he thong MPS.pdf

HỆ THỐNG MPS - 1 -



TỔNG QUAN HỆ THỐNG MPS

Trong quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, Đảng và Nhà
nước ta đã chủ trương đầu tư phát triển các ngành khoa học có hàm lượng tri thức
cao, với vai trò quan trọng của mình tự động hóa được xem là một trong những
lónh vực chủ đạo nhận được sự quan tâm đó.
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tự động hoá ngày nay không chỉ
gói gọn ở mỗi một ngành như cơ khí, điện, điện tử, tin học… Mà là sự kết hợp
hài hoà của tất cả các ngành trên. Chính sự kết hợp hài hòa đó tự động hóa đã
đạt được nhiều thành tựu cao.
Để giúp cho người học sau khi đã cơ bản hòan tất các môn học chuyên
ngành có thể tiếp cận với một hệ thống sản xuất tự động ngay từ khi còn ngồi
trên ghế nhà trường, hãng Festo (Đức) đã chế tạo ra mô hình trạm MPS (Modular
Production System). Trạm MPS là một công cụ dạy học được xem là lý tưởng
nhất, hệ thống gồm có 9 trạm, nó là một quá trình sản xuất gia công có tính chất
liên tục, từ việc cấp phôi, gia công, lắp ráp đến phân lọai sản phẩm, gắn liền với
quá trình sản xuất trong thực tế. Trạm MPS là sự kết hợp hài hoà giữa điện, điện
tử, cơ khí, tin học, thuỷ lực, khí nén, và kỹ thuật lập trình PLC, mô phỏng bằng
phần mềm Cosimir, giám sát hệ thống sản xuất bằng phầm mềm WinCC…
HEÄ THOÁNG MPS - 2 -






HỆ THỐNG MPS - 3 -

MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI SỬ DỤNG HỆ THỐNG MPS

1.Sinh viên chỉ được sử dụng hệ thống khi có sự cho phép của giáo viên.
2.Đọc kỹ tài liệu hướng dẫn trước khi sử dụng.
3.Chỉ được phép kết nối hoặc ngắt dây nối tín hiệu khi nguồn điện đã tắt.
4.Chỉ sử dụng điện áp tối đa lên đến 24V.
5.Chỉ được sử dụng nguồn khí có áp suất tối đa là 8bar.
6.Chỉ bật nguồn cấp khí khi việc kết nối các thiết bò khí nén đã hoàn tất.
7.Luôn theo dõi hệ thống khi nguồn cấp khí đã được bật.
8.Không được dùng tay di chuyển bất kỳ vật gì gần robot khi robot hoạt động.
9.Cuối quá trình hoạt động tay gắp của robot không được giữ phôi.
HỆ THỐNG MPS - 4 -



I. TRẠM 1 (TRẠM PHÂN PHỐI - DISTRIBUTION STATION)
1.Chức năng:
-Tách rời (separate out) phôi
(workpiece) ra khỏi ngăn chứa
(stack magaqzine module) .
-Vận chuyển (transfer) các phôi
sang trạm kế bằng thiết bò tay
quay (rotary drive) có gắn giác
hút (suction cup).

2.Trạm phân phối bao gồm các module sau:
-Ngăn chứa (stack magazine module)
-Module vận chuyển (changer module)
-Module đẩy phôi (trolley)
-Bảng điều khiển (control console)
-Board mạch PLC (PLC board)
-Bàn lắp thiết bò (profile plate)

3.Vai trò một số module chính
của trạm phân phối:
-Module ngăn chứa phôi:
Tách phôi ra khỏi ngăn chứa
bằng xy lanh tác động kép (double
acting cylinder), xy lanh này đẩy
phôi dưới cùng của ngăn chứa ra vò
trí để chuẩn bò vận chuyển. Các
phôi trong ngăn chứa hình tròn được
nhận biết bằng cảm biến quang thu
phát độc lập (optoelectronic sensor)
(B4). Vò trí của phôi đẩy ra được
nhận biết bằng cảm biến tiệm cận
nam châm (magnetic proximity sensor) (1B1, 1B2).

