BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP I
------------------
TUN KHANH
Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển
giám sát cho 2 trạm Tay máy và Gia công
trong hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS)
tại trung tâm FACT trờng ĐH SP KT Hng
Yên ứng dụng WinCC và S7-300.
LUN VN THẠC SĨ KỸ THUÂT
Chuyên ngành: ðiện nông nghiệp
Mã số:60.52.54
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Văn Hoà
HÀ NỘI - 2007
Lời cam đoan
- Tôi xin cam đoan rằng, kết quả nghiên cứu và thiết kế trong luận văn này là
trung thực và cha hề đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đ1
đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả
Đỗ Tuấn Khanh
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………i
Lời cảm ơn
Qua một thời gian thực hiện, đến nay đề tài: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều
khiển giám sát cho 2 trạm Tay máy và Gia công trong hệ thống sản xuất linh
hoạt (FMS), tại trung tâm FACT trờng ĐHSP KT Hng Yên đ1 đợc hoàn
thành. Trong thời gian thực hiện, tôi đ1 nhận đợc rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của
các cá nhân, tập thể trong và ngoài trờng.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ts. Nguyễn Văn Hoà về sự quan tâm,
giúp đỡ tôi rất tận tình trong phơng pháp và các nội dung nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong khoa Cơ Điện, Khoa
sau đại học Trờng Đại Học Nông Nghiệp I Hà Nội, các thầy cô giáo Khoa Điện
trờng Đại học Bách Khoa Hà nội cùng tập thể cán bộ, giáo viên Khoa §iƯn - §iƯn
Tư, Tr−êng §¹i Häc S− Ph¹m Kü Tht Hng Yên đ1 giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong quá trình học tập, công tác, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, đ1 động viên và giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành nội dung luận văn.
Tác giả
Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………ii
Mục lục
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục biểu bảng
Danh mục hình vẽ
Mở đầu
Chơng I : Nghiên cứu hệ thống sản xuất linh
hoạt FMS
i
ii
iii
iv
v
1
3
1.1 Tổng quan về hệ thống FMS (Flexible Manufacturing Systems).
1.2 Nghiên cứu hệ thống FMS tại trung tâm FACT trờng
ĐHSPKT Hng Yên
3
4
Chơng II : Mạng truyền thông công nghiệp
2.1 Tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp
2.2 Mạng truyền thông Profibus
2.3 Mạng truyền thông Ethernet
Chơng III : Tỉng quan vỊ WINCC
3.1 Giíi thiƯu chung vỊ wincc
3.2 M¹ch điện công cụ chính
3.3 Mạch điện bớc thực hiện một đề án
3.4 WinCC Phần mềm để xây dựng Mạch điện hệ SCADA
3.5 Mạch điện chức năng SCADA cơ bản
3.6 Quyền truy nhập hệ thống và Mạch điện công tác quan trị ngời sử
dụng.
3.7 Chuyển đổi ngôn ngữ sử dụng
3.8 Hệ thống đồ hoạ
3.9 Hệ thống thông báo
3.10 Hệ thống thu thập dữ liệu
26
26
28
34
48
48
50
55
58
61
61
62
62
62
63
Chơng IV: Thiết kế hệ điều khiển giám sát cho hệ
thống FMS ứng dụng WinCC và S7-300
64
4.1 ThiÕt lËp m¹ng Profibus–DP víi PLC cho hai tr¹m tay máy và gia
công
64
4.2 Thiết kế giao diện điều khiển cho 2 tr¹m
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………iii
4.3 Chạy thử chơng trình, khảo nghiệm
92
Kết luận và kiến nghị
95
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
96
Trng i hc Nụng nghip H Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………iv
Danh mục biểu bảng
Bảng số
Tên bảng
Trang
Bảng 2.1
Chiều dài tối đa của một đoạn mạng PROFIBUS (cáp STP
loại A)
30
Bảng 2.2
Một số loại cáp truyền Ethernet thông dụng
35
Bảng 2.3
Một số loại cáp truyền Fast Ethernet thông dụng
40
Bảng 2.4
Đặc điểm của mạng Industrial Ethernet
43
Bảng 4.1
Bảng Symble của trạm Process-Slave
75
Bảng 4.2
Bảng 4.3
Bảng Symble của trạm Handling-Master
Hệ thống các Tags tơng ứng với các địa chØ vµo/ra
77
83
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………v
Danh mơc h×nh vÏ
H×nh sè
H×nh 1.1
H×nh 1.2
H×nh 1.3
H×nh 1.4
H×nh 1.5
H×nh 1.6
H×nh 1.7
H×nh 1.8
H×nh 1.9
H×nh 1.10
H×nh 1.11
H×nh 1.12
H×nh 1.13
H×nh 1.14
H×nh 1.15
H×nh 1.16
Hình 1.17
Hình 1.18
Hình 1.19
Hình 1.20
Hình 1.21
Hình 1.22
Hình 1.23
Hình 2.1
Tên hình
Mạch điện dạng cấu trúc của hệ thống gia công linh hoạt
Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS 50 của hfng FESTO
DIDACTIC
Trạm cấp phôi (Distributed Station)
Mạch điện đầu vào trạm cấp phôi
Mạch điện đầu ra trạm cấp phôi
Mạch điều khiển điện- khí nén của trạm cấp phôi
Trạm kiểm tra (Testing Station)
Mạch điện đầu vào trạm kiểm tra
Mạch so sánh trạm kiểm tra
Mạch điện đầu ra trạm kiểm tra
Mạch điều khiển điện khí nén trạm kiểm tra
Trạm Tay máy (Handling Station)
Mạch điện đầu vào trạm tay máy
Mạch điện đầu ra trạm tay máy
Mạch điều khiển điện khí nén trạm tay máy
Trạm gia công (Processing Station)
Mạch điện đầu vào trạm gia công
Mạch điện đầu ra trạm gia công
Mạch động lực trạm gia công
Trạm phân loại (Sorting Station)
Mạch điện đầu vào trạm phân loại
Mạch điện đầu ra trạm phân loại
Mạch điều khiển điện khí nén trạm phân loại
Mô hình phân cấp chức năng công ty sản xuất công
nghiệp
Trang
3
4
6
7
8
9
10
11
12
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
27
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Kiến trúc giao thøc cđa Profibus
M¹ng Profibus-DP nhiỊu tr¹m chđ
Cable nèi m¹ng Profibus-DP
Khoảng cách giữa hai trạm khi dùng chuẩn truyền RS485
29
32
33
33
Hình 2.6
Hình 2.7
Ethernet/IEEE 802.3 trong tập chuẩn IEEE 802
Ba kiểu mạng Ethernet với cáp đồng trục và đôi dây
xoắn
Cấu trúc khung MAC theo IEEE 802.3/Ethernet
Sử dụng bộ lặp trong mạng LAN 802.3 chuyển mạch
Kiến trúc giao thức HSE
34
36
Hình 2.8
Hình 2.9
Hình 2.10
38
39
42
Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………vi
H×nh 2.11
H×nh 2.12
H×nh 2.13
H×nh 2.14
H×nh 2.15
H×nh 2.16
H×nh 2.17
H×nh 2.18
H×nh 3.1
H×nh 4.1
H×nh 4.2
H×nh 4..3
H×nh 4.4
H×nh 4.5
H×nh 4.6
H×nh 4.7
H×nh 4.8
H×nh 4.9
H×nh 4.10
H×nh 4.11
H×nh 4.12
H×nh 4.13
H×nh 4.14
H×nh 4.15
H×nh 4.16
H×nh 4.17
H×nh 4.18
H×nh 4.19
H×nh 4.20
H×nh 4.21
H×nh 4.22
H×nh 4.23
H×nh 4.24
H×nh 4.25
H×nh 4.26
H×nh 4.27
H×nh 4.28
H×nh 4.29
H×nh 4.30
H×nh 4.31
Hình 4.32
Thủ tục truy nhập đờng dẫn
Nhiều phần tử cùng gửi dữ liệu lên mạng Multiple
Xung đột trên mạng khi nhiều phần tử gửi dữ liệu
Cấu trúc bức điện mạng Industial Ethernet
Các loại cable nối mạng Ethernet
Cấu trúc mạng khi sử dụng Hub và Repeater
Cấu trúc mạng khi sử dụng cầu nối
Liên kết mạng bằng Router/Gateay
Kết nối Tags với PLC
Các bớc tạo một Project mới
Thiết lập cấu hình cứng cho các trạm
Thiết lập phần cứng cho trạm Process-Slave
Thiết lập các Slot cho trạm Process_Slave
Chọn CPU cho trạm Process-Slave
Đặt thuộc tính cho trạm Process_Slave
Thiết lập vùng dữ liệu truyền và nhận dữ liệu với trạm chủ
Thiết lập các byte dữ liệu truyền và nhận dữ liệu với trạm
chủ
Thiết lập Memory Byte cho Clock Memory
Thiết lập lại các Byte cho Retentive Memory
Ghi lại cấu hình cứng đf đợc thiết lập
Chọn CPU cho trạm Hand-Master
Đặt thuộc tính cho trạm
Cài đặt kết nối cho trạm Master
Đặt địa chỉ truyền dữ liệu giữa hai trạm
Đặt địa chỉ truyền dữ liệu giữa hai trạm
Đặt địa chỉ các byte truyền dữ liệu giữa hai trạm
Lu đồ thuật toán trạm gia công
Lu đồ thuật toán trạm Hand-Master
Khởi động WinCC
Lựa chọn và đặt tên cho Project mới
Lựa chọn kết nối với PLC
Lựa chọn hình thức truyền dữ liệu
Cài đặt thuộc tính và đặt tên cho thuộc tính cần kết nèi
Lùa chän Slot Number cho kÕt nèi
ThiÕt lËp c¸c Tags
VÝ dụ minh hoạ cho việc thiết lập các Tags
Thiết lập một Picture mới trong Graphic Designer
Đặt tên cho Picture
Các công cơ trong Graphic Designer
Giao diƯn chÝnh cđa hƯ thèng
ThiÕt lËp mét Picture míi trong Graphic Designer
44
44
45
45
46
47
47
48
57
64
64
65
65
65
66
67
68
69
69
70
70
72
72
74
76
79
85
91
91
92
93
94
81
81
81
82
83
84
84
85
85
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………vii
Hình 4.33
Đặt tên cho Picture
85
Hình 4.34
Hình 4.35
Hình 4.36
Hình 4.37
Hình 4.38
Hình 4.39
H×nh 4.40
H×nh 4.41
H×nh 4.42
H×nh 4.43
H×nh 4.44
H×nh 4.45
H×nh 4.46
H×nh 4.47
H×nh 4.48
H×nh 4.49
H×nh 4.50
H×nh 4.51
H×nh 5.1
H×nh 5.2
H×nh 5.3
H×nh 5.4
H×nh 5.5
H×nh 5.6
H×nh 5.7
H×nh 5.8
H×nh 5.9
H×nh 5.10
H×nh 5.11
H×nh 5.12
H×nh 5.13
H×nh 5.14
H×nh 5.15
H×nh 5.16
H×nh 5.17
H×nh 5.18
Màn hình giao diện trạm Handling
86
86
87
87
88
88
89
89
90
90
91
91
91
92
92
93
93
94
111
112
113
113
114
114
115
115
116
117
118
118
119
119
119
120
129
129
Thiết lập đèn báo hiển thị các đầu vào/ra
Lựa chọn thuộc tính cho đèn báo
Lựa chọn kiểu dữ liệu
Gán địa chỉ các Tags tơng ứng với các giá trị vào/ra
Lựa chọn tốc độ hiện thị của tín hiệu
Lựa chọn thuộc tính động cho đối tợng
Gán địa chỉ Tag cho đối tợng
Lựa chọn thuộc tính động cho đối tợng
Gán địa chỉ Tag cho đối tợng
Giao diện điều khiển trạm Handling
Thiết lập một Picture mới
Đặt tên cho Picture
Giao diện điều khiển trạm Processing
Chạy Runtime hệ thống
Giao diện chính điều khiển hệ thống
Màn hình giao diện điều khiển trạm Handling
Màn hình giao diện điều khiển trạm gia công
Mô hình cánh tay Rôbốt
Tay gắp sản phẩm
Mạch tạo nguồn
Công tắc hành trình cơ điện
Công tắc hành trình nam châm
Nguyên lý hoạt động và hình dạng của cảm biến cảm ứng từ
Cảm biến quang
Sơ đồ mạch cảm biến
Mạch kết nối PLC
Mạch công suất đầu ra PLC
Mạch đảo chiều động cơ
Gắp sản phẩm
Kẹp và vận chuyển sản phẩm
Phân loại sản phẩm
Tay gắp sản phẩm
Lu đồ thuật toán
Giao diện điều khiển tay máy
Giao diện điều khiển tay máy
Trng i hc Nụng nghip H Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………viii
Mở Đầu
1. Cơ sở lựa chọn đề tài
Tốc độ phát triển mạnh mẽ của công nghệ vi điện tử, kỹ thuật truyền thông và
công nghệ phần mềm trong những năm gần đây đf tạo sự chuyển biến cơ bản
trong hớng đi cho giải pháp tự động hoá công nghiệp. Các hệ thống tự động
hoá ngày nay không còn chỉ dừng lại ở việc tự động hoá cho một máy, một
module trong quá trình sản xuất, mà nó đf phát triển đến việc tự động hoá
hoàn toàn cho một hệ thống. Gần đây các chức năng của hệ tự động hoá đợc
phát triển rất nhanh và đf có nhiều dây truyền tự động, phân xởng tự động
và nhà máy tự động ra đời. Các hệ thống tự động hoá hoàn toàn cho phép
điều khiển, giám sát hoạt động của hệ thống trên màn hình máy tính và điều
khiển nhiều chức năng khác nhau bên ngoài hoặc quá trình. Nh vậy một dây
truyền sản xuất không còn là các module riêng rẽ mà các module đó phải
đợc liên kết với nhau qua một hệ thống mạng truyền thông công nghiệp.
Trong luận văn này, để làm rõ đợc giải pháp tự động hoá cho một hệ thống
sản xuất tự động, tác giả đf lựa chọn đề tài: Nghiên cứu thiết kế hệ thống
điều khiển giám cho 2 trạm Tay máy và trạm Gia công trong hệ thống sản
xuất linh hoạt FMS tại trung tâm FACT trờng ĐHSP KT Hng Yên, ứng
dụng WinCC và PLC S7-300.
2. Phơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu đối tợng ( hệ thống sản xuất linh hoạt)
- Nguyên cứu lý thuyết để viết chơng trình và thiết kế giao diện điều
khiển.
- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu
3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Về khoa học:
- Luận án đf góp phần làm sáng tỏ giải pháp thiết kế cho một hệ thống
điều khiển giám sát.
Về thực tiễn: Với kết quả thu đợc của đề tài đf góp phần
- Đa ra đợc giải pháp thiết kế cho một hệ thống điều khiển giám sát.
- Khai thác đợc phần mềm WinCC của hfng Siemens để thiết kế giao
diện điều khiển cho hệ thống.
- Liên kết đợc các trạm trong hệ thống sản xuất linh hoạt thông qua
mạng truyền thông PROFIBUS.
4. Phạm vi và nội dung nghiên cứu
Nội dung nghiên cứu chính của đề tài đề cập đến những vấn đề sau:
- Nghiên cứu hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) tại trờng S Phạm Kỹ
Thuật H−ng Yªn.
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………1
-
Nghiên cứu về mạng truyền thông công nghiệp ( Mạng Profibus và
Ethernet).
Nghiên cứu phần mềm WinCC và PLC S7-300
Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát trên đối tợng là hai trạm Tay
máy (Handling Station) và trạm Gia công (Processing Station).
5. Tóm tắt nội dung luận văn
Chơng I: có tiêu đề Nghiên cứu hệ thống sản suất linh hoạt FMS
Chơng này trình bày tổng quan về hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS)
và trình bày cụ thể về hệ thông sản xuất linh hoạt tại trung tâm FACT trờng
ĐHSP KT Hng Yên trong đó bao gồm: Chức năng các trạm, sơ đồ điện và
sơ đồ khí nén của các trạm.
Chơng II: có tiêu đề Mạng truyền thông công nghiệp
Trong chơng này trình bày về tổng quan về mạng truyền thông công
nghiệp và trình bày cụ thể về mạng Profibus và mạng Ethernet. Giới thiệu
chung về hệ điều khiển giám sát SCADA, các thành phần chức năng cơ bản,
công nghệ phần mềm, giao diện ngời máy, nguyên tắc thiết kế một hệ
SCADA.
Chơng III: có tiêu đề Tổng quan về WinCC
Trong chơng này tác giả trình bày về những vấn đề chung của
WinCC các công cụ chính trong WinCC, các bớc thực hiện một đề án. ứng
dụng WinCC đề xây dựng một hệ SCADA.
Chơng IV: có tiêu đề Thiết kế hệ điều khiển giám sát cho hệ thống
FMS ứng dụng WinCC và S7-300.
Trong chơng này trình bày về thiết kế giao diện vận hành cho hệ thống bao
gồm: Sơ đồ công nghệ và màn hình giao diện cho từng trạm. Kết nối và chạy
thử trên đối tợng là trạm Tay máy và trạm Gia công trong hệ thống sản xuất
linh hoạt.
Kết luận và kiến nghị: Tóm tắt nội dung chính luận văn đf giải quyết và đề
xuất các vấn đề cần nghiên cứu tiếp theo.
Trng i hc Nụng nghip H Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………2
Chơng I : Nghiên cứu hệ thống sản xuất linh ho¹t FMS
1.1.
Tỉng quan vỊ hƯ thèng FMS (Flexible Manufacturing Systems).
HƯ thống gia công linh hoạt, gọi là FMS (Flexible Manufacturing Systems),
dùng các máy hoặc trung tâm gia công CNC theo giải pháp tập trung nguyên
công (nguyên công phức tạp), tự động hoá, tích hợp hoá và linh hoạt hoá ở mức
độ cao, có chất lợng gia công cao (sai số kích thớc nhỏ hơn 0,001 mm, năng
suất gia công bằng 3 lần máy công cụ thông thờng, bởi vì gia công tổ hợp với
tốc độ cao). Đây là phơng án theo xu hớng phát triển hiện nay (tập trung
nguyên công, tự động hoá CNC, tích hợp hoá và linh hoạt hoá) để nâng cao hiệu
quả sản xuất cơ khí trong quy mô hàng loạt vừa và nhỏ khi gia công hoàn chỉnh
các chi tiết cơ khí có kết cấu giống nhau hoặc tơng tự nhau trên một dây truyền
công nghệ có tính linh hoạt cao và tự động hoá cao.
Hệ thống gia công linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing Systems) là hệ
thống gia công nối ghép mềm (linh hoạt = flexible) các máy công cụ đơn lẻ
hoặc nhiều trung tâm CNC với dòng cung ứng phôi.
Trng i hc Nụng nghip H Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………3
Hình 1.2 : Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS 50 cđa hfng FESTO DIDACTIC
1.2. Nghiªn cøu hƯ thèng FMS tại trung tâm FACT trờng ĐHSPKT Hng
Yên
1.2.1. Tổng quan về hệ thống sản xuất linh hoạt FMS tại trung tâm FACT
trờng ĐHSPKT Hng Yên
Hệ thống FMS tại trung tâm FACT trờng ĐHSP KT Hng Yên với chức
năng là mô hình mô phỏng hệ thống FMS trong thực tế, đáp ứng cho việc giảng dạy
một số môn học nh: Thực tập PLC, Thực tập Tự động hoá quá trình sản xuất, Mạng
truyền thông công nghiệp trong khoa Điện - Điện tử nói riêng và nhà trờng nói
chung. Hệ thống bao gồm 6 trạm: Trạm cấp phôi (Distribution Station), trạm kiểm
tra (Testing Station), trạm tay máy 1 (Handling 1 Station), trạm gia công
(Prosessing Station), trạm tay máy 2 (Handling 2 Station), trạm phân loại (Shorting
Station) mỗi trạm đợc điều khiển bởi 1 PLC S7 300 (CPU 313 C2-DP), và các
Trng i học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………4
trạm có thể đợc truyền thông với nhau qua các mạng: I/O, Profibus DP, Ethernet
để cấu thành một hệ thống sản xuất linh hoạt FMS. Hệ thống FMS tại trung tâm
FACT trờng ĐHSP KT Hng Yên đợc thiết kế bao gồm các thành phần cơ bản
sau:
- Máy gia công: Trạm gia công
- Hệ thống kiểm tra, phân phối: Trạm phân phối, trạm kiểm tra, phân loại
- Ngời máy: Tay máy.
Tất cả các phần tử trong hệ thống đều đợc chế tạo theo nguyên tắc module. Có
rất nhiều cách bố trí, lắp ghép các module này tạo ra một quá trình sản xuất tự động.
Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………………………………5
1.2.2. Nghiên cứu trạm phân phối (Distribution Station)
Trạm phân phối trong hệ thống FMS 50 với chức năng cấp phôi (chi tiết) cho
các trạm tiếp theo, nó gồm có một ổ tích chứa phôi, một tay máy dùng để gắp phôi
từ vị trí của ổ trích chứa tới trạm sau nh hình vẽ. Điều khiển hoạt động cho toàn
trạm, đợc sử dụng hệ thống điều khiển Điện- khí nén, với mét bé ®iỊu khiĨn PLC
S7 300, CPU 313 C2 – DP, việc đẩy phôi ra khỏi ổ chứa đợc thực hiện bởi 1 xilanh
tác động kép, để gắp phôi sang trạm sau đợc thực hiện bởi một xi lanh quay kết
hợp với rác hút chân không. Muốn khởi động cho hệ thống làm việc ta ấn lần lợt
các nút ấn Stop, sau đó ấn nút RESET và cuối cùng ấn Start để đảm bảo hệ thống
đf đợc đa về vị trí sẵn sàng. Nếu tất cả các trạm đf đợc khởi động và trong ổ tích
chứa phôi đf có phôi thì xilanh sẽ đi ra để đẩy phôi tới vị trí hút phôi, khi đi hết
hành trình thì xi lanh tự lùi về, đồng thời động cơ khí nén truyền động cho tay máy
quay sang thực hiện hút phôi, khi phôi đf đợc hút thì xi lanh quay khí nén l¹i thùc
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… ………………………6
hiện đảo chiều quay để truyền động cho tay máy chuyển phôi đến trạm sau. Khi hết
hành trình thì động cơ truyền động cho tay máy chuyển về vị trí giữa. Các quá trình
sau diễn ra tơng tự.
0V(24V) /5.1
Inputs Distribution
-XMA2: 20
-XMA2: 19
-XMA2: 18
-XMA2: 17
-XMA2: 16
-XMA2: 15
I2
0VB
I1
0VB
0V
I0
-XMA2: 14
I5
0V
0VB
I3
0VB
0V
I4
0VB
0V
-3S2
-3S1
-2B1
-1B2
0VB
-XMA2: 13
I7
0VB
I6
0VB
0V
IP_FL
-B4
24VB
24VB
24VB
-XA2
XMA2: 13
0V
XMA2: 14
-1B1
XMA2: 15
24VB
XMA2: 16
24VB
XMA2: 17
24VB
XMA2: 18
24VB
XMA2: 19
-XA2
XMA2: 20
24VB
24VB
1.2.2.1. Sơ đồ nguyên lý của trạm
a, Sơ đồ điện
Hình 1.4: Các đầu vào trạm cÊp ph«i
Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… ………………………7
Hình 1.5: Các đầu ra trạm cấp phôi
Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… ………………………8
b, Mạch khí nén
Hình 1.6: Mạch điều khiển khí nén của trạm cấp phôi
Trng i hc Nụng nghip H Ni – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… ………………………9
1.2.3. Nghiên cứu trạm kiểm tra ( Testing Station)
Trạm Handling với chức năng là kiểm tra phôi (chi tiết). Để điều khiển hoạt
động cho toàn trạm, ta sử dụng hệ thống điều khiển Điện-khí nén, với một bộ điều
khiển PLC S7 300, CPU 313 C2 – DP cïng víi c¸c van điện từ khí nén và hệ thống
cảm biến. Nâng hạ phôi đợc truyền động bởi các xi lanh khí nén nh hình vẽ.
Hoạt động của trạm đợc mô tả nh sau: Khi phôi đợc đa tới từ trạm phân phèi
(Distribution Station), xi lanh (1) sÏ thùc nhiƯn trun ®éng nâng phôi tới vị trí kiểm
tra. Qua bộ so sánh nếu phôi chuẩn thì xi lanh (2) sẽ đẩy phôi qua máng trợt (4),
kết hợp với bộ phân thổi khí sẽ đa phôi tới trạm tay máy (Handling Station). Còn
nếu phôi là phôi phế phẩm ( có thể phôi thấp hoặc phôi cao) thì xi lanh(1) lại truyền
động đa phôi xuống vị trí dới, khi hết hành trình xuống của xi lanh (1) thi xi lanh
(2) đẩy phôi vào vị trí phôi phế phẩm(9). Khi có một phôi mới đợc chuyển tới từ
trạm trớc quá trình diễn ra tơng tự.
Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… ………………………10
1.2.3.1. Sơ đồ nguyên lý của trạm
a, Sơ đồ điện
XMA2: 20
XMA2: 19
XMA2: 18
XMA2: 17
COMP-/5.6
XMA2: 16
COMP-/5.5
XMA2: 15
XMA2: 14
XMA2: 13
Hình 1.8: Mạch điện đầu vào trạm kiểm tra
Trng i hc Nụng nghip Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… ………………………11