3.4.2 Cấu trúc PLC hoàn chỉnh
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM bên
trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào /ra.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hồn chỉnh cịn đi kèm thêm một đơn vị lập trình
bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hồn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị lập trình
là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phịng, chỉ khi nào chương
trình đã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối
với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và
kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422,
RS48
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN Senser sw Thiết bị điều khiển Hình 3. 26 Sơ đồ nguyên lý mạch PLC 3.4.3 Nguyên lý hoạt động
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong
chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới
các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu
song song:
♦ Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
♦ Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
♦ Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC.
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ chuyển
tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Neu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.
Hình 3. 27 Địa chỉ truyền thông PLC
Một chu kỳ bao gồm đọc tín hiệu đầu vào, thực hiện chương trình, truyền thông nội, tự kiểm tra lỗi, gửi cập nhật tín hiệu đầu ra được gọi là 1 chu kỳ qt hay 1 vịng qt (Scan Cycle).
Thường thì việc thực hiện một vòng quét xảy ra trong thời gian rất ngắn (từ lms- 100ms). Thời gian thực hiện vòng quét này phụ thuộc vào tốc độ xử lý lệnh của
PLC, độ dài ngắn của chương trình, tốc độ giao tiếp giữa PLC và thiết bị ngoại vi.
BÁO CÁO ĐÒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
3.4.4 Đánh giá ưu nhược điểm của PLCƯu điềm: Ưu điềm:
1. Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp. 2. Hồn tồn tin cậy trong mơi trường công nghiệp.
3. Giao tiếp được với các thiết bị thơng minh khác như: máy tính, nối mạng, các môi Modul mở rộng.
4. Dễ dàng thay đổi chương trình theo ý muốn
5. Mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng trong việc bảo quản và sửa chữa 6. Thực hiện được các thuật tốn phức tạp và độ chính xác cao.
Nhược điềm:
1. Giá thành phần cứng cao, một số hãng phải mua thêm phần mềm để lập trình. 2. Địi hỏi người sử dụng phải có trình độ chuyên môn cao.
3.4.5 ứng dụng của PLC trong công nghiệp hiện đại
Từ những ưu điểm vượt trội trên, hiện nay PLC đã được ứng dụng trong nền công
nghiệp với rất nhiều lĩnh vực như:
+ Công nghệ sản xuất: sản xuất giấy, sản xuất thuỷ tinh, sản xuất xi măng, sản xuất xe ôtô, sản xuất vi mạch, may công nghiệp, lắp giáp Tivi, chế tạo linh kiện bán dẫn, đóng gói sản phẩm
+ Xử lý hố học, Chế biến thực phẩm + Hệ thống nâng vận chuyển
+ Điều khiển hệ thống đèn giao thông + Quản lý tự động bãi đậu xe
+ Hệ thống báo động....
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
Laptop t
Nguồn 1—S Aptoniat I—-S PLC <------------------------------------ 1 Câm biến tiệm
1—V
cận t 1, ĩ Driver «=> Động cơ «=4> Cơ cấu chấp hành
Hình 3. 28 Sơ đồ ngun lí mạch điều khiển
3.4.6 Xác định chân ngõ ra PLC
Hiện nay PLC có 2 loại đầu ngõ ra số phổ thơng hiên nay là Relay (MR) và
Transitor (MT), chính vì vậy trước khi đấu nối cần phải kiểm tra kỹ càng để chuẩn
bị cho sơ đồ đấu nối, tránh việc hư hỏng thiết bị.
Hình 3. 29 FX1N- 14MR- ES/ƯL
Ngõ ra Relay
ưu điểm:
Sử dụng được cả điện áp 1 chiều (<30 VDC) và điện áp xoay chiều (<240 VAC).
Có thể sử dụng với nhiều điện mức khác nhau, dòng điện định mức lên tới
2A.
Nhược điểm:
- Đóng ngắt bằng tiếp điểm cơ khí, độ bền khơng cao.
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
- Tần số đóng ngắt nhỏ (~lHz)
Ngõ ra Transitor:
Hình 3. 30 FX1S-10MR-ESS
ưu điểm:
- Đóng ngắt bằng phụ kiện bán dẫn nên có độ bền cao, tốc độ đóng ngắt
nhanh.
- Có thể sử dụng để để phát sung tốc độ cao 100Khz, 200Khz, 500Khz. - Chịu được số lần đóng ngắt lớn
Nhược điểm:
- Khả năng chịu dịng thấp (0.5A).
- Khơng sử dụng được điện áp xoay chiều.
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỀN MINH TUẤN
Kết Luận:
Do nhu cầu làm việc của máy trên một nguồn áp cố định, với việc sử dụng ngõ ra PLC để phát xung điều khiển động cơ bước yêu cầu với tần số đóng ngắt nhiều và tăng tuổi thọ làm việc cho máy, nên việc lựa chọn sử dụng PLC có ngõ ra Transitor la một lựa chọn hợp lý. Ta chọn PLC (FX3U-16MT ES-A)
♦ MiTSUBISW > B ELECTRIC
'|l'!
