3.9 Kết luận
Qua chương 3, nhóm đã thực hiện tính tốn các thiết bị về động cơ, xi lanh và các tính tốn về kết cấu cơ khí. Bên cạnh đó, nhóm đã đưa ra các phương án lựa chọn cách điều khiển khác nhau. Kết hợp giữa PLC và mạch điện khí cụ là phương án phù hợp nhất để điều khiển mơ hình tẩy rửa trang sức. Ta cùng tìm hiểu và phân tích về bộ điều khiển PLC tại chương tiếp theo.
47
Chương 4
BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC
Qua những phân tích về ưu, nhược điểm của các loại bộ điều khiển PLC như về giá thành, giao diện phần mềm, độ ổn định,… Nhóm quyết định lựa chọn PLC thuộc hãng Omron có mã sản phẩm là CP1E – N40DR – A. Đây là bộ điều khiển PLC thuộc dòng cơ bản với 40 đầu vào/đầu ra và được sử dụng rộng rãi trong thị trường.
4.1 Giới thiệu về PLC CP1E – N40DR – A
PLC Omron dòng CP1E được ứng dụng rộng rãi trên thị trường, phù hợp cho việc nghiên cứu học tập và thực hiện các mơ hình sản phẩm vừa và nhỏ.
48
PLC Omron CP1E – N40DR – A bao gồm:
- Nguồn: 100 – 240 VAC
- Ngõ vào: 24
- Ngõ ra relay: 16
- I/O lớn nhất: 180
- Hỗ trợ: Kết nối với Module RS-232/485/422.
- Kết nối: Mô đun mở rộng (tối đa 3 mơ đun cho CPU), Màn hình HMI NB
Series.
- 2 nút xoay : điều chỉnh giá trị analog 8 bit trong PLC.
- Đầu vào/Đầu ra: 4 đầu vào 10 kHz, 2 đầu ra 100 kHz.
- Bộ nhớ: 8K step.
PLC Omron CP1E - N40DR - A chứa hầu hết các cổng kết nối và các chức năng cần thiết để có thể điều khiển 1 hệ thống không quá phức tạp.
4.2 Nguyên lý hoạt động
Mơ hình máy tẩy rửa trang sức là một hệ thống có khả năng tự động hố rất cao được lập trình và hoạt động theo 1 chương trình định sẵn. Do vậy, yêu cầu về khả năng vận hành tự động là cực kì cần thiết. Bộ điều khiển PLC và chương trình điều khiển là những phần cần thiết trong việc đảm bảo hệ thống hoạt động một cách ổn định.
Chương trình điều khiển của hệ thống sử dụng ngơn ngữ lập trình Ladder hay cịn gọi là sơ đồ bậc thang hoặc LAD. Nó là một ngơn ngữ lập trình đồ hoạ thể hiện các hoạt động logic với kí hiệu tượng trưng.
Cơ cấu điều khiển: Nhận tín hiệu từ cơ cấu đọc chương trình, thực hiện những biến đổi cần thiết để có được tín hiệu thích hợp với điều kiện vận hành của hệ thống, đồng thời để kiểm tra các hoạt động của chúng bằng cách nhận tín hiệu được gửi về từ các cảm biến tiệm cận được đặt trên mơ hình.
Về cơ bản, bộ điều khiển mơ hình tẩy rửa trang sức bao gồm những phần chính như sau:
49
- PLC CP1E – N40DR – A: là trung tâm điều khiển của mơ hình. Thơng qua
chương trình điều khiển thì máy tính sẽ gửi tín hiệu điều khiển đến mạch trung tâm.
- Cảm biến tiệm cận: Gửi các tín hiệu điều khiển tương ứng đến giới hạn
hành trình hoạt động của các cơ cấu trong hệ thống.
- Màn hình HMI: gửi các tín hiệu điều khiển đến PLC để điều khiển mạch
điện.
- Xi lanh điện: nhận tín hiệu điều khiển từ PLC thực hiện các tác vụ di chuyển như chương trình đã định sẵn.
- Động cơ DC: nhận tín hiệu điều khiển từ PLC thực hiện việc chuyển động
và dừng băng tải.
- Thơng qua bộ điều khiển, q trình hoạt động của máy được tác động lên
như sau:
- Chương trình điều khiển được lập trình trên máy tính và nạp xuống bộ điều khiển PLC thơng qua dây cáp USB type B. Chương trình điều khiển từ PLC truyển tín hiệu tương ứng để điều khiển các cơ cấu chấp hành thông qua việc đóng ngắt relay.
50
4.3. Ứng dụng vào hệ thống 4.3.1 Sơ đồ input/output cho PLC 4.3.1 Sơ đồ input/output cho PLC