Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điều khiển máy cán tấm lợp

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
LỜI MỞ ĐẦU
Là một sinh viên đang học tập và rèn luyện tại trường Đại Học Mỏ
ngđộng lực to lớn cho sự phát triển của bản thân trong tương lai. Sau
những năm học đại học, dưới sự chỉ bảo, quan tâm của các thầy cô, sự nỗ
lực của bản thân, em đã thu được những bài học rất bổ ích, được tiếp cận
các kiến thức khoa học kĩ thuật tiên tiến phục vụ cho lĩnh vực chuyên
môn mình theo đuổi. Có thể nói, những đồ án môn học, bài tập lớn hay
những nghiên cứu khoa học mà một sinh viên thực hiện chính là một
cách thể hiện mức độ tiếp thu kiến thức và vận dụng sự dạy bảo quan tâm
của thầy cô.
Chính vì vậy em đã dành thời gian và công sức để hoàn thành đồ án
tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống điều khiển máy cán tấm lợp” này
như một cố gắng đền đáp công ơn của thầy cô cũng như tổng kết lại kiến
thức thu được sau một quá trình học tập và rèn luyện tại trường đại học
Mỏ Địa Chất.
Trong thời gian học tập cũng như thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp
em luôn nhận được sự chỉ bảo, động viên tận tình của các thầy cô, gia
đình và các bạn, đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Chí
Dũng đã giúp em hoàn thành tốt bản đồ án này.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn ThS. Nguyễn Chí Dũng và
các thầy, các cô cùng toàn thể các bạn trong bộ môn Tự Động Hóa
Sinh viên
Hoàng Văn Quân
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
1
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Chương 1: Giới Thiệu Chung Về Công Ty
1.1: Giới Thiệu tổng quan chức năng, nhiệm vụ của công ty
Công ty cổ phần kỹ thuật điện tự động hóa được thành lập theo quyết
định của sở kế hoạch đầu tư thành phố Hà Nội ngày 28 – 05 – 2004

Trụ sở: P2B, F4, tập thể công ty bóng đèn phích nước rạng đông,
phường Thanh Xuân Trung, Thanh Xuân, Hà Nội.
Văn phòng giao dịch: Số 6, Vũ Phọc Phan, Láng Hạ, Đống Đa, Hà Nội:
Điện Thoại: +84(04)37763492, email: , website: at-
automation.com.vn, mã số thuế : 101495662. Tài Khoản: 102010000306632
tại ngân hàng công thương Ba Đình
Nhiệm vụ của công ty: Công ty không ngừng phấn đấu vì sự hài lòng,
tín nhiệm và hiệu quả của khách hàng, công ty với đội ngũ các kỹ sư chuyên
ngành giàu kinh nghiệm, nhiệt tình luôn sẵn sàng hỗ trợ và đáp ứng các yêu
cầu kỹ thuật cho quý khách hàng mọi lúc mọi nơi
1.2: Quy trình hoạt động của các hệ thống trong công ty
Cung cấp các dịch vụ kỹ thuật: Thiết kế chế tạo, lắp đặt, bảo hành, bảo
trì các máy móc, dây chuyền sán xuất công nghiệp theo yêu cầu
Các hệ thống đo lường, giám sát, điều khiển
Các tủ bảng phân phối điện trung và hạ thế, hệ thống tủ bù, tủ bảo vệ
Gia công phần mềm PLC và phấn mềm PC
Bảo trì và sửa chữa các máy móc, thiết bị dây chuyền
Cung cấp vật tư thiết bị thuộc lĩnh vực điện – tự động hóa
Cung cấp các bộ điều khiển lập trình PLC của các hãng SIEMENS,
OMRON, MISUBISHI, DELTA.
Cung cấp các bộ điều khiển: Nhiệt độ, áp suất lưu lượng
Cung cấp các bộ cảm biến nhiệt độ, áp suất, trọng lượng. Cảm biến từ,
cảm biến quang học, siêu âm, hồng ngoại
Cung cấp các thiết bị đóng cắt hạ thế: Áp tô mát, khởi động từ, máy cắt
không khí của các hãng Châu Âu, Nhật Bản và Hàn Quốc
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
2
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Cung cấp các giải pháp dự phòng nguồn điện cho công nghiệp và dân
dụng

Bộ lưu điện Hồ Điện điện áp hình sine mô phỏng với các công suất
600VA, 800VA, 1000VA, 1500VA
Cung cấp hệ thống điều khiển trạm trộn bê tông cho công ty đầu tư và
phát triển công nghệ xây dựng NC.
Cung cấp hệ thống điều khiển trạm trộn bê tông cho công ty CP bê tông
và xây dựng Vinaconex Xuân Mai
Cung cấp hệ thống điều khiển và giám sát lò khu công nghiệp Quang
Minh
Đồng chủ nhiệm đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước KC09-05
Thiết kế và chế tạo máy ép thủy lực 400 tấn ứng dụng bộ điều khiển lập
trình PLC - Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội
Lắp đặt và cung cấp tủ điều khiển máy cán tấm lợp cho công ty cổ phần
lắp ráp và chế tạo thiết bị Bách Khoa
Cung cấp hệ thống điều khiển máy cán, nắn thép tấm cho viện công
nghệ
Cung cấp hệ thống điều khiển và giám sát cho công ty bia Việt Trì
Cung cấp và lắp đặt hệ thống biến tần cho nhà máy Parker Procesing
Việt Nam
Cung cấp hệ điều khiển băng tải cho công ty DENSO
Lắp đặt và cung cấp hệ thống tủ bảng điện phân phối, tủ bù cho nhiều
công ty như công ty cơ điện lạnh REE, Công ty gốm sứ Hạ Long, Công ty
gạch Giếng Đáy Quảng Ninh, Cty mía đường Lam Sơn, Công ty Parker
Procesing Việt Nam, TOTO Việt Nam
Cung cấp và lắp đặt hệ thống điều khiển tự động nâng hạ điện cực lò hồ
quang nhà máy bê tông thép Ninh Bình, nhà máy cơ khí gang thép – Công ty
Gang Thép Thái Nguyên, nhà máy cơ khí Hà Nội, nhà máy thép Gia Sàng
Lắp đặt và cung cấp hệ thống tủ điều khiển máy ép thủy lực song động
công ty Sơn Hà
Lắp đặt và cung cấp hệ thống tủ điều khiển giám sát nhiệt độ cho nhà
máy cơ khí Hòn Gai

Quảng Ninh, công ty cơ khí đường sắt, công ty cơ khí Mê Linh công ty
TNHH Văn Minh
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
3
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Cung cấp hệ điều khiển tự động giám sát và điều khiển hệ thống nhập
xuất Men , Gạo cho nhà máy bia Hà Nội
Cung cấp tủ điều khiển máy cuốn rải dây xếp lớp
Thiết kế cung cấp lắp đặt hệ thống điều khiển tự động cho trạm xử lý
nước thải nhà máy bia Sài Gòn – Nghệ Tĩnh, khu đô thị Dung Quất, nhà máy
bia Heniger
Cung cấp lắp đặt hệ thống điều khiển tự động cho nhà máy thức ăn
chăn nuôi BMB Cẩm Giàng Hải Dương
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
4
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
5
n Tt Nghip GVHD: ThS Nguyn Chớ Dng
Chng 2: Cụng ngh sn xut ca h thng
2.1.1: Chi tit cụng ngh hot ng ca h thng
Đây là một dây chuyền sản xuất ra các sản phẩm chủ yếu phục vụ rất
nhiều đối tợng khách hàng khác nhau cho nên về các qui cách yêu cầu sản
phẩm cũng rất đa dạng và phong phú nh: mầu sắc, độ dầy, chiều dài vv.
Chính vì thế việc đo đếm và đặt chiều dài cũng nh tính toán là rất quan
trọng, đòi hỏi độ chính xác và độ tin cậy rất cao, dễ dàng hiệu chỉnh . Để
thực hiện đợc các yêu cầu trên thông thờng trong công nghệ cán tấm lợp
ngời ta thờng sử dụng các thiết bị đo và các cơ cấu chấp hành nh sau:
Việc đo chiều dài đợc thực hiện bởi bộ phát xung 2 pha ENCODER 500
xung/1vòng quay.

