Để viết được chữ P ta cần xác định đường đi của đầu bút. Ta đặt bút ở vị trí góc trái của chữ P (vị trí thứ 1)
Để đầu bút di chuyển từ vị trí thứ 1 tới vị trí thứ 2, ta sử dụng khối lệnh INC-1 để đầu bút di chuyển 1 đoạn thẳng dài 5cm.
88
Để đầu bút di chuyển từ vị trí thứ 2 tới vị trí thứ 3, ta sử dụng khối lệnh INC-1 để đầu bút di chuyển 1 đoạn nằm ngang dài 1,5cm
Để đầu bút di chuyển từ vị trí thứ 3 tới vị trí thứ 4, ta sử dụng khối lệnh INC để vẽ cung tròn và cần xác định bán kính của cung trịn (1,5cm), điểm cuối của cung trịn (vị trí thứ 4):
89
Để đầu bút di chuyển từ vị trí thứ 4 tới vị trí thứ 5, ta sử dụng khối lệnh INC để đầu bút tiếp tục vẽ 1 đoạn thẳng nằm ngang:
Cứ như vậy tới vị trí thứ 6 quay về vị trí thứ 1 rồi nhấc đầu bút lên di chuyển 1 đoạn tới vị trí thứ 7 rồi đặt bút xuống và vẽ tiếp tục. Sau khi vẽ tới vị trí 10 thì ta nhấc đầu bút lên và di chuyển với vị trí cách vị trí thứ 1 nằm ngang 1 đoạn 5cm để tiếp tục chờ lệnh viết chữ tiếp theo.
Để có thể điều khiển đầu bút hoạt động thì ta cần nạp chương trình vào R16MTCPU, ta kết nối các khối lại với nhau (sau mỗi lệnh K ta cần lệnh G0 để khi hồn tất K xong rồi thì chương trình mới chuyển sang K mới, nếu như khơng có lệnh G0 thì chương trình sẽ liên tiếp hoạt động các K liền nhau mà khơng có theo thứ tự, khi đó chương trình sẽ báo lỗi):
90
Ở đây chúng ta thêm khối lệnh F10 (SET M1504) và F11 (RST M1504) để khi hoạt động chương trình chữ P thì các chương trình khác sẽ khơng hoạt động được, khi chương trình chữ P hoạt động xong thì các chương trình khác mới hoạt động được.
Để kích hoạt chương trình chữ P từ MT Developer2 thì chúng ta cần kích hoạt chương trình bên GX Works3:
91
Ở đây chúng ta dùng rờ le trung gian M15 của PLC để khởi động chương trình chữ P.
Để kích hoạt rờ le trung gian M15 của PLC ta cần thêm một phần mềm trung gian để giao tiếp giữa người và máy là GT Designer3 và GT Softgot1000. Ở phần mềm GT Designer3 ta định địa chỉ của chữ P là M15:
Ta khởi động chương trình GT Softgot1000 lên và mở thư mục chứa file GT Designer3 mà chúng ta vừa khởi tạo và bắt đầu nhấn vơ chữ P, khi đó hệ thống sẽ vẽ chữ P.
Xây dựng Thư viện chữ cái
92 Chương trình mẫu một số chữ cái:
Chữ A
93 Chương trình GX Works3:
94 Chương trình GT Designer3:
Để khởi động chương trình chữ A tới chữ Z ta dùng các rờ le trung gian của PLC theo thứ tự từ M0 tới M25.
95
CHỨC NĂNG PHAY
Tóm tắt
Nội dung Chương này sẽ nêu bật các vấn đề sau đây: - Lập trình cho máy CNC phay hình lá cờ Việt Nam - Lập trình cho máy CNC phay logo của hãng Mitsubishi
Nội dung Chuẩn bị
- Kiểm tra tình trạng Máy: Máy khơng có dấu hiệu bất thường, trạng thái máy đang tắt nguồn điện
- Thay đầu công cụ: Đầu phay - Thay gỗ trên bàn gia cơng
Lập trình cho máy CNC phay hình lá cờ Việt Nam 7.2.2.1 Yêu cầu hoạt động
Sau khi nhấn nút START trên hộp nguồn để cấp nguồn cho máy, Máy tự động chuyển về vị trí HOME. Sau đó, khi nhấn chạy chương trình trên màn hình HMI thì máy phay lên mặt gỗ hình ngơi sao 5 cánh.
7.2.2.2 Lập trình để hệ thống CNC hoạt động
Phần mềm GX Works3
96
- Ở đây chương trình để phay lá cờ là chương trình số 8 từ MT Developer2
nên mình sẽ dùng rờ le trung gian M29 từ phần mềm GX Works3 để bật chương trình phay lá cờ lên.
