Tự động hóa máy cắt da giày, hệ thống cắt da tự động 3

50 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TỦ ĐIỆN 3 1 Phần mềm AUTOCAD 3 1 1 Giới thiệu phần mềm AUTOCAD AutoCAD là phần mềm hỗ trợ vẽ kỹ thuật trên máy tính Nói một cách khác, AutoCAD là một công cụ hỗ trợ hình thành, thiết kế, trình bày, xử lý bản vẽ kỹ thuật trên máy tính Cho đến nay, AutoCAD là phần mềm được ứng dụng phổ biến nhất (khoảng trên 90%) trong việc thiết kế, hình thành bản vẽ 2D Khi bạn dùng AutoCAD sẽ giúp tăng năng suất đáng kể trong việc thiết kế, trình bày, xử lý bản vẽ Khi ứng dụng tố.

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG TỦ ĐIỆN

3.1 Phần mềm AUTOCAD

3.1.1 Giới thiệu phần mềm AUTOCAD

AutoCAD là phần mềm hỗ trợ vẽ kỹ thuật trên máy tính Nói một cách khác, AutoCAD là một công cụ hỗ trợ hình thành, thiết kế, trình bày, xử lý bản vẽ kỹ thuật trên máy tính Cho đến nay, AutoCAD là phần mềm được ứng dụng phổ biến nhất (khoảng trên 90%) trong việc

thiết kế, hình thành bản vẽ 2D Khi bạn dùng AutoCAD sẽ giúp tăng năng suất đáng kể trong

việc thiết kế, trình bày, xử lý bản vẽ Khi ứng dụng tốt AutoCAD, khả năng hoàn thành công việc của bạn nhanh hơn gấp vài lần đến vài chục lần, thậm chí có trường hợp nhanh hơn gấp

cả trăm lần Vì AutoCAD là công cụ hỗ trợ vẽ kỹ thuật, nên tất cả những ai làm về kỹ thuật,

có liên quan tới bản vẽ kỹ thuật đều cần học AutoCAD Ví dụ như: kỹ sư cơ khí, kỹ sư xây dựng, kiến trúc sư, kỹ thuật viên cơ khí chế tạo, họa viên kiến trúc, công nhân kỹ thuật… Sản phẩm phần mềm Autocad trợ giúp bạn sáng tạo và phát triển những ý tưởng thiết kế như chưa bao giờ có trước đây Với sản phẩm này, hãng Autodesk chỉ có một mục đích chính: giúp bạn tăng khả năng làm việc Từ những ý tưởng thiết kế ban đầu thông qua các bản vẽ, Autocad có tất cả những gì bạn cần để tạo ra các bản vẽ chi tiết, mô hình hóa, xây dựng các tài liệu và chia sẻ ý tưởng của mình Autocad kết hợp những câu lệnh AutoCAD và giao diện người dùng quen thuộc như bạn đã biết từ trước trong một môi trường thiết kế được nâng cấp (thân thiện hơn, trực quan hơn) Mang đến cho bạn khả năng xây dựng mô hình và phát triển

ý tưởng như chưa bao giờ tốt hơn thế

Hình 3.1 : AutoCad 3.1.2 Các thao tác trong AutoCad

 Giao diện AutoCad

Hình 3.2 : Giao diện AutoCad

 Làm quen với các nút trên AutoCAD Không gian làm việc trên AutoCAD được chia làm hai khu vực chính riêng biệt Khu vực bản vẽ chiếm hầu hết không gian và khu vực các công cụ nằm bên trên và phía dưới khu vực bản vẽ

Khu vực công cụ bao gồm:

 Nút ứng dụng: Chữ A lớn màu đỏ góc trên bên trái cửa sổ AutoCAD được gọi là

nút ứng dụng Sử dụng nó để in các tệp tin và thoát khỏi chương trình

Hình 3.3 : Nút ứng dụng

 Các nút công cụ nhanh: Chúng được tập hợp vào một thanh nằm bên cạnh nút ứng

dụng với các lệnh thông thường như Save hay Open

Hình 3.4 : Các nút công cụ nhanh

 Ribbon: Nằm dưới thanh công cụ truy cập nhanh, Ribbon bao gồm hàng loạt các

tab có chứa các nhóm lệnh chuẩn và một số công cụ như ”Home” ,”Insert”,

“Annotate”

Hình 3.5 : Ribbon

 Thanh trạng thái: Các thanh công cụ ở phía dưới màn hình vẽ là thanh trạng thái,

chúng bao gồm các thiết lập điều khiển cho phép bạn giám sát những thay đổi trong các bản vẽ

