Nghiên cứu điều khiển băng chuyền phân loại mạch in trong dây chuyền sản xuất mạch in điện tử

Các hình hiển thị Đường thẳng, hình chữ nhật, đường tròn, chữ, biểu đồ Hiển thị số Hiển thị trên thiết bị như giá trị các số hệ 10, 16, 8, nhị phân, số thực Hiển thị ASCII Hiển thị th

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ HỌC KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Pha ̣m Ma ̣nh Thắng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH DÂY CHUYỀN PHÂN LOẠI MẠCH IN VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN 2

1.1 Xây dựng mô hình dây chuyền phân loại mạch in 2

1.1.1 Mô hình dây chuyền 2

1.1.2 Các chức năng chính 3

1.2 Nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của băng chuyền 4

1.3 Mục tiêu về kỹ thuật của hệ thống 5

1.4 Cấu hình chung bô ̣ điều khiển PLC 5

1.4.1 Cấu trúc của PLC (Programmable Logic Controller - gọi tắt là PLC): 5

1.4.2 Hoạt động của PLC 6

1.4.3 Các bit đầu vào trong PLC và các tín hiệu điện bên ngoài 7

1.4.4 Các bit đầu ra trong PLC và các thiết bị điện bên ngoài 7

1.4.5 Các địa chỉ bộ nhớ trong CP1L/1H 7

1.5 Màn hình cảm ứng Graphic Panel SBD0 và giao thức truyền thông 8

1.5.1 Đặc điểm: GP 2480 SBD0 8

1.5.2 Kích thước 9

1.5.3 Thông số kỹ thuật 9

1.5.4 Mô tả các phần 12

1.5.5 Giới thiệu giao thức truyền thông nối tiếp 13

1.5.6 Chuẩn giao tiếp RS232 13

1.5.7 Chuẩn giao tiếp RS485 16

1.6 Động cơ AC servo 17

1.6.1 Cấu tạo 17

1.6.2 Nguyên lý hoạt động 19

1.6.3 Các đặc tính của động cơ servo 19

1.7 Động cơ bước 21

1.7.1 Cấu tạo 21

1.7.2 Nguyên lý hoạt động 21

1.8 Cảm biến quang điê ̣n 22

1.8.1 Đặc điểm 22

1.8.2 Thông số kỹ thuâ ̣t 22

1.8.3 Sơ đồ ngõ ra điều khiển 24

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG 25

2.1 Giới thiệu về băng truyền 26

2.2 Sơ đồ khối phần cứng hệ thống dây chuyền phân loại mạch in 27

2.3 Nguyên tác hoạt động 28

2.4 Các thành phần trong hệ thống dây chuyền phân loại mạch in 31

2.4.1 PLC Panasonic FP0R 31

2.4.2 Driver và động cơ AC servo 32

2.4.3 Driver và động cơ bước 33

2.4.4 Màn hình điều khiển 34

2.4.5 Cảm biến 35

2.4.6 Khối nguồn 35

2.4.7 Sơ đồ kết nối phần cứng 37

CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 43

3.1 Điều khiển động cơ bước 43

3.1.1 Sơ đồ điều khiển 43

3.1.2 Một số hàm điều khiển 43

3.2 Điều khiển động cơ servo 47

3.2.1 Sơ đồ điều khiển 47

3.2.2 Các hàm sử dụng trong chương trình 47

3.3 Đầu vào ra PLC FP0R 48

3.3.1 Đầu vào của PLC 48

3.4 Lập trình màn hình cảm ứng Graphic Panel SBD0 50

3.4.1 Giới thiệu phần mềm lập trình GP Editor 4 50

3.4 Chương trình điều khiển 56

3.5 Lưu đồ giải thuật điều khiển hệ thống 59

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐA ̣T ĐƯỢC 60

Danh mục hình vẽ

Hình 1.1 Mô hình dây chuyền 2

Hình 1.2 Nguyên lý ghép kết hợp sản suất 3

Hình 1.3 Nguyên lý kiểm tra lỗi ma ̣ch in 4

Hình 1.4 Sơ đồ cấu trúc cơ bản của một bộ PLC 5

Hình 1.5 Lưu đồ thực hiê ̣n trong PLC 6

Hình1.6 Các bít đầu vào 7

Hình 1.7 Các bit đầu ra và thiết bị điện bên ngoài 7

Hình 1.8 Ký hiệu địa chỉ dạng Bit 8

Hình 1.9 Kích thước Graphic Panel SBD0 9

Hình 1.10 Mô tả các phần của Graphic Panel SBD0 12

Hình 1.11 Cổng giao tiếp RS 232 13

Hình 1.12 Sơ đồ chân cable tín hiệu RS232 15

Hình 1.13 Hình ảnh của động cơ AC servo được bán trên thị trường 17

Hình 1.14 Stator của động cơ servo 18

Hình 1.15 Encoder tuyệt đối 18

Hình 1.16 Encoder loại số gia 19

Hình 1.17 Nguyên lý hoạt động của động cơ servo 19

Hình 1.18 Cấu tạo động cơ bước 21

Hình 1.19 Điều khiển động cơ bước bằng xung 22

Hình 1.20 Sơ đồ điều khiển ngõ ra 24

Hình 1.21 Sơ đồ kết nối 25

Hình 1.22 Chế đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng 25

Hình 2.1 Nguyên lý ghép dòng mạch in 32

Hình 2.2 Nguyên lý kiểm tra lỗi mạch in 27

Hình 2.3 Sơ đồ điều khiển của băng chuyền 27

Hình 2.4 Chế độ điều khiển bằng tay 29

Hình 2.5 Chế đô ̣ tự đô ̣ng 29

Hình 2.6 Lưu đồ giải thuật điều khiển 30

Hình 2.7 PLC FP0R – C32 CT 31

Hình 2.8 Động cơ và driver servo sử dụng trong băng chuyền 32

Hình 2.9 Động cơ bước 5 pha AH8K 33

Hình 2.10 Driver động cơ bước ngũ giác KR-5MC 33

Hình 2.11 Màn hình điều khiển GP-2480 34

Hình 2.12 Cảm biến quang sử dụng trong băng chuyền 35

Hình 2.13 Sơ đồ khối nguồn 36

Hình 2.14 Sơ đồ lắp đặt khối nguồn 37

Hình 2.15 Rơ-le 8 chân 37

Hình 2.16 Rơ-le 14 chân 38

Hình 2.17 Rơ-le cách ly 38

Hình 2.18 Sơ đồ kết nối driver secvo 39

Hình 2.19 Servo CN X5 - PLC Error! Bookmark not defined. Hình 2.21 Kết nối step driver KR – 5MC 41

