Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ điều khiển servo bằng plc s71200...

Tài liệu điều khiển servo bằng plc s71200

.PDF
134
205
105

Mô tả:

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đ ược giao đ ề tài (1): Trần Xuân Di ệu, MSSV: 14012961 (2): Nguyễn Quốc Đạt, MSSV: 14041361 2. Tên đề tài HỆ THỐNG CHIẾT RÓT TỰ ĐỘNG SỬ D ỤNG PLC S7-1200 ĐI ỀU KHI ỂN ĐỘNG CƠ SERVO THEO V Ị TRÍ. 3. Nội dung Xây dựng phần cứng, cơ cấu ch ấp hành áp d ụng vi ệc đi ều khi ển đ ộng cơ vào cơ cấu một cách h ợp lí. Tìm hiểu được cách đấu n ối ph ần c ứng c ủa PLC S7-1200 và b ộ servopack. Nắm rõ phương pháp lập trình PLC và cách đi ều khi ển. Thi ết k ế và k ết nối WinCC nhằm đi ều khi ển và giám sát h ệ th ống. 4. Kết quả Đã xây dựng được hệ c ơ khí mong mu ốn. Th ực hi ện đ ấu n ối và lập trình hệ thống ch ạy chính xác theo yêu c ầu đ ặt ra. Thi ết k ế SCADA điều khiển và giám sát thông qua máy tính. N ắm rõ các ki ến th ức c ốt lõi trong việc vận dụng vào đ ồ án. Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày tháng năm 20.. Sinh viên _______________________________________________________________________________________________ NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG D ẪN ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- MỤ C L Ụ C PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN T ỐT NGHI ỆP ..................................................................i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG D ẪN ..............................................................ii MỤC LỤC...............................................................................................................................iii DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH:..........................................................................................vi DANH SÁCH CÁC BẢNG:....................................................................................................ix CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU....................................................................................................1 1.1. Lí do chọn đề tài:...............................................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: .......................................................................................................1 1.3. Phương pháp nghiên c ứu: .............................................................................................1 1.4. Đối tượng nghiên cứu:....................................................................................................2 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.......................................................................3 2.1. Thực trạng:........................................................................................................................... 3 2.2. Cấu trúc:.................................................................................................................................3 2.3. Hoạt động:............................................................................................................................ 4 2.4. Lợi ích:.................................................................................................................................... 4 2.5. Ứng dụng:............................................................................................................................. 5 CHƯƠNG 3 3.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................................................6 PLC S7-1200:........................................................................................................................6 3.1.1. Tổng quan về PLC S7-1200:..........................................................................................6 3.1.2. Sơ đồ kết nối của PLC S7-1200:.................................................................................7 3.1.3. Phương pháp l ập trình: ...................................................................................................8 3.2. Servo Pack:............................................................................................................................ 