ĐỒ án tốt NGHIỆP NGÀNH cơ điện tử CHUYÊN NGÀNH cơ điện tử đề tài THIẾT kế CHẾ tạo mô HÌNH máy PHUN ép NHỰA

Dựa vào quy trình công nghệ trên và các tài liệu tham khảo khác em chế tạo mô hình của mình gồm các bộ phận sau: - Bộ phận kẹp giữ khuôn: Cơ cấu chấp hành dùng xylanh điện - Bộ phận lấy

Giới thiệu về ngành nhựa

Chất dẻo, hay còn gọi là nhựa hoặc polymer, được dùng làm vật liệu sản xuất nhiều loại vật dụng góp phần quan trọng vào phục vụ đời sống con người cũng như phục vụ cho sự phát triển của nhiều ngành và lĩnh vực kinh tế khác như; điện, điện tử, viễn thông, giao thông vận tải, thủy sản, nông nghiệp v.v. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, chất dẻo còn được ứng dụng và trở thành vật liệu thay thế cho những vật liệu truyền thống tưởng chừng như không thể thay thế được là gỗ, kim loại, silicat v.v Do đó, ngành công nghiệp Nhựa ngày càng có vai trò quan trọng trong đời sống cũng như sản xuất của các quốc gia.

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, ngành công nghiệp Nhựa dù còn non trẻ so với các ngành công nghiệp lâu đời khác như cơ khí, điện - điện tử, hoá chất, dệt may v.v… nhưng đã có sự phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Ngành Nhựa giai đoạn 2010 – 2015, là một trong những ngành công nghiệp có tăng trưởng cao nhất Việt Nam với mức tăng hàng năm từ 16% – 18%/năm

(chỉ sau ngành viễn thông và dệt may), có những mặt hàng tốc độ tăng trưởng đạt gần 100% [1] Với tốc độ phát triển nhanh, ngành Nhựa đang được coi là một ngành năng động trong nền kinh tế Việt Nam Sự tăng trưởng đó xuất phát từ thị trường rộng, tiềm năng lớn và đặc biệt là vì ngành nhựa Việt Nam mới chỉ ở bước đầu của sự phát triển so với thế giới và sản phẩm nhựa được phát huy sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của đời sống bao gồm sản phẩm bao bì nhựa, sản phẩm nhựa vật liệu xây dựng, sản phẩm nhựa gia dụng và sản phẩm nhựa kỹ thuật cao.

NT: ĐẶNG HOÀNG ANH - 9 - GVHD: TS NGUYỄN THỊ HIÊN

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Hình 1 1: Số kg nhựa tiêu thụ trên đầu người từ năm 2010-2015[2]

Tổng quan về công nghệ ép phun

Giới thiệu về công nghệ ép phun

Công nghệ ép phun là công nghệ truyền thống của ngành sản xuất nhựa, đã phát triển qua 4 thế hệ máy Trong đó thế hệ thứ tư gồm các loại máy ép điện và máy ép gaz đang được áp dụng phổ biến ở các quốc gia có công nghiệp nhựa tiên tiến Sự tiến bộ này mang lại hiệu suất cao, chất lượng sản phẩm ổn định và khả năng gia công linh hoạt cho các ứng dụng nhựa đa dạng.

Mỹ, Đức, Nhật Bản đang thâm nhập thị trường Châu Á bằng các công nghệ tiên tiến phục vụ cho các ngành công nghiệp điện tử, điện dân dụng và sản xuất xe hơi, với đỉnh cao là nhựa vi mạch điện tử Tại Việt Nam, hiện có gần 3000 thiết bị ép phun, trong đó phần lớn được dùng cho gia công nhựa cung cấp linh kiện điện tử và phụ kiện ô tô, cho thấy tiềm năng lớn của ngành công nghiệp nhựa và chuỗi cung ứng nội địa.

Khoảng 2000 máy ép phun thuộc thế hệ thứ hai và thứ ba đang được sử dụng Trước đây công nghệ ép phun chủ yếu phục vụ sản xuất hàng gia dụng, nay đã chuyển sang sản xuất nhựa công nghiệp phục vụ nhiều ngành công nghiệp khác Sản phẩm từ công nghệ ép phun ngày càng thay thế các chất liệu như gỗ, sắt và nhôm, đặc biệt trong các ứng dụng bao bì và hàng tiêu dùng.

Đặc điểm công nghệ ép phun

Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy điền đầy lòng khuôn và tạo hình cho sản phẩm Sau khi nhựa được làm nguội và định hình trong lòng khuôn, khuôn sẽ mở ra và chi tiết nhựa được tháo ra, sẵn sàng cho các công đoạn tiếp theo.

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com được mở ra và sản phẩm được đẩy ra khỏi khuôn nhờ hệ thống đẩy, trong quá trình này không có bất cứ một phản ứng hóa học nào.

Bằng cách quan sát thông thường nhất chúng ta có thể lấy rất nhiều sản phẩm nhựa xung quanh chúng ta Từ các sản phẩm đơn giản là các dụng cụ học tập như : thước, bút…đồ chơi cho đến các sản phẩm phức tạp như: Bàn ghế, máy tính…đều được làm bằng nhựa Các sản phẩm này đều có màu sắc và hình dáng đa dạng chúng đã làm cho cuộc sống ta thêm đẹp và tiện nghi hơn Điều này đồng nghĩa với sản phẩm nhựa mà phần lớn tạo ra bằng công nghệ ép phun đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta Với các tính chất như: độ dẻo dai, có thể tái chế, không phản ứng hóa học nào với không khí ở điều kiện thường…vật liệu nhựa đã đang thay thế dần các loại vật liệu như: sắt, nhôm, gang…đang ngày càn cạn kiệt trong tự nhiên. Ép phun ( đúc dưới áp suất hay đúc tiêm) là phương pháp gia công chủ yếu trong công nghiệp gia công polymer.

Các nhựa nhiệt dẻo thường được gia cong bằng phương pháp này.Phương pháp ép phun thuộc nhóm 1 theo cách phân nhóm trạng thái vật liệu Sản phẩm gia công có kích thước khá chính xác théo 3 chiều vi được tạo ra hình trong khuôn kín.

Quá trình gia công gồm 2 quá trình:

* Nhựa hoá trong xi lanh nguyên liệu.