Hình 2.22 Kết nối PLC 42

Hình 3.1 Sơ đồ điều khiển 43

Hình3.2 Hàm đếm tốc độ cao F166 44

Hình 3.3 Hàm phát xung 44

Hình 3.4 Hàm phát xung PWM F170 45

Hình 3.5 Biểu đồ thời gian hàm Timer 45

Hình 3.6 Ví dụ về hàm Timer 46

Hình 3.7 Sơ đồ điều khiển của băng chuyền 47

Hình 3.8 Code điều khiển 50

Hình 3.9 Khởi tạo Project 51

Hình 3.10 Thiết lập loại PLC 52

Hình 3.11 Thiết lập các tham số cơ bản 53

Hình 3.12 Màn hình khởi động GP Editor 54

Hình 3.13 Kết nối GP với máy tính 55

Hình 3.14 Khai báo cổng truyền thông nối tiếp 56

Hình 3.15 Khai báo tốc độ truyền và dữ liệu bit 57

Hình 3.16 Quá trình truyền tải dữ liệu 58

Hình 3.17 Màn hình GP sau khi đã nạp code 58

Hình 3.18 Lưu đồ giải thuâ ̣t 59

Hình 4.1 Sơ đồ tổng thể ma ̣ch điều khiển 61

Hình 4.2 Driver đô ̣ng cơ Servo và driver động cơ bước 61

Hình 4.3 Thiết bi ̣ băng chuyền 62

Danh mục bảng biểu

Bảng 2.1 Đặc điểm kỹ thuật của Graphic Panel SBD0 8

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của Graphic Panel SBD0 9

Bảng 2.3 Chức năng các chân cổng COM 9 15

Bảng 2.4 Các thông số của RS485 16

Bảng 3.1 Tham số của hàm Timer 46

Bảng 3.2 Các hàm sử dụng trong chương trình 48

DANH MỤC KÝ HIỆU – VIẾT TẮT

PLC Bộ điều khiển logic lập trình – Programable logic controller

PCB Mạch in – Printed Circuit Board

GP Graphic Panel

LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin gửi lời tri ân sâu sắc nhất tới thầy giáo hướng dẫn PGS TS Phạm Mạnh Thắng, thầy đã không quản khó khăn vất vả, tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em hoàn

thành luận văn này Em cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô trong bộ môn đã hết sức nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình làm luận văn

Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của nhà trường và các thầy cô trong khoa Cơ học kỹ thuật và Tự động hóa đã tận tình dìu dắt, tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường

Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 14 tháng 05 năm 2014 Sinh viên

Khuất Đức Dương

LỜI CAM ĐOAN

Luâ ̣n văn tốt nghiệp là kết quả, kiến thức mà em đã thu nhận được trong quá trình rèn luyện, học tập tại trường Em xin cam đoan luâ ̣n văn được hoàn thành bằng quá trình học tập, nghiên cứu, tích lũy và nỗ lực của bản thân em

Trong luâ ̣n văn này em có sử dụng một số tài liệu, datasheet và một số trang web đều được đưa ra ở phần Tài liệu tham khảo

Hà Nội, ngày 15 tháng 03 năm 2015 Sinh viên

Khuất Đức Dương

Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài:

Những năm gần đây cùng sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nước ta đã đặt

ra một vấn đề thời sự và cấp bách Đó là việc nghiên cứu, chế tạo các sản phẩm điện tử-cơ điện tử mang thương hiệu Việt Nam nhằm từng bước thay thế các sản phẩm nhập ngoại Trong quá trình thiết kế và phát triển các sản phẩm điện tử-cơ điện tử, các

cơ sở nghiên cứu đang phải đối mặt với nhiều khó khăn và một trong số đó là việc sản xuất mạch in cho các sản phẩm thử nghiệm Lý do chính là các sản phẩm thử nghiệm chỉ mang tính chất đơn chiếc và thường phải thay đổi trong thiết kế trong khi yêu cầu

về chất lượng mạch in vẫn phải được đảm bảo Với dây chuyền sản xuất mạch in quy

mô phòng thí nghiệm, những yêu cầu đặt ra cho sản phẩm thử nghiệm sẽ hoàn toàn được đáp ứng Không những thế, với chi phí đầu tư ban đầu không lớn, việc ứng dụng dây chuyền sản xuất mạch in trong thực tế và phát triển các sản phẩm điện tử-cơ điện

tử Việt Nam là một giải pháp đúng cho các cơ sở nghiên cứu, các phòng thí nghiệm, hay các đơn vị sản suất mạch in trong nước Suất phát từ những yêu cầu thực tế như

vậy đề tài đặt ra mục tiêu: “NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN PHÂN

LOẠI MẠCH IN TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT MẠCH IN ĐIỆN TỬ”

Nội dung của đề tài, các vấn đề cần giải quyết:

Nghiên cứu cấu hình vi xử lý PLC của Panasonic và lựa chọn các modul thích hợp ứng dụng trong đề tài

Nghiên cứu đặc tính kỹ thuật các loại động cơ Servo, động cơ bước nhằm ứng dụng trong đề tài

Thiết kế chế tạo phần cứng của thiết bị

Xây dựng phần mềm điều khiển cho PLC, Servo driver và modul truyền thông với các thiết bị ngoại vi khác

Lắp ráp thiết bị và vận hành thiết bị theo đúng yêu cầu đặt ra

CHƯƠNG 1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH DÂY CHUYỀN PHÂN LOẠI MẠCH IN

VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN

1.1 Xây dựng mô hình dây chuyền phân loại mạch in

Những năm gần đây cùng sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nước ta đã đặt

ra một vấn đề thời sự và cấp bách Đó là việc nghiên cứu, chế tạo các sản phẩm điện tử-cơ điện tử mang thương hiệu Việt Nam nhằm từng bước thay thế các sản phẩm nhập ngoại và đặc biệt các sản phẩm côn g nghê ̣ cao , sản phẩm thông minh , tự đô ̣ng hóa đang là một nhu cầu b ức thiết Tuy nhiên để sản x uất được những sản phẩm như

vâ ̣y ngành công nghê ̣ chế ta ̣o ma ̣ch in cũng song song phát triể n để đáp ứng nhu cầu sản xuất các thiết bị máy móc thông minh Từ nhu cầu đó em xâ y dựng mô hình dây chuyền phân loa ̣i ma ̣ch in nhằm góp phần tăng năng suất lao đô ̣ng và ta ̣o ra quy trình kín trong sản xuất ma ̣ch in PCB