Việc điều khiển động cơ bung tôn, cán tôn, và động cơ dập đợc điều khiển
bằng các biến tần với các công suất khác nhau.
Việc điều khiển các Xilanh thuỷ lực để đa các dao cắt lên, xuống đợc thực
hiện thông qua điều khiển các van điện từ. Giới hạn các vị trí trên và vị trí
dới của các dao này dùng các cảm biến điện từ (Proximity Sensor) hoặc
công tắc hành trình (Limit Switch).
Việc điều khiển các thiết bị và các cơ cấu chấp hành trên phải tuân theo qui
trình nh sau:
Hệ thống điều khiển phải hoạt động đợc ở 3 chế độ: Chế độ tay, chế độ bán
tự động và chế độ tự động.
Chế độ tay: Giúp ngời vận hành căn chỉnh dây chuyền.
Chế độ bán tự động: Để đa tôn vào máy và vận hành khi từng khâu đơn
động trong dây chuyền theo từng công đoạn.
Chế độ tự động: Để vận hành liên động cả dây chuyền theo đơn đạt hàng. ở
chế độ này hệ thống hoạt động nh sau:
Khi có các yêu cầu của khách hàng về chiều dài và số lợng. Ngời vận hành
phải nạp các thông số này thông qua màn hình giao diện (HMI), các khách
hàng có cùng yêu cầu về mầu sắc và độ dầy của tôn đợc nạp vào một lúc.
Chính vì thế trên màn hình giao diện, ít nhất cũng phải nạp đợc cùng một
lúc 08 đơn hàng cho các khách hàng khác nhau.
Sau khi nạp xong các số liệu, cho tôn vào máy và bắt đầu quá trình chạy
dây chuyền cán tôn, trong quá trình chạy phải đảm bảo lợng phôi đầu vào
Lp liờn thụng TH K1 SV: Hong Vn Quõn
6
Chiều dài
Tốc độ
Vị trí cắt
Vị trí giảm tốc
0
Tốc độ cao

Tốc độ thấp
H3.5 : Sơ đồ quan hệ giữa chiều dài với tốc
độ
n Tt Nghip GVHD: ThS Nguyn Chớ Dng
luôn luôn cấp đủ. Khi gần đến chiều dài yêu cầu, để giảm quán tính gây ra
sai số cơ học, dây chuyền phải giảm tốc độ đến một tốc độ nhất định và
tiếp tục chạy tốc độ thấp này đến đúng vị trí yâu cầu dừng lại ngay lập tức
và cụm dao cắt sản phẩm đi xuống để thực hiện quá trình cắt. Cứ thế lần lợt
sẽ cắt các tấm tiếp theo cho đến khi đến vị trí cắt đuôi (vị trí mà chơng
trình điều khiển tính toán cho đến khách hàng cuối cùng thì máy phải cắt
sau để đảm bảo sau khi chạy xong đơn hàng cuối cùng thì trong hệ thống
cán không đợc
phép còn tồn tôn trong các quả lô. Việc cắt đôi này đợc thực hiện bởi 01
dao phẳng đặt ở giữa hệ thống bung tôn và cơ cấu dẫn phôi của hệ thống
cán. Sau khi cắt đuôi xong, lúc này hệ thống bung dừng làm việc không
còn tiếp tục đa phôi vào nữa, phần tôn còn lại trên hệ thống cán sẽ tiếp tục
cán và cắt theo đúng thông số yêu cầu cho đến tấm cuối cùng.
Độ chính xác yêu cầu cho mỗi tấm tôn không vợt quá 0.5mm trên bất kỳ
chiều dài nào.
Sau khi cán xong, thành phẩm sẽ là các tấm tôn có hình sóng. Tuỳ thuộc
vào từng yêu cầu của khách hàng mà chúng sẽ đợc đa vào công đoạn tiếp
theo (công đoạn dập tạo vòm) hay không.
Nếu những tấm tôn đợc yêu cầu tạo vòm thì trên màn hình giao diện, ngời
vận hành chuyển sang chế độ dập vòm đồng thời nhập các thông số yêu
cầu của khách hàng nh: Đờng kính của độ cong cần dập, chiều dài dập vv.
Sau khi nhập xong, đa tôn sóng vừa cán ra và tiếp tục dập để tạo vòm. Tuỳ
thuộc vào yêu cầu của khách hàng mà chơng trình phải tự động tính ra xem
cần dập bao nhiêu nhát, khoảng cách giữa các bớc dập là bao nhiêu để dập
Lp liờn thụng TH K1 SV: Hong Vn Quõn
7