Quá trình tạo hình chỉ tiến hành khi làm khít 2 nửa khuôn lại với nhau Tùy theo nguyên liệu đúc, chế độ nhiệt độ của khuôn đúc khác nhau (nhựa nhiệt dẻo khác nhựa nhiệt rắn) Vật liệu chảy vào khuôn qua các rảnh, cửa tiết diện nhỏ Khi vùng tạo hình của khuôn đã được lấp đầy nguyên liệu thì khuôn mới chịu tác dụng của lực ép Năng suất cao, chu kỳ ngắn Gia công bằng phương pháp ép phun tiết kiệm được nhiều nguyên liệu Ít tốn công hoàn tất Quá trình

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ép phun không ổn định về nhiệt độ và áp suất Đây là một đặc điểm không thuận lợi của phương pháp và chất lượng sản phẩm chịu ảnh hưởng rất lớn đặc điểm này.

Phân loại máy ép phun theo cấu tạo

1.2.3.1 Máy ép phun trục vít:

Hình 1 2: Máy ép phun trục vít

* Được chế tạo bằng thép cứng để chống mòn, được xi mạ [3] tránh bám dính và giảm ma sát Khe hở của vít thu hẹp dần để giảm thể tích nhờ đó áp suất kéo nén lên phía trên cũng tăng theo Phía trước của vít có cơ cấu van một chiều chỉ cho phép nguyên liệu đi lên phía trên khi nạp liệu nhưng khi bơm sẽ đóng lại không cho nhựa đi về phía sau.

* Trục vít quay để lấy nguyên liệu nhờ motor dầu ở phía sau xylanh thuỷ lực.

* Trục vít chuyển động tịnh tiến nhờ xylanh thuỷ lực nằm phía sau trục vít.

Nhiệm vụ chính của quá trình này là vừa nhựa hoá vừa duy trì áp suất đẩy vào vùng tạo hình của khuôn đúc Để thực hiện được điều này, bộ phận truyền động của trục vít phải tạo ra cả chuyển động quay tròn và chuyển động tiến để kiểm soát dòng nhựa và áp lực lên khuôn một cách chính xác Sự phối hợp giữa quá trình nhựa hoá và việc tạo áp suất đảm bảo nhựa được nạp đầy vùng tạo hình, giảm thiểu bọt khí và ứng suất dư Kết quả là khuôn đúc nhận được dòng nhựa ổn định và chất lượng sản phẩm cuối cùng được đảm bảo.

+ Bộ phận truyền động: Trục vít hoạt động nhờ hai bộ phận truyền động khác nhau:

* Chuyển động tới lui nhờ vào xylanh thuỷ lực lắp sau xylanh nguyên liệu * Chuyển động quay tròn có thể do động cơ điện truyền động qua bộ phận giảm tốc bằng bánh răng và cũng có thể nhờ vào bộ phận truyền động thuỷ lực. Hiện nay người ta dùng động cơ thuỷ lực, vì phạm vi điều chỉnh vận tốc rộng, mặt khác cơ cấu vận động kiểu này đơn giản hơn.

Đầu phun là bộ phận nối tiếp giữa xi lanh nguyên liệu và khuôn, đảm nhận nhiệm vụ dẫn nhựa từ xi lanh đến khuôn một cách liên tục và đồng bộ Cấu tạo và hình dạng của đầu phun ảnh hưởng trực tiếp đến áp suất và nhiệt độ của nhựa trong quá trình đúc, từ đó tác động đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả chu trình đúc Bên cạnh đó, thiết kế của đầu phun còn ảnh hưởng tới thời gian duy trì áp suất, nghĩa là ảnh hưởng đến chu kỳ đúc và sự ổn định của quá trình sản xuất.

Cấu tạo của đầu phun phải đảm bảo 3 yêu cầu sau:

* Không có điểm dừng trên đầu nguyên liệu.

* Tổn thất áp suất nhỏ nhất.

* Có khả năng ăn khớp với lỗ phun keo trên khuôn không cho nhựa lỏng trong xylanh nguyên liệu chảy ra ngoài trong khi phun ép đúc sản phẩm.

Cụm đóng mở khuôn là một hệ thống đa dạng, gồm các loại thuỷ lực, cơ học, thuỷ lực kết hợp cơ học và cơ điện Mỗi kiểu đều có ưu điểm và nhược điểm riêng, khiến cho xu hướng hiện nay là kết hợp các xylanh thuỷ lực khác nhau và hạn chế sử dụng thuỷ lực cơ học Dù là kiểu nào đi nữa, bộ phận này vẫn phải đáp ứng hai yêu cầu kỹ thuật cơ bản nhằm đảm bảo hiệu quả vận hành và độ tin cậy của quá trình gia công.

+ Đảm bảo độ cứng vững, chịu được lực lớn khi đóng khuôn.

* Nguyên liệu được đốt nóng nhanh và điều, vì trong xylanh nguyên liệu, nguyên liệu vừa được tạo thành các lớp mỏng,vừa được trộn liên tục.

* Thời gian lưu của nguyên liệu trong xylanh nguyên liệu ngắn.

* Cấu tạo của máy gọn nhẹ nhất là bộ phận nạp liệu.

Mặc dù không đòi hỏi đo lường nghiêm ngặt, lượng vật liệu đưa vào máy được phân bổ khá đồng đều, giúp duy trì áp suất đúc ổn định và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất.

* Tổn thất áp suất trong vùng nguyên liệu trước trục vít ít do chúng đã được đốt nóng đến trạng thái chảy nhớt.

* Không tạo được áp suất lớn do có khe hở giữa răng vít và xylanh.

Hình 1 3: Máy ép phun bằng piton

- Vật liệu được nhựa hóa trong xy lanh nguyên liệu gọi là xy lanh đốt nóng.

- Bên trong xy lanh đốt nóng có đặt các lõi gia nhiệt giúp hiệu suất gia nhiệt tăng và nhiệt độ vật liệu đồng đều.

- Mục đích: tăng hiệu suất gia nhiệt

- Có một bộ phận nhựa hóa sơ bộ lắp kề với xy lanh nguyên liệu.

- Vật liệu sau khi nhựa hóa ở phần rời này sẽ được nạp vào xy lanh nguyên liệu và sau đó được đẩy vào khuôn.

Thuận lợi của quá trình đúc nhựa là giảm áp suất đúc khi pittông tác dụng lên khối nhựa lỏng, nhờ áp suất được truyền trực tiếp và không bị tổn hao do nén các hạt vật liệu; điều này giúp duy trì áp suất ổn định, tăng hiệu quả đúc và cải thiện chất lượng sản phẩm.

- Bộ phận nhựa hóa sơ bộ có thể là dạng xy lanh đốt nóng với pittông đẩy hoặc dạng vít đùn.

- Dạng vít đùn có nhiều thuận lợi hơn:

+ Trộn vật liệu tốt hơn

+ Hiệu quả gia nhiệt tốt

+ Sản phẩm tạo được có chất lượng tốt do tính đồng nhất của vật liệu tăng.