9 3.2.1. Tổng quan về Servo Pack: ..............................................................................................9 3.2.1.1. So sánh với đ ộng c ơ th ường: .............................................................................10 3.2.1.2. Ưu điểm của động cơ servo:.............................................................................10 3.2.2. Driver SGDM 01ADA:.....................................................................................................11 3.2.2.1. Ý nghĩa tên g ọi của Driver SGDM:....................................................................12 3.2.2.2. Tổng quan bộ driver servo:................................................................................12 3.2.2.3. Sơ đồ đấu nối điều khi ển v ị trí: ......................................................................13 3.2.2.4. Bảng tham s ố:...........................................................................................................15 3.2.2.5. Các cài đặt tham s ố quan tr ọng: ......................................................................17 3.2.2.6. Hộp số điện tử:........................................................................................................20 3.2.2.7. Thiết lập cho điều khi ển vị trí: ........................................................................21 3.2.2.8. Chức năng điều ch ỉnh servo (Auto turning): ..............................................23 3.2.2.9. Các lỗi cảnh báo:......................................................................................................25 3.2.3. Servo Motor:.......................................................................................................................28 3.2.3.1. Tổng quát về động c ơ servo:.............................................................................28 3.2.3.2. Động cơ SGMAH-01A1A21:................................................................................29 3.3. Phần mềm lập trình PLC TIA Portal: ....................................................................31 3.3.1. Phần mềm TIA - STEP 7 Basis: .................................................................................31 3.3.1.1. Tổng quan và giao di ện chính c ủa Step 7: ...................................................31 3.3.1.2. Tạo một dự án với PLC:........................................................................................34 3.3.1.3. Các Tags trong STEP 7:..........................................................................................35 3.3.1.4. Các khối lập trình:..................................................................................................38 3.3.1.5. Các lệnh lập trình căn b ản: ................................................................................39 3.3.2. Motion Control và HSC trong STEP 7:....................................................................42 3.3.2.1. Bộ phát xung PTO:...................................................................................................42 3.3.2.2. Technology Object, Các b ước t ạo và thi ết l ập: ..........................................45 3.3.2.3. Các khối lập trình Motion control: ..................................................................53 3.3.2.4. Chú ý lập trình MC:.................................................................................................70 3.3.2.5. HSC:................................................................................................................................ 71 3.3.3. Phần mềm SCADA WinCC RunTime:......................................................................75 3.3.3.1. Thêm thiết bị SCADA:............................................................................................76 3.3.3.2. Kết nối giữa PC (SCADA) và PLC: .....................................................................76 3.3.3.3. HMI tags:...................................................................................................................... 77 3.3.3.4. SCADA screen và các thành ph ần thi ết k ế: .................................................78 3.3.3.5. Các lệnh trong WinCC:..........................................................................................81 3.4. Cơ cấu cơ khí:...................................................................................................................83 3.4.1. Vít me bi (ballscrew ) là gì?........................................................................................83 3.4.2. Các chú khi sử dụng vít me:........................................................................................84 CHƯƠNG 4 4.1. THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ LẬP TRÌNH .............................................85 Thiết kế, đấu nối:...........................................................................................................85 4.1.1. Thiết kế:.............................................................................................................................. 