TIEU_LUAN_MAU - Copy (2)

Mặc dầu trong thời gian rất ngắn, với sự hướng dẫn tận tình của Thầy ………cùng với sự giúp đỡ của các bạn cùng lớp, đã giúp cho tôi một sốkiến thức cơ bản về môn học đó cũng là nền tảng ch

LỜI NÓI ĐẦU

Điều khiển tự động là môn học cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về

thiết kế và chế tạo những hệ thống tự động trong sản xuất và phục vụ đời sống.Ngàynay ngành sản xuất tự động ngày càng phát triển dần dần thay thế lao động cơ khíthông thường

Mặc dầu trong thời gian rất ngắn, với sự hướng dẫn tận tình của Thầy

………cùng với sự giúp đỡ của các bạn cùng lớp, đã giúp cho tôi một sốkiến thức cơ bản về môn học đó cũng là nền tảng cho việc nghiên cứu về tự động hoásau này

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Thầy ……….đã tận tìnhgiúp đỡ chúng tôi trong thời gian vừa qua

…V….V…

-i

-MỤC LỤC

HỆ THỐNG LẮP CHỐT TỰ ĐỘNG 1

HỆ THỐNG LẮP CHỐT TỰ ĐỘNG

Trong hệ thống lắp ráp chi tiết máy, khi cần lắp ráp các chi tiết trục, hoặc đóng

chốt vào bạc chúng ta cần lắp chặt để cố định chi tiết khi lắp ráp bằng tay thì dễ dẫn đến hiện tượng bị biến dạng và độ chính xác thấp dễ gây hư hỏng chi tiết do lực ép không đều Để khắc phục hiện tượng này ta dùng hệ thống lắp ráp tự động bằng các xy lanh điều khiển bằng hệ thống khí nén, với công nghệ này thì các cụm chi tiết được lắp ráp một cách chính xác, tránh được hư hỏng

1 MÔ TẢ HỆ THỐNG

1.1 Cấu tạo

2 2

3

4

8 3

1.2 Yêu cầu công nghệ

- Chi tết trục (4) và bạc(1) được đưa tới vị trí tay kẹp của Robot bằng băng tải (2)

- Khi cảm biến nhận dạng chi tiết trục thì khi đó Robot bắt đầu đưa tay kẹp xuốngkẹp chi tiết và mang chi tiết đến vị trí cấn lắp ráp

- Xy lanh A mang chi tiết bạc đến vị trí lắp ráp

- Xy lanh B và C duỗi ra để định vị chi tiết bạc(1)

- Xy lanh D duỗi ta để ép chặt chi tiết trục(4) vào bạc(1)

-1

- Xy lanh C và D cùng lùi về.

- Xy lanh A và B cùng mang sản phẩm đến băng tải để đư ra ngoài

- Xy lanh A lùi về hết hành trình kết thúc một chu kỳ

1.3 Nguyên lý hoạt động

Khi nhấn nút Start cảm biến CB1 nhận dạng chi tiết 4, cánh tay robot mang xy lanh

F sẽ đi xuống khi chạm vào công tắc hành trình S14 sẽ dừng lại khi đó xy lanh G duỗi

ra làm tay kẹp sẽ kẹp chặt chi tiết sau một khoảng thời gian T1 thì xi lanh F lùi về cánhtay Robot mang chi tiết 4 đi lên chạm vào công tắc hành trình S13 thì dừng Sau đócánh tay Robot sẽ mang chi tiết 4 đến vị trí cần lắp ráp nhờ xy lanh E duỗi ra khi chạmvào công tắc hành trình S10 thì dừng, xi lanh F đi ra đặt chi tiết 4 đúng vị trí cần lắpráp, xi lanh G lùi về tay kẹp nhả ra, sau khỏang thời gian T2 xi lanh F lùi về mang taykẹp Robot đi lên chạm vào công tắc hành trình S12 thì dừng lại, xi lang E lùi về đưacánh tay Robot về vị trí ban đầu

Xy lanh A sẽ đẩy chi tiết bạc(1) đi ra một nữa hành trình để đưa bạc 1 đặt tại vị trícần lắp ráp, xy lanh B và C cùng duỗi ra để kẹp chặt chi tiết 1, xy lanh D duỗi ra để éptrục 4 vào bạc 1 Sau khi lắp xong thì cả hai xy lanh C và D cùng lùi về Xy lanh A và

