CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN CƠ SỞ MÔ HÌNH THIẾT KẾ
3.2. Xây dựng một số bài thực hành mẫu
3.2.1. Xây dựng bài thực hành mẫu trên mô hình băng tải phân loại sản phẩm
3.2.1.2. Hướng dẫn thực hành
Được xây dựng theo các bước thực hành tiêu chuẩn đã nêu.
a) Bước 1: Phân tích yêu cầu công nghệ.
Bài thực hành yêu cầu điều khiển băng tải chuyển động và phân loại sản phẩm theo kích cỡ bằng cảm biến tiệm cận và cảm biến quang, đồng thời đẩy sản phẩm ra khỏi băng tải bằng pittong nếu phát hiện đúng loại sản phẩm.
- Sản phẩm to: Sẽ được cảm biến tiệm cận X1, X2, X3 phát hiện sau đó di chuyển trên băng tải đến vị trí cảm biến X4 thì băng tải dừng và Pittong số 1 đẩy ra. Khi Pittong đẩy ra đến cuối hành trình cảm biến từ X10 phát hiện, Pittong lại thu về vị trí ban đầu.
- Sản phẩm trung bình: Sẽ được cảm biến tiệm cận X1, X2 phát hiện sau đó di chuyển trên băng tải đến vị trí cảm biến X5 thì băng tải dừng và Pittong số 2 đẩy ra. Khi Pittong đẩy ra đến cuối hành trình cảm biến từ X11 phát hiện, Pittong lại thu về vị trí ban đầu.
- Sản phẩm nhỏ: Sẽ được cảm biến tiệm cận X1 phát hiện sau đó di chuyển trên băng tải đến vị trí cảm biến X6 thì băng tải dừng và Pittong số 3 đẩy ra. Khi Pittong đẩy ra
- Sản phẩm lỗi: Kích thước quá nhỏ không được phát hiện bởi các cảm biến trên sẽ di chuyển theo băng tải đến cuối hành trình gặp cảm biến X7 thì băng tải dừng.
b) Bước 2: Xác định các tín hiệu điều khiển, các tín hiệu I/O
Dựa trên phân tích yêu cầu công nghệ trên, có thể phân ra các tín hiệu điều khiển sau:
- Điều khiển cho băng tải chạy bằng các tín hiệu điều khiển cài đặt trên biến tần. Các tín hiệu cần điều khiển băng tải đó là: Tần số chạy, thời gian tăng tốc, thời gian giảm tốc, chế độ điều khiển ngoài, hãm động năng…
- Điều khiển hành trình bằng PLC thông qua cảm biến tiệm cận và quang.
Bảng các tín hiệu I/O cho PLC:
Bảng 3.1: Các tín hiệu I/O Loại Địa chỉ
thiết bị Tên thiết bị Hoạt động
X0 Tin hiệu khởi động
Nút nhấn ON băng tải chạy X13 Tín hiệu dừng dạng
Nút nhấn ON băng tải dừng
X1 CB thấp ON khi sản phẩm được phát hiện X2 CB trung bình ON khi sản phẩm được phát hiện X3 CB cao ON khi sản phẩm được phát hiện X4 CB xylanh Y1 ON khi sản phẩm được phát hiện ở đầu
xylanh 1
X5 CB xylanh Y2 ON khi sản phẩm được phát hiện ở đầu xylanh 2
X6 CB xylanh Y3 ON khi sản phẩm được phát hiện ở đầu xylanh 3
X7 CB cuối băng tải ON khi sản phẩm được phát hiện ở cuối băng tải
X10 CB thân xylanh 1 ON khi xylanh 1 đẩy ra hết X11 CB thân xylanh 2 ON khi xylanh 2 đẩy ra hết Ngõ vào
X12 CB thân xylanh 3 ON khi xylanh 3 đẩy ra hết
Y0 Biến tần Khi Y0 ON động cơ băng tải quay Y1 Cơ cấu đẩy SP Đẩy SP nhỏ ra khỏi băng tải Y2 Cơ cấu đẩy SP Đẩy SP trung bình ra khỏi băng tải Ngõ ra
Y3 Cơ cấu đẩy SP Đẩy SP lớn ra khỏi băng tải
c) Bước 3: Thiết lập lưu đồ thuật toán cho bài thực hành
Từ yêu cầu về công nghệ chúng ta có thể xây dựng một lưu đồ thuật toán như sau
START
BĂNG TảI CHạY
SảN PHẩM TRUNG B×NH
SảN PHẩM NHá SảN PHẩM
LíN
X0
X1,X2,X3 X1,X2 X1
X4 X5 X6
PITTONG 1 qUAY TRở LạI
PITTONG 2 QUAY TRở LạI
PITTONG 3 qUAY TRở LạI
X10 X11 X12
bĂNG TảI DừNG PITTONG 1
ĐẩY SảN PHẩM RA
bĂNG TảI DừNG PITTONG 2
ĐẩY SảN PHẩM RA
bĂNG TảI DừNG PITTONG 3
ĐẩY SảN PHẩM RA
BĂNG TảI DõNG X13
SảN PHẩM lỗI X7
bĂNG TảI DừNG
LÊY SảN PHẩM RA
DõNG CH¦¥NG TR×NH Cã KH¤NG
Hình 3.3: Lưu đồ thuật toán cho băng tải phân loại sản phẩm
d) Bước 4: Lập trình cho bài thực hành
Để lập trình cho bài thực hành cần chia làm ba phần:
- Lập trình cài đặt cho biến tần bằng tay trên phím điều khiển - Lập trình cho PLC bằng phần mềm GX-Developer
*) Lập trình cài đặt cho biến tần FR E-500
Tiến hành cài đặt cho biến tần FR E-500 bằng các phím nhấn trên bảng điều khiển.