Phân loại theo cơ chế vận hành

Hình 1.4: Máy ép phun nằm ngang là loại phổ biến nhất, với bộ phận khuôn và vòi phun nằm trên trục trung tâm và khuôn được mở ra theo hướng nằm ngang Thiết kế ngắn gọn, kích thước nhỏ gọn giúp dễ vận hành và bảo trì, trọng tâm máy thấp và cài đặt máy ổn định.

Thông tin TIEU LUAN MOI download cho thấy sau khi sản phẩm hoàn thiện, việc lấy ra diễn ra dễ dàng nhờ trọng lượng tự nhiên của sản phẩm, tạo điều kiện cho toàn bộ quá trình hoạt động tự động hoàn toàn Hiện nay, đa số người dùng lựa chọn loại máy này vì hiệu suất ổn định và tính tự động hóa cao, phù hợp với các quy trình sản xuất và đóng gói hiện đại.

Hình 1 5: Máy phun ép dọc

Trong hệ thống này, một phần của máy, bộ phận khuôn và các bộ phận vòi phun nằm trên trục trung tâm theo chiều dọc, và khuôn được mở ra theo hướng thẳng đứng.

Bệ máy nhỏ gọn, dễ đặt chèn và thuận tiện cho việc lắp khuôn, giúp vật liệu từ phễu đưa vào sản phẩm nhựa một cách đồng đều hơn Tuy nhiên, việc lấy sản phẩm ra không dễ dàng, phải thao tác bằng tay nên khó thực hiện được hoạt động tự động với máy ép nhựa.

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com phun đứng này được sử dụng cho máy ép phun nhỏ.

Trong máy ép phun, các bộ phận khuôn và vòi phun không nằm trên trục trung tâm mà tạo ra một góc lệch tâm, với hướng phun và giao diện đặt trên cùng bề mặt khuôn Thiết kế này phù hợp cho các trung tâm gia công sản phẩm có bề mặt phẳng nhưng không để lại dấu vết trên bề mặt sản phẩm So với máy ép phun ngang, máy ép phun nghiêng có diện tích nhỏ hơn nhưng nhựa được điền vào khuôn dễ dàng hơn nhờ góc nghiêng hướng xuống, đây là loại máy được sử dụng phổ biến cho các mục đích công suất nhỏ.

1.2.4.4 Máy ép phun có nhiều chế độ quay

Máy đặc biệt nhiều khuôn có cấu trúc thiết bị quay kẹp, khuôn được bố trí quanh trục quay, giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất và tăng năng lực ép nhờ khả năng hóa dẻo Loại máy này phù hợp cho làm mát và xử lý lượng nhựa lớn trong thời gian dài, hỗ trợ thời gian làm mát và tăng lượng nhựa đưa vào sản phẩm Tuy nhiên hệ thống khuôn kẹp lớn, phức tạp nên lực kẹp khá nhỏ, vì vậy máy được sử dụng chủ yếu trong sản xuất đế, bệ và một số sản phẩm khác Hiện nay các hãng máy tập trung phát triển hệ máy ép sử dụng động cơ servo AC kết hợp với cơ cấu vít me – kìm để kẹp khuôn Ưu điểm của loại máy này là vận hành êm, ít tiếng ồn, dễ bảo trì và bảo dưỡng, năng suất cao, dễ lập trình và điều khiển vị trí chính xác; nhược điểm là giá thành cao hơn so với các máy dùng xi lanh truyền thống.

Một số hãng sản xuất máy như: LSMtron (dùng PLC KEBA làm bộ điều khiển trung tâm kết hợp máy bộ trợ chuyên dụng cho ngành ép nhựa như STEAM),

WOOJIN, TOYO, KAWAGUCHI, ARBURG, NIIGATA, TOSHIBA, SUMITOMO v.

THIẾT KẾ KHỐI CƠ KHÍ CỦA MÁY ÉP NHỰA

Giới thiệu sơ lược về mô hình máy phun ép nhựa

Hình 2 1: Mô hình máy phun ép nhựa

Máy ép phun có 3 thành phần quan trọng chủ yếu sau đây:

Giữ khuôn, đóng và mở khuôn, tạo kháng lực giữ khuôn, hoàn tất công việc tách rời thành phẩm ra khỏi khuôn Lực đóng được tạo ra bởi hệ thống cơ lực hay thủy lực qua hệ thống xylanh thủy lực.

Tạo lực tác động đóng kín hai phẩn nửa cửa của khuôn lại với nhau, lực đóng kín này không được lớn hơn 80% công suất và phải luôn lớn hơn áp suất bên trong hốc khuôn do trục vít tạo nên.

Cấu trúc và chi tiết hoạt động của đơn vị đóng mở: hai phần nửa của khuôn được đặt vào chính giữa 2 lỗ khoan hướng tâm nằm đối xứng trên hai tấm giữ khuôn, trên mặt có những lỗ khoan đối xứng để bắt ốc giữ khuôn Hai tấm giữ

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com này một phần cố định, phần còn lại chuyển động được tựa trên 4 thanh hình trụ nằm ngang, hay thẳng đứng tùy theo dạng máy Lực khởi động tiến trình đóng mở được tạo ra bởi hệ thống thủy lực, thông qua một hệ thống đòn bẩy dạng khủy tay sẽ đẩy phần nửa tấm lót có mang một phần nửa khuôn chuyển động tới lui dọc theo 4 trục định hướng đòn bẩy khủy chân chuyển động tạo nên tiến trình đóng mở khuôn.

Hình 2 2: Đơn vị đóng mở

- Cấu tạo của đơn vị đóng mở:

Hình 2 3: Cấu tạo của đơn vị đóng mở Đơn vị đóng mở bào gồm các bộ phận:

• Tấm giữ khuôn cố định (3)

• Tấm giữ khuôn di chuyển (5)

Cấu tạo và hoạt động của máy phun nhựa gồm xylanh được bao quanh bởi các vòng gia nhiệt bằng điện trở đốt nóng và có trục vít nằm ở bên trong; trục vít quay kéo nhựa từ phễu nạp nguyên liệu xuống và đẩy dần về phía trước, đồng thời ép nhựa nóng chảy xuyên qua kênh nối vào khuôn bên trong hốc khuôn Quá trình quay của trục vít được khởi động bởi động cơ thủy lực hoặc động cơ điện Chuyển động thẳng theo trục ngang được tạo ra bởi piton kết hợp với xylanh thủy lực Đơn vị phun có trục vít theo chiều ngang, dọc theo xylanh về phía đầu phun để đẩy khối nhựa nóng chảy vào hốc khuôn; với hoạt động này, trục vít đóng vai trò như một piton nạp nhựa nóng chảy với một lượng nhất định vào khuôn.