n Tt Nghip GVHD: ThS Nguyn Chớ Dng
sản phẩm theo đúng yêu cầu. Trong quá trình dập, để các bớc dập đợc
chính xác yêu cầu hệ thống này quay với tốc độ thấp, ổn định.
Sau khi dập đủ cung tròn yêu cầu, để tăng năng suất chơng trình phải điều
khiển cho động cơ kéo hệ thống chạy nhanh lên bằng tốc độ định mức để
đa nhanh sản phẩm ra ngoài. Sau khi tấm tôn đợc đa ra ngoài xong, ngời
vận hành lại tiếp tục đa tấm khác để tiếp tục chạy do đó chơng trình phải tự
động xoá các thông số vừa chạy của tấm trớc để bắt đầu chạy tấm mới. Cứ
nh thế, hệ thống dập vòm sễ chạy cho đến khi đạt đủ số lợng cỏn yêu cầu
thì dừng lại.
2.1.2 S Cụng Ngh Ca H Thng
1/ Tụn Phng ( Tụn Cun): L loi tụn c m mu sn(, xanh lam,
xanh rờu)do nh t hng m nh mỏy m mu theo ý v c nh mỏy
dung mỏy qun vo mt cun ln khong vi tn
2/ Cun Bung Tụn: Khi ngi vn hnh cho cun tụn phng lờn giỏ v
cú ng c quay ng tc vi ng c cỏn, khi ng c cỏn quay thỡ ng
c bung tụn cng c quay bung tụn ra khi cun tụn ln
3/ Dao Ct Sau: Cú tỏc dng l khi cỏc mó yờu cu ri thỡ dao sau cú
tỏc dng ct b tụn phng li khụng cho chy tip vo mỏy
4/ Qu Lụ Cun: L khi ta cho tụn phng vo u sau mỏy thỡ qu lụ cun
cú tỏc dng ộp li v quay lm cho tụn chy vo mỏy i qua cỏc qu lụ ộp
5/ Qu Lụ Cỏn: L khi qu lụ cun ộp tụn li v kộo tụn vo bờn trong mỏy
i qua cỏc qu lụ cỏn to thnh cỏc súng v cú cỏc rónh thoỏt nc
Lp liờn thụng TH K1 SV: Hong Vn Quõn
8
B m
Encoder
Gim Tc ng C
Dng
Dao Ct

Trc
Sn Phm
u Ra
Tụn Cun
Cn Bung
Tụn
Dao Ct
Sau
Qu Lụ
Cun
Qu Lụ ẫp
1
2 3 4 5
6
7 8
10
6
9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
6/ Encoder: Khi tôn được ép thành sóng và động cơ cán quay lúc đó tôn
được chạy qua bộ đếm Encoder làm cho Encoder quay khi đó tạo ra xung
và đưa tín hiệu về đầu vào PLC lúc đó PLC tính toán và làm việc
7/ Giảm Tốc: Khi Encoder được tính toán và gần đủ chiều dài mà nhà yêu
cầu đề ra thì lúc đó PLC có tín hiệu ra đưa về biến tần khi đó động cơ chạy
với tốc độ chậm
8/ Động Cơ Dừng: Khi đã chạy đủ chiều dài yêu cầu rồi thì PLC có tín
hiệu ra và đưa vào biến tần ra hiệu dừng lúc đó động cơ dừng để cắt, trước
khi cắt ta phải bật bơm dầu lên
9/ Dao Cắt Trước: Có tác dụng là khi máy chạy đủ yêu cầu về chiều dài
rồi, biến tần ra tín hiệu cho động cơ dừng thì lúc đó dao cắt sẽ đi xuống và

cắt tấm tôn đó ra khỏi máy
10/ Sản Phẩm Đầu Ra: Sản phẩm là những tấm tôn đã tạo thành sóng, có
các rãnh thoát nước để ta lợp trên các mái nhà che mưa, che nắng…
2.1.3: Khi người vận hành đưa tôn phẳng trong một cuộn tôn lớn đang
để trên giá đỡ vào máy cán tấm lợp (phần sau máy), sau đó người vận hành ấn
nút chạy thuận cho động cơ quay thuận tiến về phía trước đồng thời tôn được
kéo vào máy, khi đó tôn được chạy qua các quả lô ép tôn biến dạng thành
sóng (Tùy theo sóng công nghiệp 5 sóng, 6 sóng hoặc 11 sóng mà ta vẫn lợp
trên các mái nhà. Như vậy do nhà chế tạo làm theo yêu cầu của khách hàng)
Khi tôn ra đến đầu trên của máy cán tấm lợp rồi thì sản phẩm của
chúng là những tấm tôn qua quá trình ép biến dạng thành sóng và có các rãnh
thoát nước mà khi có mưa không bị chảy nước vào trong nhà với lại khi đã
thành sóng rồi thì các tấm tôn cứng cáp hơn khi đó công nhân có thể lợp được
trên các mái nhà mà không bị dập gẫy
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
9
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng

Hình 1: Phần Sau Máy (Sản Phẩm Đầu Vào)
2.1.4: Phần sau máy (Hình1) gồm có một chiếc dao cắt tôn phẳng có tác
dụng là khi đã cắt đủ số lượng rồi thì người vận hành thao tác trên tủ
điện điều khiển để cắt bỏ tôn phẳng lại không cho tôn chạy tiếp vào máy
nữa tránh sản phẩm dư thừa nằm trong máy chưa bán được ngay sẽ bị
tồn đọng,vứt quăng vứt quật sẽ bị hư hỏng gây ra thua lỗ cho các doanh
nghiệp với lại khi có đơn đặt hàng mới mà không phải loại tôn đang
chạy trong máy thì chiếc dao cắt tôn phẳng phần sau máy lúc đó có tác
dụng là cắt bỏ tôn phẳng lại không cho chạy tiếp vào máy nữa, muốn
chạy loại tôn khác thì ngươi vận hành lại luồn tôn vào máy và ấn nút
chạy thuận thì tôn được chạy qua các quả lô tiến lên phía đầu máy như
vậy con dao sau có tác dụng cắt bỏ tôn trong cuộn đang chạy lại để chạy

cuộn tôn mới. Dao sau và dao trước muốn lên hoặc xuống được thì phải
nhờ vào chiếc van điện từ, khi ta muốn cho dao trước hoặc dao sau lên
hoặc xuống thì ta phải khởi động chiếc bơm dầu đã, khi bật bơm dầu
cũng phải chú ý là động cơ quay đã đúng chưa? Nếu quay ngược chiều
thì động cơ không thể bơm dầu vào đường ống được, nếu động cơ quay
ngược chiều thì ta đổi pha cho động cơ là được, đổi hai trong ba pha của
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
10
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
động cơ, khi người vận hành ấn van lên hoặc xuống thì cuộn van điện
hút và làm mở van khi đó dầu được cấp vào đường ống đi vào xilanh và
đẩy xilanh làm cho dao lên hoặc xuống.
từ sau máy, khi đó phải luồn tôn phẳng dưới con dao cắt phẳng và đi
lên quả lô cuốn (màu đen), ta ép 2 quả lô cuốn lại với nhau khi đó động
cơ quay kéo theo quả lô quấn cũng quay khi đó kéo tôn phẳng vào bên
trong chui qua các quả lô đã được nhà thiết kế, chế tạo theo các tiêu
chuẩn do các doanh nghiệp đã đặt hàng
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
11
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Hình 2: Tủ Điện Điều Khiển Tự Động Cho Máy Cán
Tấm Lợp
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
12
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
2.1.5 Đây là tủ điều khiển cho máy cán tấm lợp,trên mặt tủ có màn hình
cảm ứng để điều khiển, có 3 đèn báo pha (động cơ chạy bằng điện áp 3
pha nên ta dùng 3 đèn báo 3 pha để báo xem đã đủ 3 pha chưa nếu chưa
đủ thì đèn không sáng tức là động cơ không chạy được nếu chạy thì sẽ
bị cháy động cơ), một nút dừng khẩn (màu đỏ trên mặt tủ điện điều

khiển) có tác dung là khi có sự cố gì đó ta dùng nút dừng khẩn để ngắt
điện điều khiển,lúc đó không có điện điều khiển nên máy không chạy
được nữa. Có 4 nút ấn(2 xanh, 2 đỏ) một nút bật bơm,một nút tắt bơm,
khi nào dao cắt xuống hoặc lên thì ta phải bật bơm dầu thủy lực lúc đó
ấn dao lên hoặc xuống mới có tác dụng, khi không cần dao lên hoăc
xuống thì ta tắt bơm đi bằng nút màu đỏ, hai nút còn lại là nút chạy
thuận và nút chạy ngược, khi ta muốn cho tôn vào máy ta để chế độ
chỉnh sau đó ta ấn nút chạy thuận khi đó động cơ quay làm cho quả lô
quay và kéo tôn vào, trên mặt còn có một chiếc chiết áp để điều chỉnh
tốc độ động cơ chạy nhanh hay chạy chậm
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
13
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Hình 3: Phần Đầu Máy Trên (Sản Phẩm Đầu Ra)
2.1.6: Sản phẩm đầu ra là những tấm tôn như trên, tùy theo doanh
nghiệp đặt hàng 5, 6, 11 sóng mà nhà chế tạo phải làm theo đúng nhà
thiết kế, theo hình vẽ trên sản phẩm là những tấm tôn 11 sóng để lợp
trên mái nhà ở của các hộ gia đình, các sóng rất đều nhau và bố chí các
dãnh thoát nước rất hợp lý không bị tràn nước vào trong nhà, theo nhà
chế tạo thì hai bên có hai rãnh thoát nước.
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
14
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
2.2 Danh Mục Thiết Bị
Ký
hiệu
Số
lượn
g
Tên Thiết Bị Xuất Xứ

Q 1 ATTOMAT LG (HÀN QUỐC)
GM
C
1 KHỞI ĐỘNG TỪ LG (HÀN QUỐC)
GTH 1 RƠ LE NHIỆT LG (HÀN QUỐC)
R 5 RƠ LE TRUNG
GIAN
OMRON
DRV 1 BIẾN TẦN CONTROL
TECHNIQUES
F 2 CẦU CHÌ HÀN QUỐC
S1 1 DỪNG KHẨN HÀN QUỐC
S2 4 NÚT ẤN HÀN QUỐC
PLC 1 PLC SIEMENS (ĐỨC)
G 1 BỘ NGUỒN HÀN QUỐC
S3 2 CHUYỂN
MẠCH
HÀN QUỐC
SS 4 SENSƠ TỪ OMRON
ECD 2 ENCODER AUTONICS
V 5 VAN ĐIỆN HÀN QUỐC
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
15
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Attomat
2.2.1 Attomat (Q): Attomat có tác dụng bật nguồn điện 3 pha cho hệ
thống máy, bảo vệ quá tải, ngắn mạch, tùy theo công suất của máy bao
nhiêu mà ta chọn attomat cho phù hợp nếu chọn attomát có dòng nhỏ
quá thì khi khởi động máy quá dòng cũng gây ra nhảy attomat, nếu ta
chọn attomat có dòng lớn quá mà khi chạy máy không may bị chập điện

(ngắn mạch) thì attomat không bảo vệ được sẽ gây ra hỏng các thiết bị.
2.2.2: Công tắc tơ (GMC): Có tác dụng (như một con rơ le trung gian)
khi ta ấn nút ấn đưa điện áp 220v hoặc 380v vào cuộn hút của công tắc
tơ khi đó khởi khi đó công tắc tơ từ sẽ hút lại và các tiếp điểm mạch lực
sẽ thông nhau khi đó có điện áp 3 pha cho động cơ làm cho động cơ
quay. Hai bên cạnh của công tắc tơ có các tiếp điểm phụ gọi là tiếp điểm
điều khiển, có thể dùng để duy trì cho công tắc tơ hút và dùng cho đèn
báo sang khi động cơ đang làm việc hay đang ở chế độ dừng
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
16
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Công Tắc Tơ
2.2.3: Rơle nhiệt (GTH): Có tác dụng bảo vệ động cơ khi có sự cố ngắn
mạch, mất pha, quá tải, khi bật động cơ lên mà xảy ra các yếu tố trên thì
rơle nhiệt có tác dụng ngắt mạch điện điều khiển đưa vào cuộn hút khởi
làm cho điện 3 pha không đi vào động cơ nữa và động cơ sẽ bị ngắt
điện, ngoài ra rơ le nhiệt còn có các chế độ chỉnh dòng điện hay gọi là
các giải dòng điện,ta điều chỉnh dòng trên rơle nhiệt bằng cách xoay
theo chiều kim đồng hồ sao cho phù hợp với động cơ

Rơle Nhiệt
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
17
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
2.2.4 Rơle trung gian: Có tác dụng gần giống như công tắc tơ là khi có
điện áp đưa vào cuộn hút rơle khi đó làm cho các tiếp điểm thường mở
sẽ đóng lại và tiếp điểm thường đóng sẽ mở ra. Khi rơle hút làm cho các
tiếp điểm thường mở đóng lại khi đó điện áp 24v hoặc 220v sẽ đưa ra
cuộn hút van khi đó van có điện.Khi van điện có điện sẽ hút và van sẽ
mở ra khi đó dầu được đưa vào xilanh làm cho xilanh thụt ra hoặc thu

vào (dao cắt lên hoặc xuống)
Rơle Trung Gian
2.2.5 Biến tần:
Biến Tần
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
18
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Biến tần: Có tác dụng bảo vệ ngắn mạch, quá tải, rò điện của động cơ
ngoài ra còn có tác dụng điều chỉnh tốc độ của động cơ với một tần số
mà ta mong muốn. Muốn thay đổi tốc độ của động cơ ta có thể thay đổi
một trong các cách sau: Thay đổi điện áp điểu khiển tức là ta điều chỉnh
dải điện áp khi ta cấp điện áp điều khiển vào biến tần càng lớn thì tốc độ
động cơ càng quay nhanh ngoài ra ta còn có các cách khác để thay đổi
tốc độ động cơ như thay đổi tần số trên mặt công nghệ có một chiết áp
để điều chỉnh tần số của biến tần,người vận hành vặn chiết áp tăng theo
chiều kim đồng hồ thì tần số tăng tức là động cơ chạy nhanh còn người
vận hành vặn theo chiều ngược chiều kim đồng hồ khi đó tần số giảm
mà tần số giảm có nghĩa là động cơ chay chậm lại ngoài ra còn có rất
nhiều cách thay đổi tốc độ động cơ…
2.2.6 Cầu chì (F): Có tác dụng bảo vệ quá tải, ngắn mạch. Khi bị quá tải
hay ngắn mạch thì cầu chì sẽ bị đứt ra ngắt nguồn điện điều khiển.
Cầu Chì
2.2.7 Dừng khẩn (S1): Có tác dụng khi đang chạy mà xảy ra sự cố như
chập điện,ngắn mạch hay thao tác sai mà ta muốn dừng khẩn cấp thì ta
ấn nút đỏ xuống trên màn hình khi đó sẽ ngắt toàn bộ nguồn điều khiển
cho máy.
2.2.8 Bộ nguồn (G): Biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một
chiều. Có điện áp vào 220v, trong quá trình chuyển đổi bộ nguồn đưa ra
điện áp 24v để cung cấp cho Van điện từ, màn hình điều khiển, và các
thiết bị điều khiển khác.

Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
19
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Bộ Nguồn
2.2.9 Senso từ: Là một thiết bị cảm biến khi gặp các vật bằng kim loại
thì khi đó sensơ từ sẽ phát ra tín hiệu đưa về PLC, tùy ta chọn tín hiệu
đưa về là PNP Hay NPN, chọn PNP thì tín hiệu đưa về là tín hiệu thuận
tức là đưa tín hiệu dương về PLC, còn ta chọn NPN là tín hiệu ngược
tức là đưa tín âm về PLC.
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
20
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
Sensơ Từ
2.1.10 Encoder: Là một thiết bị đếm (couter) tạo ra các xung và đưa về
PLC, khi một vòng quay có thể tạo ra 1024 xung hay 360 xung tùy ta
chọn bộ đếm là bao nhiêu, encoder có nguồn nuôi 5v đến 24v và có 3
tín hiệu (a, b, c) đưa về, trong bài toán trên thì ta chỉ cần đến 2 tín hiệu
đưa về PLC thôi, đó là tín hiệu đếm thuận và tín hiệu ngược.
Encoder
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
21
n Tt Nghip GVHD: ThS Nguyn Chớ Dng
Chng 3: Xõy Dng H Thng iu Khin
3.1: La Chn Phng n iu Khin: Cú rt nhiu phng ỏn iu
khin nh dựng LOGO, PLC, Trong bi toỏn ny ta chn phng ỏn
iu khin l dựng PLC S7-200
3.1.1: Theo cụng ngh sn xut ra sn phm l tụn lp cho cỏc mỏi nh
hay cỏc cụng trỡnh m ũi hi chớnh xỏc cao nờn ta chn phng ỏn
iu khin kiu lp trỡnh dựng PLC S7-200 vi biu LAD Hoc STR
3.1.2 La chn thit b o lng

Theo cụng ngh iu khin mỏy cỏn tụn, ũi hi chớnh xỏc ca
nhng tm tụn khi ú phi la chn cỏc thit b o lng (tớn hiu phn
hi) do ú ta chn mt s thit b o lng sau: Can nhit, Encoder
,Theo cụng ngh iu khin mỏy cỏn tụn thỡ ta chn thit b o lng
l Encoder
Encoder: Sau khi nghiên cứu và tìm hiểu công nghệ của dây chuyền cán
tôn trên đây và khả năng ứng dụng của bộ điều khiển khả lập trình PLC ta
thấy nếu nghiên cứu để ứng dụng PLC vào điều khiển toàn bộ dây chuyền
này rất phù hợp, số xung đo chiều dài từ bộ Encoder đợc đa vào bộ PLC
thông qua các đầu vào HSC (Bộ đếm tốc độ cao), các đầu tín hiệu khác nh
hạn vị trên dới của các dao sẽ đa vào các đầu vào (Inputs). Qua các khối
tính toán và xử lý Logic của CPU sẽ đa các đầu ra (Outputs) để điều khiển
nh: chạy thuận, giảm tốc, các dao lên xuống.
Việc tính toán chiều dài thực tế từ bộ phát xung Encoder đa về PLC đợc
thực hiện theo công thức:
Trong đó:
L
TT
: Chiều dài đo thực tế đợc cần tính toán : mm
N: Số xung của bộ Encoder phát ra / 1 vòng quay: Xung
S: Số xung bộ đếm tốc độ cao của PLC đo đợc từ bộ Encoder: Xung
D: Chu vi bánh xe gắn bộ PLC: mm
Lp liờn thụng TH K1 SV: Hong Vn Quõn
22
N
DxS
TT
L =
)(mm
n Tt Nghip GVHD: ThS Nguyn Chớ Dng