Yêu cầu sinh viên cài những thông số chính. Tốc độ băng tải chạy vừa phải. Thời gian tăng tốc và giảm tốc nhỏ để tránh quán tính khi vật thể đi qua cảm biến
Các thông số cần quang tâm:
- Pr1: Tần số lớn nhất.
- Pr2: Tần số nhỏ nhất.
- Pr3: Tần số chạy cơ bản.
- Pr7: Thời gian tăng tốc.
- Pr8: Thời gian giảm tốc.
- Pr79: Lựa chọn chế độ hoạt động:
* Pr79 = 1: Chế độ hoạt động bằng phím nhấn.
- Tần số cài đặt bằng phím nhấn trên thân biến tần.
- Tín hiệu khởi động bằng phím nhấn forward, reverse.
* Pr79 = 2: Chế độ hoạt động ngoài.
- Tần số chạy điều chỉnh bằng biến trở.
- Tín hiệu khời động bên ngoài bằng STF,STR.
* Pr79 = 3: Chế độ kết hợp
- Tần số cài đặt bằng phím nhấn trên thân biến tần.
- Tín hiệu khởi động bên ngoài bằng STF,STR.
* Pr79 = 4: Chế độ kết hợp
- Tần số chạy điều chỉnh bằng biến trở.
- Tín hiệu khời động bằng nút forward, reverse.
Có thể cài đặt thông số mẫu cho biến tần như sau:
- Pr1 = 100Hz - Pr2 = 10Hz - Pr3 = 50Hz - Pr7 = 0,5 S - Pr8 = 0,5 S - Pr79 = 2( hoặc 3)
*) Lập trình cho PLC bằng phần mền GX-Developer :
Sinh viên phải tự suy nghĩ để lập trình ra chương trình bằng nhiều cách khác nhau. Các chương trình phải đảm báo tính logic, đơn giản, ngắn gọn và dễ hiểu.
Sau đây là chương trình mẫu Ladder Diagram được viết bằng GX-Developer:
*) Thiết kế màn hình HMI giám sát hoạt động băng tải phân loại sảm phẩm Sử dụng phần mềm GT- Designer để thiết kế giao diện HMI cho băng tải vừa lập trình.
những giao diện đẹp mắt. Khi sử dụng phần mềm cần khai báo đúng loại màn hình GOT và kiểu PLC thì chương trình mới chạy. Đồng thời yêu cầu các giao diện phải đơn giản sát với chương trình vừa lập trình.
Phần mềm GT-Designer tương đối thân thiện và dễ sử dụng. Sinh viên có thể đọc thêm trên sổ tay hướng dẫn của hãng.
Đây là một màn hình GOT mẫu. Có thể cho sinh viên tham khảo.
Hình 3.4: Màn hình lập trình HMI-GOT e)Bước 5: Kết nối các thiết bị vào ra cho PLC:
Sau khi đã lập trình song và kiểm tra lại chương trình kỹ càng. Giáo viên sẽ cho sinh viên đấu nối các thiết bị. Trong quá trình đấu nối cần giám sát kỹ càng và kiểm tra lại đảm bảo tính an toàn cho mô hình cũng như sinh viên
Sinh viên bắt buộc phải đấu nối theo sơ đồ sau:
L N S\S X0 X1 X2
C0 Y0 C1 Y1 C2 Y2
M
AC ~220V
AC ~220V
R S STF STR
RH RM
RL SD
U V X3 X4 X5 X6 X7 W
Y3 C3
N©u
Cảm Biến
0V 24VDC
Y4 Y5 Y6 Y7
Xanh
§en
L N 0V 24VDC
X10 X11 X12 X13 X14 X15
C4 Y10 Y11
N©u Cảm BiếnXanh
24VDC
24VDC 0VDC
Cảm biến thân xi lanh
Van diện từ Nót nhÊn
L N
Hình 3.5: Sơ đồ đấu dây f) Bước 6: Chạy chương trình.
- Sau khi đã hoàn tất công việc đấu dây, sinh viên tiến hành nạp chương trình vào PLC và tiến hành chạy thử chương trình. Nếu thấy sai thì dừng quá trình và sửa lại chương trình.
2. Hướng dẫn thường xuyên
- Trong quá trình thực hành đưa ra những câu hỏi sáng tạo. Những gợi mở khác nhau để sinh viên sáng tạo ra nhưng chương trình mới.
- Thay đổi cách đấu dây để sinh viên linh hoạt hơn trong chương trình của mình.
3. Rút kinh nghiệm
- Sau khi bài thực hành kết thúc, sinh viên cần đúc rút ra kinh nghiệm lập trình cho các bài thực hành tiếp theo.