Qua việc tính tốn chọn các phần tử thủy lực phù hợp với các số liệu đưa ra cho việc thiết kế ta lắp ráp các phần tử này lại với nhau thành một hệ thống.
Sơ đồ hệ thống thủy lực của máy ép nhựa:
CHƯƠNG 4 :THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN:
Trong các chương trước ta đã tính tốn,thiết kế các phần tử thủy lực,cũng như cách lắp rắp các phần tử này với nhau để tạo nên 1 hệ thống hồn chỉnh của máy ép nhựa.Để cho máy ép nhựa hoạt động theo sự chu trình và sự tính tốn thì ta cần phải điều khiển nĩ.Do đĩ trong chương này ta sẽ xây dựng một chương trình điều khiển hồn chỉnh để thấy được một cách trực quan hoạt động của máy như thế nào.
Hệ thống điều khiển phải được thực hiện theo một chu trình tự động và liên tục.
Trong quá trình hoạt đơng của hệ thống.Cĩ nhiều tình huống xảy ra đặt biệt là về vấn đề an tồn lao động.Để đảm bảo an tồn lao động ta cần phải thiết kế các nút nhấn chức năng để dừng hệ thống một cách đột ngột.Sau đĩ nhấn nút khởi động thì chương trình sẽ tiếp tục thực hiện cơng việc sau thời điểm dừng cho đến hết chu trình làm việc của máy.Ta sẽ thấy một cách trực quan trong phần mơ phỏng.
Đẩy rơi sản phẩm yes Mở khuơn hết Mở khuơn yes
4.2 Phân tích chu trình hoạt động của máy ép nhựa:
Chu trình hoạt động của máy ép phun nhựa như sau:
Sau khi nhấn nút khởi động,máy thực hiện:
+Bước 1:pistong (mang tấm khuơn di động) đi vào đĩng khuơn lại. Đến cuối hành trình thì dừng lại.
+Bước 2: Trục vít tiến vào bắt đầu phun nhựa.
+Bước 3: Sau khi phun nhựa xong,trục vít lùi ra,đồng thời động cơ dầu làm quay trục vít được khởi động.Trục vít lùi cuối hành trình thì động cơ dầu cũng dừng lại. +Bước 4: Pistong A lùi ra để mở khuơn.
+Bước 5: Pistong C( dùng để đẩy sản phẩm) tiến vào. +bước 6: Pistong C lùi lại.
Khi kết thúc ,nếu nút khởi động vẫn cịn tác dụng thì chu trình được lặp lại
4.3 Mạch điều khiển chương trình bằng phần mền Automation studio:4.3.1 Mạch điều khiển bằng tín hiệu điện: 4.3.1 Mạch điều khiển bằng tín hiệu điện:
Khi đĩng nút Start mạch điện được kết nối với với nguồn điện.Lúc này các cơng tắc hành trình bắt đầu nhận được tín hiệu làm xy lanh di chuyển theo chu trình đã được lập trình trong phần mền mơ phỏng này. Trong chương trình này cĩ các cơng tắc hành thường đĩng,thường mở,các cuộn dây điện, solenoid và timer.Khi nhận được tín hiệu từ các cảm biến hành trình thì cơng tác hành trình thường mở sẽ đĩng lại cho dịng điện chạy qua,khi khơng cĩ tín hiệu thì nĩ sẽ hở,ngắt dịng điện. Cịn cơng tắc thường đĩng thì hoạt động ngược lại,bình
thường khơng cĩ tín hiệu điện thì cơng tắc đĩng, khi cĩ tín hiệu điện thì cơng tắc hở và ngắt dịng điện. Các cuộn dây đĩng vai trị trung gian điều khiển các tín hiệu cơng tắc đĩng mở của chương trình.khi cĩ tín hiệu điện các cuộn dây sẽ chuyển thành màu đỏ trong chương trình mơ phỏng.Các solenoid cũng hoạt động tương tự. Khi cĩ tín hiệu nĩ sẽ chuyển thành màu đỏ trong chương trình, đồng thời khi cĩ tín hiệu thì các solenoid sẽ điều khiển, chỉnh hướng hoạt động các valve phân phối, từ đĩ bộ phận chấp hành là xy lanh di chuyển theo hướng đã định trong chương trình.