85 4.1.2. Đấu nối:............................................................................................................................... 86 4.2. Mô hình:............................................................................................................................... 88 4.2.1. Phần cơ khí:....................................................................................................................... 88 4.2.1.1. Các thành phần chính:...........................................................................................88 4.2.1.2. Không gian hoạt động: ..........................................................................................89 4.2.2. Mạch điều khi ển:............................................................................................................90 4.2.2.1. Các thiết bị sử dụng:..............................................................................................90 4.2.2.2. Thao tác đi ều khi ển:..............................................................................................91 4.2.3. Cơ cấu chiết rót:..............................................................................................................91 4.2.3.1. Bộ điều khiển và c ơ cấu chiết rót: .................................................................91 4.2.3.2. Thông số các thi ết bị:............................................................................................92 4.3. Lập trình:............................................................................................................................ 93 4.3.1. Lập trình PLC:................................................................................................................... 93 4.3.2. Thiết kế giao diện WinCC:..........................................................................................93 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRI ỂN ...............................96 5.1. Kết luận:............................................................................................................................. 96 5.2. Thuận lợi và khó khăn:................................................................................................96 5.2.1. Thuận lợi:............................................................................................................................96 5.2.2. Khó khăn:.............................................................................................................................96 5.3. Hướng phát tri ển:...........................................................................................................97 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................98 PHỤ LỤC..............................................................................................................................99 LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................123 DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH: Hình 2.1: Cấu trúc c ủa h ệ th ống đi ều khi ển đ ộng c ơ servo. .......................................3 Hình 3.1: Hình dáng bên ngoài c ủa PLC 1212C DC/DC/DC. ..........................................6 Hình 3.2: Sơ đồ chân c ủa PLC. .....................................................................................................7 Hình 3.3: Ph ương pháp l ập trình PLC. .....................................................................................8 Hình 3.4: Các k ết n ối tổng quan c ủa servo pack. ...............................................................9 Hình 3.5: Nhãn c ủa driver SGDM Yaskawa. .........................................................................11 Hình 3.6: Ý nghĩa tên g ọi của SGDM-01ADA. .....................................................................12 Hình 3.7: Mặt trên c ủa driver v ới các phím đi ều khi ển. ..............................................13 Hình 3.8: Mặt trên c ủa driver v ới các c ổng k ết n ối. ......................................................13 Hình 3.9: Sơ đồ kết n ối c ủa driver. .........................................................................................14 Hình 3.10:Hình dáng t ổng quát c ủa đ ộng c ơ servo. .......................................................28 Hình 3.11:Hình dáng và nhãn c ủa đ ộng c ơ servo SGMAH. ..........................................29 Hình 3.12:Ý nghĩa tên g ọi c ủa đ ộng c ơ servo Yaskawa. ................................................30 Hình 3.13: Hình dáng và nhãn c ủa m ột s ố lo ại đ ộng c ơ servo khác. .....................31 Hình 3.14:Giao di ện bên ngoài c ủa TIA. ...............................................................................32 Hình 3.15: Giao di ện bên trong c ủa TIA. ..............................................................................33 Hình 3.16: Tạo project m ới trong TIA. ..................................................................................34 Hình 3.17: Tạo hay thêm thi ết b ị trong TIA. ......................................................................34 Hình 3.18: Lựa ch ọn thi ết b ị trong danh sách s ản ph ẩm c ủa SIEMENS. .............35 Hình 3.19:Hi ển th ị của thi ết b ị sau khi đ ược thêm vào trong TIA. .........................35 Hình 3.20:Bảng PLC tag trong TIA. .........................................................................................36 Hình 3.21: Default tag table trong TIA..................................................................................36 Hình 3.22: Hi ển th ị c ủa thi ết b ị sau khi đ ược thêm tag. ..............................................38 Hình 3.23:Các kh ối l ập trình trong TIA. ...............................................................................38 Hình 3.24: Các l ệnh l ập trình căn b ản trong STEP 7. ....................................................39 Hình 3.25: Cho phép phát xung.................................................................................................43 Hình 3.26: Lựa ch ọn ch ế đ ộ phát xung PTO. .....................................................................43 Hình 3.27: Ngõ ra phát xung theo t ừng b ộ phát xung. ...................................................44 Hình 3.28: Định danh ph ần c ứng. ............................................................................................44 Hình 3.29: Xung đi ều khi ển di chuy ển và h ướng. ...........................................................44 Hình 3.30: Cấu trúc đi ều khi ển s ử d ụng technology object. .....................................46 Hình 3.31: Đi ều khi ển c ơ c ấu s ử d ụng Technology Object. .......................................46 Hình 3.32: Technology object....................................................................................................47 Hình 3.33: Lựa ch ọn b ộ phát xung cho Technology object. ........................................47 Hình 3.34: Cấu hình c ơ khí trong ph ần m ềm l ập trình. ...............................................48 Hình 3.35: Gi ới h ạn vị trí ph ần m ềm. ...................................................................................48 Hình 3.36: Quy t ắc gi ới h ạn v ị trí. ...........................................................................................48 Hình 3.37: Thi ết lập đ ộng l ực b ằng ph ần m ềm. .............................................................49 Hình 3.38: Chức năng jerk limit v ới kh ả năng làm m ịn. ...............................................50 Hình 3.39: Chức năng d ừng kh ẩn c ấp cài đ ặt trên ph ần m ềm. ...............................51 Hình 3.40: Cài đ ặt ngõ vào báo home. ...................................................................................51 Hình 3.41: Lựa ch ọn ki ểu di chuy ển v ề home. .................................................................52 Hình 3.42: V ị trí các kh ối l ập trình MC. ................................................................................53 Hình 3.43: Kh ối MC_Power. ........................................................................................................53 Hình 3.44: Kh ối MC_Reset. ..........................................................................................................55 Hình 3.45: Khối MC_Home. .........................................................................................................56 