CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MỘT VÀI MÔ HÌNH THỰC HÀNH PHỤC VỤ GIẢNG DẠY MÔN HỌC PLC
2.3. Thiết kế mô hình băng tải phân loại sản phẩm, dán nhãn sản phẩm, đo chiều dài sản phẩm
2.3.2. Lựa chọn thiết bị cho mô hình
- Các thiết bị cần đơn giản dễ tìm và đa dạng được ứng dụng nhiều trong thực tế - Các thiết bị có giá thành và chức năng vừa phải phù hợp với một phòng thí nghiệm.
1. Chọn PLC:
Chọn : PLC FX1N-24MR, loại PLC nhỏ nhất của Mitsubishi.
Đặc tính:
- Số ngõ vào số: 8, ngõ ra số:8 dạng Relay - Nguồn cung cấp: 12-24 VDC.
- Có thể mở rộng 24 đến 128 ngõ vào/ra.
- Truyền thông RS232C, RS 485.
- Kích cỡ W x H x D: 90 x 90 x 75.
Sơ đồ chân PLC
.
GIAO DIệN hmI PLC Hệ THốNG BĂNG TảI
CảM BIếN
(BIếN TầN, vAN ĐIệN Từ...)
2. Chọn màn hình cảm ứng
- Chọn màn hình HMI F940GOT-LWD-E
Sử dụng loại màn hình này để tạo các hình ảnh đồ họa giúp điều khiển và giám sát hệ thống băng tải .
Hình 2.3: Màn hình HMI F940GOT-LWD-E
Kết nối HMI với PLC, nguồn 24VDC có thể dùng chung với PLC hoặc dùng riêng.
Kết nối màn hình GOT với PC Kết nối màn hình GOT với PLC
Hình 2.4: Kết nối PLC, máy tính vào GOT
3. Biến tần:
Chọn loại FR - E500 Series của Mitsubishi. Loại biến tần công suất nhỏ.
Đặc tính:
Nhờ vào sự kết hợp giữa việc điều chỉnh vector từ thông và bù hệ số trượt giúp biến tần đạt được 150% momen định mức ở tần số 1Hz.
Sử dụng kỹ thuật tự động điều chỉnh cho phép motor được điều khiển bằng vector từ thông ngay cả khi thông số motor thay đổi.
Tính năng hãm động năng hiệu quả khi nối thêm điện trở hãm.
Biến trở điều chỉnh tần số được lắp trực tiếp trên mặt biến tần.
Thông số kỹ thuật:
- Nguồn cung cấp: 3 pha 380V, 50/60 Hz.
- Dải tần đầu ra: 0.0 - 500 Hz.
- Khả năng chịu quá tải: 150% trong 60s, 165% trong 2s.
- Dải công suất : 0.4 - 75KW
- Dễ dàng thay đổi cấp tần số và vector của biến tần - Nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt
- Có tích hợp cổng truyền thông RS-485
- Mạng tương thích Profibus DP, Device Net, CC-link - Tích hợp chức năng hãm bằng transistor
- Công nghệ OEC cho phép tiết kiệm năng lượng một cách tối đa
Hình 2.5: Biến tần FR-E500 4. Cảm biến
a) Cảm biến tiệm cận
Chọn loại cảm biến tiệm cận phổ biến nhất của Omron Mã : PL-05P Loại PNP
Nguyên lý : Cám biến tự cảm điện dung Đầu ra : Chuyển đầu dò
Khoảng cách phát hiện : 5mm± 10%
Điện áp cung cấp : DC 10V-30V Dòng điện ra : 20mA
Kích thước : 3,5 x 1,7 x 1.7cm / 1.4 "x 0,7" x 0,7 "(L * W * T) Chiều dài cáp: ~ 1,5 m
Trọng lượng tịnh: 49g
Hình 2.6: Cảm biến tiệm cận PL-05P
b) Cảm biến quang:
Chọn loại cảm biến quang phổ biến nhất của Omron Mã : E3F3-D31 2M
Loại : PNP
Nguyên lý: Cảm biến khuếch tán Khoảng cách phát hiện: 100mm Điện áp cung cấp: DC 12-24V Nguồn sáng: Led hồng ngoại
Ngõ ra: PNP-NO, 100mA max, Light-ON Thời gian đáp ứng: 1ms max
Nhiệt độ làm việc: -250C-550C
Hình 2.7: Cảm biến quang E3F3-D31
c) Cảm biến xylanh
Chọn của hãng SMC loại xi lanh công suất nhỏ dùng trong phòng thí nghiệm.
Mã : CS 1-F
Điện áp hoạt động : AC :5V, DC : 5V-240V
Dòng điện : AC : 5-40mA, DC : 5-50mA Thời gian đáp ứng: 1ms
Độ rung cho phép : 10-50Hz Nhiệt độ cho phép : 0-600C Cấp độ bảo vệ : IP67 Chiều dài dây nối : 2m
Hình 2.8: Cảm biến thân xi lanh
5. Van điện từ
Hãng sản suất: SMC được dùng phổ biến.
Loại: Van điện từ một chiều - Lưu chất: khí
- Pipe size: G1/4
- Norminal Diameter: 8mm
- Loại van: 5 port 2 position (van 5/2) - Áp suất hoạt động: 0.15 ~ 0.8 MPa - Nhiệt độ cho phép: - 5 ~ 500C - Điện áp cung cấp: 24VDC
Hình 2.9: Van điện từ 6. Xy lanh (Pittong)
Chọn xi lanh của hãng SMC, loại xy lanh kích thước nhỏ phù hợp với phòng thực hành cơ bản.
- Không cần bôi trơn vào cần piston.
- Với thép cao cấp, giúp chống ăn mòn và bền hơn.
- Với nam châm vĩnh cửu trên piston, có thể theo dõi hành trình của xi lanh bằng cảm biến điện từ model CS1-F.
Hình 2.10 : Xi lanh 7. Chọn Encorder:
Chọn Encorder kích thước nhỏ và phổ biến của hãng Autonics.
Mã :Autonics ENC-1-2-T-24 Pha ra : A,B
Đơn vị đo nhỏ nhất : 1mm/1 xung Đầu ra : Totem Pole
Nguồn cấp : 12-24V DC +/- 5%
Khoảng thời gian đầu ra giữa hai pha A và B :T/4+-T/8 Thời gian đỏp ứng : Max. 1às
Tần số đáp ứng: Max. 180kHz Chu vi bánh xe: 250mm
Độ phân giải cho phép: Max. 5000rpm Trọng lương: 49g
Hình 2.11: Encorder
8. Băng tải
Các băng tải có thể tự chế hoặc mua ở các cửa hàng chuyên về băng tải 9. Thiết bị phụ kiện
Dây nối, đầu cốt, đồng hồ đo điện và các phụ kiện điện khác có thể chuẩn bị trong quá trình phát sinh khi làm mô hình