Giáo trình thực hành hệ thống MPS Công nghệ kỹ thuật cơ điện tử

LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Thực hành hệ thống MPS được biên soạn nhằm hướng dẫn cho sinh viên ngành CNKT Cơ điện tử tìm hiểu về quy trình của một dây chuyền sản xuất, từ đó có thể học cá

Trang 1

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC

Ban hành kèm theo Quyết định số:… /QĐ-CNTĐ-CN ngày tháng…năm 2019

của Hiệu trưởng trường CĐ Công nghệ Thủ Đức

Trang 2

ii

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ

bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Giáo trình Thực hành hệ thống MPS được biên soạn nhằm hướng dẫn cho sinh viên ngành CNKT Cơ điện tử tìm hiểu về quy trình của một dây chuyền sản xuất, từ đó

có thể học các kỹ năng lắp đặt, bảo trì bảo dưỡng, lập trình và vận hành một dây chuyền sản xuất Đây là một trong các học phần cuối của chương trình đào tạo vì thế nội dung giáo trình giúp sinh viên tổng hợp kiến thức, kỹ năng của ngành Cơ điện tử

Giáo trình này gồm 8 bài:

- Bài 1: Giúp cho sinh viên ôn tập lại các kiến thức nền tảng về các loại cảm biến, các ký hiệu khí nén, các tiêu chuẩn lắp đặt, kỹ thuật lập trình PLC

- Từ bài 2 đến bài 7: Cung cấp các thông tin về từng trạm MPS, hướng dẫn khảo sát, các yêu cầu đọc bản vẽ điện và bản vẽ khí nén, hướng dẫn lập trình và vận hành từng trạm MPS riêng lẻ

- Bài 8: Cung cấp các kiến thức về mạng truyền thông công nghiệp, kỹ thuật lập trình liên kết nhiều trạm MPS thông qua mạng truyền thông

Chân thành cảm ơn Khoa Công nghệ tự động đã tạo điều kiện để tác giả được sử dụng các tài hiệu hướng dẫn của Festo và được sử dụng hệ thống MPS để biên soạn giáo trình này

Thành phố HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2019

Tác giả biên soạn

Nguyễn Kim Đăng

Trang 3

ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN

Tên học phần: THỰC HÀNH HỆ THỐNG MPS

Mã học phần: TNC123050

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của học phần:

- Vị trí: Học phần thực hành tổng hợp các kiến thức của ngành, được tổ chức giảng dạy vào học kỳ cuối của chương trình đào tạo

- Tính chất: Thực hành hệ thống MPS là học phần thực hành chuyên ngành, cung cấp kiến thức và kỹ năng đọc bản vẽ (cơ khí, điện tử, khí nén), lắp đặt các thiết bị theo bản

vẽ, lập trình hoạt động và vận hành toàn bộ hệ thống cơ điện tử, liên kết hệ thống thông qua mạng truyền thông công nghiệp

- Ý nghĩa và vai trò của học phần: Giúp sinh viên hệ thống lại các kiến thức, kỹ năng đã học trong chương trình học, đồng thời có thêm sự hiểu biết về thực tiễn nghề nghiệp, vị trí việc làm sau khi ra trường

Mục tiêu của học phần:

- Về kiến thức:

+ Có kiến thức chung về hệ thống sản xuất

+ Nêu được đặc điểm của các thiết bị trong hệ thống sản xuất

+ Trình bày được quy trình lắp đặt, kiểm tra và vận hành hệ thống sản suất

+ Trình bày đặc điểm của mạng truyền thông công nghiệp

- Về kỹ năng:

+ Đọc được bản vẽ cơ khí, điện, khí nén

+ Lắp đặt được các thiết bị theo bản vẽ

+ Viết được chương trình hoạt động của các module trong hệ thống

+ Lập trình liên kết được hệ thống thông qua mạng truyền thông công nghiệp + Vận hành được hoạt động của các module trong hệ thống