B sẽ mang sản phẩm đã lắp ráp xong ra băng tải đưa ra ngoài, cuối cùng xy lanh A sẽlùi về kết thúc một chi trình làm việc của hệ thống

2.1 Yêu cầu thiết kế.

Yêu cầu thiết kế mạch điều khiển điện khí nén như sau:

Mạch hoạt động theo 2 chế độ:

- Chế độ bằng tay

- Chế độ tự động hoạt động 1 chu kỳ và nhiều chu kỳ

- Có nút dừng khẩn cấp khi có sự cố

2.2 Xây dựng biểu đồ trạng thái

Từ yêu cầu của qui trình công nghệ, ta thiết lập được biểu đồ trạng thái mô tả trình

tự hoạt động của các cơ cấu chấp hành như sau:

2.3 Thiết kế mạch điều khiển theo tầng

Từ biểu đổ trạng thái ta chia ra thành 6 tầng với các tín hiệu đầu tầng như sau:

-3

Với L1, L2, L3, L4, L5, L6 là các tín hiệu điều khiển của tầng I, II, III, IV, V, VI

Hoạt động của các Xy lanh trong mỗi tầng như sau:

2.4 Thiết kế mạch điều khiển theo nhịp

Bảng thực hiện các bước của qui trình

SN

A-R S

& A+

R S

B-&

C- R S

D-& D+

R S

& C+

R S

& B+

R S

& A+

R S

& R S

E-& R S

F-& R S

G-& F+

R S

& E+

R S

& R S

Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 S14

T1 R S

S

RT2

T3 R S

CB

Hình 4 : Sơ đồ mạch logic điều khiển theo nhịp

2.6 Xây dựng biểu đồ Grafcet

-5

1Tay Robot đi xuống

Van Y11 đóng SH

Xy lanh F duỗi ra

2Tay Robot kẹp chi tiết

Van Y13 đóng SH

Xy lanh G duỗi ra

3Tay Robot lùi về

Van Y12 đóng SH

Xy lanh F lùi về NS

S114

Robot mang chi tiết

đến vị trí lắp ráp

Van Y9đóng SH

Xy lanh E duỗi ra

Công tắc Set

Công tắc khởi động

5

Tay Robot đi xuống

Van Y11 đóng SH

Xy lanh F duỗi ra

6 Tay Robot nhã chi tiết

Van Y14 đóng SH

Xy lanh G lùi về NS

S13Cảm biến

7

Tay Robot lùi về

Van Y12 đóng SH

Xy lanh A duỗi ra và B lùi về

Xy lanh A duỗi ra

2.7 Chọn chế độ làm việc:

- Đóng, ngắt hệ thống bằng công tắc chính (MAN) và STOP để đóng, mở hệ thốngphân phối

-7

- Khởi động: chế độ tự động và bằng tay băng công tăc đảo chiềuAUTO_MANUAL

- Chạy chế độ tự động nhiều chu kỳ bằng nút nhấn N_CYCLE

- Chạy chế độ tự động một chu kỳ bằng nút nhấn 1_CYCLE

- Chuẩn bị cho hệ thống bằng nút nhấn SET

- Kiểm tra hệ thống trước khi chạy bằng nút nhất RESET

C- D+

D- E+

E- F+

F- G+

2.8 Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén theo phương pháp kết hợp