Hình 3.46: Kh ối MC_Halt. .............................................................................................................59 Hình 3.47: Khối MC_MoveAbsolute. .......................................................................................60 Hình 3.48: Khối MC_MoveRelative. .........................................................................................62 Hình 3.49: Kh ối MC_MoveVelocity. ..........................................................................................64 Hình 3.50: Kh ối MC_MoveJog. ....................................................................................................66 Hình 3.51: Kh ối MC_CommandTable. .....................................................................................67 Hình 3.52: Kh ối MC_ChangeDynamic. ...................................................................................69 Hình 3.53: Cho phép đ ếm xung HSC. ......................................................................................71 Hình 3.54: Cấu hình ch ức năng HSC. ......................................................................................71 Hình 3.55: Ngõ vào đ ếm xung và đ ịa ch ỉ đ ịnh danh c ủa HSC. ....................................72 Hình 3.56: Vùng nh ớ đ ếm xung đ ầu vào. .............................................................................72 Hình 3.57: Kh ối CTRL_HSC. ........................................................................................................73 Hình 3.58: Thêm thi ết b ị đi ều khi ển giám sát s ử d ụng WinCC. ...............................76 Hình 3.59: Ki ểm tra k ết n ối gi ữa máy tính và PLC. ........................................................77 Hình 3.60: Sử dụng HMI tag khi thi ết k ế. ............................................................................78 Hình 3.61: Bảng HMI tag khi đã k ết n ối. ..............................................................................78 Hình 3.62: Màn hình thi ết k ế c ủa WinCC. ...........................................................................79 Hình 3.63: Ví dụ v ới 1 thi ết k ế đ ơn gi ản. ...........................................................................79 Hình 3.64: Các kh ối c ơ bản cho thi ết k ế trong WinCC. ................................................80 Hình 3.65: Các thành ph ần Elements trong WinCC. .......................................................80 Hình 3.66: Events trong WinCC................................................................................................81 Hình 3.67: Kích ho ạn màn hình trong WinCC. ...................................................................81 Hình 3.68: Tác đ ộng Setbit trong WinCC. .............................................................................82 Hình 3.69: Các hi ệu ứng trong WinCC. ..................................................................................82 Hình 3.70: Ví dụ s ử dụng hi ệu ứng đ ổi màu trong WinCC. ........................................83 Hình 3.71: Một s ố lo ại vít me bi. .............................................................................................83 Hình 3.72: Cơ cấu ch ạy b ị c ủa vít me. ...................................................................................83 Hình 3.73: Hướng xo ắn c ủa vít me. ........................................................................................84 Hình 3.74: Các thông s ố quan tr ọng c ủa vít me. ..............................................................84 Hình 4.1: Thi ết k ế c ơ khí ph ần th ực thi. .............................................................................85 Hình 4.2: Sơ đồ đấu n ối thực ti ễn v ới PLC. ........................................................................86 Hình 4.3: Kết n ối dây PLC, servopack và các thi ết b ị ch ấp hành trên terminal. .................................................................................................................................................................. 