Thiết kế mô hình điều khiển giám sát cho hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc

Tìm hiểu, phân tích các yêu cầu công nghệ của hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc. Tính toán, lựa chọn trang bị điện điện tử cho mô hình hệ thống. Thiết kế mô hình hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN……… i

LỜI CÁM ƠN……… ii

MỤC LỤC……… iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU……….………… v

DANH MỤC CÁC HÌNH……… vi

MỞ ĐẦU……… 1

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TÁCH SẢN PHẨM KHỎI KHUÔN ĐÚC……… 3

1.1 Đặt vấn đề……… 3

1.2 Giới thiệu về hệ thống tự đống tách sản phẩm khỏi khuôn đúc………

4 1.3 Các yêu cầu của dây chuyền tách sản phầm……… 4

1.4 Đặc điểm của hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc…… 5

1.4.1 Bài toán tách sản phẩm khỏi khuôn chế tạo……… 5

1.4.2 Một số hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn tiêu biểu…… 6

1.5 Khả năng ứng dụng của hệ thống trong sản xuất công nghiệp 9

1.6 Đề xuất mô hình thiết kế……… 10

1.6.1 Cấu trúc hệ thống……… 10

1.6.2 Nguyên lý hoạt động chung……… 12

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG……… 14

2.1 Lựa chọn thiết bị cho mô hình……… 14

2.1.1 Cơ cấu thủy lực……… 14

2.1.2 Tính toán trang bị điện - điện tử……… 17

2.2 Xây dựng mô hình vật lý……… 27

2.3 Nguyên lý hoạt động của mô hình……… 31

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT… 36

3.1 Đặt vấn đề……… 36

3.2 Phần mềm điều khiển logic khả trình……… 36

3.2.1 Khái quát chung……… 36

3.2.2 Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-300 của siemen……… 38

3.3 Thuật giải điều khiển và chương trình PLC……… 41

3.3.1 Thuật giải điều khiển……… 41

3.3.2 Xây dựng chương trình PLC……… 44

3.4 Phần mềm giám sát Wincc……… 53

3.4.1 Giới thiệu chung……… 53

3.4.2 Chức năng cơ bản của wincc……… 54

3.4.3 Tạo dự án trong Wincc……… 54

3.5 Thiết kế giao diện cho hệ thống……… 55

3.6 Nhận xét chung về mô hình vật lý……… 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 67

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

DC1 Động cơ 1

DC2 Động cơ 2

DC2T Động cơ 2 quay thuận

DC2N Động cơ 2 quay ngược

DANH MỤC CÁC HÌNH

1.2 Đề xuất cấu trúc hệ thống tác sản phẩm khỏi khuôn đúc 11

2.3 Bố trí thiết bị bên ngoài cánh tủ điều khiển 24

2.5 Đèn, nút nhấn, aptomat bên ngoài tủ điều khiển của mô

2.6 Bo nguồn Rơ le, cầu chì và đi dây bên trong tủ

2.8 Hệ thống bàn gắp sản phẩm đúc và khuôn đúc trên mô hình 292.9 Bố trí thiết bị bên trong cánh tủ điều khiển 292.10 Bố trí thiết bị bên ngoài cánh tủ điều khiển 302.11 Mô hình hệ thống thực khi chọn chế độ Byhand 302.12 Trình tự hoạt động ở chế độ bằng tay của mô hình 34

3.3 CPU và các địa chỉ đầu vào ra của PLC sử dụng 443.4 Khai báo tên và kiểu dữ liệu cho các biến 45

3.10 Mô hình hệ thống hoàn chỉnh khi chọn chế độ Auto 53

3.14 Cài đặt trình điều khiển cho kết nối với PLC 563.15 Lựa chọn kết nối với phần mềm PLC S7 - 300 57

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang trong công cuộc đổi mới, ưu tiên hàng đầu là việc đẩymạnh phát triển các ngành khoa học kỹ thuật Với mục đích làm tăng năng suất laođộng, tăng hiệu quả kinh tế và giảm sức người bằng việc nghiên cứu thiết kế ranhững dây chuyền hệ thống từ đơn giản đến phức tạp, từ tự động hoá các côngđoạn đến toàn bộ dây chuyền sản xuất Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ

đã cho ra đời các linh kiện điện tử gọn nhẹ, làm việc ổn định với độ tin cậy cao đãgiúp tạo ra những sản phẩm với chất lượng cao, giá thành rẻ Cùng với đó là sự hỗtrợ của công nghệ thông tin, các phần mềm điều khiển khả trình, phần mềm giámsát, các bộ vi xử lý thông minh được tạo ra và trở thành một công cụ hữu ích đểphục vụ cho các hệ thống tự động hoá Bên cạnh đó, máy tính cũng được dùng nhưmột thiết bị vạn năng, nó được lắp đặt trực tiếp trong các phòng điều khiển, trêncác dây chuyền…với nhiều mục đích khác nhau từ đó giúp con người có thể vậnhành tối ưu các dây chuyền sản xuất và thu được hiệu quả cao

Trong công cuộc toàn cầu hóa sản phẩm, các mặt hàng từ nhỏ đến lớn đượcsản xuất ra không những cần phải đạt tiêu chuẩn về chất lượng, độ chính xác cao

mà còn phải đa dạng về chủng loại…Để đáp ứng những yêu cầu trên, rất nhiều cáckhu công nghiệp được hình thành với các trang thiết bị hiện đại Việc ứng dụng các

hệ thống tự động hóa trong hoạt động sản xuất làm nâng cao chất lượng sản phẩm,

hạ giá thành, sử dụng tiết kiệm nguồn nguyên liệu…

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn em đã lựa chọn đề tài “Thiết kế mô hình điều khiển giám sát cho hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc” để nghiên

cứu

2 Mục đích nghiên cứu

- Tìm hiểu, phân tích các yêu cầu công nghệ của hệ thống tự động tách sảnphẩm khỏi khuôn đúc

- Tính toán, lựa chọn trang bị điện - điện tử cho mô hình hệ thống

- Thiết kế mô hình hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu về các hệ thống tự động, cácdây chuyển sản xuất trong các xí nghiệp công nghiệp từ đó tìm hiểu và áp dụng đểxây dựng một hệ thống điều khiển giám sát cho dây chuyền tự động tách sản phẩmkhỏi khuôn đúc

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là tính toán, thiết kế và xây dựng được môhình mô phỏng trên phần mềm chuyên ngành và từ mô hình có thể phát triển đểxây dựng mô hình hệ thống lớn ứng dụng trong công nghiệp, phục vụ cho hoạtđộng sản xuất cho các xí nghiệp đúc

4 Phương pháp nghiên cứu

- Tìm hiểu, phân tích tài liệu, kế thừa các công trình và bài viết liên quan

- Ứng dụng lý thuyết vào thực tế

- Phương pháp tính toán và xử lý kết quả nghiên cứu

- Phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp xây dựng mô hình và mô phỏng hệ thống

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiến

- Đề tài có ý nghĩa khoa và khả năng ứng dụng thực tiễn cao Khi xây dựngđược hệ thống giúp con người giải phóng khỏi các lao động ở môi trường độc hại,tăng năng suất lao động của các xí nghiệp công nghiệp

- Để xây dựng được thành công mô hình cần phải nắm được những kiếnthức chuyện ngành, sử dụng tốt các phần mềm chuyên ngành để qua đó áp dụng vàđưa ra được một hệ thống tối ứu nhất mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sản xuấtphục vụ cho công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước ta

KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TÁCH SẢN PHẨM KHỎI KHUÔN ĐÚC

1.1 Đặt vấn đề

Công nghiệp hóa - hiện đại hóa đang diễn ra trên toàn cầu, vì thế nền kinh tếcủa các nước trên thế giới phải đồng bộ về tất cả các lĩnh vực: công nghiệp, nôngnghiệp, dịch vụ Điểm nổi bật của nền kinh tế hiện nay đó là sự phát triển khôngngừng và ngày càng hiện đại của các ngành công nghiệp và đặc biệt là ngành côngnghiệp điện - điện tử Nó khẳng định vị thế, sức mạnh và khả năng ứng dụng cácthành tự khoa học kĩ thuật vào việc sản xuất các sản phẩm của một quốc gia

Sản xuất vật chất là ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nềnkinh tế quốc dân, tạo ra các sản phẩm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của conngười Nó đòi hỏi các ngành cần phải đổi mới không chỉ về phương thức sản xuất

mà còn phải đổi mới cách thức sản xuất Với tư duy đó, người ta bắt đầu tính đếnviệc giảm bớt số lượng công nhân lao động bằng tay trong việc tạo ra sản phẩm vàthay vào đó là các dây chuyền, các khâu sản xuất đảm bảo một chức năng cụ thể.Giống như các ngành khác, công nghiệp điện - điện tử là một ngành công nghiệptrẻ, nhạy bén với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật và là một trong những ngành

kỹ thuật tiên tiến được ưu tiên hàng đầu trên thế giới Nó không chỉ cần sử dụngthiết bị hiện đại mà còn cần phải đưa ra những phương pháp tổ chức, quản lý sảnxuất tiên tiến nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ thông qua việcsản xuất theo dây chuyền và hàng loạt

Việc kết hợp linh hoạt giữa ngành điện - điện tử và ngành cơ khí tạo ra bướctiến mang tính đột phá trong sự phát triển của tự động hóa Nhờ sự kết hợp mangtính đột phá đó, số lượng các khu công nghiệp lớn, vừa và nhỏ được xây dựng vớicác trang bị các thiết bị, máy móc hiện đại phục vụ sản xuất, kính doanh nhằm tạo

ra sản phẩm chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của con người

1.2 Giới thiệu về hệ thống tự đống tách sản phẩm khỏi khuôn đúc

Tổ chức sản xuất theo dây chuyền mang lại hiệu quả nhất đối với những loạihình sản xuất lặp lại Mỗi đơn vị đầu ra cần phải có một trình tự các thao tác từ đầuđến cuối một cách logic, chính xác Tổ chức sản xuất phải được bố trí phân theocấp nhằm thực nhiện đúng trình tự các bước của công việc đã được chuyên mônhóa và tiêu chuẩn và có khả năng sắp xếp quá trình tương ứng với những đòi hỏi vềcông nghệ chế biến sản phẩm.

Trong công nghiệp, một số lĩnh vực sản xuất như đúc, ép, luyện kim, sản xuấtkính …các sản phẩm sau khi gia công phải được tách khỏi khuôn để chuyển tới cáccông đoạn tiếp theo như kiểm tra, đóng gói hoàn thiệ sản phẩm Đây là các côngviệc độc hại, nguy hiểm cho con người do phải chịu các tác động có hại như tiếng

ồn, nhiệt độ, hóa chất cũng như tiềm ẩn nguy hiểm về tai nạn lao động Vì vậy nhucầu phải có một hệ thống tự động thay thế cho con người trong công đoạn tách sảnphẩm khỏi khuôn chế tạo là rất cần thiết Trên hệ thống này, sản phẩm và khuônđược băng tải vận chuyển đưa vào hệ thống, hệ thống sẽ tự động tách sản phẩm vàkhuôn sau đó đưa tới hai băng tải vận chuyển riêng biệt Sản phẩm sẽ được đưa tớicác công đoạn tiếp theo, khuôn sẽ được đưa trở lại để tiếp tục chế tạo các loạt sảnphẩm tiếp theo

Đề tài của luận văn này sẽ giúp người đọc hiểu rõ hơn về cách thức vận hành,hoạt động của mô hình tách sản phẩm khỏi khuôn đúc, tìm hiểu rõ hơn về các hệthống điều khiển tự động, các hệ thống băng chuyền, khả năng ứng dụng các phầnmềm điều khiển giám sát…trong các xí nghiệp công nghiệp hiện nay

1.3 Các yêu cầu của dây chuyền tách sản phầm

- Bảo đảm an toàn cho con người

- Việc vận hành dây chuyền thuận tiện, đơn giản

- Đảm bảo yêu cầu chung nhất về tự động hóa

- Đảm bảo yêu cầu về công tác quản lý giám sát và điều khiển các hệ thống

tự động nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, tránh rủi ro, tiết kiệm chi phí, hạn chếnhân công

- Làm việc tin cậy, ổn định, xác suất hỏng hóc, chi phí sản xuất ở mức tốithiểu.

- Có khả năng thích ứng cao với những sự thay đổi mang tính quá trình,nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng hóa sản xuất

- Đảm bảo các yêu cầu chung về vấn đề môi trường

1.4 Đặc điểm của hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn đúc

1.4.1 Bài toán tách sản phẩm khỏi khuôn chế tạo

Trong công nghiệp đúc, ép, dập…một trong những nguyên công cơ bản củaqui trình sản xuất là tách sản phẩm khỏi khuôn chế tạo sau khi sản phẩm đã đượcgia công Thông thường, sản phẩm sẽ được gia công trong khuôn có hai nửa, saukhi tách khuôn làm hai phần thì sản phẩm và phần khuôn còn lại sẽ được táchriêng Phần còn lại của khuôn sẽ được trả về để thực hiện sản xuất loạt sản phẩmmới còn sản phẩm sẽ được đưa tới công đoạn tiếp theo như gia công, kiểm tra,đóng gói