1.1.1 Mô hình dây chuyền

Hình 1.1 Mô hình dây chuyền

Khối xử lý trung tâm : Khối xử lý trung tâm có chức năng thu thâ ̣p dữ liê ̣u từ các senso và nhâ ̣n tín hiê ̣u điều khiển từ màn hình cảm ứng cũng như đưa ra tí n hiê ̣u điều khiển cho băng chuyền

Khối cảm biến: Có nhiê ̣m vu ̣ xác định vị trí, kích thước… của băng chuyền và gửi tín

hiệu về vi xử lý PLC

Màn hình điều khiển

Khối xử lý trung tâm: Thu tín hiê ̣u

và xuất tín hiê ̣u điều khiển

Khối Sensor Thiết bi ̣ băng chuyền ma ̣ch in

Người điều khiển

Đầu vào

băng chuyền

Màn hình điều khiển : Có nhiê ̣m vu ̣ giao tiếp giữa con người và hê ̣ thống dễ dàng

hơn Từ màn hình điều khiển con người đưa các tín hiệu điều khiển, hiển thi ̣ chế đô ̣ làm việc của hệ thống

Băng chuyền: Có chức năng vận chuyển mạch in PCB theo tín hiệu từ khối vi xử lý

1.1.2 Các chức năng chính

Trong ngành công nghiệp sản xuất hiện nay băng chuyền được sử dụng rất rộng rãi, các dây chuyền đóng bao bì, dây chuyền chai lo tuy nhiên trong sản xuất mạch in băng chuyền được sử dụng với hai mục đích cụ thể:

Kết hợp hoặc tách sản phẩm mạch in trong sản xuất mạch in nhằm đạt hiệu quả

và năng suất cao trong sản xuất mạch in

Có thể kết hợp với máy kiểm tra mạch in tự động để phân loại các mạch in bị lỗi hoặc không bị lỗi và đưa các mạch in lỗi về phân vùng sửa chữa hoặc loại bỏ

Hình 1.2 Nguyên lý ghép kết hợp sản xuất

PCB

Sản phẩm

Kiểm tra lỗi

linh kiện PCB

Kiểm tra lỗi

linh kiện

Hình 1.3 Nguyên lý kiểm tra lỗi ma ̣ch in

1.2 Nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của băng chuyền

Băng chuyền nhâ ̣n tín hiê ̣u điều khiển từ khối xử lý thông qua các đô ̣ng cơ điều khiển vi ̣ trí hay khoảng cách băng chuyền cho phù hợp với kích t hước của ma ̣ch in , từ băng chuyền đầu vào và chuyển chúng sang các khâu tiếp theo có thể máy hàn Tuy nhiên trong quá trình vâ ̣n chuyển ma ̣ch in thì băng chuyền có thể kết hợp với máy kiểm tra lỗi Nếu ma ̣ch in bi ̣ lỗi hê ̣ thốn g sẽ tự đô ̣ng đưa ma ̣ch bi ̣ lỗi ra khu vực sử chữa hoă ̣c loa ̣i bỏ chúng, nếu ma ̣ch in không bị lỗi băng chuyền vâ ̣n chuyển chúng đến các khâu tiếp theo tạo thành qu y trình khép kín trong sản x uất các sản phẩm hay trong dây chuyên sản xuất ma ̣ch in ta ̣o ra năng suất và chất lượ ng cao trong sản x uất Con người giao tiếp với hê ̣ thống thông qua màn hình điều khiển để đưa ra các tín hiê ̣u điều khiển Ngoài ra màn hình điều khiển sẽ hiển thị các chức năng h ay các thông số của hê ̣ thống Để băng chuyền hoa ̣t đô ̣ng tốt thì nhiê ̣m vu ̣ của khối cảm biến rất quan tro ̣ng nhờ khối cảm biến xác định vị trí và khoảng cách của băng chuyền Từ đó khối xử lý

có thể đưa ra tín hiệu điều khiển chính xác cho đô ̣ng cơ để điều chỉnh băng chuyền cho phù hợp

Máy kiểm tra lỗi hàn linh Máy

kiện PCB

Băng chuyền

Loại

Tốt

Mạch lỗi

Sản phẩm

PCB

1.3 Mục tiêu về kỹ thuật của hệ thống

Do nhu cầu hiện nay về sản xuất linh kiện điện tử cũng như sản phẩm công nghệ cao về cơ điện tử thì ngành công nghiệp sản xuất mạch in PCB đang phát triển mạch

mẽ cùng với nhu cầu như vậy đề tài đặt ra một số mục tiều về kỹ thuật:

Lựa chọn động cơ servo và động cơ bước phù hợp

Xây dựng phần mềm điều khiển PLC trong băng chuyền

1.4 Cấu hình chung bô ̣ điều khiển PLC

1.4.1 Cấu trúc của PLC (Programmable Logic Controller - gọi tắt là PLC):

Về cơ bản, PLC có thể được chia làm 5 phần chính như sau :

1 Phần giao diện đầu vào (Input)

2 Phần giao diện đầu ra (Output)

3 Bộ xử lý trung tâm (CPU)

4 Bộ nhớ dữ liệu và chương trình (Memory)

5 Nguồn cung cấp cho hệ thống (Power Supply)

Hình 1.4 Sơ đồ cấu trúc cơ bản của một bộ PLC

Nguồn cung cấp (Power Supply): Biến đổi điện cung cấp từ bên ngoài thành mức thích hợp cho các mạch điện tử bên trong PLC (thông thường là 220VAC Æ 5VDC hoặc 12VDC)

Phần giao diện đầu vào: Biến đổi các đại lượng điện đầu vào thành các mức tín hiệu số (digital) và cấp vào cho CPU xử lý

Bộ nhớ (Memory): Lưu chương trình điều khiển được lập bởi người dùng và các

dữ liệu khác như cờ, thanh ghi tạm, trạng thái đầu vào, lệnh điều khiển đầu ra, Nội dung của bộ nhớ được mã hoá dưới dạng mã nhị phân

Bộ xử lý trung tâm (CPU): Tuần tự thực thi các lệnh trong chương trình lưu trong bộ nhớ, xử lý các đầu vào và đưa ra kết quả kết xuất hoặc điều khiển cho phần giao diện đầu ra (output)

Phần giao diện đầu ra: thực hiện biến đổi các lệnh điều khiển ở mức tín hiệu số bên trong PLC thành mức tín hiệu vật lý thích hợp bên ngoài như đóng mở rơle, biến đổi tuyến tính số-tương tự,

Thông thường PLC có kiến trúc kiểu module hoá với các thành phần chính ở trên

có thể được đặt trên một module riêng và có thể ghép với nhau tạo thành một hệ thống PLC hoàn chỉnh Riêng loại Micro PLC như CPM1/2(A) và CP1L/1H là loại tích hợp sẵn toàn bộ các thành phần trong một bộ

1.4.2 Hoạt động của PLC

Dưới đây là lưu đồ thực hiện bên trong PLC, trong đó 2 phần quan trọng nhất là Thực hiện chương trình và cập nhật đầu vào ra Quá trình này được thực hiện liên tục không ngừng theo một vòng kín gọi là scan hay cycle hoặc sweep Phần thực hiện chương trình gọi là program scan chỉ bị bỏ qua khi PLC chuyển sang chế độ PROGRAM

Hình 1.5 Lưu đồ thực hiê ̣n trong PLC

1.4.3 Các bit đầu vào trong PLC và các tín hiệu điện bên ngoài

Hình1.6 Các bít đầu vào Các bit trong PLC phản ánh trạng thái đóng mở của công tắc điện bên ngoài như trên hình Khi trạng thái khoá đầu vào thay đổi (đóng/mở), trạng thái các bit tương ứng cũng thay đổi tương ứng (1/0) Các bit trong PLC được tổ chức thành từng word; ở ví

dụ trên hình, các khoá đầu vào được nối tương ứng với word 000

1.4.4 Các bit đầu ra trong PLC và các thiết bị điện bên ngoài

Hình 1.7 Các bit đầu ra và thiết bị điện bên ngoài Trên hình 4 là ví dụ về các bit điều khiển đầu ra của PLC Các bit của word 0100 (từ 100.00 đến 100.15) sẽ điều khiển bật tắt các đèn tương ứng với trạng thái ("1" hoặc

"0") của nó

1.4.5 Các địa chỉ bộ nhớ trong CP1L/1H

Các địa chỉ dạng bit trong trong PLC được biểu diễn dưới dạng như sau :

Hình 1.8 Ký hiệu địa chỉ dạng Bit Trong đó tiền tố là ký hiệu của loại địa chỉ bộ nhớ Ví dụ : SR cho Special Relay,

LR cho Link Relay, IR cho Internal Relay, Riêng vùng nhớ Internal Relay và CIO là các bit vào ra I/O không cần có tiền tố IR hay CIO khi tham chiếu Special Relay cũng thường được coi là Internal Relay và không cần có tiền tố Ví dụ : 000.00 là bit thứ nhất của word 000 000.01 là bit thứ hai của word 000

1.5 Màn hình cảm ứng Graphic Panel SBD và giao thức truyền thông [6]

Độ phân giải 240 x 80 điểm

Diện tích hiển thị 112.8 x 37.6 (mm)

Màu sắc Đơn màu ( xanh, trắng)

Góc quan sát 30 độ so với hướng quay

Đèn Led trắng

Tuổi thọ pin 3 năm ở 25 độ

Truyền thông nối tiếp RS232C, RS422

Thiết bị ứng dụng PLC, Máy in, Máy đọc mã vạch

Phần mềm thiết kế GP Editor

Bộ nhớ 512kb

Font 6 x 8, 8 x 8 ASCII, chất lượng số cao

8 x 16 ký tứ ASCII, 16 x 16 ký tự vùng

Các hình hiển thị Đường thẳng, hình chữ nhật, đường tròn, chữ, biểu

đồ Hiển thị số Hiển thị trên thiết bị như giá trị các số hệ 10, 16, 8,

nhị phân, số thực Hiển thị ASCII Hiển thị thiết kế trên thiết bị giá trị ký tự ASCII Hiển thị thời gian Hiển thị giá trị thời gian, ngày hiện tại

Lịch sử Ghi lại lịch sử thực hiện

Danh sách báo động Hiển thị toàn bộ danh sách báo động

Hiển thị bình luận Hiển thị bình luận được thiết kế trên thiết bị về trạng

thái và giá trị Đèn Hiển thị trạng thái của đèn

Hiển thị nhiệm vụ Hiển thị trạng thái và giá trị được thiết kế

Biều đồ đường Hiển thị giá trị và độ gãy của đường

Biểu đồ quạt Hiển thị giá trị thời gian với biểu đồ hình quạt

Biểu đồ vạch Hiển thị giá trị thiết bị với biểu đồ vạch

Biểu đồ thống kê Hiển thị giá trị số được truyền với biểu đồ

Bảng đo Hiển thị giá trị của bảng đo trên thiết bị

Touch key Màn hình được bấm, tin nhắn, giá trị bit được chỉ

định thi bấm Đầu vào số Cấu hình đầu vào trong thiết bị

Đầu vào ASCII Cấu hình giá trị mã ASCII trong thiết bị

Hàm thông tin hệ

thống

Màn hình, điều khiển hoạt động GP từ PLC

Hàm phương pháp Đọc, viết dữ liệu từ PLC

Hàm bảo vệ Người sử dụng có thể quan sát những dữ liệu quan

Màn

hình

sử

dụng

trọng Hàm đọc mã vạch Kết nối mã vạch và đọc mã vạch

Hàm báo động Có tin nhắn báo động khi có tín hiệu xấu từ PLC Thời gian hoạt động Chỉ định bit ON/OFF cho thiết kế ngày và thời gian Màn hình xen kẽ Hoạt động của các màn hình khác được xen kẽ nhau Hàm quan sát trạng

thái

Thay đổi giá trị thiết bị PLC

Màn hình Màn hình kết nối PLC và thay đổi trạng thái

Kênh kết nối Cấu hình kết nối thiết bị của cổng nối tiếp CH1, CH2,

editor, máy in, mã vạch Thời gian hiện tại Chỉ định thời gian

Xóa dữ liệu người

Công tắc màn hình Chỉ định thời gian khi nguồn được bật

Đèn Chỉ định thời gian đèn tắt khi không có hoạt động

Độ sáng Độ sáng của màn hình LCD

Truyền dữ liệu Hiển thị quá trình truyền dữ liệu (download, upload)

giữa PLC và Editor) Công tắc thời gian Chỉ định thời gian bật công tắc

In ngoài In lịch sử báo lỗi với máy in

Màn hình cơ sở Hiển thị tiêu đề và số mà hình người dùng tạo ra Màn hình window Hiển thị tiêu đề, số của màn hình mà người dùng tạo