3.1.3 Cách tạo ra một bản vẽ mới trong AutoCAD

- B1 : Từ thanh công cụ truy cập nhanh, click vào File sau đó click vào New rồi click

vào Drawing

Hình 3.8 : AutoCad bước 1 Bản vẽ mới sử dụng một trong hai thiết lập mặc định imperial hoặc metric Nếu bạn muốn thiết lập các số liệu cụ thể cho các bản vẽ chọn Templates trong hộp thoại Options Hãy bắt đầu thực hành vẽ đơn giản với các đường thẳng đứng có kích thước trước khi thực hiện các bản vẽ phức tạp hơn

-B2 : Tìm đến hình bánh răng ở phía trên bên phải cửa sổ AutoCAD, click vào nó và

chọn “2D Drafting & Annotation”

Hình 3.9 : AutoCad bước 2

-B3 : Click vào nút Home ở phía bên trái gần “nút ứng dụng” chữ A màu đỏ

Hình 3.10 : AutoCad bước 3

-B4: Chọn biểu tượng Line từ trình đơn thả xuống

Hình 3.11 : AutoCad bước 4

-B5 : Kiểm tra văn bản trong thanh công cụ dòng lệnh, nó sẽ hiển thị dòng

lệnh ”Command: _ line Specify first point.”

Hình 3.12 : AutoCad bước 6

-B6 : Thử di chuột trong khu vực bản vẽ Hai đường thẳng cắt ngau vuông góc giao

thành hình dấu + chính là con chuột của bạn

Hình 3.13 AutoCad bước 6

-B7 : Nhấn chuột trái vào khu vực bản vẽ gần trung tâm Đây là điểm bắt đầu của một

dòng

Hình 3.14 AutoCad bước 7

-B8 : Bạn sẽ nhìn thấy ”Specify next point or [Undo]” trong thanh công cụ dòng

lệnh Nó cho bạn tùy chọn để thiết lập điểm cuối của dòng hoặc Undo để xóa điểm đầu của dòng đó

Hình 3.15 AutoCad bước 8

-B9 : Gõ ”@4<0″ trong thanh dấu nhắc dòng lệnh và nhấn Enter 2 lần

Hình 3.16 AutoCad bước 9

-B10 : Ngay sau đó một dòng ngang 4 inch được hoàn thành trong bản vẽ Trong ví dụ

này, @ biểu diễn cho điểm đầu, số 4 là kích thước với đơn vị đo lường được cài đặt sẵn, < biểu diễn cho hướng, số 0 là số độ của hướng ( góc 0 độ )

Hình 3.17 AutoCad bước 10

-B11 : Thử vẽ với các tùy chọn khác Tìm hiểu để vẽ với các hình dạng khác như hình

vòng cung, đường tròn, hình chữ nhật và thực hiện các chức năng thông dụng khác như xóa,

thay đổi định dạng đường và thêm màu sắc

Hình 3.18 AutoCad bước 11

-B12 : Xây dựng bản vẽ dựa trên kiến thức đã học Khi bạn đã thành thạo với

AutoCAD, bạn có thể chuyển đổi dòng thành bề mặt 2D, 3D, thêm ánh sáng, dựng bóng

Hình 3.19 AutoCad bước 12

-B13 : Lưu lại bản vẽ Luôn luôn nhớ lưu lại bản vẽ trước khi thoát khỏi trương trình

bằng cách click vào Optionsvà chọn Save Bạn có thể sử dụng phím tắt Ctrl + S để lưu lại bản

vẽ khi đang vẽ và đảm bảo rằng những trường hợp rủi ro như mất điện đột ngột bạn sẽ không mất công vẽ lại từ đầu Để thoát khỏi chương trình, click vào nút ứng dụng sau đó di chuyển con trỏ chuột đến nút Exit và click vào đó

Hình 3.20 AutoCad bước 13 3.1.4 Các câu lệnh thường dùng

 Polygon (Lệnh vẽ đa giác đều)

 Trim (Lệnh xén một phần đối tượng nằm giữa hai đối tượng chặn)

 Extend (Lệnh kéo dài đối tượng vẽ tới một đường biên xác định)

 Offset (Lệnh vẽ song song)

 Move (Lệnh di chuyển một hay nhiều đối tượng)

 Mirror (Lệnh lấy đối xứng gương)

 Scale (Lệnh lấy tỉ lệ để thay đổi kích thước đối tượng vẽ)

 Rotate (Lệnh xoay một đối tượng quanh một điểm chuẩn theo một góc)

 Properties (Lệnh hiệu chỉnh đặc tính của các đối tượng vẽ)

 Dimension (Lệnh ghi kích thước)

 3A - 3DARRAY: Sao chép thành dãy trong 3D

 DO -3DORBIT: Xoay đối tượng trong không gian 3D

 3F - 3DFACE: Tạo mặt 3D

 3P - 3DPOLY: Vẽ đường PLine không gian 3 chiều

A

 A - ARC: Vẽ cung tròn

 AA - AREA : Tính diện tích và chu vi 1

 AL - ALIGN: Di chuyển, xoay, scale

 AR - ARRAY: Sao chép đối tượng thành dãy trong 2D

 ATT - ATTDEF: Định nghĩa thuộc tính

 ATE - ATTEDIT: Hiệu chỉnh thuộc tính của Block

B

 B - BLOCK: Tạo Block

 BO - BOUNDARY: Tạo đa tuyến kín

 BR - BREAK: Xén 1 phần đoạn thẳng giữa 2 điểm chọn

 D - DIMSTYLE: Tạo kiểu kích thước

 DAL - DIMALIGNED: Ghi kích thước xiên

• DAN - DIMANGULAR: Ghi kích thước góc

• DBA - DIMBASELINE: Ghi kích thước song song

• DCO - DIMCONTINUE: Ghi kích thước nối tiếp

• DDI - DIMDIAMETER: Ghi kích thước đường kính

• DED - DIMEDIT: Chỉnh sửa kích thước

• DI - DIST: Đo khoảng cách và góc giữa 2 điểm

• DIV - DIVIDE: Chia đối tượng thành các phần bằng nhau

• DLI - DIMLINEAR: Ghi kích thước thẳng đứng hay nằm ngang

• DO - DONUT: Vẽ hình vành khăn

• DOR - DIMORDINATE: Tọa độ điểm

• DRA - DIMRADIU: Ghi kích thước bán kính

• DT - DTEXT: Ghi văn bản

E

• E - ERASE: Xoá đối tượng

• ED - DDEDIT: Hiệu chỉnh kích thước

• EL - ELLIPSE: Vẽ elip

• EX - EXTEND: Kéo dài đối tượng

• EXIT - QUIT: Thoát khỏi chương trình

• EXT - EXTRUDE: Tạo khối từ hình 2D

F

• F - FILLET: Tạo góc lượn/ Bo tròn góc

• FI - FILTER: Chọn lọc đối tượng theo thuộc tính

H

• H - BHATCH: Vẽ mặt cắt

• H - HATCH: Vẽ mặt cắt

• HE - HATCHEDIT: Hiệu chỉnh mặt cắt

• HI - HIDE: Tạo lại mô hình 3D với các đường bị khuất

I

• I - INSERT: Chèn khối

• I -INSERT: Chỉnh sửa khối được chèn

• IN - INTERSECT: Tạo ra phần giao của 2 đối tượng

L

• L- LINE: Vẽ đường thẳng

• LA - LAYER: Tạo lớp và các thuộc tính

• LA - LAYER: Hiệu chỉnh thuộc tính của layer

• LE - LEADER: Tạo đường dẫn chú thích

• LEN - LENGTHEN: Kéo dài/ thu ngắn đối tượng với chiều dài cho trước

• LW - LWEIGHT: Khai báo hay thay đổi chiều dày nét vẽ

• LO – LAYOUT: Tạo layout

• LT - LINETYPE: Hiển thị hộp thoại tạo và xác lập các kiểu đường

• LTS - LTSCALE: Xác lập tỉ lệ đường nét

M

• M - MOVE: Di chuyển đối tượng được chọn

• MA - MATCHPROP: Sao chép các thuộc tính từ 1 đối tượng này sang 1 hay nhiều đối tượng khác

• MI - MIRROR: Lấy đối xứng quanh 1 trục

• ML - MLINE: Tạo ra các đường song song

• MO - PROPERTIES: Hiệu chỉnh các thuộc tính

• MS - MSPACE: Chuyển từ không gian giấy sang không gian mô hình

• MT - MTEXT: Tạo ra 1 đoạn văn bản

• MV - MVIEW: Tạo ra cửa sổ động

O

• O - OFFSET: Sao chép song song

P

• P - PAN: Di chuyển cả bản vẽ

• P - PAN: Di chuyển cả bản vẽ từ điểm 1 sang điểm thứ 2

• PE - PEDIT: Chỉnh sửa các đa tuyến

• PL - PLINE: Vẽ đa tuyến

• PO - POINT: Vẽ điểm

• POL - POLYGON: Vẽ đa giác đều khép kín

• PS - PSPACE: Chuyển từ không gian mô hình sang không gian giấy

R

• R - REDRAW: Làm tươi lại màn hình

• REC - RECTANGLE: Vẽ hình chữ nhật

• REG- REGION: Tạo miền

• REV - REVOLVE: Tạo khối 3D tròn xoay

• RO - ROTATE: Xoay các đối tượng được chọn xung quanh 1 điểm

• RR - RENDER: Hiện thị vật liệu, cây cảnh, đèn, đối tượng

S

• S - STRETCH:Kéo dài/ thu ngắn/ tập hợp đối tượng

• SC - SCALE: Phóng to, thu nhỏ theo tỷ lệ

• SHA - SHADE: Tô bong đối tượng 3D

• SL - SLICE: Cắt khối 3D

• SO - SOLID: Tạo ra các đa tuyến cố thể được tô đầy

• SPL - SPLINE: Vẽ đường cong bất kỳ

• SPE - SPLINEDIT: Hiệu chỉnh spline

• ST - STYLE: Tạo các kiểu ghi văn bản

• SU - SUBTRACT: Phép trừ khối

T

• T - MTEXT: Tạo ra 1 đoạn văn bản

• TH - THICKNESS: Tạo độ dày cho đối tượng

• TOR - TORUS: Vẽ Xuyến

• TR - TRIM: Cắt xén đối tượng

• X- EXPLODE: Phân rã đối tượng

• XR - XREF: Tham chiếu ngoại vào các File bản vẽ

Z

• Z - ZOOM: Phóng to-Thu nhỏ

3.2 Bản vẽ thiết kế tủ điện

Kích thước tủ : 1700 x 600 x 400mm

Hình 3.21 Tủ điều khiển

Hình 3.22 Các mặt tủ điều khiển

 Các thiết bị trong tủ điều khiển

1 Màn hình Delta HMI DOP-B10S411

1 Driver Servo Delta ADS-B2-7021-B

1 PLC Delta DVP28SV11T2

1 Bộ chuyển đổi nguồn DC

2 MCB 3 pha (400V ~ 40A & 25A)

1 CB 1 pha (400V ~ 16A)

3 Role 14 chân ( cuộn coil 24VDC )

4 Role 14 chân ( cuộn coil 230VAC )

1 Driver Servo Motor

Bảng 2 Các thiết bị trong tủ điều khiển

Màn hình HMI Delta DOP-B10S411

HMI là từ viết tắt của Human-Machine-Interface, có nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành thiết kế với máy móc thiết bị Nói một cách chính xác, bất cứ cách nào mà con người “giao tiếp” với một máy móc thì đó là một HMI Cảm ứng trên lò vi sóng của bạn là một HMI, hệ thống số điều khiển trên máy giặt, bảng hướng dẫn lựa chọn phần mềm hoạt động từ xa trên TV đều là HMI,…

Hình 3.23 Màn hình HMI

 Đặc tính kĩ thuật:

 Kích thước 10.1 inch, độ phân giải 1024x600 pixels TFT LCD 65536 màu

 3 bộ cổng COM, hỗ trợ RS232/RS485/RS422

 Truyền tải dữ liệu: RS232, USB

 Hỗ trợ USB host, nối trực tiếp đến ổ USB, máy in và chuột

 MCU 32-bit RISC Micro-controlller

 Màn hình cảm ứng tương ứng với IP65

 Hỗ trợ hiển thị ngang/dọc

 Quy trình xây dựng hệ thống HMI

 Lựa chọn phần cứng :

 Lựa chọn kích cỡ màn hình: trên cơ sở số lượng thông số/thông tin cảm biến hiển thị đồng thời nhu cầu về đồ thị, đồ họa

 Lựa chọn phím cứng, số phím cảm ứng tối đa cùng sử dụng cùng lúc

 Lựa chọn các cổng mở rộng nếu có nhu cầu in ấn, đọc mã vạch, kết nối các thiết

bị ngoại vi khác

 Lựa chọn dung lượng bộ nhớ: theo số lượng thông số cần thu thập số liệu, lưu trữ

dữ liệu, số lượng trang màn hình cần hiển thị

 Xây dựng giao diện :

 Cấu hình phần cứng: chọn phần cứng, chuẩn giao thức

 Xây dựng các cửa sổ màn hình

 Gán các biến số (tag) cho các đối tượng

 Sử dụng các đối tượng đặc biệt

 Viết các chương trình

 Mô phỏng chương trình

 Nạp chương trình xuống HMI

 Cấu tạo HMI:

Bộ Drivers Delta ASD-B2-0721-B

Hình 3.24 Driver Delta ASD-B2-0721-B

 Đặc điểm kỹ thuật AC Servo Delta dòng ASD-B2:

 Độ phân giải encoder: 17 bit cho những ứng dụng cần độ chính xác cao

 Điều khiển vị trí chính xác đáp ứng yêu cầu các máy công cụ

 Tích hợp chế độ điều khiển Vị trí/Tốc độ/Torque (thông số bên trong hoặc điện áp bên ngoài có thể điều khiển Tốc độ và Torque)

 Cấp xung đầu vào (lên tới 4 Mpps) và tín hiệu điện áp analog

 Tích hợp ba nhóm bộ lọc để tối ưu việc điều khiển tự động hệ thống cơ khí

 Dễ dàng cài đặt để thuận tiện cho việc thay thế máy móc

 Tích hợp điều khiển vị trí (Cơ cấu CAM điện ứng dụng cho máy ngành thực phẩm, máy đóng gói)

 Tích hợp tính năng bù ma sát, bảo vệ động cơ và một số tính năng cao cấp khác

 Board điều khiển và board nguồn thiết bị độc lập nhau, vì vậy an toàn và dễ dàng

bảo trì thiết bị

 Đối với các model có công suất lớn hơn hoặc bằng 400W tích hợp sẵn điện trở xả,

vì vậy tiết kiệm dây nối và chi phí

 Sơ đồ đấu nối Drivers Delta ASD-B2-0721-B

Hình 3.25 Sơ đồ đấu nối Driver Delta ASD-B2-0721-B

Bộ điều khiển trung tâm PLC

PLC là từ viết tắt của Programmable Logical Controller ( chương trình điều khiển tự động có lập trình), chương trình này được lưu trữ trong bộ nhớ ROM và được nạp vào thông qua máy vi tính cá nhân

Trong PLC chức năng bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình, chương trình này được nạp vào bộ nhớ PLC Khi đó PLC sẽ thực hiện quá trình điều khiển dựa vào chương trình đã được nạp sẵn Cấu trúc và sơ đồ đấu dây của bộ điều khiển không phụ thuộc vào chức năng hay quá trình hoạt động Tất cả các linh kiện cần thiết cho việc thiết kế mạch đều được lập trình sẵn trong bộ PLC như : sensor, công tắc, nút nhấn, tế bào quang điện, và tất cả các cơ cấu chấp hành như cuộn dây, đèn tín hiệu, bộ định thì, role trung gian, … đều được nối vào PLC Nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình công nghệ ta chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ PLC Điều này rất tiện ích cho các

kỹ sư thiết kế

Tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống và công nghiệp Ngày nay, ngành tự động đã phát triển đến trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều khiển

tự động, tiến bộ của những ngành khác như điện tử, tin học… Nhiều hệ thống điều khiển đã

ra đời, nhưng phát triển mạnh và có khả năng phục vụ rộng là bộ điều khiển PLC Khái niệm

bộ điều khiển lập trình PLC là ý tưởng của nhóm kỹ sư hãng General Motors vào năm

1968, và họ đã đề ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng những yêu cầu điều khiển như sau:

 Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển, sử dụng thích hợp trong các nhà máy công nghiệp

 Cấu trúc dạng Module dễ mở rộng, dễ bảo trì và sửa chữa

 Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất của các nhà máy công nghiệp

 Sử dụng các linh kiện bán dẫn nên phải có kích thước nhỏ gọn hơn mạch role mà chức năng vẫn tương đương

 Về phần mềm :

Từ các lệnh logic đơn giản được hỗ trợ thêm các lệnh về tác vụ định thì, tác vụ đếm Sau đó là các lệnh về xử lý toán học, xử lý bảng dữ liệu, xử lý xung ở tốc độ cao, tính toán số liệu thực 32 bit, xử lý thời gian thực, đọc mã vạch…

 Về phần cứng :

 Bộ nhớ lớn hơn

 Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn

 Nhiều loại module chuyên dùng hơn

Đến năm 1976 thì PLC có khả năng điều khiển các ngõ vào, ngõ ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông ( khoảng 200 mét ) Sự gia tăng những ứng dụng của PLC trong công nghiệp đã thúc đẩy các nhà sản xuất hoàn chỉnh kỹ thuật của các họ PLC với mức độ khác nhau về khả năng tốc độ xử lý và hiệu suất

Các họ PLC phát triển từ loại làm việc độc lập, chỉ với 20 ngõ vào / ra và dung lượng bộ nhớ chương trình khoảng 500 bước, đến các họ PLC có cấu trúc module nhằm làm dễ dàng hơn cho việc mở rộng thêm chức năng chuyên dùng như :