+ Kiểm tra được các lỗi kỹ thuật trong quá trình vận hành

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

+ Làm việc độc lập trong các điều kiện môi trường khác nhau

+ Chịu trách nhiệm đối với công việc

+ Hướng dẫn lại những công việc đã thực hiện cho người khác

+ Đánh giá được kết quả đã thực hiện

Trang 4

iv

Nội dung của học phần:

Trang 5

8.1 Liên kết hệ thống qua SensLink

8.2 Liên kết hệ thống qua mạng PROFIBUS

8.3 Liên kết hệ thống qua mạng PROFINET

Trang 6

vi

MỤC LỤC

Bài 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPS 1

1.1 Hệ thống MPS 1

1.2 Cảm biến trong hệ thống MPS 5

1.3 Thiết bị khí nén trong hệ thống MPS 13

1.4 Dụng cụ, vật tư lắp đặt trạm 17

1.5 Tiêu chuẩn lắp đặt trạm MPS 18

1.6 Phương pháp lập trình tuần tự 25

Bài 2 TRẠM CUNG CẤP 32

2.1 Giới thiệu 33

2.2 Phân tích trạm 35

2.3 Khảo sát và lắp đăt 40

2.4 Lập trình 42

2.5 Vận hành 45

PHỤ LỤC TRẠM CUNG CẤP 49

Bài 3 TRẠM KIỂM TRA 56

3.4 Lập trình 69

3.5 Vận hành 72

PHỤ LỤC TRẠM KIỂM TRA 77

Bài 4 TRẠM GIA CÔNG 85

4.4 Lập trình 95

4.5 Vận hành 97

PHỤ LỤC TRẠM GIA CÔNG 102

Bài 5 TRẠM TAY GẮP 110

5.4 Lập trình 120

5.5 Vận hành 122

PHỤ LỤC TRẠM TAY GẮP 127

Bài 6 TRẠM TRUNG GIAN 134

Trang 7

6.5 Vận hành 144

PHỤ LỤC TRẠM TRUNG GIAN 149

Bài 7 TRẠM PHÂN LOẠI 156

7.5 Vận hành 168

PHỤ LỤC TRẠM PHÂN LOẠI 173

Bài 8 LIÊN KẾT TRẠM TRONG HỆ THỐNG MPS 180

8.1 Mạng truyền thông công nghiệp 181

8.2 Liên kết trạm qua SensLink 188

8.3 Liên kết trạm qua mạng PROFIBUS 190

8.4 Liên kết trạm qua mạng FROFINET 197

Trang 8

Bài 1 Tổng quan về hệ thống MPS Nguyễn Kim Đăng

1

BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MPS

 MỤC TIÊU

- Liệt kê được các trạm trong hệ thống MPS

- Nêu được các vấn đề về an toàn khi sử dụng hệ thống MPS

- Trình bày được đặc điểm các loại cảm biến có trong hệ thống MPS

- Nhận dạng được các ký hiệu khí nén trong bản các bản vẽ khí nén

- Liệt kê được các dụng cụ, thiết bị, vật tư sử dụng lắp đặt trạm MPS

- Liệt kê được các tiêu chuẩn sử dụng trong việc lắp đặt trạm MPS

- Cấu hình được PLC của trạm MPS trong phần mềm TIA Portal

- Lập được lưu đồ lập trình PLC theo phương pháp tuần tự

- Viết được chương trình PLC theo phương pháp tuần tự

Trang 9

Các công nghệ cơ bản đơn lẻ:

Hình 1.1 Mô hình học tập công nghệ đơn lẻ Công nghệ tích hợp một phần: là sự kết hợp của các kỹ thuật cơ bản tạo thành các hệ thống thực hiện nhiệm vụ nhất định như các trạm đơn lẻ

Hình 1.2 Các module đơn lẻ trong một hệ thống Công nghệ tích hợp toàn phần: kết hợp các hệ thống đơn lẻ thành dây chuyền sản xuất hoặc kết hợp thực hiện sản xuất sản phẩm nhất định