Với sản xuất thủ công, qui mô nhỏ lẻ thì bài toán này thường được giảiquyết thủ công tức là người lao động trực tiếp thực hiện việc tách sản phẩm khỏikhuôn Việc thực hiện thủ công có năng suất thấp, con người bị ảnh hưởng đến sự

an toàn, sức khỏe do các tác động của tiếng ồn, nhiệt độ cao, hóa chất… Mặt khácviệc thực hiện những việc đơn điệu và nhàm chán sẽ gây ra cảm giác ức chế, mệtmỏi cho những người làm việc tại vị trí này Khâu tách sản phẩm ra khỏi khuôn làkhâu trung gian nhưng có vai trò rất quan trọng trong qui trình sản xuất, giải quyếttốt được khâu này sẽ làm tăng năng suất, giải phóng người lao động khỏi nhữngphần việc nặng nhọc, độc hại, tiềm ẩn nhiều nguy cơ xảy ra tai nạn lao động

Do đó, ta đưa phương án giải bài toán tách sản phẩm khỏi khuôn đúc bằngmột hệ thống tự động có thể giải quyết triệt để được các vấn đề đã đặt ra ở trên.Trong sản xuất ngày nay, rất nhiều các lĩnh vực sản xuất đã đưa hệ thống tự độngnày vào sản xuất như dây chuyền sản xuất tôn, dây chuyền sản xuất kính tấm, sảnxuất chất dẻo Hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn chế tạo trong côngnghiệp hiện nay được kết hợp với hệ thống phân loại, kiểm tra góp phần đáng kể

vào đảm bảo chất lượng sản phẩm, giảm giá thành, nâng cao năng suất và hiệu quảkinh tế.

1.4.2 Một số hệ thống tự động tách sản phẩm khỏi khuôn tiêu biểu

a Máy gắp tôn tự động

Hệ thống gắp tôn tự động được mô tả như hình 1.1

Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống gắp tôn

* Chế độ bằng tay:

Trình tự thực hiện:

- Hệ thống đang ở vị trí OFF

- Chuyển công tắc sang vị trí Manual

- Bấm nút ON trên tủ điều khiển cho phép hệ thống hoạt động ở chế độ bằngtay

+ Hạ các bàn hút: cho phép bàn hút khuôn và tấm hạ xuống bàn hút khuôn

và tấm chỉ dùng lại khi có nút bấm hoặc dùng lại bởi các cảm biến

+ Nâng các bàn hút: cho phép bàn hút khuôn và tấm nâng xuống bàn hútkhuôn và tấm chỉ dừng lại khi có nút bấm hoặc dừng lại bởi các cảm biến

+ Hút khuôn, nhả tấm: tác động để chuyển vị trí van khí sang vị trí hútkhuôn nhả tấm

+ Hút tấm, nhả khuôn: tá động để chuyển vị trí van khí sang vị trí hút tấmnhả khuôn

- Bấm nút OFF hệ thống dùng hoạt động

* Chế độ tự động:

Trình tự thực hiện:

+ Hệ thống đang ở trạng thái OFF

+ Chuyển công tắc sang chế độ Auto

+ Bấm nút ON trên tủ điều khiển, xe chạy hành trình khởi động lấy khuôn

và chờ ở hạn vị trái, bàn hút tấm và khuôn ở hạn vị trên Bàn hút khuôn lúc này cókhuôn bàn hút tấm chưa hút tấm

+ Khi có tấm, bấm nút hành trình chạy phải Khi đó xe sẽ chạy hoàn thành 1chu kì rồi dừng lại ở vị trí hạn vị phải Lúc này bàn hút khuôn nhả khuôn, bàn hút

tấm hút tấm.

b Máy gắp kính tấm

Ngày nay, kính đã dần trở thành vật liệu không thể thiếu và chiếm vị trí quantrọng trong ngành xây dựng bởi những ưu điểm của nó Kính được dùng làm rấtnhiều các vận dụng như bàn, tủ, cửa, mái che lấy ánh sáng, vật trang trí… Để sửdụng kính vào đúng mục đích cần phải qua các khâu chế biên, gia công kính như:cắt, mài, vát mép,… Bằng việc nghiên cứu và tìm hiểu quy trình sản xuất kính tathấy trước khi đưa kính vào gia công thì khâu đầu tiên là cắt kính đúng kích thước,sau đó kính tấm được chuyển tới máy cắt gọt CNC, tiếp tục được gia công tới khithành sản phẩm, cuối cùng kính tấm được gắp ra khỏi khuôn gá để lên giá theo cácyêu cầu Tùy theo các mục đích sử dụng, kích thước và chất lượng của các tấmkính là khác nhau

Qua tìm hiều thực tế ta thấy cấu trúc chung của hệ thống tự động gắp kínhthường có các bộ phận chính:

- Động cơ truyền chuyển động: có thể là động cơ không đồng bộ ba pharotor lồng sóc hoặc động cơ bước

- Hệ thống tay gắp: thường là các tay gắp hút chân không hoặc các tấm dínhvới độ dính cao Tùy theo kích thước và trọng lượng của tấm kính mà các tay gắp

là khác nhau

- Hệ thống vận chuyển kính: sau khi tay gắp gắp sản phẩm kính thì các động

cơ truyền chuyển động di chuyển tay gắp đến những để kính quy định rồi thực hiệncác thao tắc nhả kính hoặc cũng có thể đưa kính tới các băng tải vận chuyển để đưacác tấm kính đến các giá kính

- Hệ thống các cảm biến phục vụ cho việc ngắt hoặc đóng cho các chu trìnhlàm việc

- Hệ thống piston khí nén

- Hệ thống nút nhấn, đèn báo khi hoạt động bằng tay hoặc tự động

- Hệ thống các thiết bị bảo vệ…

1.5 Khả năng ứng dụng của hệ thống trong sản xuất công nghiệp

Cùng với sự tiến bộ của khoa học, danh mục các sản phẩm do công nghiệptạo ra ngày càng nhiều, đòi hỏi chất lượng ngày càng cao Thực hiện được điều đó,sản xuất công nghiệp đòi hỏi phải phân ra nhiều ngành, nhiều công đoạn Sự phâncông này phải có sự phối hợp chặt chẽ với nhau để tạo ra sản phẩm cuối cùng đạttiêu chuẩn chất lượng Điều đó phụ thuộc vào việc các nhà sản xuất có biết ứngdụng tối đa khả năng hoạt động của các dây chuyền trong sản xuất hay không

Nói đến ngành công nghiệp lớn là nói đến vấn đề ứng dụng hệ thống tự độnghóa băng chuyền Với việc sử dụng các thiết bị khoa học kỹ thuật hiện đại, các dâychuyền sản xuất có nhiệm vụ thay thế lao động công nhân trực tiếp sản xuất ra sảnphẩm với mức độ nhanh hơn, chính xác hơn, năng suất cao

Điều đó càng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các ngành sản xuất có cáchoạt động trong môi trường độc hại, không an toàn như công nghiệp đúc Con người

từ việc trực tiếp sản xuất tạo ra sản phẩm trong môi trường lao động độc hại chuyểnsang việc điều khiển, giám sát các hoạt động sản xuất trong một môi trường an toànnhờ lợi ích của việc tập trung hóa, tự động hóa

Cùng với việc đổi mới công nghệ sản xuất, các dây chuyền sản xuất đượcxây dựng theo chiến lược phát triển phù hợp với khả năng ứng dụng của nó vớitrình độ phát triển của khoa học - kỹ thuật trong tương lai ngày càng nhiều Mộtchứng minh cụ thể như các dây chuyền tách sản phẩm khỏi khuôn như trong cácdây chuyển sản xuất công nghiệp đúc, ép, dập khuôn Ban đầu là nền sản xuấtquy mô nhỏ lẻ với số lượng sản phẩm ít, người lao động phải tách sản phẩm bằngtay, quan sát và nhận dạng bằng mắt ở ngay tại nơi sản xuất vì thế mà năng suất,chất lượng phụ thuộc nhiều vào tay nghề, kinh nghiệm của người công nhân Khi

xã hội phát triển, nhu cầu về số lượng, chất lượng sản phẩm ngày càng được chútrọng buộc các nhà sản xuất phải ứng dụng khoa học kỹ thuật và hệ thống của mình

để nâng cao năng suất, cho ra nhiều dòng sản phẩm với nhiều kích thước, kiểudáng, chủng loại đáp ứng nhu cầu của thực tế Vì thế khả năng ứng dụng khoa học

kỹ thuật trong sản xuất hàng loạt và đặc biệt là trong công nghiệp đúc là rất cầnthiết

1.6 Đề xuất mô hình thiết kế

1.6.1 Cấu trúc hệ thống

Cấu trúc chung hệ thống được mô tả như hình 1.2

Các thiết bị chính sử dụng trong mô hình:

- 04 động cơ điện một chiều; trong đó:

+ Động cơ một chiều DC1 là động cơ di chuyển bàn máy gắp sản phẩm đúc

và gắp khuôn đúc trên thanh ray cơ khí theo chiều thuận và chiều ngược

+ Động cơ một chiều DC2 có chức năng truyền chuyển động cho băng tảichính (băng tải gồm sản phẩm đúc và khuôn đúc)

+ Động cơ một chiều DC3 là động cơ quay băng tải vận chuyển sản phẩmđúc vào kho chứa

+ Động cơ một chiều DC4 là động cơ quay băng tải vận chuyển khuôn đúc

về kho chứa khuôn đúc

- Modul điều khiển PLCS7-300 hãng Simen

- 03 băng tải; các băng tải được chế tạo từ gỗ, tiện và xẻ rãnh để tra dây rulokết nối với các động cơ để truyền chuyển động

+ 01 băng tải chính - băng tải vận chuyển cả khuôn đúc và sản phẩm đúc.+ 01 băng tải khuôn đúc - băng tải để vận chuyển khuôn đúc sản phẩm.+ 01 băng tải sản phẩm - băng tải để vận chuyển sản phẩm đúc

- Thanh ray và các cấu trúc khung đỡ bằng gang, kẽm

- Ngoài ra còn một số các thiết bị phụ trợ đi kèm khác

Hình 1.2 Đề xuất cấu trúc hệ thống tác sản phẩm khỏi khuôn đúc

1.6.2 Nguyên lý hoạt động chung

- Hệ thống băng tải gồm ba băng tải riêng biệt, một băng tải đưa khuôn vàsản phẩm đã gia công tới vị trí thao tác, một băng tải đưa khuôn trở lại khu vực sảnxuất, băng tải còn lại đưa sản phẩm tới công đoạn tiếp theo Trong đó băng tải thứnhất được điều khiển sao cho khi có đối tượng đến đúng vị trí thì dừng, sau khikhuôn và sản phẩm được tách ra và giải phòng khỏi vị trí đã đặt thì băng tiếp tụchoạt động Băng tải vận chuyển sản phẩm đúc và băng tải vận chuyển khuôn đúchoạt động liên tục

- Cơ cấu xe con có thể di chuyển được hai phía sang trái và sang phải, cónhiệm vụ di chuyển tay gắp tới đúng vị trí cần thiết Cơ cấu xe con được dẫn độngbởi cơ cấu trục vít - bánh vít, động cơ kéo trục vít được điều khiển bằng tay quacác nút nhấn và bằng chương trình điều khiển PLC tùy theo lựa chọn chế độ củangười vận hành

- Hệ thống khung dầm thép đỡ toàn bộ cơ cấu xe con Hệ thống này bao gồmmột bộ khung hàn bằng thép hộp 60x30 có kích thước 500x400x700 (dài, rộng,cao), phía trên được bố trí thành hai khu vực, một khu vực là khoang chứa các vankhí nén, khu vực còn lại được đặt ray để di chuyển xe con Toàn bộ khung và hệthống được bố trí trên mặt bàn gỗ có khích thước 1200x500x600 (dài, rộng, cao)

- Hệ thống tay máy được lắp đặt trên cơ cấu xe con, bao gồm ba xilanh khínén, một xilanh có nhiệm vụ nâng hạ, hai xilanh còn lại có nhiệm vụ gắp nhảkhuôn và sản phẩm Ngoài ra trong mô hình hệ thống còn sử dụng các cảm biến vàcông tắc hành trình tại các vị trí dừng trái, phải của xe con, các vị trí nâng hạ, gắpnhả sản phẩm và khuôn, vị trí dừng của băng tải

- Sản phẩm đúc và khuôn sau khi được chế tạo xong được đưa đến băng tảichính, băng tải chính được quay bởi động cơ 2 (DC2) Sau khi sản phẩm và khuônđúc trên băng tải chính chuyển động đến cuối thì tác động vào cảm biến hành trình

3 (HT3), khi sản phẩm trong khuôn chạm vào hành trình 3 (HT3) thì băng tải chínhdừng đồng thời lúc đó động cơ 1 (DC1) tác động đẩy thanh ray cơ khí đến trạmvào cảm biến hành trình 1 (HT1) lúc này thì tay gắp mạch van 2 (MV2) trùng đúng

tâm của sản phẩm đúc và khuôn đúc trên băng tải chính Lúc này mạch van điện từMV2 mở khí nen từ máy nén đẩy piston làm cho tay gắp MV2 kẹp vào sản phẩmđúc Sau khi đã kẹp vào sản phẩm đúc thì mạch van đóng và đi nên đúng vị trí banđầu Khi đi nên thì cũng là thời điểm DC1 hoạt động đầy thanh ray cơ khí trượttrên thanh ray nằm ngang cho tới khi tác động vào tiếp điểm của HT2 thì ngắt điện.Khi trạm vào HT2 thì tay gắp sản phẩm do mạch van 2 tác động sẽ đi xuống vànhả sản phẩm đúc xuống băng tải sản phẩm do động cơ 3 (DC3) tác động, cùng lúcnày thì tay gắp khuôn đúc trùng đúng với tâm khuôn đúc trên băng tải chính Saukhi tay gắp sản phẩm đúc nên thì cũng là lúc tay gắp khuôn đúc do mạch van 3(MV3) tác động đi xuống và gắp khuôn đúc Sau khi gắp được khuôn đúc thì MV3tác động kéo piston đi nên và cũng lúc này động cơ DC1 hoạt động kéo khớp nối

cơ khí từ vị trí công tắc HT2 về vị trí công tắc HT1; sau khi trạm HT1 thì lúc nàyMV3 tác động và tay gắp xuống sau đó nhả khuôn nên trên băng tải khuôn đúc,băng tải vận chuyển khuôn đúc đến vị trí theo quy định Chu trình hoạt động lặp đilặp lại đế khi người vận hành phát lệnh dừng theo quy định

- Các bản vẽ bố trí thiết bị, sơ đồ đấu nối mạch động lực, mạch điều khiển

…phục vụ cho tiết kế chế tạo mô hình được trình bày trong phần phụ lục của luậnvăn

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG

2.1 Lựa chọn thiết bị cho mô hình

2.1.1 Cơ cấu thủy lực

a Piston khí nén

Hệ thống khí nén muốn hoạt động được cần có nguồn cung cấp khí nén,nguồn khí nén được tạo ra bởi các máy nén khí có công suất tùy thuộc vào yêu cầuthiết kế Nguồn khí nén được gọi là đáp ứng đúng yêu cầu là khi nguồn khí nénđược sản xuất và cung cấp đầy đủ về với một áp suất nhất định thích hợp hệ thốnghoạt động được Khí nén từ máy nén khí thông qua các van có thể là van điện từ,van tiết lưu… được đưa đến các piston để điều khiển đóng, mở một hoặc nhiều cơcấu tùy thuộc theo ý tưởng thiết kế

Trong mô hình hệ thống sử dụng ba piston khí nén, trong đó một piston cónhiệm vụ nâng và hạ bàn máy, hai piston còn lại có nhiệm vụ gắp và nhả khuôn vàsản phẩm

Cơ sở để tính chọn piston dựa trên tải trọng đáp ứng và áp suất máy néncung cấp Do chỉ dừng lại ở mức độ mô hình nên trong chế tạo mô hình tác giả lựachọn loại piston khí nén có dạng hình tròn; piston nâng hạ bàn có đường kính20mm; piston gắp nhả sản phẩm và gắp nhả khuôn có đường kính 10mm

b Máy nén khí

Các trạm máy nén khí được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động sản xuấtkinh doanh, các dây chuyền tự động hóa, các xí nghiệp công nghiệp lắp ráp, chếbiến, đặc biệt ở những lĩnh vực cần phải đảm bảo vệ sinh, chống cháy nổ hoặc ởmôi trường độc hại

Ưu điểm của máy nén khí:

- Có khả năng truyền đi xa bằng hệ thống đường ống với tổn thất rất nhỏ

- Tốc độ truyền động cao, linh hoạt

- Dễ dàng trong việc điều khiển với độ tin cậy và chính xác

- Có nhiều giải pháp và thiết bị để bảo vệ trong trường hợp hệ thống bị quátải, quá áp suất thấp.

- Tuổi thọ sử dụng lớn

- Không yêu cầu cao các đặc tính kỹ thuật của nguồn năng lượng cung cấp.Nhược điểm:

- Công suất truyền động không lớn

- Dòng khí nén thoát ra môi trường có thể gây tiếng ồn lớn

- Thời gian tác động chậm so với điện tử

- Khả năng lập trình không tối ưu, ta chỉ có thể điều khiển được các chươngtrình đã có sẵn

Lựa chọn máy nén khí cho mô hình chế tạo:

- Trong mô hình sử dụng hệ thống khí nén để điều khiển các tay gắp thốngqua van điện từ để gắp sản phẩm đúc và gắp khuôn đúc

- Do đề tài chỉ dừng lại ở việc thiết kế mô hình vì vậy để tính lực cần thiết đểgắp được sản phẩm đúc và khuôn đúc tác giải đã lựa chọn khối lượng cho sảnphẩm đúc và khuôn đúc như sau:

+ Trọng lượng của sản phẩm đúc bằng 0,06kg

+ Trọng lượng của khuôn đúc bằng 0,08kg

=> Lực tác dụng nên sản phẩm và khuôn đúc được tính:

sp sp

+ Lực tác dụng lên khuôn đúc là:

 .9,8 0, 08.9,8 0,784

khuon khuon

- Áp suất cần thiết mà máy nén cần thiết để hệ thống nâng được sản phẩmđúc và khuôn đúc được tính theo công thức:

s là tiết diện của pisttong (m2)

- Trong mô hình tác giả lựa chọn loại pisttong dạng hình tròn có đường kính

là 50mm; do đó công thức 2.2 được viết như sau:



(2.3)

- Thay số vào ta tính được:

+ Áp suất máy nén cần thiết để cung cấp cho hệ thống thủy lực nâng đượcsản phẩm đúc là:

sp sp sp

d s

khuon khuon khuon

d s

Hình 2.1 Máy nén khí sử dụng trong mô hình

c Van điện từ điều khiển khí piston khí nén

Trên thị trường có nhiều loại van để điều khiển khí nén hoặc chất lỏng như:

- Van điều khiển khí nén loại bi (Ball valve)

- Van điều khiển khí nén loại cầu (Globe valve)

- Van điều khiển khí nén an toàn (Safety valve)

- Van điều khiển khí nén loại giảm áp (Pressure valve)

- Van điều khiển khí nén loại điện từ (Solenoid valve)

Do trong mô hình chỉ sử dụng van với yêu cầu điều khiển được để điềukhiển đóng mở các piston và yêu cầu điều khiển được nên ta chọn sử dụng vanđiện từ

- Lựa chọn van sử dụng trong mô hình là loại van 2 trạng thái, điện áp hoạtđộng là 24VDC, mỗi van điều khiển 1 piston

2.1.2 Tính toán trang bị điện – điện tử

a Động cơ truyền động cho băng tải

Trong hoạt động sản xuất kinh doanh hiện nay để truyền truyển động người

ta thường sử dụng rất nhiều loại động cơ, hai loại thường sử dụng để truyền động

là động cơ một chiều và động cơ xoay chiều

- Ngày nay nguồn điện xoay chiều một pha, ba pha được dùng phổ biếntrong các khu công nghiệp, các hộ tiêu thụ điện năng do vậy mà các động cơ xoaychiều chiếm số lượng lớn với nhiều ưu điểm nổi bật

- Trong sản xuất công nghiệp, động cơ một chiều vẫn được xem như là mộtloại máy điện đặc biệt quan trọng được sử dụng nhiều trong các máy móc, thiết bị,các dây chuyền sản xuất bởi loại máy điện này có rất nhiều ưu điểm như: có khảnăng điều chỉnh tốc độ tốt, khả năng mở máy nhanh và đặc biệt là khả năng quátải…Chính vì vậy mà động cơ một chiều được dùng nhiều trong các ngành côngnghiệp có yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ như cán thép, giao thông vận tải…màđiều quan trọng là các ngành công nghiệp này đòi hỏi dùng nguồn điện một chiều.