97
Phần mềm MT Developer2
- Đầu tiên ta sẽ tạo chương trình phay lá cờ từ MT Developer2 tương tự như chữ cái. Ta sẽ điều khiển chuyển động của mũi phay giống như đầu viết nhưng khác ở chỗ là ta phải cho chạy mũi khoan trước rồi mới phay. Đây là chương trình mẫu:
98
- Đầu tiên chúng ta tạo giao diện để điều khiển trên GT Designer3
Phần mềm Softgot1000
Sau khi lưu giao diện trên phần mềm GT Designer3 thì chúng ta mở phần mềm Softgot1000 và mở thư mục chứa giao diện mà chúng ta đã lưu lên rồi điều khiển đầu mũi phay.
99
Lập trình cho máy CNC phay hình logo của hãng Mitsubishi 7.2.3.1 Yêu cầu hoạt động:
- Sau khi nhấn nút START trên hộp nguồn để cấp nguồn cho máy, Máy tự động chuyển về vị trí HOME
- Nhấn nút Phay trên màn hình chính của HMI: Màn hình chuyển sang cửa sổ các biểu tượng, nhấn nút logo máy bắt đầu phay hình logo của hãng Mitsubishi trên mặt gỗ.
7.2.3.2 Lập trình để hệ thống CNC hoạt động
GX Works3:
- Tương tự như chương trình phay lá cờ, chương trình ở đây ta chọn là chương trình số 10 từ phần mềm MT Developer2
100
MT Developer2:
- Đầu tiên ta sẽ tạo chương trình phay logo hình Mitsubishi từ MT Developer2 tương tự như chữ cái. Ta sẽ điều khiển chuyển động của mũi phay giống như đầu viết nhưng khác ở chỗ là ta phải cho chạy mũi khoan trước rồi mới phay. Đây là chương trình mẫu:
101
CHỨC NĂNG CHUYỂN SẢN PHẨM LƯU KHO
Tóm tắt
Nội dung Chương này sẽ nêu bật các vấn đề sau đây:
- Điều khiển băng tải kết hợp máy CNC để thực hiện chuyển và cất sản phẩm vào kho
- Điều khiển băng tải kết hợp máy CNC để thực hiện lấy sản phẩm từ kho và chuyển ra ngoài bằng băng tải.
Nội dung Chuẩn bị
- Kiểm tra tình trạng Máy: Máy khơng có dấu hiệu bất thường, trạng thái máy đang tắt nguồn điện
- Thay đầu công cụ: Đầu tay gắp
- Khơng đặt vật dụng gì trên bàn gia cơng
Cất kho
8.2.2.1 Yêu cầu hoạt động:
- Sau khi nhấn nút START trên hộp nguồn để cấp nguồn cho máy, Máy tự động chuyển về vị trí HOME
- Nhấn biểu tượng DUA trên màn hình chính của máy tính (trên phần mềm Softgot1000) và chọn vị trí cần cất hàng vào: Băng tải hoạt động, chuyển sản phẩm về cuối băng tải (cảm biến phát hiện) thì dừng lại.
- Máy CNC đưa tay gắp đến gắp vật trên băng tải và di chuyển đặt vật lên vị trí mà mình đã chọn.
- Băng tải hoạt động trở lại để sẵn sàng đợi lệnh tiếp theo. - Hệ thống cứ thế làm việc.
- Nhấn nút HOME trên màn hình máy tính (trên phần mềm Softgot1000): Máy CNC trở về vị trí HOME, băng tải dừng. Hệ thống ngưng hoạt động.
8.2.2.2 Chương trình GX Works3
Chúng ta tạo chương trình đưa hàng vào kho cho từng vị trí một rồi liên kết với phần mềm Softgot1000 để chọn vị trí chúng ta muốn đưa hàng vào.
102
K36 tới K55 tương ứng với 20 vị trí ở kho hàng mà chúng ta cần chuyển hàng vào. Khi chúng ta kích rờ le trung gian (từ M31 tới M50) từ giao diện Softgot1000 của PLC thì hệ thống sẽ tự động đưa hàng từ băng tải vào kho hàng với các vị trí tương ứng. M1504 là lệnh từ chương trình chúng ta tạo bên MT Developer2 để ngăn không cho các chương trình khác chạy khi chúng ta đang hoạt động chương trình này như mình có giải thích ở trên (Viết chữ p.101).