Hình 1.3 Mô hình dây chuyền sản xuất tự động

Hệ thống MPS tại khoa Công nghệ tự động trường CĐ Công nghệ Thủ Đức gồm 9 trạm

- Thông số kỹ thuật cơ bản chung của các trạm:

- Mô hình các trạm trong hệ thống MPS

Trang 10

3

Hình 1.4 Trạm cung cấp (Distribution) Hình 1.5 Trạm kiểm tra (Testing)

Hình 1.6 Trạm gia công (Processing) Hình 1.7 Trạm tay gắp (Handling)

Hình 1.8 Trạm trung gian (Buffer) Hình 1.9 Trạm Robot

Hình 1.10 Trạm lắp ráp (Assembly) Hình 1.11 Trạm đột dập (Punching)

Trang 11

Hình 1.12 Trạm phân loại (Sorting)

Hệ thống MPS 200: là hệ thống các thiết bị mô phỏng dây chuyền lắp ráp tự động lanh khí nén được thể hiện theo sơ đồ sau:

xi-Xi-lanh khí nén được hệ thống MPS lắp đặt gồm 4 chi tiết: vỏ xi-lanh, nắp xi-lanh, pitton và lò xo (Hình 1.13) Vỏ xi-lanh có 3 loại (Hình 1.14): màu đen, màu đỏ và kim loại với đường kính 40mm, chiều cao 22.5mm (màu đen) và 25mm (màu đỏ và kim loại)

Hình 1.13 Các chi tiết lắp ráp xi-lanh Hình 1.14 Vỏ xi-lanh

1.1.2 Những chú ý về an toàn

- Học viên chỉ được làm việc trên trạm dưới sự giám sát của giáo viên

- Nắm vững các thông số của từng phần tử và các chú ý về an toàn khi sử dụng các phần tử đó

TRẠM TAY GẮP

TRẠM GIA CÔNG

TRẠM TRUNG GIAN

TRẠM ROBOT

TRẠM LẮP GHÉP

TRẠM PHÂN LOẠI

TRẠM ĐỘT DẬP

Trang 12

5

- Không được để áp suất trong hệ thống vượt quá áp suất cho phép 8 bar (800 kPa)

- Không được bật nguồn khí nén cho tới khi đã hoàn thành việc lắp đặt và đảm bảo tất cả ống khí đã được kết nối

- Không được tháo đường ống dẫn khí khi có áp suất

- Đặc biệt phải chú ý cẩn thận khi bật nguồn khí nén Các xi-lanh có thể đi ra hoặc thu về ngay lập tức khi bật công tắc nguồn khí nén

Về phần cơ khí:

- Lắp đặt an toàn tất cả các phần tử trên tấm nhôm có rãnh

- Không được can thiệp bằng tay cho tới khi máy được dừng hoàn toàn

- Không được để dụng cụ hoặc bất kỳ vật gì lên trên hệ thống khi hoạt động

1.2 Cảm biến trong hệ thống MPS

1.2.1 Cảm biến quang

Cảm biến quang là thiết bị chuyển đổi tín hiệu quang học thành tín hiệu điện (tương

tự hoặc số) Cảm biến quan phát hiện được hầu hết các loại vật liệu không trong suốt

Ký hiệu:

Cấu tạo của cảm biến quang ngõ ra số gồm 3 phần chính: Bộ phát, bộ thu và bộ xử lý tín hiệu Dựa vào cấu tạo chia cảm biến quang làm 4 loại:

Cảm biến quang thu phát riêng (Through-beam sensor)

Cảm biến dạng thu phát có bộ phát (transmit) và thu (receive) được bố trí tách rời (Hình 1.15) Bộ phát truyền ánh sáng đi và bộ thu nhận ánh sáng Nếu có vật thể chắn nguồn sáng giữa hai phần này thì sẽ có tín hiệu ra của cảm biến

Hình 1.15 Cảm biến thu phát riêng (a) và sơ đồ bố trí (b) Trong hệ thống MPS sử dụng các cảm biến loại PNP, mỗi cảm biến thường có 3 dây: dây màu nâu (Bn) kết nối vào đầu nguồn 24V, đây màu xanh (Bu) kết nối vào đầu 0V,

Trang 13

dây đen (Bk) kết nối vào địa chỉ ngõ ra PLC (đối với bộ phát – Hình 1.16 (a)) và kết nối vào địa chỉ ngõ vào PLC (đối với bộ thu – Hình 1.16 (b))

Hình 1.16 Sơ đồ đấu dây bộ phát của cảm biến (a) và bộ thu của cảm biến (b) Cảm biến quang phản xạ gương (Retro – reflection sensor)

Bộ phát và bộ thu được đóng gói chung, bộ phát truyền ánh sáng tới một gương phản chiếu lăng kính đặc biệt, và phản xạ lại bộ thu sáng của cảm biến (Hình 1.17) Nếu vật thể xen vào luồng sáng, cảm biến sẽ phát tín hiệu ra Phản xạ gương là dạng cảm biến quang phổ biến nhất trong công nghiệp Loại này có sự kết hợp tốt các yếu tố như phát hiện tin cậy, khoảng cách vừa đủ và giá thành hợp lý Sơ đồ kết nối dây (Hình 1.18) tương tự như bộ thu của cảm biến quang thu phát riêng

Hình 1.17 Cảm biến quang và gương phản xạ

Hình 1.18 Sơ đồ đấu dây (a) và bố trí cảm biến - gương (b) Cảm biến quang khuếch tán (Diffuse reflection sensor)

Tương tự cảm biến quang thu phát chung, bộ phát và bộ thu được đóng gói chung nhưng không cần gương phản xạ (Hình 1.19), mà ánh sáng được vật thể phản xạ lại Bộ phát phát ra ánh sáng đến vật thể, ánh sáng đó được vật thể sẽ phản xạ lại một phần (phản xạ khuếch tán) ngược lại bộ thu cảm biến, kích hoạt tín hiệu ra (Hình 1.20(b), mức độ phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào màu sắc, độ bóng của vật thể và cường độ ánh

Trang 14

7

sáng được phát ra từ bộ phát của cảm biến (cường độ này có thể được điều chỉnh trên cảm biến) Sơ đồ kết nối dây (Hình 1.20(a)) tương tự như bộ thu của cảm biến quang thu phát riêng

Hình 1.19 Cảm biến quang khuếch tán

Hình 1.20 Sơ đồ đấu dây (a) và bố trí cảm quang khuếch tán (b) Cảm biến sợi quang (Fibre optic sensor)

Cảm biến dạng sợi quang có cấu tạo tương tự cảm biến quang khuếch tán, nhưng việc phát và thu ánh sáng gián tiếp thông qua cáp quang (Hình 1.21) Cảm biến loại này rất linh hoạt trong việc lắp đặt và sử dụng, có thể dễ dàng lắp đặt trong những vị trí nhỏ hẹp, có thể được sử dụng như là cảm biến thu phát riêng hoặc cảm biến khuếch tán như Hình 1.22 (b)

Hình 1.21 Cảm biến sợi quang và cáp quang Loại cảm biến này có 4 dây, kết nối các dây nâu (Bn), dây xanh (Bu) tương tự như

bộ thu của cảm biến quang thu phát riêng Đối với hai dây còn lại gồm dây đen (Bk) và dây trắng (Wh) là hai dây tín hiệu ngõ ra của cảm biến, khi cảm biến bị tác động dây đen cho ra mức logic 1 (tương tự tiếp điểm thường hở) và dây trắng cho ra mức logic 0 (tương tự tiếp điểm thường đóng) như Hình 1.22(a)

Trang 15

Hình 1.22 Sơ đồ đấu dây (a) và bố trí cáp quang (b) 1.2.2 Cảm biến tiệm cận điện dung (Capacitive proximity sensor)

Cảm biến diện dung nhận biết được vật thể dựa vào sự thay đổi giá trị điện dung, cảm biến loại này phát hiện được hầu hết các loại vật liệu

Hình 1.23 Hình dạng (a) và ký hiệu cảm biến điện dung (b) Giá trị điện dung thay đổi khi một trong các yêu tố sau thay đổi:

- Khoảng cách giữa hai bản cực

- Diện tích bản cực

- Điện môi giữa hai bản cực

Hình 2.24 Mô hình cấu tạo tụ điện Cấu tạo của cảm biến tiệm cận điện dung (Hình 2.25) gồm bền mặt cảm biến (Sensing face), đầu đo (Measuring head), bộ tạo dao động (RC oscillator), bộ chuyển đổi tín hiệu (Signal processing) và bộ khuếch đại ngõ ra của cảm biến (Output stage)

Trang 16

9

Hình 1.25 Cấu tạo cảm biến tiệm cận điện dung Hoạt động: Cảm biến điện dung chứa bộ dao động RC Khi có vật thể đi vào vùng điện trường, vật thể đóng vai trò là bản cực, làm thay đổi giá trị điện dung Một mạch kích giám sát giá trị điện dung, khi điện dung thay đổi thì mạch kích này sẽ tác động ra ngõ ra của cảm biến

Khoảng cách phát hiện của cảm biến điện dung phụ thuộc vào loại vật liệu được thể hiện cụ thể qua Hình 1.26

Hình 1.26 Hệ số khoảng cách phát hiện tương ứng loại vật liệu Vật liệu Khoảng cách phát hiện tiêu chuẩn (Sn)

Trang 17

Ưu điểm:

 Không cần tiếp xúc với vật thể

 Có thể điều chỉnh để nhận biết được bất kỳ chất nào mà có điện trở suất nhỏ hơn

100 ohm/cm2

 Có thể nhận biết xuyên qua các lớp kính, nhựa và carton mỏng

 Có thể chịu được sốc tải và môi trường rung động

 Sử dụng được ở nhiệt độ cao

 Độ nhạy không đổi trong một khoảng nhiệt độ rộng (-25 ÷ 75oC)

1.2.3 Cảm biên tiệm cận điện cảm (Inductive proximity sensor)

Cảm biến điện cảm phát hiện được các loại vật liệu kim loại từ tính và không từ tính bằng cách tạo ra trường điện từ

Hình 1.27 Hình dạng (a) và ký hiệu cảm biến điện cảm (b) Cấu tạo của cảm biến tiệm cận (Hình 1.28) gồm bền mặt cảm biến (Sensing face),

bộ tạo dao động (Oscillator), bộ chuyển đổi tín hiệu (Signal converter) và bộ khuếch đại ngõ ra của cảm biến (Output Amplifier)

Hình 1.28 Cấu tạo cảm biến tiệm cận điện cảm

Trang 18

11

Hoạt động: Khi đối tượng di chuyển đến gần cảm biến (đi vào vùng từ trường) thì sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng (dòng điện xoáy) trên bề mặt đối tượng, dòng điện xoáy này lại sinh ra từ trường chống lại từ trường sinh ra nó nên làm giảm biên độ dao động của bộ phát trong cảm biến Một mạch kích giám sát biên độ dao động của bộ phát, khi biên độ dao động giảm thì mạch kích này sẽ tác động ra ngõ ra của cảm biến

Hình 1.29 Nguyên lý hoạt động của cảm biến điện cảm Khoảng cách phát hiện phụ thuộc vào loại vật liệu được thể hiện cụ thể trong hình bên dưới:

Hình 1.30 Hệ số khoảng cách phát hiện tương ứng loại vật liệu Vật liệu Khoảng cách phát hiện tiêu chuẩn

 Không cần tiếp xúc với đối tượng

 Không đòi hỏi đối tượng phải có từ tính

Trang 19

1.2.4 Cảm biến từ trường (Reed switch)

Cảm biến từ trường loại đơn giản là dạng công tắc lưỡi gà Nhận biết được các loại vật liệu từ tính

Hình 1.31 Hình dạng (a) và ký hiệu công tắc từ trường (b) Cảm biến từ trường (reed switch) gồm hai lá hợp kim (loại vật liệu dễ nhiễm từ) được đặt trong ống thủy tinh kín Khi có nam châm đặt gần cảm biến, thì hai lá hợp kim

sẽ nhiễm từ và tiếp xúc nhau

Hình 1.32 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến từ 1.2.5 Công tắc hành trình (Limit switch)

Hình 1.33 Công tắc hành trình (a) và các tiếp điểm (b)

Trang 20

13

Công tắc hành trình là thiết bị đóng ngắt mạch điện dưới tác động cơ học của các

cơ cấu cơ khí, thường được sử dụng để nhận biết điểm đầu/cuối của chuyển động hoặc được dùng như công tắc an toàn

1.3 Thiết bị khí nén trong hệ thống MPS

Các ký hiệu theo tiêu chuẩn (DIN ISO 1219)

Xi-lanh tác động kép, có giảm chấn không nòng pitton

Động cơ khí nén có góc quay giới hạn

Bộ tạo chân không

Van điều khiển 2/2, thưởng hở

Van điều khiển 2/2, thường đóng

Van điều khiển 3/2, thường hở

Trang 21

Van điều khiển 3/2, thường đóng

Van điều khiển 5/2

Van một chiều điều khiển được

Van một chiều có lò xo, điều khiển được,

Van tiết lưu

Van tiết lưu một chiều (Tiết lưu chiều từ 1 sang 2)

Van tiết lưu một chiều (Tiết lưu chiều từ 2 sang 1)

2

1 2

1

Trang 22

Mối nối cố định

Chéo nhau

Đường thoát

Đường thoát ra chung quanh

Đường thoát có liên kết

Trang 23

Bằng con lăn một chiều

Bằng nam châm điện hay bằng tay

có van điều khiển dẫn hướng

Trang 24

Trang 25

1.5 Tiêu chuẩn lắp đặt trạm MPS

Tiêu chuẩn lắp đặt hệ thống MPS tuân theo Bảng thực hành chuẩn nghề Cơ điện

tử (Mechatronic Trade - Professional practice 2013 Ver 3.8) của Kỳ thi nghề quốc tế

chung cáp dây điện

và ống hơi với nhau

khi được kết nối trên

module chuyển động

3 Dây rút không được

để thừa quá dài

(a ≤ 1 mm)

4 Khoảng cách giữa

các dây rút không dài

hơn 50 mm

Trang 26

Không có va chạm Va chạm giữa cơ cấu chấp

hành và phôi trong suốt quá trình đánh giá

Trang 27

Trang 28

19 Được phép đi chung

dây dẫn điện và sợi

22 Phần kim loại của

đầu cosse phải nằm

hoàn toàn trong

Trang 29

Trang 30

23

29 Cắt cáp đúng theo

chiều dài, không để

cáp ở ngoài ống cáp

30 Không được để dây

đơn đi ngang thanh

sắt hoặc cạnh sắt

nhọn Phải sử dụng

đế giữ ở hai đầu

31 Dây dẫn phải được

Trang 31

Trang 32

Trang 33

Nhấn chuột trái vào vùng IO trên PLC (1), sau đó chọn I/O addresses (2), trong vùng Input addresses, tại ô Start address (3), thay số 124 bởi số 0 Sau đó nhấn chuột vào thanh trượt (4) để xuất hiện vùng Output addresses, thay số 124 bởi số 0 Nếu giữ nguyên

số 124 thì khi khai báo địa chỉ ngõ vào/ ngõ ra trong PLC tag phải bắt đầu từ byte 124 1.6.2 Khai báo địa chỉ ngõ vào, ngõ ra

Hình 1.36 Giao diện khai báo địa chỉ ngõ vào/ ngõ ra Chọn PLC tags (1) => Default tag table [0] (2) => Thêm tag vào <Add new>

Tên tag và địa chỉ phụ thuộc vào bảng địa chỉ ngõ vào, ngõ ra được cho trên trạm MPS 1.6.3 Phương pháp lập trình tuần tự

Phương pháp lập trình tuần tự là cách viết chương trình sao cho hoạt động của hệ thống là các bước nối tiếp nhau theo lưu đồ đã lập

Lưu ý:

- Số bước được chia phải lớn hơn hoặc bằng 3 bước

- Phải đưa hệ thống về trạng thái ban đầu (RESET) và chuẩn bị cho bước đầu tiên (bước 1) trước khi hệ thống hoạt động, bước chuẩn bị được quy ước là bước 0

- Các vị trí “Bước k” trong cấu trúc chương trình là các biến tạm, sử dụng vùng nhớ toàn cục M hoặc vùng nhớ cục bộ

Cấu trúc lưu đồ

Tín hiệu đầu bước k-1k-1 Thực hiện nhiệm vụ bước k-1

(Sử dụng lệnh SET, RESET)Tín hiệu đầu bước k

k Thực hiện nhiệm vụ bước k

(Sử dụng lệnh SET, RESET)Tín hiệu đầu bước k+1

Trang 34

27

Cấu trúc network trong chương trình tuần tự

Network i

Network i+1

Ví dụ: Cho sơ đồ kết điện - khí nén như sau

Hình 1.37 Sơ đồ kết nối phần cứng trong Fluidsim - P

FluidSIM In

0 1 2 3 4 5 6 7

FestoDidactic.EzOPC.2 PLCSIM.EB0

FluidSIM Out

0 1 2 3 4 5 6 7 +24V

0V

A0

3 4 A1

3 4 B0

3 4 B1

3 4 START

3 4 RESET

3 4

STOP 1 2

7

8

9

Trang 35

Viết chương trình cho hệ thống hoạt động như sau:

Nhấn nút STOP (thường đóng), các xi-lanh dừng hoạt động

Nhấn nút RESET (thường hở), các xi-lanh về vị trí ban đầu

E: Nhấn nút START (thường hở), các xi-lanh hoạt động tuần tự như sau:

- Xi-lanh A đi ra chạm cảm biến A1

- F: Xi-lanh B đi vào chạm cảm biến B0

- Xi-lanh B đi ra chạm cảm biến B1

- Thực hiện lặp lại 3 lần từ F

- Sau khi xi-lanh B đi vào/ra đủ 3 lần thì xi-lanh A đi vào chạm cảm biến A0

- Lặp lại quy trình từ E

Quy trình hoạt động của xi-lanh có thể được biểu diễn theo giản đồ sau:

Hình 1.38 Giản đồ theo thời gian hoạt động của hai xi-lanh trong ví dụ

Bảng địa chỉ

A0 I0.3 Công tắc hành trình ở trong của xi-lanh A A1 I0.4 Công tắc hành trình ở ngoài của xi-lanh A

B0 I0.4 Công tắc hành trình ở trong của xi-lanh B

B1 I0.6 Công tắc hành trình ở ngoài của xi-lanh B

Trang 36

29

Lưu đồ:

BG

Nhấn nút RESET

0 Xylanh A đi vào <S(Y2), R(Y1)>

Xylanh B đi ra <S(Y3), R(Y4)>

Nhấn nút START

1 Xylanh A đi ra <S(Y1),R(Y2)>

CTHT xylanh A ở ngoài <A1>

2 Xylanh B đi vào <S(Y4),R(Y3)>

CTHT xylanh B ở trong <B0>

3

Xylanh B đi ra <S(Y3),R(Y4)>

Đếm tín hiệu CTHT xylanh B ở ngoài 3 lần <B1=>CTU(PV = 3)>

Đếm đủ tín hiệu CTHT <CTU.Q >

4 Xylanh A đi vào <S(Y2),R(Y1)>

CTHT xylanh A ở trong <A0>

E

CTHT xylanh B ở ngoài và Đếm CHƯA đủ tín hiệu cảm biến <B1&CTU.Q >

F

BG Nhấn nút STOP

dừng

END

Chương trình PLC:

Trang 37

Trang 38

31

Trang 39

Bài 2 Trạm cung cấp Nguyễn Kim Đăng

BÀI 2 TRẠM CUNG CẤP

 MỤC TIÊU

- Nhận dạng được các chi tiết trên trạm

- Mô tả được chức năng của các thành phần trên trạm

- Đọc được các bản vẽ lắp đặt cơ khí, khí nén, điện

- Lắp đặt được các module, hệ thống khí nén, hệ thống điện đúng tiêu chuẩn kỹ thuật

- Xây dựng được lưu đồ hoạt động của trạm

- Viết được chương trình hoạt động của trạm

- Kiểm tra được các lỗi trong quá trình vận hành trạm

- Học viên chỉ được làm việc trên trạm dưới sự giám sát của giáo viên

- Nắm vững các thông số của từng phần tử và các chú ý về an toàn khi sử dụng các phần tử đó

Về phần điện:

- Các đầu nối điện được kết nối vào hay tháo ra chỉ khi nguồn điện đã được ngắt

- Chỉ sử dụng điện áp 24VDC

Về phần khí nén:

- Không được để áp suất trong hệ thống vượt quá áp suất cho phép 8 bar (800 kPa)

- Không được bật nguồn khí nén cho tới khi đã hoàn thành việc lắp đặt và đảm bảo tất cả ống khí đã được kết nối

- Không được tháo đường ống dẫn khí khi có áp suất

- Đặc biệt phải chú ý cẩn thận khi bật nguồn khí nén Các xi-lanh có thể đi ra hoặc thu về ngay lập tức khi bật công tắc nguồn khí nén

Trang 40

Bài 2 Trạm cung cấp Nguyễn Kim Đăng

33

Về phần cơ khí:

- Lắp đặt an toàn, chắc chắn tất cả các phần tử trên tấm nhôm có rãnh

- Không được can thiệp bằng tay cho tới khi máy được dừng hoàn toàn

- Không được để dụng cụ hoặc bất kỳ vật gì lên trên hệ thống khi hoạt động.

Module vận chuyển dùng để mang chi tiết vỏ xi-lanh từ vị trí ổ chứa đến vị trí trạm

kế tiếp Cánh tay vận chuyển được cấu tạo bằng xi-lanh quay, hành trình quay được giới hạn bởi hai công tắc hành trình Trên cánh tay vận chuyển được lắp giác hút để giữ chi tiết và sử dụng công tắc chân không để nhận biết chi tiết đã được giữ

Chức năng:

- Tách các chi tiết gia công khỏi ổ chứa

- Chuyển các chi tiết gia công bằng cơ cấu dẫn động quay và giác hút

2.1.2 Thành phần chính

Module ổ chứa dạng ống xếp:

Module ổ chứa dạng ống xếp có chức năng tách các chi tiết từ ổ chứa Ổ chứa có thể chứa tối đa 8 chi tiết, các chi tiết xếp chồng lên nhau không cần theo thứ tự màu sắc nào Khi đặt chi tiết vào ổ chứa cần chú ý để mặt hở hướng lên

Hình 2.1 Module ổ chứa

Tiêu đề	Giáo Trình Thực Hành Hệ Thống MPS
Tác giả	Nguyễn Kim Đăng
Trường học	Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
Thể loại	Giáo Trình
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Thành Phố HCM

Định dạng
Số trang	213
Dung lượng	16,67 MB