Hình 2 4: Giai đoạn lấy nhựa vào khuôn

Các bộ phận của đợn vị ép phun:

Cuống nối nhựa và Đơn vị ép hoạt động đồng bộ khi trục vít quay, bắt đầu tạo áp suất lớn để nén nhựa chặt vào hốc khuôn Quá trình nén diễn ra ngay sau khi việc cung cấp nhựa theo liều lượng từ đơn vị phun kết thúc, đảm bảo vật liệu được đưa vào khuôn với lượng chính xác Việc kiểm soát áp suất và thời gian phun giúp hình thành sản phẩm có kích thước và chất lượng ổn định.

Hình 2 5: Giai đoạn ép áp lực điền đầy nhựa vào khuôn

Vận chuyển nguyên liệu trong phễu từ trên cao xuống đưa vào bên trong xylanh thông qua chuyển động quay của trục vít.

Nấu chảy nguyên liệu bên trong xylanh bởi nhiệt do nhiệt được cung cấp bởi vòng bang điện trở đót nóng bọc bên ngoài.

2.1.2 Một số bộ phận quan trọng của máy ép phun

2.1.2.1 Phễu nạp liệu Đây là bồn chứa nguyên liệu dưới dạng bột nhựa hay hạt nhựa đã được sấy khô trước đó Trong nhiều trường hợp bồn chứa được làm nóng bởi các mạch điện trở bên trong để sấy khô hạt nhựa trước khi được đưa vào bên trong xylanh Đối với nhựa đàn hồi, bồn chứa được trang bị thêm một chốt chặn để kiểm soát lượng nguyên liệu được nạp vào.

Hình 2 6: a Cấu tạo trục vít, b cấu tạo chổ nối trục.

Trục vít là bộ phận chịu trách nhiệm kéo nguyên liệu từ phễu chứa vào xylanh để nấu chảy nhựa, phục vụ quá trình gia công nhựa nhiệt dẻo Trong công nghệ nhựa nhiệt dẻo, trục vít thường được thiết kế với 3 vùng chức năng là vùng kéo, vùng nén và vùng ép phun, nhằm đảm bảo dòng nhựa được cấp liệu liên tục và quá trình nấu chảy diễn ra hiệu quả Các trục vít thường có chiều dài khoảng 20D (20 lần đường kính D), và kích thước chiều dài được xác định dựa trên yêu cầu về hiệu suất, sự nóng chảy của nhựa nhão và điều kiện cọ sát giữa hạt nhựa với bề mặt trục vít.

Hình 2 7: Cấu tạo của trục vít đùn đơn giản

- Cấu tạo trục vít bao gồm:

Bộ phận chặn dòng chảy ngược (2)

 Chuôi trục Chọn các kích thước của trục vít như sau :

Khe hở giữa xylanh và ủầu mỳt cỏnh vớt : δ = (0,002 ữ 0,005)D;

D là ủường kớnh trục vớt Đối với loại trục lớn, rỗng ủể dẫn nước làm nguội vào thỡ gọn như sau : Chiều sõu rãnh vít h= ( 0,1 ÷ 0,2 )D; Đường kính lỗ rộng d1 = ( 0,3 ÷ 0,4 )D;

2.1.2.3 Xylanh và vòng băng đốt trong

Xilanh là một ống thép có thành dày, bên ngoài được bọc bởi các vòng băng đốt nóng bằng điện trở Xilanh hai lớp vỏ được ứng dụng cho nhựa cứng; giữa hai lớp vỏ này chứa dầu để truyền nhiệt và ổn định nhiệt độ Nhiệt độ của vòng băng được cố định và điều chỉnh thông qua dụng cụ điều chỉnh, giúp kiểm soát quá trình gia nhiệt và đảm bảo chất lượng sản phẩm nhựa.

2.1.2.4 Bộ phận ngăn dòng chảy ngược nhựa lỏng:

Trong quá trình ép nhựa, trục vít quay tạo áp suất lớn đẩy nhựa vào hốc khuôn Áp suất này sinh ra phản lực đẩy nhựa lỏng lùi về phía sau, có thể làm giảm hiệu quả ép và ảnh hưởng đến chất lượng khuôn Để ngăn ngừa hiện tượng này, người ta thiết kế đầu trục vít với một bộ phận chặn dòng chảy ngược, giúp nhựa không bị chảy ngược và duy trì dòng chảy một chiều vào trong khuôn, từ đó ổn định quá trình ép nhựa và nâng cao chất lượng sản phẩm.

2.1.2.5 Đầu phun Được xem như bộ phận tiếp nối giữa phần đầu của xilianh và khuôn Đầu phun được nối với xylanh thông qua đầu nối có ren vít hay thông qua nắp đậy Kênh dẫn nhựa nắp đậy thông qua đầu phun phải được thiết kế thích hợp với dòng chảy và mặt tiếp giáp giữa đầu phun với ống lót Kênh nối cảu khuôn pahir thật kín để tránh trường hợp nhựa lỏng chảy ra ngoài Một chi tiết thiết kế cần lưu ý đường

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com bán kính của đầu phun luôn luôn nhỏ hơn bán kính của ống lót kênh nối và đường kính kênh dẫ bên trong đầu phun phải nhỏ hơn đường kính kênh dẫn bên trong ống lót kênh nối Các dạng dầu phun thường thay đổi tùy theo khối lượng nhựa lỏng nạp vào khuôn.Người ta phân biệt ra hai dạng chính: đầu phun mở và đầu phun đóng Đầu phun mở được ứng dụng đối với lượng nhựa có độ dai quá lớn nên chúng không thể chảy thoát ra bên ngoài trong giai đoạn nạp nhựa vào khuôn. Ngoài ra đối với các loại nhựa như PVC hay POM phải được ứng dụng với đầu phun mở để giúp cho khí nén trong thoát ra ngoài dễ dàng Đầu phun đóng thường được ứng dụng đối với các loại nhựa có độ dai thấp khi được nấu chảy lỏng có thể chảy ra ngoài (trong giai đoạn cuối tách rời thành phẩm, đơn vị ép phun lùi về phía sau).Trong giai đoạn này kim đóng giữ nhiệm vụ đóng mở miêng đầu phun thông qua tác động nén và dãn lò xo Khi đầu ép vào ống lót ,đĩa ép lò xo lại, kim mở ra. Trong giai đoạn ép phun áp suất của nhựa lỏng bên trong xy lanh ép chốt đóng kín miệng đầu phun Ngoài ra cơ phận chân củng được ứng dụng để ép mở đầu phun. Khi đơn vị phun tiến về phía trước, ép đầu phun vào ống lót, đầu phun bị nén về phía sau, thanh chân ở vị trí mở Khi đơn vị phun lùi về phía sau, lò xo dãn ra đẩy đầu phun về phía trước, cơ phận chân ở vị trí đóng.