8.2.2.3 Chương trình MT Developer2
Chúng ta sẽ tạo chương trình điều khiển tay gắp gắp hàng từ băng tải, khi nhấn chọn vị trí thì băng tải hoạt động, hàng được đưa vào qua cảm biến thì sau 0,5 giây băng tải sẽ dừng và tay gắp đến vị trí gắp hàng đưa hàng lên vị trí ta chọn.
103
F10 với F11 là set và rst M1504 để ngăn chặn mấy chương trình khác hoạt động khi hệ thống đang hoạt động
F3,F4 là khởi động và dừng băng tải
G4 là tín hiệu cảm biến trên băng tải
G5,G1,G2 là timer với thời gian 0,5s , 1s, 2s
F1,F2 là mở và đóng tay gắp
Các K cịn lại là các toạ độ di chuyển của tay gắp thoả mãn đường đi mà chúng ta muốn tay gắp di chuyển - Các vị trí khác tương tự như vậy.
8.2.2.4 Chương trình Softgot1000
Chúng ta tạo giao diện trên GT Designer3 rồi lưu lại. Mở phần mềm
Softgot1000 lên rồi mở thư mục chứa giao diện mà chúng ta đã tạo trên GT Designer3. Chương trình sẽ tạo giao diện y như trên màn hình HMI. Cơng việc của chúng ta là nhấp chuột vào từng danh mục rồi điều khiển.
104
105
Lấy hàng ra khỏi kho 8.2.3.1 Yêu cầu hoạt động
- Sau khi nhấn nút START trên hộp nguồn để cấp nguồn cho máy, Máy tự động chuyển về vị trí HOME
- Nhấn biểu tượng LAY trên màn hình chính của máy tính (trên phần mềm Softgot1000) và chọn vị trí cần lấy hàng ra.
- Máy CNC đưa tay gắp đến gắp vật trên kho hàng và di chuyển đặt vật lên băng tải.
- Băng tải hoạt động chuyển sản phẩm ra ngồi sau 3 giây thì ngừng. - Hệ thống cứ thế làm việc.
- Nhấn nút HOME trên màn hình máy tính (trên phần mềm Softgot1000): Máy CNC trở về vị trí HOME. Hệ thống ngưng hoạt động.
8.2.3.2 Chương trình GX Works3
Tương tự như chương trình cất hàng vào kho, chúng ta tạo chương trình lấy hàng ra khỏi kho cho từng vị trí một rồi liên kết với phần mềm Softgot1000 để chọn vị trí chúng ta muốn lấy hàng ra.
106
K56 tới K75 tương ứng với 20 vị trí ở kho hàng mà chúng ta cần lấy hàng ra. Khi chúng ta kích rờ le trung gian (từ M51 tới M70) từ giao diện softgot1000 thì hệ thống sẽ tự động lấy hàng từ kho hàng ra băng tải với các vị trí tương ứng.
8.2.3.3 Chương trình MT Developer2
Chúng ta sẽ tạo chương trình điều khiển tay gắp, tay gắp sẽ tiến đến vị trí của hàng trên kho rồi tiến hành gắp hàng đưa xuống băng tải để đưa ra ngồi.
Vị trí thứ nhất:
F10 với F11 là set và rst M1504 để ngăn chặn mấy chương trình khác hoạt động khi hệ thống đang hoạt động
Các K cịn lại là vị trí mà chúng ta muốn tay gắp chuyển động
8.2.3.4 Chương trình Softgot1000
Chúng ta tạo giao diện trên GT Designer3 rồi lưu lại. Mở phần mềm
107
Chương trình sẽ tạo giao diện y như trên màn hình HMI. Cơng việc của chúng ta là nhấp chuột vào từng danh mục rồi điều khiển.
108
XỬ LÝ LỖI
Tóm tắt
Nội dung Chương này sẽ nêu bật các vấn đề sau đây: - Các lỗi đã gặp trong quá trình lập trình và vận hành - Cách khắc phục và những lưu ý liên quan
Nội dung
Lỗi chạy chương trình khi servo chưa ở chế độ ON
Mã lỗi: 1901H
109
Khắc phục: Ta thêm thời gian delay sau lệnh để servo on rồi sau đó mới cho chạy chương trình.