Bình luận Hiện thị danh sách bình luận trong thân chính

Kiểm tra bộ nhớ Hiện thị trang thái sử dụng bộ nhớ GP

Kiểm tra model và

Điện áp phá hủy 500VAC trong 1 phút

Bảo vệ cấu trúc IP 65F cho mặt trước

1.5.5 Giới thiệu giao thức truyền thông nối tiếp RS232

Ngày nay các thiết bị đo lường, điều khiển đều phải giao tiếp với máy tính để quan sát thông số và chế độ hoạt động của thiết bị như thế nào? Chuẩn giao tiếp được coi là đơn giản và dễ dùng đó là RS232 Hầu như các thiết bị đều được giao tiếp với máy tính thông qua chuẩn này Bài viết này sẽ nói về cơ bản chuẩn giao tiếp RS232: Tổng quan chung về RS232, Sơ đồ ghép nối, Giao diện phần mềm Vấn đề giao tiếp giữa PC và vi điều khiển rất quan trọng trong các ứng dụng điều khiển, đo lường Ghép nối qua cổng nối tiếp RS232 là một trong những kỹ thuật được

sử dụng rộng rãi để ghép nối các thiết bị ngoại vi với máy tính.Nó là một chuẩn giao tiếp nối tiếp dùng định dạng không đồng bộ, kết nối nhiều nhất là 2 thiết bị , chiều dài kết nối lớn nhất cho phép để đảm bảo dữ liệu là 12.5 đến 25.4m, tốc độ 20kbit/s đôi khi là tốc độ 115kbit/s với một số thiết bị đặc biệt Ý nghĩa của chuẩn truyền thông nối tiếp nghĩa là trong một thời điểm chỉ có một bit được gửi đi dọc theo đường truyền.[separator]

Có hia phiên bản RS232 được lưu hành trong thời gian tương đối dài là RS232B và RS232C Nhưng cho đến nay thì phiên bản RS232B cũ thì ít được dùng còn RS232C hiện vẫn được dùng và tồn tại thường được gọi là tên ngẵn gọn là chuẩn RS232 Các máy tính thường có 1 hoặc 2 cổng nối tiếp theo chuẩn RS232C được gọi là cổng Com Chúng được dùng ghép nối cho chuột, modem, thiết bị đo lường Trên main máy tính có loại 9 chân hoặc lại 25 chân tùy vào đời máy và main của máy tính Việc thiết kế giao tiếp với cổng RS232 cũng tương đối dễ dàng, đặc biệt khi chọn chế độ hoạt động là không đồng bộ và tốc độ truyền dữ liệu thấp

1.5.6 Chuẩn giao tiếp RS232

Hình 1.11 Cổng giao tiếp RS 232

Khả năng chống nhiễu của các cổng nối tiếp cao

Thiết bị ngoại vi có thể tháo lắp ngay cả khi máy tính đang được cấp điện

Các mạch điện đơn giản có thể nhận được điện áp nguồn nuôi qua công nối tiếp

Trong chuẩn RS232 có mức giới hạn trên và dưới (logic 0 và 1) là +-12V Hiện nay đang được cố định trở kháng tải trong phạm vi từ 3000 ôm - 7000 ôm

Mức logic 1 có điện áp nằm trong khoảng -3V đến -12V, mức logic 0 từ +-3V đến 12V

Tốc độ truyền nhận dữ liệu cực đại là 100kbps ( ngày nay có thể lớn hơn)

Các lối vào phải có điện dung nhỏ hơn 2500pF

Trở kháng tải phải lớn hơn 3000 ôm nhưng phải nhỏ hơn 7000 ôm

Độ dài của cáp nối giữa máy tính và thiết bị ngoại vi ghép nối qua cổng nối tiếp RS232 không vượt qua 15m nếu chúng ta không sử model

Các giá trị tốc độ truyền dữ liệu chuẩn

50,75,110,750,300,600,1200,2400,4800,9600,19200,28800,38400 56600,115200 bpsTốc độ Baurd nói lên việc thu phát dữ liệu giữa thiết bị và cổng nối tiếp nhanh hay chậm Cổng nối tiếp RS232 chỉ sử dụng 2 trạng thái, mức 0 hay mức 1

Đây là bit kiểm tra lỗi trên đường truyền Thực chất của quá trình kiểm tra lỗi khi truyền dữ liệu là bổ xung thêm dữ liệu được truyền để tìm ra hoặc sửa một số lỗi trong quá trình truyền Do đó trong chuẩn RS232 sử dụng một kỹ thuật kiểm tra chẵn lẻ Một bit chẵn lẻ được bổ sung vào dữ liệu được truyền để ch thấy số lượng các bit

"1"được gửi trong một khung truyền là chẵn hay lẻ Một Parity bit chỉ có thể tìm ra một số lẻ các lỗi chả hạn như 1,3,,5,7,9 Nếu như một bit chẵn được mắc lỗi thì Parity bit sẽ trùng giá trị với trường hợp không mắc lỗi vì thế không phát hiện ra lỗi Do đó trong kỹ thuật mã hóa lỗi này không được sử dụng trong trường hợp có khả năng một vài bit bị mắc lỗi

Cable tín hiệu RS232

Những cable tín hiệu dùng để truyền thông nối tiếp được chia làm 2 thành phần Một đầu là thiết bị truyền dữ liệu và thiết bị đầu cuối dữ liệu (Data Terminal Equipment – DTE) Cổng nối tiếp RS232 có 2 kiểu, kiểu D25 chân và kiểu D9 chân, 2 kiểu này đều là giắc đực ở sau máy tính PC Dưới đây là mô tả các chân tín hiệu loại D9 chân và 25 chân

Hình 1.12 Sơ đồ chân cable tín hiệu RS232

Sơ đồ cổng COM 9 chân (DB9) và chức năng:

Bảng 2.3 Chức năng các chân cổng COM 9 Chân số Tên Ký hiệu Chức năng

1 Data Carrier Detect DCD Phát tín hiệu mang dữ liệu

2 Receive Data RxD Nhận dữ liệu

3 Transmit Data TxD Truyền dữ liệu

4 Data Terminal

Ready

DTR Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng, được

kích hoạt bởi bộ nhận khi muốn truyền dữ liệu

5 Signal Ground SG Mass tín hiệu

6 Data Set Ready DSR Dữ liệu sãn sàng, được kích hoạt

bởi bộ truyền khi nó sẵn sàng nhận tín hiệu

7 Request To Send RTS Yêu cầu gửi, bộ truyền đặt đường

này lên mức hoạt động khi sẵn sàng truyền dữ liệu

8 Clear To Send CTS Xóa để gửi, bộ nhận đặt thường lên

mức hoạt động để thông báo cho

bộ truyền là nó sẵn sàng nhận dữ liệu

9 Ring Indicate RI Báo chuông, cho biết là bộ nhận

đang nhận tín hiệu rung chuông Các chân dùng để truyền và nhận dữ liệu của giắc 9 chân là 3 và 2, còn đối với giắc 25 chân thì chân truyền và nhận và chân 2 và 3

1.5.7 Chuẩn giao tiếp RS485

độ này gọi là tri – state Một số vi mạch RS485 tự động sử lý tình huống này, trong

nhiều trường hợp khác việc đố thuộc về trách nhiệm của phần mềm điều khiển truyền thông

Mặc dù phạm vi làm việc tối đa từ - 6V đến 6V (trong trường hợp hở mạch), trạng thái logic của tín hiệu được chỉ được định nghĩa trong khoảng  1.5V đến 

1.5V đối với đầu ra (bên phát) và từ  0.2V đến  5V đối với đầu vào (bên thu) Dưới đây là bảng các thông số quan trọng của RS485

Bảng 2.4 Các thông số của RS485 Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa

Điện áp đầu ra hở mạch  1.5V  6V

Điện áp đầu ra khi có tải RLOAD = 54  1.5V  5V

Thời gian quá độ đầu ra RLOAD = 54

CLOAD = 54

30%TB

Điện áp chế độ chung đầu ra

Hình 1.13 Hình ảnh của động cơ AC servo được bán trên thị trường

1.6.1 Cấu tạo

AC servo có cấu tạo về cơ bản giống động cơ xoay chiều đồng bộ Tuy nhiên cấu tạo động cơ servo có thể khác nhau phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể, một động cơ AC servo cơ bản bao gồm các bộ phận:

Stato: là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có xẻ rãnh

phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng

Hình 1.14 Stator của động cơ servo

Rotor: Đối với loại động cơ điện xoay chiều AC servo đồng bộ, rotor được

làm bằng nam châm vĩnh cửu với các cặp cực đối xứng nhau Trong khi đó động cơ

AC servo lồng sóc có rotor được ghép bởi nhiều thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm Encoder: Được sử dụng để xác định vị trí của động cơ Encoder có cấu tạo gồm 2 phần: một đĩa quay được mã hóa theo các khe nhỏ đồng tâm và các thành phần phát sáng, tế bào quang điện ở hai bên đĩa quay Góc quay của động cơ sẽ xác định được nhờ vào trạng thái của các tế bào quang điện

Có 2 loại encoder : Encoder tuyệt đối và encoder số gia Encoder tuyệt đối cho tín hiệu hồi tiếp là vị trí của động cơ thông qua đĩa và thành phần phát sáng Các encoder tuyệt đối thường được tích hợp sẵn khối xử lý tín hiệu và truyền thông nối tiếp

để để giảm số dây hồi tiếp của encoder Encoder số gia chỉ hồi tiếp góc quay đã quay được thêm của động cơ, nhưng bù lại tín hiệu hồi tiếp sẽ đơn giản hơn Độ chính xác của encoder được đánh giá bằng độ phân giải số vị trí/vòng quay (với encoder tuyệt đối) hay xung/vòng (ppr – với encoder số gia)

Hình 1.15 Encoder tuyệt đối

Hình 1.16 Encoder loại số gia

1.6.2 Nguyên lý hoạt động

Khi cấp dòng điện đi vào các cuộn dây của stator sẽ tạo ra một từ trường quay trục Từ trường quay này tác dụng tương hỗ với từ trường rotor nam châm vĩnh cửu của rotor làm động cơ quay với tốc độ của từ trường quay

Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ chuyển tiếp về mạch điều khiển hay vi xử

lý Nếu có lý do nào cản chở chuyển động quay của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra chưa đạt được vị trí xác định trong bộ điều khiển Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho động cơ đạt được vịt trí hay tốc độ điều khiển Các driver còn có các chức năng như giảm rung động, suy giảm giao động cộng hưởng…

Hình 1.17 Nguyên lý hoạt động của động cơ servo

1.6.3 Các đặc tính của động cơ servo

Đặc tính của động cơ servo phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp điều khiển động cơ servo

Tốc độ đáp ứng

Các động cơ bình thường, muốn chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác thì cần

có một khoản thời gian quá độ Trong một số nhu cầu điều khiển, đòi hỏi động cơ phải tăng/giảm tốc nhanh chóng để đạt được một tốc độ mong muốn trong thời gian ngắn nhất, hoặt đạt được một vị trí mong muốn nhanh nhất Ví dụ bạn muốn điều khiển một cơ cấu từ vị trí X đến vị trí X’, ban đầu khi ở xa vị trí X’ thì động cơ quay với vận tốc lớn để tăng tốc, tuy nhiên khi đến gần X’ đòi hỏi động cơ cần giảm tốc tức thì để có thể đạt được vị trí mong muốn một cách chính xác và loại trừ

sự vọt lố vị trí Các động cơ thường không thể đáp ứng được điều này Để động cơ đáp ứng được những yêu cầu trên thì nó phải được thiết kế sao cho rút ngắn đáp ứng tốc độ của động cơ

Muốn như vậy ta cần giảm mô-men quán tính và tăng dòng giới hạn cho động

cơ Để giảm mô-men quán tính thì động cơ servo có đường kính rotor nhỏ hơn và loại

bỏ các cơ cấu sắt không cần thiết Để tăng dòng giới hạn, động cơ servo có thể sử dụng sắt Ferrit để làm mạch từ và thiết kế hình dạng lõi sắt cho phù hợp Đối với động cơ nam châm vĩnh cữu thì nó cần được thiết kế sao cho ngăn cản được sự khử từ (hình dạng mạch từ) và tăng khả năng từ tính của nam châm (sử dụng nam châm đất hiếm- Rare Earth Magnet)