■ Hiihít ■. • h - -
Hình 3. 31 FX3U-32MT ES-A Hình 3. 32 FX3U- 16MT ES-A
Yêu cầu làm việc của máy cần điều khiển 3 trục nên ta chọn dòng FX3U để thỏa
mãn yêu cầu của công việc. FX3U-16MT ES-A là thế hệ thứ 3 của dong series Fx, với thiết kế nhỏ gọn của hãng Mitsubishi Electric-một hãng sản xuất PLC nổi tiếng
và khá phổ biến hiện nay nên chúng ta dễ dàng tiềm kiếm và có giá cả cạnh tranh .
FX3U Main Units with 16 I/O
Model Number FX3U-16MR/DS FX3U-16MR/ES FX3U-16MT/DSS FX3U-16MT/DS FX3U-16MT'ESS FX3U-16MTE
Stocked Item g s g s g Rating IJL’CUL-’ CE (EMC)
Integrated Inputs/Outputs 16 16 16 16 16 16
Power Supply 24','DC 100-240VAC 24VDC 24',DC 100-24ŨVAC 100-240',AC
Integrated Inputs g 5 8 8 g g
Integrated Outputs 6 g 8 g g g
Output Type Relay Relay Transistor (Source) Transistor (Sink; Transistor (Sources Transistor (Sir
Power Consumption (W) "C 30 25 7C 'in 30
Weight (kg) 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
Dimensions (W X H X D) mm 130 x 90x 86 130x90x86 130x90x86 130 x 90 x 86 130 X 90 X 88 130x90x 88
Hình 3. 33 Bảng thơng số kv tht PLC PX3U
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYÊN MINH TUÂN
3.4.7 Mạch PLC hồn chỉnh:
Hình 3. 34 Tủ điện hồn chỉnh
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
3.4.8 Mạch điều khiển động cơ bước Driver TB6600 :
Hình 3. 35 Driver TB6600
Thông số kỹ thuật:
+ Nguồn đầu vào là 9V - 42V. + Dịng cấp tối đa là 4A.
+ Ngõ vào có cách ly quang, tốc độ cao. + Có tích họp đo q dịng q áp. + Cân nặng: 200G.
+ Kích thước: 96 * 71 * 37mm.
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
Hiệu chỉnh cường độ dòng điện:
1(A) SW4 SW5 sw 4.0 1 1 1 3.5 0 1 1 2.0 1 0 1 2.5 0 0 1 2.0 1 1 0 1.5 0 1 0 1.0 1 0 0
Cài đặt bước cho Driver
Micro Pulse/rev SW1 SW2 SW3 OFF 0 0 0 0 1 200 0 0 1 1/2A 400 0 1 0 1/2B 400 0 1 1 1/4 800 1 0 0 1/8 1600 1 0 1 1/16 3200 1 1 0 OFF 0 1 1 1
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
3.5 Lưu ý:
-Đảm bảo an toàn lao động
-Bảo vệ các thiết bị điện
-Cần phải có kiến thức nhất định
-Lựa chon PLC phù hợp với yêu cầu của máy CNC
3.6 Kết luận:
-Phải có kiến thức về an tồn lao động
-Sử dụng các thiết bị bảo vệ mạch có chất lượng cao -Lựa chọn PLC phù hợp với mục tiêu yêu cầu
-Lựa chọn PLc có 3 chân phát xung độc lập, loại source, 8 in/out hoặc hơn
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỀN MINH TUẤN
7
Chương 4: Chê tạo máy 4.1 Lắp ráp.
4.1.1 Qui trình lắp máy.
Bước 1: lắp ráp, hàn khung
Bước 2: Lắp ráp các trụt, bàn trượt
Bước 3: Lắp ráp các cụm chi tiết với nhau
Bước 4: Lắp ráp động cơ, tủ điện
4.1.2 Tiến độ lắp ráp.
- Hàn và mài đánh bóng khung
Hình 4. 1 Hàn,đánh bóng khung
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN -Lắp trục vít me đai ổc
Hình 4. 2 Lắp ráp vít me đai ốc
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
-Lăp ráp các trục cịn lại
Hình 4. 3 Lăp ráp các trục
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
-Lắp ráp các chi tiết các trục (thanh trượt, con lăn,..)