Hình 2 8: Trục vít với van chặn dòng chảy ngược (Nguồn: Injection.vn)

Cấu tạo của bộ phận phun:

 Vặn chặn dòng chảy ngược (3)

Khuôn là dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa, nó được thiết kế chế tạo sao cho có thể được sử dụng cho một số lượng yêu cầu chu trình sản xuất, kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc và kích thước và hình dạng của sản phẩm, tùy theo số lượng sản phẩm, yêu cầu chất lượng sản phẩm cần sản xuất mà người ta thiết kế cho khuôn cho nhiều sản phẩm trên cho khuôn làm việc thủ công, bán tự động hoặc tự động Những yêu cầu trên ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.

Cấu tạo chung của bộ khuôn trên máy ép phun gồm có 2 phần : khuôn cố định và khuôn di động Có ba dạng khuôn trên máy ép phun đang sử dụng trong nhà máy đó là : máy khuôn 2 tấm (khuôn két bia,két nước ngọt, khuôn nắp thùng sơn,decap…), khuôn ba tắm ( khuôn than acquy, nắp acquy, khuôn nắp bảo vệ thực vật…) và khuôn nhiều tầng.

Hình 2 9: Khuôn đúc sản phẩm (Nguồn: Injection.vn)

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Đối với ngành công nghiệp nhựa, việc thiết kế khuôn mẫu được tách ra làm việc độc lập như một ngành riêng và đòi hỏi kỹ năng tính toán cũng như kinh nghiệm trong việc thiết kế khuôn mẫu.

Quy trình công nghệ máy phun ép nhựa

Hình 2 12: Kết cấu chính của máy ép nhựa (nguồn: injection.vn)

Hình 2 13: Sơ đồ tổng thể mô hình máy ép nhựa.

Hình 2 14: Quy trình công nghệ ép phun (Nguồn: Injection.vn) Quy trình công nghệ: Đóng khuôn:

Quy trình khởi động bắt đầu bằng việc băng gia nhiệt làm nóng xylanh lên 250°C, nhiệt độ được đo bằng cảm biến nhiệt cbn Khi nhiệt độ đạt 250°C, xylanh 1 lùi lại và chạm cảm biến vị trí cb1; tiếp đó xylanh 2 tiến vào để kẹp chặt khuôn và chạm cảm biến cb5.

Khi cảm biến cb5 được kích hoạt, động cơ DC quay thuận để nạp nhiên liệu và kích hoạt chu trình nạp nhựa Lúc này xi lanh 1 tiến vào, tạo nên áp suất đẩy lượng nhựa nóng chảy đi qua hệ thống, đảm bảo nhựa được đẩy ra với lưu lượng kiểm soát cho bước tiếp theo trong quá trình sản xuất.

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com cuống nối đi vào hốc khuôn Sau khoảng 10s lượng nhựa lỏng ở nơi điểm nối đông cứng chuyển qua giai đoạn làm nguội.

Trong quá trình làm nguội nhựa trong hốc khuôn, trục vít quay và xi-lanh 1 lùi về vị trí ban đầu cho tới khi chạm cảm biến cb1 Sự chuyển động này tạo lực đẩy nhựa lỏng về phía trước, lấp đầy khoảng trống giữa đầu trục vít và đầu phun và khởi động lại chu trình phun ở giai đoạn tiếp theo.

Ngay sau khi giai đoạn làm nguội kết thúc, xy lanh số 2 lùi về để mở khuôn và chạm cảm biến CB6; xy lanh số 3 tiến vào để đẩy sản phẩm và chạm cảm biến CB3, rồi lùi về vị trí ban đầu và chạm cảm biến CB4, tiếp tục quay về chu trình khởi đầu và đóng khuôn để chuẩn bị cho chu trình tiếp theo.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

Tổng quan về PLC

PLC viết tắt là Programmable Logic Controller: là thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) được cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình.

Người dùng có thể lập trình PLC để thực hiện một chuỗi các sự kiện được kích hoạt bởi tác nhân kích thích tác động lên đầu vào hoặc qua các sự kiện có độ trễ như thời gian định trước hoặc sự kiện được đếm PLC được dùng để thay thế mạch Relay trong thực tế, và nó hoạt động theo phương thức quét trạng thái các đầu vào và cập nhật đầu ra khi có sự thay đổi ở đầu vào Ngôn ngữ lập trình PLC có thể là Ladder Logic hoặc State Logic Hiện nay có nhiều hãng sản xuất PLC như Siemens, Mitsubishi Electric, Delta, INVT, Allen-Bradley, Omron, và Honeywell.

Khi thiết bị được kích hoạt ở trạng thái ON hoặc OFF do bộ điều khiển vật lý bên ngoài, một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục lặp lại chương trình (vòng lặp) do người dùng cài đặt, chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra Để khắc phục nhược điểm của bộ điều khiển bằng dây nối (bộ điều khiển Relay), người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm đáp ứng các yêu cầu về linh hoạt, tin cậy và mở rộng cho hệ thống tự động hóa, cho phép quản lý ngõ vào/ra phức tạp và dễ dàng điều chỉnh chương trình.

‒ Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ học.

‒ Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.

‒ Dung lượng bộ nhớ lớn có thể chứa được những chương trình phức tạp.

‒ Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.

‒ Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các Modul mở rộng.

‒ Giá cả cá thể được cạnh tranh.

3.1.2 Hoạt động của một PLC

PLC hoạt động theo chu trình đơn giản: hệ thống cổng vào/ra (Input/Output), hay còn gọi là các module nhập/xuất, nhận tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi như cảm biến, công tắc và tín hiệu từ động cơ vào CPU Sau khi tiếp nhận tín hiệu ở ngõ vào, CPU xử lý và gửi lệnh điều khiển qua các module xuất để điều khiển các thiết bị được kết nối.

Trong suốt quá trình hoạt động, CPU liên tục đọc dữ liệu và trạng thái từ các thiết bị ngoại vi qua ngõ vào, sau đó thực thi các chương trình được lưu trong bộ nhớ Bộ đếm chương trình (Program Counter) sẽ lấy lệnh từ bộ nhớ và đẩy vào thanh ghi lệnh để thi hành Chương trình ở dạng STL (Statement List) được dịch sang ngôn ngữ máy và lưu trữ trong bộ nhớ chương trình Sau khi thực thi xong, CPU sẽ gửi cập nhật tín hiệu tới các thiết bị qua module xuất Một chu kỳ quét gồm ba bước: đọc tín hiệu ở ngõ vào, thực thi chương trình và gửi cập nhật tín hiệu ở ngõ ra, được gọi là chu kỳ quét (Scanning).