Các thông số này đợc lấy từ các thiết bị thực tế, các thông số này có thể
thay đổi trong quá trình căn chỉnh máy hoặc thay thế sau này nên nó sẽ đ-
ợc nhập vào PLC thông qua màn hình giao diện.
Đối với hệ thống cán tôn thì:
Khi chiều dài thực tế L
TT
= L
YC
L
GT
thì tiến hành ra lệnh giảm tốc
Khi L
TT
= L
YC
thì tiến hành ra lệnh điều khiển giao trớc xuống để cắt sản
phẩm.
Trong đó:
L
YC
: Là chiều dài yêu cầu cần cắt.
L
GT
: Là chiều dài yêu cầu cần giảm tốc
Các thông số này cũng đợc nhập từ màn hình đa vào PLC để tính toán.
Khi tính toán điểm cắt đuôi (dao sau) để tránh sự tồn tôn nguyên liệu trên
máy khi cần có sự thay đổi màu sắc và độ dày, ta tính nh sau:
Trong đó:
Khi

=
GTCDM
YC
TT
LLLL
Thì tiến hành giảm tốc để chuẩn bị cắt đuôi (dao sau)
Khi tổng chiều dài thực tế bằng hiệu của tổng chiều dài các đơn hàng yêu
cầu với chiều dài máy thì ta tiến hành ra lệnh dừng động cơ cán và ra lệnh
cắt dao sau.
Lp liờn thụng TH K1 SV: Hong Vn Quõn
23
CDM
YCTT
LLL
=

:

TT
L
Tổng chiều dài chạy thực tế đã đo đ ợc. mm
:

YC
L
Tổng chiều dài yêu cầu cần chạy. mm
:
CDM
L
Chiều dài máy (là chiều dài đ ợc tính từ l ỡi dao tr ớc

đến l ỡi dao sau). mm
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
3.1.3: Lựa chọn thiết bị điều khiển
Theo công nghệ điều khiển máy cán tôn mà đòi hỏi chế độ chạy tự động
và có độ chính xác cao thì ta chọn phương án lập trình với thiết bị điều
khiển lập trình là S7-200 của hãng Simens.
Giới thiệu về PLC S7-200 như sau:
PLC: Thiết bị điều khiển Logic khả trình PLC (Progammable Logic
Control) là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều
khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện
thuật toán đó bằng các thuật toán bằng các mạch số. Như vậy chương
trình điều khiển trong mình. PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ
dàng thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ dàng trao đổi thông tin với môi
trường xung quanh (Với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ
trương trình được lưu nhớ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khối
chương trình con hoặc chương hoặc chương trình ngắt (Khối chính
OB1). Trường hợp dung lượng nhớ của PLC không đủ cho việc lưu trữ
chương trình thì ta có thể sử dụng thêm bộ nhớ ngoài hỗ chợ cho việc
lưu chương trình và lưu dữ liệu (Catidge). Để có thể thực hiện được một
chương trình điều khiển tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy
tính,nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU) một hệ điều hành, một bộ
nhớ để lưu chương trình điều khiển,dữ liệu tất nhiên là phải có các cổng
vào ra để giao tiếp với các đối tượng điều khiển, và để trao đổi thông tin
với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó nhằm phục vụ các bài toán
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
24
Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Nguyễn Chí Dũng
điều khiển số, PLC còn cần phải có thêm những khối chức năng đặc biệt
khác như bộ đếm (Counter), bộ định thời gian (Timer)…Và những khối
hàm chuyên dụng.

PLC S7-200
_Trong một chương trình luôn mặc định có một chương trình chính
Main, chương trình con SBR_0, và chương trình ngắt INT_0, tuy nhiên
ta có thể them một hoặc nhiều chương trình con hay chương trình ngắt
cũng như có thể xóa nó khi không cần thiết bằng cách Click chuột phải
rồi chọn Insert Subroutine hay Interrupt. Tuy nhiên ta không thể them
hoặc bớt đi một chương trình chính do chương trình thì chỉ có
B/ Khối Data Block: Khối chứa dữ liệu của một chương trình ta có thể
định dạng trước dữ liệu cho khối này và khi Download xuống PLC thì
toàn bộ dữ liệu này sẽ được lưu trong bộ nhớ.
C/Khối System Block: có 10 khối chính:
I /Communication pots: định dạng cho cổng giao tiếp bao gồm:
Địa chỉ PLC (PLC Address) địa chỉ mặc định cho PLC la 2 ta có thể
thay đổi địa chỉ cho PLC khác 2. Việc định địa chỉ cho PLC đóng vai
Lớp liên thông TĐH K1 SV: Hoàng Văn Quân
25