Hình 4. 4 Lắp ráp các chi tiết nhỏ
-Lắp các trục lên khung
Hình 4. 5 Lắp các trục lên khung
BÁO CÁO ĐỊ ÁN TÓT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
-Kiêm tra , đo đạt, canh chỉnh lại cho khung
_ 2
Hình 4. 6 Kiêm tra lại kích thước khung
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
-Gia cơng các chi tiết cho máy
Hình 4. 7 Gia công các chi tiết máy
GVHD: nguyễn minh tuân
BÁO CÁO ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP
-Kiềm tta lại các chi tiết nhị
Hình 4.8 Lắp ráp kiểm tra các chi tiết trục
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
- Kiêm tra ngn điện dụng cụ căt
/s
s
Hình 4. 9 Kiêm tra nguôn điện dụng cụ căt
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
-Máy hồn chỉnh
i
Hình 4.10 Máy hoàn chỉnh
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
4.2 Lưu ý:
-Trong q trình gia cơng các chi tiết máy cần lưu ý phải gia cơng đúng kích
thước,hạn chế sai số, hạn chế gia cơng bằng tay -Địi hỏi kĩ thuật lắp ráp
-Chuẩn bị bản vẽ hoàn chỉnh
4.3 Kết luận:
-Có các chu trình ngun cơng rõ ràng,
-Áp dụng kiến thức đã học vào việc vận hành máy phay, máy tiện để gia cơng các chi tiết
-Chịu khó, khơng ngại khó khăn trong q trình làm việc -Thiết kế bản vẽ dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
Chương 5: Thử nghiệm và kết quả5.1 Vận hành 5.1 Vận hành 5.1.1 Sử dụng phần mềm hỗ trợ: GT Designer 2 Classic GT Designer 3 GT Simulator 3 GT SoftGOTlOOO 5.1.2 Cách vận hành: 5.1.2.1 Kiểm tra hệ thống Kiểm tra Aptomat
Kiểm tra cáp kết nối (cáp lập trình PLC Mitsubishi USB SC09-FX) Kiểm tra máy bom
Kiểm tra đường ống nước Kiểm tra điện gia công
5.1.2.2 Tiến hành gá đặt chi tiết gia công
5.1.2.3 Khởi động chưomg trình điều khiển PLC Mở phần mềm GT Disgner 3
• - =■ e s. o 3
Hình 5. 1 Giao diện khi mở chương trình
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUN MINH TN
Giao diện chính của phần mềm
Hình 5. 2 Giao diện chính của phần mềm
Kêtnơi với PLC Hình 5. 3 Kết nối với PLC Q ị * « « s L - x iM m o g tH X
BÁO CÁO ĐỊ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYEN MINH TUÂN Khởi động phần mềm SoftGOT 1000
Hình 5. 4 Khởi động phần mềm SoftGOTlOOO
Dao diện điều khiển chính
a ; PiOftct SciKtv’RepUc* •R f T Chế độ chạy bằng tay ■L ..JII ỊỊKĨS z 5<l«t * ctlfit fl p
Hình 5. 5 Giao diện điều khiển máy bằng tay
Position 1 Position 2 Position 3 Hole / .... A/; • ; . □• VI - tđ •U.I o 0-ị r • • ứ —■ riJ A T - U-Ị à] -6 Ma
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
Chê độ chạy auto
ị Vxw ỉ<iwn Comnwn Figui* Otyeíl Took Communication Antoo Hô<p
; _______ a ôijg^atóóôsỡg.ga
,-7>Q-Ojia ãằã ƠM » - 'X-. .«&■■ .ã- ísâi ã
i* *í ( ọ ’ ■ ’ ' i > i I Q 's O K D iX
Hình 5. 6 Giao diện điều khiển máy chạy tự động
5.1.2.4 Tiến hành khoan
Lưu ý:
-Ưu tiên an tồn lao động trong q trình vận hành máy -Bảo quản thiết bị
-Kiến thức về thiết kế mạch điều khiển còn hạn chế -Lựa chọn giá cả thiết bị phù hợp với túi tiền
Kết luận:
-Sử dụng thiết bị an tồn chất lượng cao
-Phải làm chủ được cơng nghệ
-Bảo quản thiết bị nơi khô ráo, thường xuyên kiểm tra bảo trì bảo dưỡng hệ thống dẫn động, hệ thống dẫn hướng
5.2 Thử nghiệm
-Chi tiết kiểm nghiệm:
+Vật liệu chi tiết kiểm nghiệm Thép Carbon
+Chi tiết hình vng 30x30 +ĐỘ dày 2.5mm
+Bề mặt mạ niken
Hình 5. 7 Chi tiết gia cơng
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYỄN MINH TUẤN
học:
-Dung dịch điện hóa: NaCL
whmw
vl KHƠNG IOD
Htd :Ỉ99,6O%KL
OỘẨM :ÍO,5%KL
NGÀY SÂN XUẤT: 01/07/2016
HẠN sừ DỤNG :3NẦM
MÃ sỏ LÓ : YF2016
■;ONG DẪN SỬ ĐỰNG: DÙNG TRONG THỰC PHÀM
BAO QUÀN NỚI KHÔ RÁO, THỐNG HÁT
KHỐI LƯỢNG T|HH:50k9
REGNO.C00/17O11
Hình 5. 8 Dung dịch điện phân
Tên sản phẩm: Sodium chloride
Tên khác: Natri clorua, muối tinh
Cơng thức hóa
NaCl
CAS: 7647-14-5
Hàm lượng: 99%
Xuất xứ: Việt Nam
- Ngồi công dụng làm gia vị trong nấu ăn, chế biến thực phầm, muối cịn có nhiều ứng dụng khác, từ sản xuất giấy, bột giấy cho đến cố định thuốc nhuộm trong công nghiệp dệt may và sản xuất
ứng dụng: vải, sản xuất xà phòng, chất tẩy rửa.