Đây là mô tả về hoạt động cơ bản của PLC, giúp người thiết kế nắm bắt nguyên lý vận hành cũng như đặc trưng của PLC Để cụ thể hóa nguyên lý này, sơ đồ hoạt động của PLC được thể hiện như một vòng quét (scan), qua đó PLC liên tục thực hiện chu kỳ đọc tín hiệu đầu vào, xử lý bằng chương trình điều khiển đã được lập trình và cập nhật tín hiệu đầu ra Vòng quét gồm các bước cơ bản: đọc trạng thái I/O, thực thi logic điều khiển và ghi lại kết quả, sau đó lặp lại chu trình để hệ thống hoạt động ổn định và phản hồi nhanh.

Gửi các tín hiệu tới đầu ra

Nhận các tín hiệu đầu vào

Kiểm tra trạng thái làm việc của CPU

Thực hiện chương trình Thực hiện các yêu điều khiển cầu về truyển thông (nếu có)

Hinh 3 1: Chu kỳ vòng quét của PLC.

Trong quá trình thực thi chương trình PLC, khi tín hiệu ngõ vào (ON/OFF) được cập nhật, các tín hiệu này không được truy xuất trực tiếp để đưa ra tại ngõ ra ngay lập tức Quá trình cập nhật tín hiệu ở ngõ ra diễn ra theo hai bước: trong quá trình xử lý chương trình, vi xử lý sẽ chuyển đổi các bước logic tương ứng ở ngõ ra trong chương trình nội đã được lập trình thành trạng thái ON/OFF, nhưng các tín hiệu tại ngõ ra (tại module out) chưa được phát ra ngay lúc này Khi kết thúc xử lý chương trình, việc chuyển đổi các mức logic của các tiếp điểm đã hoàn tất và chỉ sau đó việc cập nhật tín hiệu ở ngõ ra mới tác động lên ngõ ra để điều khiển các thiết bị kết nối ở ngõ ra.

Việc thực thi một vòng quét thường diễn ra trong thời gian rất ngắn; một vòng quét đơn có thời gian thực hiện từ 1 ms đến 100 ms Thời lượng của một chu kỳ quét có thể ngắn hay dài tùy thuộc vào độ dài của chương.

Trong các hệ thống PLC, mức độ giao tiếp giữa PLC và các thiết bị ngoại vi như màn hình hiển thị phụ thuộc vào thời gian quét Vi xử lý chỉ xem tín hiệu ở ngõ vào là hợp lệ khi tín hiệu đó tồn tại trong ít nhất một chu kỳ quét; nếu tín hiệu xuất hiện và mất đi trước khi kết thúc chu kỳ quét, hệ thống sẽ cho là không có tín hiệu Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, các hệ thống chấp hành chủ yếu là cơ khí và thời gian quét càng nhanh càng đáp ứng được yêu cầu của dây chuyền sản xuất Để khắc phục hạn chế về thời gian quét và giảm ảnh hưởng đến chu trình sản xuất, các nhà thiết kế PLC thường tích hợp các hệ thống cập nhật tức thời, đặc biệt trên những PLC lớn có số lượng I/O nhiều và khả năng xử lý lượng thông tin lớn.

Bộ lập trình PLC đóng vai trò then chốt trong tự động hóa và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp cùng với nhiều loại máy móc khác nhau PLC giúp điều khiển và giám sát các thiết bị như máy in, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ và máy chế biến thực phẩm Nó còn được tích hợp cho các hệ thống cắt tốc độ cao và hệ thống phân bố giám sát trong dây chuyền sản xuất, từ đó tối ưu hiệu suất, chất lượng và độ an toàn của quy trình sản xuất.

3.1.4 Giới thiệu PLC N70-α của hãng Samsungα của hãng Samsung

N70-α của Samsung là thiết bị điều khiển lập trình dạng module lắp ghép, được xây dựng theo cấu trúc modul và có các modul mở rộng để mở rộng chức năng Thành phần cơ bản của dòng S7-200 là khối vi xử lý CPU 212, CPU 214 và CPU 224 Về hình thức bên ngoài, sự khác biệt giữa các loại CPU được nhận diện nhờ số lượng đầu vào/ra và nguồn cấp.

Mặc dù hiện nay có nhiều dòng cũng như hãng mới ra đời, nhưng trong đồ án này nhóm em sử dụng N70-α của hãng Samsungα vì:

‒ Mô hình khá đơn giản, chủ yếu đóng ngắt van, động cơ, ít đầu vào ra.

‒ N70-α có khả năng mở rộng nhiều đầu vào ra theo hình lắp ghép vào thanh rack Dễ dàng nâng cấp phần cứng và phần mềm.

‒ CPU này nhóm em có sẵn, đỡ tốn chi phí mua hoặc thuê.

Hinh 3 2: PLC Samsung N70-α ( nguồn: Naver.com)

Hinh 3 3: Rack gắn module của PLC SAMSUNG (Nguồn: Naver.com)

PLC SAMSUNG N70-α của hãng Samsungα có 4 block chính:

Khối nguồn: Nhiệm vụ biến đổi và cấp nguồn cho khối CPU trung tâm và các khối làm việc khác trên cùng 1 rack Nguồn cấp vào khối này là điện áp từ 110VAC đến 220VAC.

Khối CPU là khối điều khiển chính của hệ thống PLC, được trang bị một cổng giao tiếp chuẩn RS442 hoặc RS232 Công tác RUN_REMOVE_PROG được dùng để chọn chế độ làm việc khi thao tác trên PLC, giúp người vận hành dễ dàng thiết lập chế độ lập trình hoặc vận hành. -**Support Pollinations.AI:** -🌸 **Ad** 🌸Powered by Pollinations.AI free text APIs [Support our mission](https://pollinations.ai/redirect/kofi) to keep AI accessible for everyone.

Chế độ RUN: chọn chế độ chạy chương trình được lưu trong bộ nhớ PLC

Chế độ REMOVE: Dừng toàn bộ chương trình.

Chế độ PROG: Dùng cho việc lập trình và kết nối mô phỏng với máy tính bằng phần mềm.

Trên PLC N70-α có hệ thống đèn chỉ thị chế độ giúp người vận hành nhận biết nhanh trạng thái hoạt động: đèn RUN cho biết PLC đang ở chế độ chạy chương trình; đèn PROG cho biết PLC đang ở chế độ lập trình mô phỏng với máy tính; đèn Error báo lỗi chương trình; đèn Batt báo lỗi Pin CMOS của PLC; và đèn Alarm cảnh báo lỗi khi một số biến nhớ hoạt động sai.

