Phương pháp cấu tạo của hệ thống cung cấp điện và bảo vệ các thiết bị điện trong nhà máy sản xuất ống thép p9 doc

Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 81 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
4.3 Chơng trình điều khiển
Để thiết kế hệ thống điều khiển tự động cắt ống em đã thiết kế hai phần
bao gồm: Cơ khí và điện điều khiển
Về cơ khí :
Để kéo đợc ống nhựa

32 ( thay cho ống thép ở thực tế), em đã dùng
hai khối lô kẹp vào ống và các khối lô này đợc truyền động bằng động cơ
220V AC 50 W. Để cắt đợc ống em dùng một dao dạng đĩa quay tròn lắp
trên một động cơ 1 chiều 25 W. Ngoài ra còn có các xilanh khí nén dùng để
đẩy dao xuống và kẹp chặt ống khi cắt, các xilanh này đợc điều khiển bằng
các van thuỷ khí 220 V.
Về mạch điều khiển:
Mạch điều khiển đợc thiết kế sao cho có thể cắt ống bằng tay thông
qua ấn nút bấm hoặc cắt tự động thông qua việc điều khiển của PLC

Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 82 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
4.3.1 Sơ đồ thuật toán điều khiển
a. Đầu vào ra của PLC
Đầu vào PLC
I0.0 Nút ấn Start
I0.1 Tín hiệu từ mạch đo chiều dài
I0.2 Giới hạn dới (cắt xong)
I0.3 Nút ấn Stop
Đầu ra PLC
Q0.0 Động cơ băng tải

Q0.1 Van cấp khí cho xilanh kẹp chặt ống
khi cắt
Q0.2 Van cấp khí cho xilanh đẩy dao
xuống
Q0.3 Động cơ dao cắt

Q0.4 Restart mạch đếm


Bảng 5. Đầu vào ra PLC

B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn Duy Hoµng

Tr−êng §H N«ng nghiÖp I - 83 - T§H K46 - Khoa C¬ §iÖn
b. S¬ ®å thuËt to¸n ®iÒu khiÓn

H×nh 37. ThuËt to¸n ®iÒu khiÓn



Start
Q0.0=1
Q0.4=1
I0.1=1
Q0.0= 0
Q0.4= 0
Q0.5= 1
Q0.1= 1
Q0.2= 1
Q0.3= 1
I0.2=1
Q0.1= 0
Q0.2= 0
Q0.3= 0
I0.3=1
STOP
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 84 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
b. Nguyên lý hoạt động của mô hình thực

Hình38: Mô hình thực cắt ống
Chức năng của từng bộ phận:
+ Roll giữ ống: Cùng với cặp Roll kéo ống giữ cho ống thẳng
+ Hộp số động cơ kéo ống: Giảm tốc động cơ kéo ống truyền chuyển
động của động cơ kéo ống
+ Encoder : Khi ống chuyển động làm trục Encoder quay, qua đó Encoder
phát xung đa vào mạch đểm
+ Xilanh kẹp ống: Đẩy hoặc kéo Roll kẹp ống
+ Xilanh hạ dao : Đẩy hoặc kéo động cơ dao cắt lên xuống ( các Xilanh
đợc cấp khí nén từ máy nén khí qua các van điện )
+ Giới hạn dới của dao cắt: Đây là một Sensor tiệm cận, giới hạn hành
trình dới của động cơ dao cắt
Trớc khi cho mô hình làm việc, ống nhựa PVC (thay ống thép) đợc đặt
sẵn lên băng tải. Khi ấn nút Start tiếp điểm I0.0 tác động PLC bắt đầu làm việc.
Lúc này PLC điều khiển hệ thống làm việc, ngay khi PLC làm việc cổng ra Q0.0
tác động cấp điện cho cuộn hút rơle băng tải đóng điện động cơ kéo ống. PLC
duy trì tín hiệu đầu ra Q0.0 đến khi có tín hiệu I0.1 của mạch đo chiều dài báo đã
đủ độ dài. Khi tín hiệu I0.1 tác động PLC điều khiển dừng động cơ kéo ống và
Roll giữ
ống
ống
Roll kẹp
ống
Encode
r

Xilanh kẹp
Giới hạn dới
của dao cắt

Xilanh hạ dao
Động cơ
dao
Hộp số động
cơ kéo ống
Khung
mô hình
Đế mô
hình
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 85 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
Reset mạch đếm, đóng điện lần lợt van khí nén hạ kẹp (Q0.1), van khí nén hạ
dao (Q0.2), động cơ dao cắt (Q0.3). PLC duy trì hoạt động của các van khí nén,
động cơ dao cắt khi dao cắt xong ống chạm vào giới hạn dới (sensor tiệm cận)
làm tác động cổng vào I0.2. Khi cổng vào I0.2 tác động, PLC điều khiển ngắt
điện lần lợt động cơ dao cắt, ngắt van khí nén kéo dao cắt lên, ngắt van kẹp kéo
kẹp lên, đồng thời khởi động bộ timer. Bộ timer tác dụng tạo ra khoảng thời gian
1 phút để dao cắt đợc kéo lên hoàn toàn. Sau 1 phút dao đợc kéo lên hoàn toàn,
chơng trình lại đợc bắt đầu từ đầu. Khi muốn dừng khẩn cấp hệ thống ấn nút
Stop tác động cổng vào I0.3 làm PLC dừng hệ thống ngừng làm việc
c. Chơng trình điều khiển
Chơng trình viết dạng LAD