-Module vận chuyển:
Là một thiết bò sử dụng khí nén. Phôi được nhặt bằng giác hút và vận chuyển
bằng thiết bò quay. Góc quay có thể điều chỉnh từ 0 đến 180
0
bằng cách sử dụng

thiết bò cơ khí để cản lại. Vò trí cuối được phát hiện bằng công tắc hành trình
(limitted sensor) (3S1, 3S2).
HỆ THỐNG MPS - 5 -



4.Họat động:
-Điều kiện họat động:
+Cảm biến quang thu phát độc lập (B4) nhận biết có phôi trong ngăn chứa
+Cảm biến thu tín hiệu hồng ngoại (IP_FI) nhận biết trạm 2 không bận
+Người dùng nhấn nút Start (S1)

-Quy trình họat động:
Nhấn nút Start:
+Tay quay quay sang trạm 2
+Piston đẩy phôi ra khỏi ngăn chứa
+Tay quay quay về trạm 1
+Giác hút hút phôi
+Tay quay quay sang trạm 2 đồng thời piston đẩy phôi rút về
+Giác hút nhả phôi
+Tay quay quay về trạm 1, kết thúc chu trình
Nhấn nút Stop: Hệ thống ngừng họat động
Nhấn nút Reset:
+Piston ở vò trí ngòai
+Giác hút nhả phôi
+Tay quay ở trạm 1
Thể hiện dưới dạng ký hiệu:

Piston đẩy phôi (A):
A+: Piston rút vào (phôi bò đẩy ra)

A-: Piston đi ra
Tay quay (B):
B+: Tay quay quay sang trạm 2
B-: Tay quay quay về trạm 1
Giác hút (C):
C+: Giác hút hút phôi
C-: Giác hút nhả phôi
Chu trình:
Start + X1 Y1(B+) -> X2(Y13S2) Y2(A+) ->X3(Y2)
HỆ THỐNG MPS - 6 -



5.Bảng đòa chỉ:
Kí
hiệu

Địa
chỉ
Mức logic ở trạng
thái bình thường
Chức năng
1B2 I0.1 0
Cảm biến tiệm cận nam châm, báo hiện tại
piston đang ở vị trí bên ngồi
(phôi chưa được đẩy ra)
1B1 I0.2 0
Cảm biến tiệm cận nam châm, báo hiện tại
piston đang ở bên trong (phôi đã được
đẩy ra)

2B1 I0.3 0
Cảm biến áp suất chân khơng. Cho biết đủ
áp suất chân khơng để hút phôi
3S1 I0.4 0
Cơng tắc hành trình điện cơ. Cho biết tay
quay đang ở trạm 1
3S2 I0.5 0
Cơng tắc hành trình điện cơ. Cho biết tay
quay đang ở trạm 2.
B4 I0.6 1
Cảm biến quang thu phát độc lập. Cho biết
phôi có trong ngăn chứa
IP_FI
I0.7 0
Cảm biến quang thu tín hiệu hồng ngoại
nhận biết trạm 2 đang bận
S1 I1.0 0 Nút nhấn Start
S2 I1.1 1 Nút nhấn Stop
S3 I1.2 0
Công tắc chọn chế độ
S4 I1.3 0 Nút nhấn Reset
1Y1 Q0.0

0
Cuộn dây của 1V1, điều khiển xylanh đẩy
phôi từ ngăn chứa. Khi bị tác động thì
phôi sẽ bị đẩy ra khỏi ngăn chứa
2Y1 Q0.1

0

Cuộn dây của 2V1, điều khiển giác hút.
Khi bị tác động thì giác hút sẽ hút phôi
2Y2 Q0.2

0
Cuộn dây của 2V1, điều khiển giác hút.
Khi bị tác động thì khơng khí sẽ tràn vào
cửa U của giác hút để đẩy phôi ra khỏi
giác hút
3Y1 Q0.3

0
Cuộn dây của 3V1, điều khiển động cơ tay
quay. Khi bị tác động thì tay quay sẽ quay
về trạm 1
3Y2 Q0.4

0
Cuộn dây của 3V1, điều khiển động cơ tay
quay. Khi bị tác động thì tay quay sẽ quay
sang trạm 2
H1 Q1.0

0 Đèn báo trạng thái Start
H2 Q1.1

0 Đèn báo trạng thái Reset
H3 Q1.2

0

Đèn báo có phôi trong ngăn chứa
HEÄ THOÁNG MPS - 7 -



6.Sô ñoà keát noái CPU S7-300:
HEÄ THOÁNG MPS - 8 -



7. Sơ đồ mạch điện Panel điều khiển:

HỆ THỐNG MPS - 9 -



8.Sơ đồ mạch cảm biến:

HEÄ THOÁNG MPS - 10 -



9.Sô ñoà mạch đèn hiển thị:

HỆ THỐNG MPS - 11 -



10.Sơ đồ ngõ ra cơ cấu chấp hành:

HE THONG MPS - 12 -



11.Sụ ủo maùch in _ khớ neựn: