BÀI GIỮA kỳ môn học kỹ THUẬT THÔNG TIN CÔNG NGHIỆP

bài giữa kỳ khoan bán tự động dùng plc s7-300, ngôn ngữ lập trình graph, mô phỏng Wincc

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ KHOAN BÁN TỰ ĐỘNG VÀ

NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH GRAPH……….2

I Giới thiệu khái quát về hệ thống khoan bán tự động……….2

II Ngôn ngữ lập trình GRAPH……….2 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC S7-300 CHO

ĐỀ TÀI “THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHOAN CHI TIẾT BÁN TỰ ĐỘNG”….5

I Phân công giá trị đầu Vào/Ra……… 5

II Nguyên lý vận hành……… 5 III Chương trình tạo nút nhấn ON/OFF và bộ đếm sản phẩm……… 6

IV Xây dựng sơ đồ điều khiển cho hệ thống khoan chi tiết bán tự động…… 7 CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KHOAN CHI TIẾT BÁN TỰ ĐỘNG BẰNG GIAO DIỆN WINCC………13

I Giao diện giới thiệu………14

II Giao diện mô phỏng chính………16 CHƯƠNG IV: MÔ HÌNH THU THẬP SỐ LIỆU TAG LOGGING…………21

I Khởi tạo TAG LOGGING……….21

II Thu thập số liệu……….22

1 Màn hình điều khiển và TAG LOGGING SẢN PHẨM khi chưa khoan….23

2 Màn hình điều khiển và TAG LOGGING SẢN PHẨM khi khoan được 2 sản phẩm………23



CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ KHOAN BÁN TỰ ĐỘNG VÀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH GRAPH

I Giới thiệu khái quát về hệ thống khoan bán tự động:

Khoan bán tự động là một hệ thống khoan dung để khoan lỗ cho vật Ở đây, sau

khi khoan xong thì phải điều chỉnh cho quá trình khoan tiếp theo bắt đầu Hệ thống được mô tả như hình sau:

Hình 1.1 Hệ thống mô tả khoan chi tiết bán tự động

Hệ thống dùng để khoan phôi (vật mẫu) phục vụ cho các nhu cầu gia công tiếp theo của quá trình sản xuất

II Ngôn ngữ lập trình GRAPH:

Khi lập trình cho PLC sử dụng khối FB thì chúng ta có thể sử dụng ngôn ngữ Graph Ngôn ngữ này rất thuận lợi cho những hệ thống điều khiển tuần tự Lưu ý khi cài đặt phần mềm Step 7, ta phải lựa chọn cài đặt cho ngôn ngữ này

Các tạo một khối FB dưới dạng ngôn ngữ Graph được thực hiện như sau:

Bước 1: Click chuột phải vào folder Block

Hình 1.2 Giao diện Folder Block

Bước 2: Chọn trên thanh Menu: Insert New Object> Function Block

Hình 1.3 Giao diện chọn khối Function Block

Bước 3: Một hộp thoại “ Properties-Function Block” xuất hiện

Chọn ngôn ngữ lập trình là GRAPH

Hình 1.4 Giao diện lựa chọn ngôn ngữ Graph

Và chọn OK, giao diện để lập trình cho đề tài bằng ngôn ngữ Graph nhƣ sau:

Hình 1.5 Giao diện viết chương trình bằng ngôn ngữ Graph

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC S7-300 CHO ĐỀ TÀI “THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHOAN CHI TIẾT BÁN TỰ

ĐỘNG”

I Phân công giá trị đầu Vào/Ra:

Các giá trị đầu vào:

M0.0: nút nhấn điều khiển cho phép KHOAN

I0.1: cảm biến xác định vật (xác định vật đã vào vị trí cần khoan hay chưa nhờ băng tải)

I0.3: cảm biến vị trí dưới khi giá đỡ hạ

I0.4: cảm biến vị trí trên khi giá đỡ nâng

Các giá trị đầu ra:

Q0.0: động cơ cho băng tải

Q0.1: động cơ cho má kẹp kẹp vật

Q0.2: động cơ mũi khoan quay thuận

Q0.3: động cơ cho giá đỡ hạ mũi khoan

Q0.4: động cơ mũi khoan quay ngược

Q0.5: động cơ cho giá đỡ nâng khoan

Q0.6: động cơ cho má kẹp nhả vật

M0.6: kích cho bộ đếm đếm vật (khối OB1)

II Nguyên lý vận hành:

+ Khi nhấn M0.0 “KHOAN”, băng tải Q0.0 đưa vật vào vị trí cần khoan,

+ Đầu vào cảm biến xác định vật I0.1 có tín hiệu, băng tải dừng Sau 3s kích hoạt má kẹp Q0.1 cố định vật, trong 2s tiếp theo, mũi khoan Q0.2 hoạt động đồng thời động cơ Q0.3 hạ mũi khoan xuống tới vật cần khoan va khoan

+ Khi tới vị trí của cảm biến dưới I0.3, mũi khoan thuận và động cơ hạ nghỉ + Sau 6s, động cơ mũi khoan ngược Q0.4 và động cơ nâng mũi khoan Q0.5 hoạt động

+ Khi tới vị trí cảm biến trên I0.4 thì động cơ mũi khoan ngược Q0.4 và động

cơ nâng khoan Q0.5 dừng

+Sau 2s, Q0.6 điều khiển má kẹp nhả vât

+ Sau 7s, băng tải chuyển vật ra ngoài, tiếp tục cho quá trình khoan tiếp theo

III Chương trình tạo nút nhấn ON/OFF và bộ đếm sản phẩm:

Hình 2.1 Chương trình tạo nút nhấn ON/OFF và bộ đếm sản phẩm

IV Xây dựng sơ đồ điều khiển cho hệ thống khoan chi tiết bán tự động:

+Khi chuẩn bị khởi động thì Step 1 sẽ có màu xanh:

Hình 2.2 Chuẩn bị khởi động các động cơ

+Nhấn nút nhấn M0.0 băng tải khởi động:

Hình 2.3 Khởi động cho băng tải

+Khi cảm biến vật I0.1 có tín hiệu, thì băng tải dừng trong thời gian 3s

Hình 2.4 Dừng băng tải

+ Sau đó, má kẹp kẹp vật trong thời gian 2s

Hình 2.5 Má kẹp kẹp vật

+ Động cơ mũi khoan thuận và động cơ hạ khoan hoạt động

Hình 2.6 Động cơ mũi khoan thuận và động cơ hạ khoan hoạt động

+ Khi động cơ hạ khoan tới vị trí cảm biến dưới I0.3 thì mũi khoan thuận và động

cơ hạ dừng

Hình 2.7 Động cơ mũi khoan thuận và động cơ hạ khoan dừng

+ Sau 6s, động cơ mũi khoan ngƣợc và động cơ nâng khoan hoạt động

Hình 2.8 Động cơ mũi khoan ngƣợc và động cơ nâng khoan hoạt động

+ Động cơ nâng khoan tới vị trí cảm biến trên I0.4 thì dừng trong 5s

Hình 2.9 Động cơ mũi khoan ngƣợc và động cơ nâng khoan dừng

+ Sau 2s, má kẹp nhả

Hình 2.10 Má kẹp nhả

+ Băng tải chạy, đƣa vật ra ngoài

+ Băng tải dừng hẳn cho chu trình tiếp theo

Hình 2.12 Băng tải dừng hẳn cho chu trình tiếp theo

CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KHOAN CHI TIẾT BÁN TỰ

ĐỘNG BẰNG GIAO DIỆN WINCC

+Trước hết, trong WinCC ta sẽ tạo ra các giao diện cần thiết cho mô phỏng

+Trong thư mục Graphics Designer, chọn New picture, một giao diện người

dùng được tạo ra

+Ở đây, chúng ta sẽ có các giao diện cần thiết cho đề tài như sau:

Hình 3.1 Giao diện thiết kế mô phỏng

I Giao diện giới thiệu:

Hình 3.2 Giao diện giới thiệu cho đề tài

 Trên giao diện giới thiệu, có các tab là: GIAO DIEN MO PHONG và THU THAP SO LIEU

 GIAO DIEN MO PHONG được tạo ra như sau: Trước hết, ta sẽ tạo một nút nhấn, click chuột phải, chọn , xuất hiện hộp

thoại như hình dưới Ở đây, ta chú ý tại ô Text_đánh tên của tab,

Change Picture on Mouse Click là nơi để chọn địa chỉ cho tab được thiết kế

Khi nhấn thì ta được địa chỉ chọn cho tab

chọn Ok

Hình 3.2 Cách tạo một tab cho giao diện giới thiệu

ta sẽ được tab như mong muốn:

tương tự cho tab THU THAP SO LIEU

Như vậy, khi nhấn vào

ta được GIAO DIEN MO PHONG

như thiết kế

II Giao diện mô phỏng chính:

Hình 3.3 Thiết kế Giao diện mô phỏng chính

Thiết lập thuộc tính cho các đối tƣợng:

1 Nút nhấn: Thiết lập sự kiện cho nút ON trên giao diện Graphics Designer, nhấp

vào nút ON, chọn Properties >Even > Mouse > Press Left, nhấp chuột phải chọn

C-Action

Hình 3.4 Thiết lập sự kiện nút ON Hình 3.5 Tạo sự kiên nút ON bằng C-Action

Chương trình C-Action cho nút nhấn ON như sau:

Hình 3.6 Chương trình C-Action cho nút nhấn ON

Tương tư, chúng ta cũng sẽ tạo được các nút nhấn OFF và nút KHOAN

2 Băng tải: Lập trình cho từng thanh chạy của băng tải bằng C-Action

Trên giao diện chính Graphics Designer, chọn một thanh băng tải bất kỳ,

Properties > Geometry > Position X > C-Action

Hình 3.6 Thiết lập sự kiện thanh băng tải Hình 3.7 Tạo sự kiên thanh băng tải

Chương trình C-Action cho băng tải như sau:

Hình 3.8 Chương trình C-Action cho băng tải

Chọn thời gian chạy là 500ms

Tương tự, ta sẽ tạo được băng tải vận chuyển vật

4 Thanh nâng hạ:

Trên giao diện chính Graphics Designer, chọn thanh nâng hạ, Properties >

Geometry > Position Y > C-Action

Hình 3.10 Thiết lập sự kiện thanh nâng hạ Hình 3.11 Tạo sự kiên thanh nâng hạ

Chương trình C-Action cho thanh nâng hạ

Hình 3.12 Chương trình C-Action cho thanh nâng hạ

5 Mũi khoan: Cách thiết lập và tạo sự kiện giống như thanh nâng hạ Chương trình

C-Action cho mũi khoan như sau:

Hình 3.13 Chương trình C-Action cho mũi khoan

Ta có, GIAO DIỆN MÔ PHỎNG CHÍNH của thiết kế như sau:

Hình 3.14 Giao diện mô phỏng chính

CHƯƠNG IV: MÔ HÌNH THU THẬP SỐ LIỆU TAG LOGGING

Trên Giao diện giới thiệu như Chương III, khi nhấn THU THAP SO LIEU ta sẽ

được giao diện TAG LOGGING SẢN PHẨM

I Khởi tạo TAG LOGGING: Trên WinCC, khởi tạo TAG LOGGING

Ở bảng khởi tạo, click chuột phải > Configuration Dialogue giao diện có được:

Hình 4.1 Khởi tạo TAG LOGGING

Chú ý các thuộc tính Timer colums,Value colums, khi đó ta được TAG LOGGING như mong muốn:

II Thu thập số liệu:

1 Màn hình điều khiển và TAG LOGGING SẢN PHẨM khi chƣa khoan:

Trên màn hình điều khiển, số sản phẩm là 0, TAG LOGGING SẢN PHẨM tổng số sản phẩm cũng là 0

Hình 4.1 TAG LOGGING SẢN PHẨM khi chƣa khoan

2 Màn hình điều khiển và TAG LOGGING SẢN PHẨM khi khoan đƣợc 2 sản phẩm:

Trên màn hình điều khiển, số sản phẩm là 2, TAG LOGGING SẢN PHẨM tổng số sản phẩm cũng là 2

Hình 4.2 TAG LOGGING SẢN PHẨM khi khoan 2 sản phẩm

Kết luận: Nhƣ vậy, quá trình thu thập số liệu hoàn toàn phù hợp với mô phỏng

thiết kế

******************************************************************

**