B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn Duy Hoµng

Tr−êng §H N«ng nghiÖp I - 86 - T§H K46 - Khoa C¬ §iÖn

Ch−¬ng tr×nh d¹ng STL
Network 1
LD I0.0
O Q0.0
S Q0.0, 1
Network 2
LD I0.1
R Q0.0, 1
S Q0.2, 1
S Q0.3, 1
S Q0.4, 1
S Q0.1, 1
Network 3
LD I0.4
R Q0.2, 1
R Q0.3, 1
R Q0.4, 1
R Q0.1, 1
B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn Duy Hoµng

Tr−êng §H N«ng nghiÖp I - 87 - T§H K46 - Khoa C¬ §iÖn
Network 4
LD I0.4
S Q0.5, 1
Network 5
LD Q0.5
TON T37, +200
Network 6
LD T37
S Q0.0, 1

R Q0.5, 1
R T37, 1
Network 7
LD I0.3
STOP


















Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 88 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
d. Hình ảnh thực của mô hình


Hình 39: Hình ảnh toàn bộ mô hình thực

Hình 40: Màn hình hiển thị đo chiều dài khi hoạt động
Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 89 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
Kết luận và đề nghị

Sau một thời gian thực tập tốt nghiệp khẩn chơng, nghiêm túc nghiên cứu
lý thuyết, thiết kế chế tạo mô hình đến nay đồ án tốt nghiệp đã hoàn thành. Trong
quá trình thực tập tốt nghiệp tôi đã gặp nhiều khó khăn bỡ ngỡ do cả nguyên
nhân khách quan và chủ quan nhng với sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ nhiệt
tình của thầy cô bạn bè trong khoa, đặc biệt nhờ sự hớng dẫn tận tình của thầy
giáo hớng dẫn Ths Phan Văn Thắng và các kỹ s cán bộ kỹ thuật thuộc tổ điện
công ty ống thép Việt Nam em hoàn thành đồ án Nghiên cứu thiết kế mô hình
tự động cắt ống thép ứng dụng kỹ thuật lập trình PLC và xây dựng đợc
mô hình mô phỏng một phần thực tế sản xuất. Qua những kết qủa đạt đợc trong
thời gian thực tập tôi xin đa ra những kết luận và đề nghị sau:
Kết luận
a. Những kết quả đạt đợc
+ Đã xây dựng đợc mô hình cắt ống tự động mô phỏng hoạt động cơ
bản của khâu cắt ống trong nhà máy ống thép Việt nam
+ Hiểu rõ thêm về các thiết bị tự hiện đang đợc sử dụng rộng rãi hiện
nay nh : PLC, vi xử lý Qua việc thiết kế tính toán lắp ráp mô hình làm t
duy nhận thức về hệ thống tự động đợc nâng lên
b. Những hạn chế
+ Do gặp một số khó khăn, cha thể thực hiện đợc việc cắt ống liên tục
ngay cả khi băng tải vẫn chạy. Các van tiết lu cha đợc điều khiển tự động
Đề nghị
Do còn có những hạn chế trong nhận thức, khó khăn về tài chính, mô
hình tự động cắt đã giảm lợc nhiều phần nh: bỏ qua các yếu tố gây lỗi, các

van tiết lu điều khiển bằng tay, thiếu khâu đếm sản phẩm Tôi kính mong
bộ môn điện kỹ thuật tạo điều kiện về thời gian và thiết bị để mô hình đợc
hoàn thiện hơn.


Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng

Trờng ĐH Nông nghiệp I - 90 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện
Tài liệu tham khảo

[1] Phan Quốc Phô Nguyễn Đức Chiến
Giáo trình cảm biến
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2002
[2] Nguyễn Doãn Phớc - Phan Xuân Minh
Tự động hoá với Simatic S7 - 200
Nhà xuất bản nông nghiệp - 2002
[3] Nguyễn Hữu Phơng
Mạch số
Nhà xuất bản thống kê 2001
[4] Ngô Diên Tập
Kỹ thuật vi điều khiển với AVR
Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2003
[5] Các tài liệu kỹ thuật điện của công ty ông thép Việt Nam
[6] Các trang wed
www.siemensag.com

www.lgis.com

www.google.com.vn

www.alldatasheet.com

www.omron.com