87 Hình 4.4: Đấu n ối ngu ồn và b ộ đi ều khi ển. .......................................................................87 Hình 4.5: Sơ đồ chân đ ấu n ối v ới Driver. ............................................................................87 Hình 4.6: Hệ cơ khí c ủa đ ề tài. .................................................................................................88 Hình 4.7: Các thi ết b ị trên h ệ ch ạy tr ục. .............................................................................88 Hình 4.8: Hành trình ho ạt đ ộng c ủa h ệ tr ục .....................................................................89 Hình 4.9: Các thi ết b ị trên b ảng m ạch đi ều khi ển. ........................................................90 Hình 4.10: Thi ết b ị đi ều khi ển c ơ c ấu chi ết rót. .............................................................91 Hình 4.11: C ơ cấu chi ết rót. .......................................................................................................92 Hình 4.12: Màn hình đăng nh ập SCADA. ..............................................................................93 Hình 4.13: Trang chủ SCADA. ....................................................................................................94 Hình 4.14: Màn hình đi ều khi ển b ằng tay SCADA. ..........................................................94 Hình 4.15: Màn hình đi ều khi ển t ự đ ộng SCADA. ...........................................................95 Hình 4.16: Màn hình thông tin và thông s ố SCADA. ........................................................95 DANH SÁCH CÁC BẢNG: Bảng 3.1: B ảng sơ đồ chân c ủa PLC S7-1200. .....................................................................7 Bảng 3.2: Ý nghĩa các chân c ủa s ơ đ ồ k ết n ối Driver. ...................................................14 Bảng 3.3: Ch ức năng đi ều khi ển Fn c ủa driver. ...............................................................15 Bảng 3.4: Ch ức năng thi ết l ập Pn c ủa driver. ....................................................................16 Bảng 3.5: Ch ức năng hi ển th ị Un c ủa driver. .....................................................................17 Bảng 3.6: Xác đ ịnh s ố xung của Encoder d ựa vào mã tên. ..........................................20 Bảng 3.7: Tính toán s ố xung đ ể đi ều khi ển servo. .........................................................21 Bảng 3.8: Thông s ố h ộp s ố đi ện t ử Pn202 và Pn203. ...................................................21 Bảng 3.9: Cài đ ặt xung tham chi ếu v ới Pn200. ................................................................21 Bảng 3.10: Ng ắt ti ến và lùi c ủa driver. .................................................................................22 Bảng 3.11: B ật tắt ch ức năng ngừng ti ến ho ặc lùi. .......................................................22 Bảng 3.12: L ựa ch ọn ch ế độ encoder. ...................................................................................23 Bảng 3.13: Ch ức năng gi ảm th ời gian đ ịnh v ị trong Autoturning. ..........................23 Bảng 3.14: Ch ức năng gi ảm rung trong Autoturning. ...................................................24 Bảng 3.15: Các l ỗi cảnh báo c ủa Driver. ..............................................................................25 Bảng 3.16: Thông s ố kỹ thu ật các lo ại đ ộng c ơ servo Yaskawa. .............................30 Bảng 3.17: Các ngõ phát xung c ủa PLC 1212C DC/DC/DC. .........................................42 Bảng 3.18: Các chân c ủa kh ối MC_Power. ...........................................................................54 Bảng 3.19: Các chân c ủa kh ối MC_Reset. .............................................................................56 Bảng 3.20: Các chân c ủa kh ối MC_Home. ............................................................................58 Bảng 3.21: Các chân c ủa kh ối MC_Halt. ...............................................................................60 Bảng 3.22: Các chân c ủa kh ối MC_MoveAbsolute. ..........................................................61 Bảng 3.23: Các chân c ủa kh ối MC_MoveRelative. ............................................................63 Bảng 3.24: Các chân c ủa kh ối MC_MoveVelocity. ............................................................65 Bảng 3.25: Các chân c ủa kh ối MC_MoveJog. ......................................................................67 Bảng 3.26: Các chân c ủa kh ối MC_CommandTable. .......................................................68 Bảng 3.27: Các chân c ủa kh ối CTRL_HSC. ...........................................................................73 Bảng 4.1: Các c ổng đ ấu n ối