Mạch điều khiển điện:
4.3.2 Điều khiển bằng PLC:
Automaton Studio hỗ trợ người sử dụng lập trình PLC để điều khiển các cơ cấu chấp hành thủy lực, khí nén trong điều khiển tự động. Trong thư viện của phần mềm này hỗ trợ lập trình Ladder của các hãng như Seimens, Allen Bradley. Khi kết nối với card giao tiếp I/O riêng của phần mềm Automation Studio người sử dụng cĩ thể mơ phỏng chương trình PLC với thiết bị thực. Trong thư viện của phần mềm này số lượng cổng I/O cho phép tối đa là 32.
CHƯƠNG 5: MƠ PHỎNG
Để cĩ một cái nhìn tổng quan về hoạt động của máy ép nhựa thì việc mơ phỏng quá trình hoạt động của máy ép nhựa là thật sự cần thiết.Quá trình mơ phỏng được thực hiện theo trình tự sau:
Dùng phần mền automation studio để mơ phỏng.
Lấy các phần thủy lực trong thư viện của phần mền, như đã tính tốn trong chương 3
Kết nối các phần tử thủy lực này lại thành một hệ thống hồn chỉnh của máy ép nhựa.
Đưa ra chương trình điền khiển hệ thống bằng điện và PLC.
Vì máy ép nhựa cĩ kết cấu phức tạp và cồng kềnh.Do đĩ trong chương trình mơ phỏng này ta chỉ mơ phỏng các phần tử thủy lực mà cơ cấu chấp hành là các xy lanh và motor thủy lực để thấy được trình tự hoạt động của từng cơ cấu chấp hành theo mỗi thời điểm khác nhau.
5.1 Mạch thủy lực hoạt động theo kết quả mơ phỏng bằng automation studio:
5.2 Mơ phỏng trên máy tính:
Mơ phỏng hoạt động của máy bằng phần mền automation studio.File mơ phỏng xem video.
Qua file mơ phỏng ta thấy chu trình hoạt động của máy thực hiện theo đúng trình tự ta đã thiết kế cho hệ thống điều khiển ở chương 4 .Do đĩ phần thiết kế ở chương 4 là phù hợp.
KẾT LUẬN:
Những kết quả đạt được:
Qua luận văn này ta đã tìm hiểu về ngành nhựa. Tình tình phát triển của ngành ở thời điểm hiện tại và tương lai. Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của máy ép phun nhựa , cũng như đưa ra được cấu tạo từng cụm bộ phận của máy. Từ đĩ tính tốn thiết kế cho hệ thống thủy lực của máy với một lực ban đầu là 5000(KN).
- Hiểu rõ về cấu tạo,nguyên lý hoạt động cua máy ép nhựa. - Hiểu và thiết kế hệ thống thủy lực phục vụ cho vận hành máy.
- Mơ phỏng thành cơng hoạt động của máy bằng phần mền automation studio.
Những hạn chế của luận văn:
- Chưa cĩ mơ hình thực tế để kiểm chứng.
- Hệ thống điều khiển chỉ thiết kế PLC. Cần tìm hiểu thêm về board mạch điện điều khiển dùng vi xử lý.
- Chưa thiết kế được nút reset trong chương trình điều khiển. - Chưa thiết kế được bộ phận kiểm sốt nhiệt độ.
Hướng phát triển trong tương lai:
- Thiết kế một bộ điều khiển hồn chỉnh cho máy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Michael J Pinches , John G Ashby .Power hydraulic.
[2] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển . Tinh tốn thiết kế hệ dẫn động cơ khí- tập1, tập2. [3] Lê Khánh Điền . Vẽ kỹ thuật cơ khí.
[4] Lê Hồi Quốc – Chung Tấn Lâm. PLC trong điều khiển các quá trình cơng nghiệp.Bộ điều khiển khả lập trình plc.
Tài liệu trên Internet
[5] Http: Hydraulics.com.vn [6] Http: Automationstudio.com
[7] Http://www.injection-molding-resource.org/injection-molding-machines/