Ngoài những ưu điểm nổi bật thì động cơ điện một chiều cũng có nhữngnhược điểm nhất định như so với máy điện xoay chiều như: giá thành đắt hơn, cần

có bộ chuyển đổi nguồn điện từ xoay chiều sang một chiều,…những ưu điểm đómang lại ý nghĩa to lớn vì thế mà động cơ điện một chiều vẫn còn có một tầm quantrọng nhất định trong sản xuất

Trong mô hình, tác giả đã lựa chọn động cơ một chiều để truyền chuyểnđộng cho các cơ cấu

Thông số của 04 động cơ điện một chiều sử dụng trong mô hình:

- Công suất của 03 động cơ còn lại là 15W

=> Tổng công suất trong mạch là:

20 + 15.3 = 65 (W)

b Băng tải vận chuyển

Ngày nay, băng tải vận chuyển được dùng rất nhiều trong các dây chuyền tựđộng hóa với mục đích chính là vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu Nó là bộphận quan trọng trong dây chuyền sản xuất Việc ứng dụng băng tải vào sản xuấtgóp phần giải phóng sức lao động, mang lại hiệu quả kinh tế cao Sản phẩm băngtải vận chuyển được sản xuất cần phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản như: độ

bền cơ học cao, khả năng ứng dụng hiệu quả, vận chuyển hàng hóa đạt mức độ tincậy cao Ngoài ra tùy thuộc vào từng như cầu vận chuyển của các xí nghiệp màmỗi xí nghiệp đặt hàng sản xuất các loại băng tải khác nhau.

Để vận chuyển sản phẩm đúc và khuôn đúc đến đúng nơi quy định theo thiết

kế của mình, trong mô hình tác giả tự chế tạo 03 băng tải: 01 băng tải chính; 01băng tải sản phẩm; 01 băng tải khuôn

Băng tải:

- Làm bằng vải nilon dày 0.2mm, có độ bám ma sát và độ bền cao

- Băng tải có chiều rộng 65 mm Chiều dài của băng chính là 400 mm, haibăng tải sản phẩm và khuôn dài 320mm

a Băng tải chính b Băng tải sản phảm c Băng tải khuôn

Hình 2.2 Hệ thống băng tải trên mô hìnhRulo:

- Được chế tạo bằng gỗ, được tiện nhẵn hai đầu và xẻ rãnh hai đầu để thôngqua dây cao su truyền chuyển động giữa các động cơ tới để quay băng tải phục vụcho việc vận chuyển sản phẩm đúc và khuôn đúc theo yêu cầu

c Lựa chọn Bo nguồn

Bo nguồn được sử dụng trong mô hình có nhiệm vụ chuyển nguồn điện từđiện áp 220VAC sang điện áp 24VDC cung cấp cho mạch điều khiển, mạch độnglực hệ thống và cấp nguồn cho PLC

Lựa chọn Bo nguồn kỹ hiệu S-150-25 đầu vào có thể cấp từ 2 cấp điện áp:điện áp 220VAC-1,6A và điện áp 110VAC-3,2A; điện áp ra 24VDC - 6,5A

Trong mô hình sử dụng cấp điện áp đưa vào đầu vào của Bo nguồn là cấpđiện áp xoay chiều 220V.

d Lựa chọn Cầu chì, Aptomat

- Cầu chì là loại khí cụ điện sử dụng với mục đích để bảo vệ hệ thống điệnkhi hệ thống điện xảy ra sự cố ngắn mạch Cầu chì có cấu tạo là đơn giản, kíchthước nhỏ, khả năng cắt lớn và giá thành rẻ do đó cầu chì vẫn được sử dụng rộngrãi

- Cầu chì được cấu tạo gồm ba bộ phận chính: Dây chảy, vỏ cầu chì và tiếpđiểm tiếp xúc Dây chảy là bộ phận chính của cầu chì, thường được làm bằng chì,thiếc, bạc, đồng Kích thước của dây chảy được tính toán cụ thể theo từng giá trịdòng điện Khi mạch điện được cầu chì bảo vệ có dòng điện lớn hơn giá trị tínhtoán chạy qua thì dây chảy sẽ bị đốt nóng chảy làm đứt mạch điện, bảo vệ chomạch điện, thiết bị không bị dòng lớn phá hỏng

- Cầu dao tự động CB (Circuit Breaker) hay còn gọi là aptomat được dùngrất nhiều trong các hệ thống điện hiện nay CB dùng để đóng, cắt mạch điện điềukhiển và động lực; nó có thể được thiết kế đóng, mở bằng tay hoặc tự động tùytheo mục đích sử dụng Do yêu cầu sử dụng, các loại CB có thể được tích hợp rấtnhiều tính năng trên một thiết bị, đặc biệt là các tính năng bảo vệ, đo lường và cảnhbáo CB phải có khả năng ổn định nhiệt, ổn định lực điện động tốt, có khả năngđiều chỉnh trị số dòng cắt, trị số thời gian đặt và khả năng cắt chọn lọc

- Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào: Dòng điện tính toán đi trong mạch;Dòng điện quá tải; Dòng điện ngắn mạch; Điện áp làm việc và tính thao tác cóchọn lọc Ngoài ra lựa chọn CB cũng cần phải căn cứ vào đặc tính làm việc củaphụ tải

- Yêu cầu chung là dòng điện định mức của bảo vệ CB là IđmA không đượcnhỏ hơn dòng điện tính toán Itt của mạch:

t đmA t

Ta có:

 

65 2,7 24

=> Lựa chọn loại cầu chì điện áp 220V, dòng điện cắt 4A

=> Lựa chọn loại Aptomat một pha loại 2 cực điện áp định mức 220V, dòngcắt định mức 5A

e Lựa chọn relay

Relay trung gian được sử dụng rất nhiều trong các sơ đồ điều khiển tự động.Relay trung gian có số lượng tiếp điểm lớn; vừa là tiếp điểm thường mở và tiếpđiểm thường đóng