PLC. .............................................................................................86 Bảng 4.2: Thông s ố các thi ết b ị chi ết rót. ...........................................................................92 Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài: Ngành công nghi ệp 4.0 đang th ịnh hành trên th ế gi ới, công ngh ệ t ự động hóa ngày càng phát tri ển, đ ể ti ết ki ệm th ời gian và công s ức chúng ta cần phải áp dụng tự động hóa cho s ản xu ất và cu ộc s ống. Ứng dụng của động cơ servo ngày càng đ ược s ử d ụng r ộng rãi mang l ại những giá trị thi ết th ực cho cu ộc s ống. V ới đ ộ chính xác cao và kh ả năng tùy biến đa dạng. Cùng v ới đó nh ận th ấy ngành công nghi ệp th ực ph ẩm đang phát triển nói chung và ngành công nghi ệp n ước gi ải khát nói riêng. H ệ th ống chi ết rót ngày càng tiên ti ến và giúp chúng ta d ễ dàng ki ểm soát và giám sát. Ngoài việc rút ngắn th ời gian h ệ th ống đ ể mang l ại đ ộ chính xác và tin c ậy cao. Giảm chi phí và tăng ch ất l ượng s ản ph ẩm. Vì v ậy, m ột h ệ th ống chi ết rót t ự động và sử dụng động cơ servo là thi ết th ực và có kh ả năng phát tri ển cao. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu: Làm một phần cứng, cơ cấu ch ấp hành áp d ụng vi ệc đi ều khi ển đ ộng cơ vào cơ cấu một cách h ợp lí. Tìm hiểu được cách đấu n ối ph ần c ứng c ủa PLC S7-1200 và b ộ servopack. Nắm rõ phương pháp lập trình PLC và cách đi ều khi ển. Có th ể thi ết k ế và kết nối WinCC nhằm đi ều khi ển và giám sát h ệ th ống. Nắm rõ cài đặt thông s ố và cách đi ều ch ỉnh setting. 1.3. Phương pháp nghiên c ứu: Tìm hiểu, đọc kỹ tài li ệu manual c ủa hãng. Hi ểu rõ các thi ết b ị và các lệnh lập trình. Tìm hiểu trên các trang m ạng v ề các ki ến th ức n ền, hi ểu rõ căn b ản đ ể tiến hành nghiên cứu sâu. Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ Vừa làm vừa giải quy ết các l ỗi xu ất hi ện t ừ đó hi ểu rõ nh ững v ấn đ ề hay gặp phải trong th ực ti ễn. 1.4. Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu chính là b ộ đi ều khi ển PLC S7-1200 và B ộ Servopack Yaskawa SGDM. Phương pháp điều khi ển vị trí v ới các kh ối l ệnh trong TIA Portal. SCADA điều khi ển và giám sát s ử d ụng WinCC. Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 2.1. Thực trạng: Hiện trên thế gi ới mô hình ch ạy tr ục s ử d ụng servo đã r ất ph ổ bi ến. Nhưng lại vô cùng h ữu ích và có kh ả năng áp d ụng vào nhi ều ứng d ụng th ực tiễn. Ngoài ra kh ả năng phát tri ển c ủa đ ề tài là r ất l ớn. Việc nghiên cứu v ề đề tài s ử d ụng S7-1200 đi ều khi ển đ ộng c ơ servo không những giúp nắm rõ đ ược ki ến th ức quan tr ọng v ề t ự đ ộng hóa v ới những thiết bị phổ bi ến mà còn nâng cao kh ả năng đ ưa ra gi ải pháp, t ư duy logic và tăng ki ến th ức ngày m ột r ộng rãi. 2.2. Cấu trúc: Hệ thống chiết rót có ba tr ục: - Trục X và trục Y sử dụng AC servo 100W Trục Z với điều khi ển khí nén, ở phía trên cùng c ủa c ấu trúc là h ệ thống rót. Sử dụng plc và driver đ ể đi ều khi ển đ ộng c ơ servo đ ể đi ều khi ển v ị trí chính xác. Một giao di ện đ ể theo dõi và ki ểm soát h ệ th ống. Hình 2.1: Cấu trúc của hệ th ống đi ều khi ển đ ộng c ơ servo. Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ 2.3. Hoạt động: Chế độ tự động: Ban đầu 2 tr ục ở v ị trí b ất kì. Khi đ ược tác đ ộng reset thì 2 trục sẽ chạy về v ị trí ban đ ầu. Khi đ ược tác đ ộng start 2 tr ục sẽ ch ạy đ ến các vị trí đã được định s ẵn. Và th ực hi ện chi ết rót v ới dung tích quy đ ịnh. Quá trình lặp đi lặp lại cho đ ến khi có tín hi ệu stop thì h ệ th ống d ừng. N ếu có tín hiệu start thì h ệ th ống sẽ ho ạt đ ộng l ại. Chế độ bằng tay: Hệ thống sẽ đ ược đi ều khi ển thông qua giao di ện máy tính. Đến các v ị trí mong mu ốn nh ằm m ục đích ki ểm tra h ệ th ống 2.4. Lợi ích: Chúng tôi nghĩ v ề ý tưởng này b ởi vì chúng tôi đã th ấy ứng d ụng c ủa động cơ servo. Về độ chính xác và đ ộ tin c ậy. Có nhu c ầu gi ảm lao đ ộng và tăng năng suất lao đ ộng. Thực hành sản xuất: - Áp dụng cho dây chuy ền s ản xu ất v ừa và nh ỏ: M ột h ệ th ống đ ơn gi ản và thuận ti ện sẽ phù h ợp v ới các nhà máy nh ỏ. - Có th ể giám sát và đi ều khi ển h ệ th ống t ừ xa: Ch ủ s ở h ữu hoàn toàn có thể giám sát và đi ều khi ển h ệ th ống c ủa mình thông qua màn hình đi ện tho ại hoặc máy tính. Ví dụ: D ễ nh ấn các nút liên quan đ ến qu ản lý khi l ỗi h ệ th ống. - Năng suất làm vi ệc, đ ộ chính xác và đ ộ tin c ậy: V ới đ ộng c ơ và đ ộng c ơ servo, mọi thứ đều nhanh và chính xác. - Hệ thống có th ể tùy ch ỉnh: Ví d ụ, S ố l ượng chai trong b ể r ơi xu ống h ệ thống sẽ vẫn hoạt động chính xác. - Hệ thống cực kỳ dễ đi ều khi ển: B ạn có th ể đi ều khi ển nó thông qua HMI, PC hoặc đi ện tho ại di đ ộng v ới giao di ện đ ơn gi ản. - Hệ thống có cảnh báo m ỗi l ần phát hi ện l ỗi. Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ 2.5. Ứng dụng: Hệ thống không chỉ áp dụng cho h ệ th ống rót, h ệ th ống có th ể đ ược áp dụng cho một số vấn đề th ực ti ễn khác: Ch ọn - Th ực ph ẩm & Đ ồ u ống, phân loại sản phẩm, Đào tạo Thi ết b ị giáo d ục ho ặc ho ạt đ ộng nh ư máy CNC… Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1. PLC S7-1200: 3.1.1. Tổng quan về PLC S7-1200: Bộ điều khiển S7-1200 cung c ấp s ự linh ho ạt và s ức m ạnh đ ể đi ều khiển nhiều loại thi ết b ị khác nhau nh ằm h ỗ tr ợ nhu c ầu t ự đ ộng hóa c ủa bạn. Thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh ho ạt và b ộ l ệnh m ạnh mẽ k ết h ợp đ ể làm cho S7-1200 tr ở thành m ột gi ải pháp hoàn h ảo đ ể ki ểm soát nhi ều ứng dụng khác nhau. CPU kết hợp một bộ vi x ử lý, m ột ngu ồn cung c ấp đi ện tích h ợp, m ạch đầu vào và đầu ra, PROFINET tích h ợp, I / O đi ều khi ển chuy ển đ ộng t ốc đ ộ cao và đầu vào tương tự trên bo m ạch trong m ột v ỏ nh ỏ g ọn đ ể t ạo b ộ đi ều khiển mạnh mẽ. Sau khi b ạn t ải xu ống ch ương trình c ủa mình, CPU ch ứa logic cần thiết để theo dõi và ki ểm soát các thi ết b ị trong ứng d ụng c ủa b ạn. CPU giám sát đầu vào và thay đ ổi k ết qu ả đ ầu ra theo logic c ủa ch ương trình ng ười dùng, có th ể bao gồm logic Boolean, đ ếm, th ời gian, các phép toán ph ức t ạp và liên lạc với các thi ết b ị thông minh khác. CPU cung cấp một cổng PROFINET đ ể truy ền thông qua m ạng PROFINET. Các mô-đun bổ sung có s ẵn đ ể giao ti ếp qua m ạng PROFIBUS, GPRS, RS485 hoặc RS232. Hình 3.2: Hình dáng bên ngoài c ủa PLC 1212C DC/DC/DC. Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ 1. kết nối nguồn 2. Khe cắm thẻ nhớ dưới nắp đ ậy 3. Kết nối dây dẫn người dùng có th ể tháo r ời 4. Đèn LED trạng thái cho các ngõ I / O 5. Đầu nối PROFINE 3.1.2. Sơ đồ kết nối của PLC S7-1200: Hình 3.3: Sơ đồ chân của PLC. Bang 3.1: Bang sơ đồ chân của PLC S7-1200. Chân 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 X10 L+ / 24VDC M / 24VDC Nối đất L+ / 24VDC ngõ ra cảm biến M / 24VDC ngõ ra cảm biến 1M DI a.0 DI a.1 DI a.2 DI a.3 DI a.4 DI a.5 DI a.6 DI a.7 X11 2M AI 0 AI 1 X12 3L+ 3M DQ a.0 -- DQ a.1 -- DQ a.2 ---------- DQ a.3 DQ a.4 DQ a.5 ------- Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ 3.1.3. Phương pháp lập trình: Khác với phương pháp đi ều khi ển c ứng, trong h ệ th ống đi ều khi ển có lập trình, cấu trúc b ộ đi ều khi ển và cách đ ấu dây đ ộc l ập v ới ch ương trình. Chương trình định nghĩa ho ạt đ ộng đi ều khi ển đ ược vi ết nh ờ s ự tr ợ giúp của một máy tính. Để thay đổi ti ến trình đi ều khi ển, ch ỉ c ần m ột thay đ ổi n ội dung b ộ nh ớ điều khiển, chứ không c ần thay đ ổi cách n ối dây bên ngoài. Qua đó, ta th ấy được ưu điểm của phương pháp đi ều khi ển l ập trình so v ới ph ương pháp điều khiển cứng. Do đó, ph ương pháp này đ ược s ử d ụng r ất r ộng rãi trong lĩnh vực đi ều khi ển vì nó m ềm d ẻo. Ngôn ng ữ l ập trình s ử d ụng là ngôn ng ữ LAD. Hình 3.4: Phương pháp lập trình PLC. Khóa luận tốt nghi ệp Trần Xuân Diệu Nguy ễn Qu ốc Đ ạt ____________________________________________________________________________________________________________________ 3.2. Servo Pack: 3.2.1. Tổng quan về Servo Pack: Hình 3.5: Các kết nối tổng quan c ủa servo pack. Động cơ Servo là một trong nh ững dòng đ ộng c ơ ph ổ bi ến và th ường được dùng trong các máy c ắt cnc th ời đi ểm hi ện nay r ất nhi ều nh ờ vào hi ệu suất làm vi ệc và kh ả năng làm vi ệc chính xác cũng nh ư t ự đ ộng hoàn toàn được lập trình bằng máy tính, do đó đ ộng c ơ SERVO đang d ần thay th ế đ ộng cơ thường trong các ngành công nghi ệp. Đ ộng c ơ SERVO là m ột trong nh ững bộ phận quan trọng của máy CNC. Động cơ Servo là những h ệ h ồi ti ếp vòng kín. Tín hi ệu ra c ủa đ ộng c ơ được nối với một mạch điều khi ển. Khi đ ộng c ơ quay, v ận t ốc và v ị trí sẽ đ ược hồi tiếp về mạch đi ều khi ển này. N ếu có b ất kì lý do nào ngăn c ản chuy ển động của động cơ, c ơ cấu hồi ti ếp sẽ nh ận đ ược tín hi ệu là ch ưa đ ạt đ ược v ị
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan