).
- Khi cảm biến đầu trục X và cảm biến đầu trục Y được bật (tức là 2 cánh tay đang ở vị trí gốc), ấn Start để chụp ảnh (X4=1), gửi lên máy tính để nhận diện, tính toán tọa độ rồi gửi xuống từng cánh tay.
- Tọa độ nhận vềđược chuyển thành số xung cấp cho Driver, điều khiển cánh tay di chuyển đến chính xác vị trí quả dứa. Bit M8029 được bật lên 1 sau khi động cơ chạy hết số xung, chuyển sang thao tác cắt dứa. Van khí nén được mở để đẩy cánh tay đi xuống độ cao đã được đặt bằng cần điều khiển, trên thân xi lanh có các cảm biến báo vị trí cánh tay được hạđểđóng van khí. Sau đó, 2 van khí kế tiếp được mở là van cấp động cơ khí nén và van cấp khi xi lanh đóng bàn gắp dứa.
- Sau khi cắt xong, cánh tay máy được thu lên, khi cảm biến trên cùng báo xi lanh đã thu về hết PLC sẽ cấp xung đảo ngược chiều quay của động cơ Stepper, điều khiển cho cánh tay về vị trí gốc. Chờ 1s để ổn định tay máy rồi xóa hết dữ liệu trong thanh ghi để quay về S0, nhận tọa độ khác và tiếp tục một chu trình cắt khác.
- Nút Reset: ở bất kì thời điểm nào của lưu đồ SFC, khi nút Reset được ấn (X6 = 1) sẽ ngừng mọi hoạt động hiện tại, thu cánh tay về hết trong xi lanh, Driver cấp xung ngược điều khiển cho 2 cánh tay trở về vị trí gốc, xóa thanh ghi và chờ ở S0 cho đến khi nút ấn Start (X4 =1) để bắt đầu một quy trình mới hoàn toàn.
b) Lưu đồ điều khiển hoạt động máy cắt dứa
Lưu đồ điều khiển SFC được xây dựng tuân thủ theo quy ước của nhà sản xuất PLC (hãng Mitsubishi). Các ký hiệu khối chức năng S là các ký hiệu mặc định với dòng PLC FX của hãng, mỗi một chu trình bắt buộc phải dùng các ký hiệu khối chức năng S khác nhau để chương trình không bị hiểu nhầm, đảm bảo tại một thời điểm chỉ có một khối S được hoạt động.
Các chương trình điều khiển chứa trong các khối chức năng S được trình bày chi tiết (có chú thích) tại mục 3.5.
Lưu đồ điều khiển của PLC 2 điều khiển cánh tay máy bên trái tương tự như lưu đồ của PLC 1 điều khiển cánh tay bên phải. Điểm khác biệt: lưu đồ PLC 2
25 không có nhánh thứ 3 vì thao tác gửi tín hiệu chụp ảnh và tín hiệu cần gạt điều khiển lựa chọn chếđộ thu hoạch dứa do PLC 1 đảm nhiệm.