Trong luận văn tác giả lựa chọn loại rơle trung gian một chiều hãng OmronLY2NJ có điện áp định mức 24VDC

f Lựa chọn dây dẫn

Tiết diện dây được chọn theo mật độ dòng điện và được tính theo công thức:

tt kt kt

I F J

Trong đó:

+ Jkt : mật độ dòng điện, đơn vị là A/cm2

+ Jkt = f(Tmax , loại dây, vỏ bọc)

+ Itt : là dòng điện tính toán trên đường dây khí có chế độ phụ tải cực đại,đơn vị là Ampe (A)

Dây dẫn được chọn là dây dẫn có tiết diện lớn hơn gần nhất với giá trị Ftt

Vì trong mô hình tác giả sử dụng loại điện áp một chiều do đó dòng điệntính toán được tính theo biểu thức:

ttđl

- Lựa chọn dây dẫn bằng đồng, tra bảng trong giáo trình cũng cấp điện tađược giá trị Jkt = 2,5 A/cm2.

- Thay vào công thức (2.3) ta được tiết diện dây cần thiết cho mạch động lựccủa mô hình là:

2,07

0,83 2,5

tt kt kt

Trong luận văn, tác giả chọn loại công tắc hành trình loại điện áp 24VDC, 2cặp tiếp điểm trong đó cặp tiếp điểm thường đóng dùng cho mạch điều khiển bằngtay, cặp còn lại dùng cho chế độ tự động

Vì các công tắc này dùng cho cả hai chế độ nên cần có cách ly, trong khuônkhổ luận văn này tác giả dùng mạch relay trung gian TG3 làm nhiệm vụ cách lygiữa hai chế độ

- Lựa chọn đèn báo nguồn vào ( PLS ) là loại đèn xoay chiều 220VAC

- Lựa chọn các đèn mầu xanh và mầu đỏ lấy điện từ Bo nguồn để báo hiệucác chế độ hoạt động của hệ thống là loại đèn báo điện áp 24VDC

i Lựa chọn nút nhấn

- Nút ấn dùng để đóng, điều khiển đóng - cắt mạch ở lưới điện hạ áp Nút ấnđược dùng trong các mạch điện với chức năng để điều khiển đóng mở các rơ le,công tắc tơ, chuyển đổi mạch tín hiệu Và phổ biến nhất là dùng trong các mạchđiều khiển khởi động, dừng và đảo chiều quay động cơ điện.

- Nút ấn thường mở: khi nút bị ấn thì thông mạch, khi thôi ấn nút, lò xo đẩynút lên và mạch bị cắt

- Nút ấn thường đóng: nó chỉ cắt mạch khi nút bị ấn

Trong mô hình tác giả lựa chọn các loại nút ấn sau:

- Lựa chọn nút nhấn sự cố Emergency stop giúp cho người vận hành tácđộng khi hệ thống có sự cố

- Lựa chọn loại nút nhấn cho các cơ cấu trong hệ thống là loại hoàn nguyênLA128B với hai cặp tiếp điểm thường mở và thường đóng

j Công tắc chuyển mạch

Công tắc chuyển mạch có nhiệm vụ chuyển hoạt động hoạt động của môhình từ chế độ Byhand sang chế độ tự động Auto

Công tắc chuyển mạch lựa chọn trong mô hình là loại công tắc 2 vị trí

- Ví trí 1 được đấu dây để mô hình hoạt động ở chế độ byhand

- Ví trí 1 được đấu dây để mô hình hoạt động ở chế độ auto

Sau khi tính toán và lựa chọn thiết bị theo bản vẽ thiết kế phần phụ lục tathực hiện bố trí các thiết bị trên tủ điều khiển như hình vẽ 2.3; 2.4 và các hình vẽ2.5 và 2.6 bố trí thiết bị thực tế trên mô hình

Hình 2.3 Bố trí thiết bị bên ngoài cánh tủ điều khiển

Hình 2.4 Bố trí thiết bị trong cánh tủ điều khiển

Hình 2.5 Đèn, nút nhấn, aptomat bên ngoài tủ điều khiển của mô hình

Hình 2.6 Bo nguồn Rơ le, cầu chì và đi dây bên trong tủ

điều khiển của mô hình

2.2 Xây dựng mô hình vật lý

Để xây dựng mô hình ta cần thực hiện các bước:

Bước 1 Gia công, chế tạo phần khung cơ khí theo bản vẽ hình 1 phần phụlục

Bước 2 Bố trí thiết bị thủy lực: máy nén khí, van và các piston trên mô hình

hệ thống

Bước 2 Bố trí vị trí đặt các băng tải vận chuyển

Bước 3 Thiết kế kỹ thuật hệ thống điện

Bước 4 Đấu nối, thi công theo các bản vẽ đã thiết kế (các bản vẽ được trìnhbày trong phần phụ lục) ở bước 3

Bước 5 Hoàn thiện sản phẩm

Bước 6 Chạy thử, sửa lỗi và nghiệm thu sản phẩm

Sơ đồ thiết kế phần cứng cấu trúc chung của hệ thống tự động tách sản phẩmkhỏi khuôn đúc được thể hiện trên hình vẽ 2.7

Bố trí các cơ cấu, các thiết bị trên mô hình vật lý được trình bày trên cáchình 2.8, 2.9, 2.10 và hình 2.11

Hình 2.7 Thiết kế cấu trúc mô hình vật lý

Hình 2.8 Hệ thống bàn gắp sản phẩm đúc và khuôn đúc trên mô hình

Hình 2.9 Bố trí thiết bị bên trong cánh tủ điều khiển

Hình 2.10 Bố trí thiết bị bên ngoài cánh tủ điều khiển

Hình 2.11 Mô hình hệ thống thực khi chọn chế độ Byhand

2.3 Nguyên lý hoạt động của mô hình

Thuyết minh hoạt dựa vào các bản vẽ thiết kế hệ thống được trình bày ởphần phụ lục

Ở điều kiện đầu, xe con ở tại vị trí gốc là vị trí mà công tắc hành trình 1(HT1) đóng, bàn máy ở ví trí “nâng bàn”, hai cơ cấu gắp khuôn và sản phẩm đều ở

vị trí mở (nhả)

Nguồn điện 220VAC-50Hz qua cầu chì và cầu dao được đưa tới bộ biến đổinguồn điện POWER SUPPLY 307-5A(01-5B), lúc này đèn báo nguồn PSL(01-2B)sáng Năng lượng điện sau bộ biến đổi là nguồn điện một chiều 24VDC Nguồnđiện một chiều sau bộ biến đổi được chia thành 02 đường điện: một đường chomạch động lực (01-6D), đường còn lại cấp cho mạch điều khiển (01-6B)

Khi muốn hệ thống làm việc ở chế độ BYHAND, chuyển công tắc chọn chế

độ về vị trí BYHAND, đóng cầu dao AT, relay EME(02-3D) có điện làm đóng tiếpđiểm EME(02-3A) cấp nguồn cho mạch khởi động Nhấn nút START(02-4B), relayKD(02-4D) có điện, đóng các tiếp điểm thường mở tự duy trì (02-4B) và cấp nguồncho mạch điều khiển (02-5A), đèn báo BYHAND(08-1C) sáng, relay trung gian TG(06-1D) có điện đóng các tiếp điểm TG(06-2A), các tiếp điểm thường đóngTG1( 03-2D) và TG2(02-3D) không tác động do các relay TG1 và TG2 không cóđiện, hệ thống sẵn sàng làm việc ở chế độ đã chọn Relay TG3(03-5D) có nhiệm vụcách ly giữa hai chế độ làm việc Lúc này khuôn và sản phẩm đúc đã được đưa tớiđầu băng tải chính, nhấn nút START34(06-7B), relay DC3(06-7D) và DC4(06-7D)được cấp điện, đóng các tiếp điểm DC3(06-7D) và DC4(06-7D) để duy trì và cấpnguồn cho mạch valve Đồng thời các tiếp điểm động lực DC3(10-6B), DC4(10-7B) đóng lại để khởi động hệ thống băng tải khuôn và băng tải sản phẩm

Nhấn nút “THUANBANG”(06-5B), relay DC2T(06-5D) có điện, đóng cáctiếp điểm thường mở DC2T(06-4B; 10-3B; 10-5D) để tự duy trì và khởi động băngtải chính, hai tiếp điểm thường đóng DC2T(06-6C) và DC2N(06-5C) có nhiệm vụkhoá chéo giữa hai chế độ làm việc bình thường và có sự cố (RESCUE) Lúc này

khuôn và sản phẩm được băng tải chính đưa vào hệ thống cho đến khi công tắchành trình HT3(06-5B) tác động, băng chính tự động dừng

Nhấn nút “HABAN”(07-2B), relay MV1(07-2D) có điện, đóng các tiếpđiểm MV1(07-2B; 11-3B) tự duy trì và đóng mạch động lực van MV1, mở đườngkhí nén tác động vào piston hạ bàn máy Khi bàn máy xuống hết hành trình, nhấnnút “GAPSP”(07-4B) relay MV2(07-4D) có điện, đóng các tiếp điểm MV2(07-4B;11-5B) tự duy trì và đóng mạch động lực van MV2, mở đường khí nén vào pistontác động tay máy gắp sản phẩm Nhấn nút “NANGBAN”(07-2B) relay MV1 mấtđiện, lò xo của van MV1 tác động cấp khí nén theo chiều ngược lại, bàn máy đi lênhết hành trình, nhấn nút “THUANBAN”(06-2B), relay DC1T(06-2D) có điện,đóng các tiếp điểm DC1T(06-2B; 10-1B; 10-3D) tự duy trì và khởi động động cơDC1 theo chiều thuận, mở công tắc hành trình HT1

Khi công tắc HT2(06-4B) tác động, hành trình thuận tự động dừng Nhấnnút “HABAN”, relay MV1 có điện đóng các tiếp điểm MV1 tự duy trì và đóngmạch động lực van MV1, mở đường khí nén tác động vào piston hạ bàn máy Khi bànmáy đã xuống hết hành trình, nhấn nút “NHASP” (07-4B) relay MV2 mất điện, mởcác tiếp điểm MV2 tự duy trì và mở mạch động lực của van MV2, mở đường khí néntác động vào piston tác động tay máy nhả sản phẩm Đồng thời nhấn nút

“GAPKHUON”(07-7B) relay MV3(07-7D) có điện đóng các tiếp điểm MV3(07-6B,11-7B) tự duy trì và đóng mạch động lực của van MV3, mở đường khí nén tác độngvào piston tác động tay máy gắp khuôn

Nhấn nút “NANGBAN” relay MV1 mất điện, lực lò xo của van MV1 tácđộng cấp khí nén theo chiều ngược lại, bàn máy đi lên, khi hết hành trình đi lên củabàn máy, nhấn nút “NGUOCBAN”(06-4B), relay DC1N(06-4D) có điện, đóng cáctiếp điểm DC1N(06-3B; 10-5B;10-4D ) tự duy trì và khởi động động cơ DC1 theochiều ngược mở công tắc hành trình HT2, khi công tắc hành trình HT1 tác động,hành trình ngược tự động dừng Nhấn nút “HABAN”, relay MV1 có điện, đóngcác tiếp điểm MV1 tự duy trì và đóng mạch động lực van MV1, mở đường khí néntác động vào piston hạ bàn máy Khi bàn máy đã xuống hết hành trình, nhấn nút

“GAPSP” relay MV2 có điện, đóng các tiếp điểm MV2 tự duy trì và đóng mạchđộng lực van MV2, mở đường khí nén tác động vào piston tác động tay máy gắpsản phẩm, nhấn nút “NHAKHUON”(07-7B), relay MV3 mất điện, làm van MV3ngừng tác động làm cho tay máy nhả khuôn Hệ thống lặp lại một chu trình mới.

Để cách ly hai chế độ AUTO và BYHAND, trong mạch điều khiển sử dụng cácrelay trung gian TG, TG1, TG2, TG3, trong đó TG, TG1, TG2 có nhiệm vụ cắt hoàntoàn việc điều khiển ở chế độ BYHAND khi lựa chọn sang chế độ AUTO đồng thờicách ly giữa các nhánh điều khiển Relay TG3 có nhiệm vụ cách ly giữa hai chế độqua nhánh các công tắc hành trình

Trong mô hình hình thiết kế tác giả giả định sự cố xảy ra khi khuôn và sảnphẩm đã vào đúng vị trí (đã tác động vào HT3) nhưng hệ thống nâng hạ hoặc thaotác gắp nhả khuôn và sản phẩm không hoạt động (hệ thống khí nén lỗi) Lúc nàynhấn nút cứu hộ RESCUE (06-6B), relay DC2N (06-6D) có điện, đóng các tiếpđiểm DC2N(10-5B;10-4D) làm băng chính quay ngược lại, đưa khuôn và sảnphẩm trở lại vị trí đầu băng chính, giải phóng hệ thống để tiến hành bảo dưỡng, sửachữa Nút RESCUE là nút nhấn thường mở tự hoàn nguyên nên khi không tácđộng nữa thì relay DC2N mất điện, dừng hành trình ngược băng chính

Hình 2.12 Trình tự hoạt động ở chế độ bằng tay của mô hình