Tăng khả năng đáp ứng

Một số động cơ như thang máy hay trong một số băng chuyền đòi hỏi đáp ứng tốc độ của cơ cấu phải “mềm”, tức là quá trình quá độ vận tốc phải xảy ra một cách tuyến tính Để làm được điều này thì cuộn dây trong động cơ phải có điện cảm nhỏ nhằm loại bỏ khả năng chống lại sự biến đổi dòng điện do mạch điều khiển yêu cầu Các động cơ servo thuộc loại này thường được thiết kế giảm thiểu số cuộn dây trong mạch và có khả năng thu hẹp các vòng từ trong mạch từ khe hở không khí

Tăng khả năng chịu đựng của động cơ

Một số động cơ servo được thiết kế sao cho có thể chịu đựng được các tín hiệu điều khiển ở tần số rất cao và có khả năng chịu được những yêu cầu tăng tốc bất ngờ

từ bộ điều khiển (có thể tạo ra các xung điện hài bậc cao) Những động cơ như thế này thường được cải tiến về phần cơ để có tuổi thọ cao và có thể chông lại được sự hao mòn do ma sát trên ổ bi bạc đạn

Động cơ servo loại này thường được thiết kế sao cho vận tốc quay của nó rất

ổn định.Như các bạn biết là không có mạch điện hoàn hảo, không có từ trường hoàn hảo trong thực tế Chính vì thế một động cơ quay 1750 rpm không có nghĩa là

nó luôn luôn quay ở 1750 rmp mà nó chỉ dao động quanh giá trị này Động cơ servo khác biệt với động cơ thường là ở chỗ độ ổn định tốc độ khác cao Các động

cơ servo loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ chính xác

(như robot) Nó được thiết kế sao cho có thể gia tăng được dòng từ trong mạch từ lên khá cao và gia tăng từ tính của cực từ Các rãnh rotor được thiết kế với hình dáng đặc biệt và các cuộn dây rotor cũng được bố trí khác đặc biệt để có thể đáp ứng được yêu cầu này Một hình ảnh minh hoạ :

1.7 Động cơ bước [1]

Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với

đa số các động cơ điện thông thường Chúng thực chất là một động cơ đồng bộ dùng

để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của roto có khả năng cố định roto vào các vị trí cần thiết

Rotor: Rotor được làm bằng vật liệu dẫn từ (sắt non) hoặc nam châm vĩnh cửu Rotor thường có nhiều cực từ (N-S) xếp xen kẽ với nhau Loại động cơ bước từ trở biến thiên rotor thường có nhiều răng Mỗi răng là một cực từ

Hình 1.18 Cấu tạo động cơ bước

1.7.2 Nguyên lý hoạt động

Động cơ bước có cơ chế quay khách các động cơ bình thường Động cơ bước quay theo tường bước nên có độ chính xác về vị trí rất cao Nhờ các bộ thay đổi mạch điện tử nên tín hiệu điều khiển stato được điều khiển theo thứ tự và tần số nhất định

Tổng số góc quay của roto tương ứng với số lần thay đổi mạch, chiều và tốc độ quay

của roto phụ thuộc nhiều vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi

Hình 1.19 Điều khiển động cơ bước bằng xung 1.8 Cảm biến quang điê ̣n

Khối cảm biến trong băng chuyền có nhiê ̣m vu ̣ cung cấp các tín hiê ̣u về vi ̣ trí

của băng chuyền cho PLC để điều khiển độn g cơ servo và độ ng cơ bước nhằm đưa

băng chuyền đến đúng vi ̣ trí cài đă ̣t từ màn hình điều khiển

1.8.1 Đặc điểm

● Có sẵn bộ khuếch đại rất nhỏ, ngõ ra NPN collector hở

● Có nhiều sự lựa chọn cho vị trí lắp đặt

1.8.2 Thông số kỹ thuật

Bảng 2.5 Thông số kỹ thuâ ̣t cảm biến quang

Model BS5-K2M

Khoảng cách phát hiện Cố định 5mm

Loại phát hiện Thu phát (không điều biến)

Đối tượng phát hiện Các vật mờ đục 0.8 x 1mm

Độ trễ 0.05mm

Nguồn cấp 5 - 24VDC ± 10% (Dao động P-P : Max 10%)

Dòng điện tiêu thu ̣ Max 30mA (ở 26.4VDC)

Ngõ ra điều khiển Ngõ ra NPN collector hở Điện áp tải : Max 30VDC,

Dòng điện tải : Max 100mA

Điện áp dư : Max 1.2V

Chế đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng Có thể chọn chế độ Light ON / Dark ON bởi đầu nối

điều khiển Chỉ thị hoạt động LED Đỏ

Thời gian đáp ứng Ánh sáng thu : Max 20µs, Ánh sáng ngắt : Max

100µs Tần số đáp ứng 2kHz (Hãy xem dải đo của tần số đáp ứng)

Kết nối Loại giắc cắm

Ánh sáng phát cơ sở LED hồng ngoại (940nm)

Ánh sáng thu cơ sở Photo transistor

Va cha ̣m 500m/s² (50G) trên mỗi phương X, Y, Z trong 3 lần1 Chấn đô ̣ng 5mm biên độ tần số 10 ~ 55Hz trên mỗi phương X,

Y, Z trong 2 giờ

Độ bền nhiễu ±240V nhiễu sóng vuông (độ rộng xung : 1µs) bởi

nhiễu do máy móc

Độ bền điện môi 1,000VAC 50/60Hz trong 1 phút

Điê ̣n trở cách ly Min 20MΩ (ở 250VDC mega)

Độ sáng môi trường Đèn huỳnh quang : Max 1000ℓx

Nhiê ̣t đô ̣ môi trường -20 ~ +55°C (ở trạng thái không đông), Lưu trữ : -25

~ +85°C Cấu trúc bảo về IP50 (Tiêu chuẩn IEC)

Vâ ̣t liê ̣u PBT

Trọng lượng Khoảng 30g

1.8.3 Sơ đồ ngõ ra điều khiển

Hình 1.20 Sơ đồ điều khiển ngõ ra

Có ZD (Zener Diode) thu hút đột biến điện ở mạch ngõ ra, kết nối diode thu hút đột

biến điện ở cả hai đầu nối tải để bảo vệ thiết bị khi kết nối tải cảm ứng lớn

Nếu có đột biến điện ở đường dây nguồn, kết nối ZD (30 đến 35V) hoặc Tụ điện (0.1