Các khối module chức năng:

Giống như một số PLC loại khác PLC N70-α dùng RACK để nối các module chức năng với nhau như: module INPUT, module OUTPUT, module ANALOG, module

Đối với PLC N70-α trở xuống, ta dùng phần mềm WINFPST để lập trình Các loại PLC thế hệ mới hơn như N70-plus, N700 Serial, NX70, NX700… được lập trình bằng phần mềm WINGPC Việc chọn đúng phần mềm cho từng dòng PLC giúp tối ưu hóa quá trình lập trình và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

Hinh 3 4: Giao diện phần mềm lập trình WINFPST.

Hinh 3 5: Cấu hình tốc độ truyền cho PLC

Thiết kế sơ đồ nối dây mô hình

3.2.1 Hệ thống cung cấp nguồn

Nguồn nuôi PLC được cấp bằng điện áp 220VAC, đồng thời cũng là nguồn cấp cho cuộn gia nhiệt.

Module của PLC hoạt động theo chuẩn điện áp tín hiệu công nghiệp 24VDC Nguồn nuôi của Arduino được cấp 7VDC được lấy từ nguồn 24VDC qua mạch Boost điện áp để hạ nguồn. Để cách ly chống nhiễu đối với nguồn tải và nguồn điều khiển em dùng một số relay trung gian để điều khiển.

Hinh 3 7: Hệ thống cung cấp nguồn

Hinh 3 8: Sơ đồ mạch điều khiển arduino

Mạch điều khiển Arduino gồm các nút nhấn để nhập dữ liệu, cảm biến nhiệt đo nhiệt độ thông qua bộ khuếch đại tín hiệu vào chân A0 và màn hình LCD hiển thị thông tin Tín hiệu ra từ chân 4 đóng rơ-le để băng gia nhiệt đốt nóng khi nhiệt độ dưới 250°C và ngắt khi nhiệt độ vượt 255°C Tín hiệu ra từ chân 9 đóng rơ-le khi nhiệt độ trên 245°C và ngắt khi nhiệt độ dưới 245°C, giúp PLC chỉ hoạt động khi nhiệt độ đủ để đốt nóng nguyên liệu.

3.2.3 Sơ đồ nối dây PLC

Thông thường các tín hiệu Input hay Output từ PLC ta thường cách ly bằng Relay đối với tín hiệu Digital hoặc cách ly bằng Opto hay các module chức năng tương đương đối với tín hiệu Analog Điều này giúp tăng khả năng chống nhiễu cũng như

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com hệ số làm việc an toàn cho các linh kiện trong máy.

Hinh 3 9: Sơ đồ nối dây PLC

Trong giới hạn của mô hình này, các tín hiệu điều khiển khác cấp điện áp như cuộn gia nhiệt hay tín hiệu nguồn nuôi của các bộ điều khiển em dùng các relay để cách ly Đối với van điều khiển và các đèn báo chuẩn công nghiệp 24VDC nhận thấy khả năng đáp ứng dòng của PLC N-70α là đủ Nên em không dùng các linh kiện cách ly để tiết kiệm chi phí Mặc dù vậy PLC vẫn đảm bảo khả năng hoạt động tốt. Đối với các PLC của SAMSUNG hay các PLC có module tách rời việc cấp nguồn cho PLC và đấu nối các thiết bị cảm biết hay cơ cấu chấp hành đòi hỏi phải đọc rõ các module đó cấp nguồn tín hiệu kiểu PNP hay NPN để đảm bảo không làm hư hỏng PLC cũng như các cơ cấu chấp hành và cảm biến.

Sơ đồ thuật toán chương trình PLC

Hinh 3 10: Lưu đồ thuật toán chương trình PLC.

Giới thiệu một số linh kiện

Một vài thông số arduino UNO

Vi điều khiển: ATmega328 họ AVR – 8 bit Điện áp hoạt động: 5 VDC

Tần số hoạt động: 16MHz

Dòng tiêu thụ: 30mA Điện áp vào khuyên dung: 7-12VDC Điện áp vào giới hạn: 6-20 VDC

Dòng tối đa trên mỗi chân: 30mA

3.4.2 Cảm biến D-α của hãng SamsungA76H Để xác định được vị trí xylanh em dùng cảm biến D-A76H của hãng SMC hoạt động dựa rên nguyên lý cảm biến từ trường.

- Dòng điện hoạt động: 5-20mA

3.4.3 Dây cảm biến nhiệt độ NTC-α của hãng Samsung100K.

Nhiệt độ của băng gia nhiệt được đo bằng cảm biến nhiệt độ NTC_100K.cảm biến này có độ nhạy cao, phản ứng nhanh, kích thước nhỏ dễ lắp đặt, phạm vi nhiệt độ rộng, ổn định và độ tin cậy cao.

Hinh 3 13: Dây cảm biến nhiệt độ NTC-100K.

Trở kháng: R25 (25 °) 100 K Độ chính xác: +-1%, +-2%, +-3%

Hệ số công suất: mW > 5/°

Công suất định mức tối đa: 45 mW

Hằng số thời gian nhiệt: S < 7

3.4.4 Rơ le trung gian Omron MY2N

Hinh 3 14: Rơ le trung gian Omron MY2N ( Nguồn: internet)

Thông tin về sản phẩm[6]:

Rơle công suất loại nhỏ 3-5A đã được cải tiến với nhiều model dùng cho điều khiển Logic và các ứng về điều khiển công suất.

Chịu được điện áp tới 2000VAC.

Tuổi thọ cao, kích thước 36x28x21.5 mm. Đáp ứng được yêu cầu của nhiều ứng dụng.

3.4.5 Công tắc hành trình BTN1A019

Hinh 3 15: Công tắc hành trình ( Nguồn: internet)

Hình 2 15: Động cơ pittman 8322 (Nguồn: diendancnc.vn) Thông số kỷ thuật:

Hãng sản xuất: Pittmo Điện áp định mức: 24 VDC Điện áp hoạt động: 5 - 24 V DC

Tốc độ không tải ở 24V: 8,000 vòng/phút

Dòng điện không tải: 120 mA

Kích thước trục: 12 mm L x 4.0 mm

Kích thước động cơ: 51 mm L x 30 mm

Text LCD là loại màn hình tinh thể lỏng dùng để hiển thị các ký tự trong bảng mã ASCII Text LCD có nhiều kích thước khác nhau như 16×1, 16×2, 16×4, 20×2, 20×4 và các tùy chỉnh khác, phục vụ các mục đích hiển thị khác nhau Trong đề tài này em sử dụng loại màn hình 16×2 để trình bày thông tin một cách rõ ràng và tối ưu không gian hiển thị.

Hình 2 16: Màn hình Text LCD 16x2

Phụ lục 1: Các tài liệu tham khảo

- Giáo trình Truyền động thủy lực và khí nén – tác giả PGS.TS Trần Xuân Tùy

- Giáo trình Điều khiển tự động - tác giả PGS.TS Trần Xuân Tùy

- Arduino Workshop – tác giả: Arduino Workshop Group.

-FARA N70-α PLC manual – SAMSUNG.com

- [1][2][3] Các số liệu tham khảo từ trang web của hiệp hội nhựa Việt Nam.

- [4] https:// www.smc.eu/smc/Net/EMC_DDBB/ce_documentation/data/attachme nts/IMM_D-A7x-A8x_TFP26GB.pdf

- [5]: https://linhkien888.vn/cam-bien-nhiet-dien-tro-ntc-100k-1-cap-dai-1m

- [6]: ( http://baoanjsc.com.vn/san-pham/ro-le-trung-gian-omron-my-gs- series-MY2N-GS-AC220-240_44062_vn.aspx

- -[7] [8] [9] [10] [11] Trích dẫn Công thức trong giáo trình Thủy lực khí nén của tác giả PGS.TS Trần Xuân Tùy

Phụ lục 2: Thiết kế mạch điều khiển bằng chu trình Carnot

1.Phân tích chu trình hoạt động của máy:

-Chu trình hoạt động của máy ép phun nhựa như sau:

Sau khi nhấn nút khởi động ,máy thực hiện :

+Bước 1: XylanhA (mang tấm khuôn di động) đi vào đóng khuôn lại. Đến cuối hành trình thì dừng lại.

+Bước 2: XylanhB (liên kết với trục vít) đi vào vào để phun nhựa vào khuôn, đồng thời khi kết thúc bước 1 , động cơ dầu làm quay trục vít cũng được khởi động Đến cuối hành trình ,xylanhB dừng lại, động cơ dầu cũng dừng

+Bước 3:Sau khi phun nhựa vào khuôn, xylanhB lùi ra.

+Bước 4:xylanhA lùi ra để mở khuôn.

+Bước 5: xylanh dùng để loi sản phẩm tiến vào

Khi bước 6 kết thúc, nếu nút khởi động vẫn còn tác dụng thì chu trình được lặp lại. Giản đồ trạng thái:

Trong đó a0,a1,b0,b1,c0,c1 là các công tắc giới hạn hành trình cơ điện.

2.Thiết kế mạch điều khiển logic điện thủy lực:

Trên cơ sở mạch điều khiển điện thủy lực được thiết kế dưới đây ta sẽ đi viết chương trình cho PLC N70-α, phương pháp bảng trạng thái được sữ dụng ở đây.

Từ biểu đồ trạng thái ta có các phương trình điều khiển chu trình:

Ta thấy rằng các phương trình A+ và C+ cũng như B+ và A- là giống nhau,do vậy ,về phương diện điều khiển là không thể thực hiện được, để có thực hiện được chu trình này ta cần thêm vào hệ thống một phần tử nhớ.Phần tử nhớ sẽ được SET lên tại một thời điểm nào đó sau khi B+ đã được thực hiện và phải RESET lại trước

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com khi chu trình mới bắt đầu.Cụ thể ta tiến hành xây dựng bảng trạng thái để xác định

Sữ dụng phương pháp chia miền để rút gọn các phương trình điều khiển.

Rút gọn chu trình điều khiển cho xi lanh A:

Như vậy ta có phương trình điều khiển chu trình hoạt động của xi lanh A rút gọn là:

A+ = S0.b0.c0.[ (S0=START:nút ấn khởi động tự duy trì).

Rút gọn chu trình điều khiển xi lanh B:

Phương trình xi lanh B sau khi đơn giản:

Rút gọn chu trình điều khiển xi lanh C :

Phương trình của XI-LANH C sau khi đơn giản:

SVTH: TRẦN THANH QUANG 51 GVHD: TS NGUYỄN ANH NGỌC

Rút gọn phương trình của phần tử nhớ X:

Trước khi viết chương trình cho PLC, ta thiết kế mạch điều khiển bằng điện thủy lực và mô phỏng nó bằng phần mềm chuyên dụng để kiểm tra tính chính xác của hệ thống, từ đó đảm bảo việc chuyển sang lập trình PLC diễn ra suôn sẻ.

SVTH: TRẦN THANH QUANG 52 GVHD: TS NGUYỄN DANH NGỌC

Phụ lục 3: Chương trình PLC

IO PLC Chuù thích IO PLC Chuù thích

Phụ lục 4: Chương trình Arduino

#include // Khai báo thư viện LCD I2C

#define SENSOR_PIN A0 // Định nghĩa chân cảm biến nhiệt

#define BUTTON_UP 2 // Định nghĩa phím tăng nhiệt ở pin 2

#define BUTTON_DOWN 12 // Định nghĩa phím giảm nhiệt ở pin 12

#define BUTTON_CONFIRM 7 // Định nghĩa phím Đồng Ý ở pin 7

#define BUTTON_HEAT 3 // Định nghĩa phím PAUSE ở pin 8

#define OUT_HEAT 4 // Định nghĩa chân relay ở pin 4 #define

OUT_PLC 9 // Định nghĩa chân cho phép trục vít quay iquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 20, 2); unsigned int SettingTemperature = 25; // Nhiệt độ cài đặt unsigned int CurrentTemperature = 20; // Nhiệt độ ban đầu unsigned int TemporaryTemperature = 250; // Biến tạm nhớ nhiệt độ int fix = 0; // Fix sai số nhiệt độ bool IsEdit = false; int heat; uint32_t Counter = 0; unsigned long time;

} if (digitalRead(BUTTON_HEAT) != LOW)

{ if (digitalRead(BUTTON_UP) == LOW)

} if (digitalRead(BUTTON_DOWN) == LOW)

NHỰA if (digitalRead(BUTTON_CONFIRM) == LOW)

// So sánh nhiệt độ đo được và nhiệt độ cài đặt if ((SettingTemperature >= CurrentTemperature + 5)) // Khống chế thời gian đóng cắt heating không quá nhanh

{ digitalWrite(OUT_HEAT, HIGH); //Đóng relay nhiệt delay(100); // Chống rung relay nhiệt

} if ((SettingTemperature

Tiêu đề	Thiết kế Chế tạo Mô Hình Máy Phun Ép Nhựa
Tác giả	Đặng Hoàng Anh, Nguyễn Đức Hải, Nguyễn Trung Dũng, Nguyễn Hoàng Long
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Thị Hiên
Trường học	Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Chuyên ngành	Cơ điện tử
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	1,26 MB