Ví dụ: Trong chương trình dưới sau khi chạy chương trình SERVO ON ta cho delay 3s sau đó mới chạy chương trình HOME
110
Truyền thơng dữ liệu giữa R04CPU và R16MTCPU
Do yêu cầu của việc lập trình nên ta cần phải truyền thơng được các dữ liệu như X, Y, M, D, B, W giữa 2 CPU
Hướng xử lý: Thiết lập Refresh Device trên MT WORK2 cho R16MTCPU và trên GX WORK3 cho R04CPU
MT Work2:
Ta vào R Series Common Parameter > System Parameter > Multiple CPU Setting > Chọn Refresh (END) Setting
111 Thiết lập các Device Receive và Send ví dụ như sau:
112
GX Work3:
Ta vào System Parameter > Multiple CPU Setting > Chọn CPU Buffer Memory Setting
113
Điều khiển và vận hành bằng G-Code
Do yêu cầu vận hành bằng G-code được đặt ra cho máy CNC 3 trục nhưng do thời gian có hạn và gặp nhưng khó khăn nhất định trong q trình lập trình nên nhóm chỉ đưa ra những gì đã làm được trong quá trình tìm hiểu.
Cách add thư viện G-code trong MT-WORK2
114
Trong MT-WORK chọn Tools > Install > Installation of add-on function > chọn đường dẫn đến file Gcode_Ctrl.adm sau đó tiến hành add-on
Cách nạp chương trình G-code bằng file .gcd
File.gcd có thể được tạo ra bằng các phần mềm chuyên dụng ở đây nhóm tụi em sử dụng phần mềm Asprise
Trong MT-WORK chọn Online > G-code Program Operation > Write to Motion CPU
115
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Kết luận
Được sự hướng dẫn và góp ý tận tình và quan tâm của thầy Võ Trung Thư, đề tài đã hoàn thành đúng thời gian quy định và yêu cầu về nội dung đề tài.
Đề tài đã đạt được một số kết quả nhất định, đã điều khiển được các trục khi dùng ngơn ngữ SFC, lập trình PLC họ iQ-R, thiết kế và vận hành HMI… đem lại nhiều ý nghĩa thực tiễn. Nội dung đề tài mang tính thiết thực, đó là sự bổ sung nguồn tài liệu tham khảo bằng tiếng Việt, có thể xem đây như một bức tranh tổng quát hệ thống mơ hình CNC ba trục, giúp các bạn sinh viên có thể hiểu và thực hiện lại mơ hình này một cách nhanh chóng rút gọn thời gian hơn.
Hiện tại, mơ hình đã viết (phay) được một số đường cơ bản như đường thẳng, đường trịn,… Nhưng hoạt động của mơ hình vẫn cịn nhiều hạn chế, đơn sơ và chưa bắt kịp được xu hướng của thế giới. Để bắt kịp được chúng ta phải cho hệ thống hoạt động trên không gian 3D và kết hợp các phần mềm để khơng cịn phải tự tay lập trình đường đi của mũi phay cũng như chữ viết nữa, điều đó chính là điểm yếu của mơ hình mà chúng em đang vấp phải.
Để khắc phục những hạn chế nêu trên thì chúng ta phải tiếp tục nghiên cứu một ngơn ngữ mới đó chính là ngơn ngữ Gcode (ngơn ngữ chuyên dùng cho các máy CNC từ trước tới nay). Chúng em đã tạo được chương trình Gcode tiêu chuẩn nhưng khi nạp vào PLC lại hiện lỗi. Một số vấn đề sau đây nếu khắc phục được, chúng em nghĩ mơ hình sẽ chạy thành công trên không gian 3D, mở ra một chương mới và có thể nếu cải tiến chúng ta sẽ bắt kịp xu hướng của thế giới:
R16MTCPU là CPU cơ bản nhất nên hãng Mitsubishi chưa cập nhật tính năng chương trình Gcode
Thiếu file thư viện Gcode để nội suy các chương trình Gcode mà chúng ta nạp vào PLC
116
Hướng phát triển
Đề tài chỉ thực hiện trong thời gian có hạn nên em tập trung thực hiện, nghiên cứu những vẫn đề cơ bản xung quanh đề tài như: nghiên cứu các mô đun PLC họ iQ-R sử dụng trong mơ hình, các mơ đun điều khiển servo, động cơ servo và cách lập trình điều khiển. Đồng thời cũng do kiến thức và kinh nghiệm có hạn nên trong quá trình thực hiện sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong các Thầy (Cơ) đóng góp ý kiến để đề tài này được phát triển và hoàn thiện hơn.
Hướng phát triển thêm là các sinh viên nghiên cứu sau này sẽ tiếp tục nghiên cứ phát triển mơ hình CNC 3 trục theo hướng sử dụng G-code dựa trên những tài liệu mà nhóm tụi em đã tìm hiểu được để có thể điều khiển các trục vẽ được nhiều hình và chi tiết khó hơn và cải thiện những nhược điểm mà mơ hình cịn gặp phải.
Cuối cùng em mong muốn nhiều trường đại học, cao đẳng sẽ có nhiều hướng