K7

K7

AUTO

K8 N_CYCLE K8 K8

13 15

16 17 68 76

19 63 70

21 69 77

23 39 48 53 58 65

25 40 50 55 60

26 41

31

-9

S12

T1 1.5 T1

T2 1.5 T2

K4

K1 K2

S11

S12

K3 K4

S11 K4

K9 K9

K9 K9

K12

K11 K12

Hình 5 : Sơ đồ mạch điều khiển điện- khí nén theo phương pháp kết hợp

2.9 Thiết kế mạch điều khiển điện - khí nén hoạt động theo nhịp

K4

K6

K5 S12

K6

K5

K7

K6 S13

K7

K6

K8

K7 S11

K8

K7

K9

K8 S9

K9

K8

K10

K9 SN

K10

K9

K11

K10 S4

K11

K10

K12

K11 S6

K12

K11

K13

K12 S8

K13

K12

K14

K13 S7

K14

K13

K15

K14 SN

K18

K18

AUTO E_STOP

AUTO MANUAL

K17

K19

N_CYCLE K19

K17

K19 STOP

-Y11 K1

Y13 K2

Y12 T1

Y9 K4

Y14

K6

Y10 K8

Y1 K9

Y3 K10

Y5 K11

Y7 K12

Y6 K3

T1 2

T2

T2 2

CB +24V

87 88 89

3 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC SIEMENS S7- 200

3.1 Thành lập bảng ngõ vào của PLC

-STT Ký hiệu Input Ghi chú

1 MAN I0.0 Bật nguồn hệ thống (nút nhấn tường mở)

2 STOP I0.1 Dừng hệ thống (nút nhấn tường đóng)

3 AUTO I0.2 Chuyển chế độ bằng tay và tự động(công tắc đảo chiều)

4 N-CYCLE I0.3 Chạy chế độ tự động nhiều chu kỳ(nút nhấn thường mở)

5 1-CYCLE I0.4 Chạy chế độ tự động 1 chu kỳ(nút nhấnthường mở)

6 SET I0.5 Chuẩn bị cho hệ thống (nút nhấn thường mở)

7 RESET I0.6 Kiểm tra hệ thống (nút nhấn thường mở)

8 E-STOP I0.7 Dừng khẩn cấp (công tắc đảo chiều)

9 S1 I1.0 Công tắc hành trình đầu xy lanh A

10 Sn I1.1 Công tắc hành trình giữa xy lanh A

11 S2 I1.2 Công tắc hành trình cuối xy lanh A

12 S3 I1.3 Công tắc hành trình đầu xy lanh B

13 S4 I1.4 Công tắc hành trình cuối xy lanh B

14 S5 I1.5 Công tắc hành trình đầu xy lanh C

15 S6 I1.6 Công tắc hành trình cuối xy lanh C

16 S7 I1.7 Công tắc hành trình đầu xy lanh D

17 S8 I2.0 Công tắc hành trình cuối xy lanh D

18 S9 I2.1 Công tắc hành trình đầu xy lanh E

19 S10 I2.2 Công tắc hành trình cuối xy lanh E

20 S11 I2.3 Công tắc hành trình đầu xy lanh F

21 S12 I2.4 Công tắc hành trình cuối xy lanh F

22 S13 I2.5 Công tắc hành trình đầu xy lanh G

23 S14 I2.6 Công tắc hành trình cuối xy lanh G

24 A+(1/2) I2.7 Chế độ bằng tay xy lanh A duỗi ra 1/2

25 A+ I3.0 Chế độ bằng tay xy lanh A duỗi ra

26 A- I3.1 Chế độ bằng tay xy lanh A lùi về

27 B+ I3.2 Chế độ bằng tay xy lanh B duỗi ra

28 B- I3.3 Chế độ bằng tay xy lanh B lùi về

29 C+ I3.4 Chế độ bằng tay xy lanh C duỗi ra

30 C- I3.5 Chế độ bằng tay xy lanh C lùi về

31 D+ I3.6 Chế độ bằng tay xy lanh D duỗi ra

32 D- I3.7 Chế độ bằng tay xy lanh D lùi về

33 E+ I4.0 Chế độ bằng tay xy lanh E duỗi ra

34 E- I4.1 Chế độ bằng tay xy lanh E lùi về

35 F+ I4.2 Chế độ bằng tay xy lanh F duỗi ra

36 F- I4.3 Chế độ bằng tay xy lanh F lùi về

37 G+ I4.4 Chế độ bằng tay xy lanh G duỗi ra

3.2 Thành lập bảng ngõ ra của PLC

ST

2 Y2 Q0.1 Solenoid điều khiển xy lanh A lùi về

4 Y4 Q0.3 Solenoid điều khiển xy lanh B lùi về

6 Y6 Q0.5 Solenoid điều khiển xy lanh C lùi về

8 Y8 Q0.7 Solenoid điều khiển xy lanh D lùi về

10 Y10 Q1.1 Solenoid điều khiển xy lanh E lùi về

11 Y11 Q1.2 Solenoid điều khiển xy lanh Fduỗi ra

12 Y12 Q1.3 Solenoid điều khiển xy lanh F lùi về

13 Y13 Q1.4 Solenoid điều khiển xy lanh G duỗi ra

14 Y14 Q1.5 Solenoid điều khiển xy lanh G lùi về

3.3 Kết nối PLC với các thiết bị ra/vào

3.4 Chương trình điều khiển PLC Siemens S7-200

-19

21

23

25

27

29

31

33

35