đến 1µF/400 đến 600V) để loại bỏ sự đột biến điện

Chọn chế độ hoạt động : Kết nối đầu nối điều khiển (C) vào đầu nối +V(+) để hoạt

động chế độ Light ON Chế độ Dark ON có hiệu lực với trạng thái không kết nối Hãy kết nối

một tụ điện (0.1 ~ 1µF/50V) giữa đầu nối +V(+) và 0V cho trạng thái ổn định trong trường

hợp chế độ Light ON

Hình 1.21 Sơ đồ kết nối

Hình 1.22 Chế đô ̣ hoa ̣t đô ̣ng

CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG

2.1 Giới thiệu về băng chuyền

Trong ngành công nghiệp sản xuất hiện nay băng truyền được sử dụng rất rộng dãi, các dây chuyền đóng bao bì, dây chuyền chai lo tuy nhiên trong sản xuất mạch in băng chuyền được sử dụng với hai mục đích cụ thể:

Kết hợp hoặc tách sản phẩm mạch in trong sản xuất mạch in nhằm đạt hiệu và năng suất cao trong sản xuất mạch in

Có thể kết hợp với máy kiểm tra mạch in tự động để phân loại các mạch in bị lỗi hoặc không bị lỗi và đưa các mạch in lỗi về phân vùng sửa chữa hoặc loại bỏ

Sơ đồ nguyên lý vận hành các chức năng của dây chuyền:

Hình 2.1 Nguyên lý ghép dòng mạch in

PCB

Sản phẩm

Máy kiểm tra lỗi Máy hàn linh kiện PCB

Máy kiểm tra lỗi Máy hàn linh kiện

Hình 2.2 Nguyên lý kiểm tra lỗi mạch in

2.2 Sơ đồ khối phần cứng hệ thống dây chuyền phân loại mạch in

Trong công nghiệp sản xuất mạch in điện tử hiện nay băng chuyền đóng vai trò quan trọng trong vận chuyển và phân loại mạch in PCB Băng chuyền hoạt động kết hợp với các thành phần khác của dây chuyền sản xuất mạch in như: Thiết bị đếm số lượng mạch in, máy kiểm tra lỗi mạch in hay máy hàn linh kiện Khi có tín hiệu báo lỗi từ máy kiểm tra lỗi báo hiệu mạch in bị lỗi thì băng chuyền di chuyển mạch in đến

vị trí loại bỏ hoặc quay lại quá trình đầu Nếu máy báo không có lỗi thì mạch in được chuyển đến bước tiếp theo để lắp ráp hoặc tieps tục quá trình

Hình 2.3 Sơ đồ điều khiển của băng chuyền

Máy kiểm tra lỗi Máy hàn linh kiện PCB

Băng chuyền

Loại

Tốt

Mạch lỗi

Sản phẩm

PCB

Trong dây chuyền sản xuất mạch in, PLC Panasonic FP0R là trái tin của hệ thống PLC thực hiện các nhiệm vụ: gửi tín hiệu điều khiển đến cho cơ cấu chấp hành (các động cơ); nhận tín hiệu từ các cảm biến và driver AC servo; truyền và nhận tín hiệu điều khiển từ các hệ thống băng chuyền ở phía trước và phía sau; nhận tín hiệu từ giao diện điểu khiển người-máy (HMI - Human-Machine Interface), và gửi lên các thông báo cho người điều khiển xử lý khi hệ thống không hoạt động bình thường

Khối vi xử lý trung tâm:

Trong dây chuyền sản xuất mạch in , PLC Panasonic FP 0R là trung tâm của hệ thống được coi như bô ̣ não của hê ̣ thống PLC Panasonic FP 0R có nhiệm vụ là trung tâm giám sát và điều khiển toàn bô ̣ hê ̣ thống, nhâ ̣n dữ liê ̣u từ màn hình điều khiển, cảm biến và xử lý dữ liê ̣u tiếp nhâ ̣n từ các khối cảm biến , tín hiều điều khiển và đưa ra các tín hiệu điều khiển cho động cơ để khiều khiển băng chuyền và gửi tín hiều lên màn hình điều khiển

Khối cảm biến:

Trong hệ thống sản xuất mạch in sử dụng 8 cảm biến quang điện để định vị chuyển động của băng chuyền và PCB

Khối cơ cấu chấp hành

Để vận hành băng chuyền sản xuất mạch in hệ thống sử dụng 2 động cơ Secvo và động cơ bước PLC Panasonic FP0R đưa ra tín hiệu điều khiển hai động cơ để vận chuyển mạch in PCB

Khối giao tiếp người máy:

Để tương tác hoạt động giữa con người và dây chuyền sản xuất mạch in thì ta sử dụng màn hình điều khiển để nhập các tín hiều điều khiển cho PLC Panasonic FP0R

và đưa ra tín hiều điều khiển cho cơ cấu chấp hành hay băng chuyền

2.3 Nguyên tác hoạt động

Nhằm đem lại sự linh hoạt trong sử dụng và đáp ứng được yêu cầu sử dụng đa dạng thì chương trình điều khiển được xây dựng hai chế độ điều khiển khác nhau:

Chế độ bằng tay: Ở chế độ bằng tay cho phép người sử dụng cài đặt các thông

số hoạt động cho băng chuyền ví dụ như: kích thước của mạch in, tốc độ hoạt động của băng chuyền

Hình 2.4 Chế độ điều khiển bằng tay

Chế độ tự động: Ở chế độ tự động băng chuyền có thể kết hợp với các thiết bị hay

máy móc khác như máy kiểm tra lỗi, phối hợp với các dây chuyền phía trước và sau để vận chuyển mạch in theo đúng yêu cầu

Ví dụ: băng chuyền có thể được kết hợp cùng với máy kiểm lỗi mạch in Với những mạch in đạt chuẩn, băng chuyền sẽ chuyển mạch in

Hình 2.5 Chế đô ̣ tự đô ̣ng

Máy kiểm tra lỗi Máy hàn linh kiện PCB

Băng chuyền

Loại

Tốt

Mạch lỗi

Sản phẩm

PCB

Hình 2.6 Lưu đồ giải thuật điều khiển

Quay động cơ AC, nhận PCB Di chuyển PCB

Có tín hiệu sẵn sang nhận PCB

Đúng

Di chuyển băng chuyền đến hàng sau Gửi yêu cầu tới dây chuyền phía

Động cơ AC hoạt động nhận PCB

Sẵn sàng nhận PCB Đúng

sai

sai