Tài liệu Thiêt kê dây chuyên sản xuấtt kem chuôi đông lạnh ( bộ phận băng tải, cơ cấu cấp liệu,cơ cấu cắt phân cỡ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ðẠI HỌC THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT KEM CHUỐI ðÔNG LẠNH ( BỘ PHẬN BĂNG TẢI, CƠ CẤU CẤP LIỆU,CƠ CẤU CẮT PHÂN CỠ) Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN KS.Dương Kỳ Lân Nguyễn Thanh Ngọc (MSSV:1040330) Ngành: cơ khí - Khoá 30 Thaùng 12/2008 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp Lời Cảm Tạ ðể ñược nhận làm và hoàn thành ñề tài trên em chân thành biết ơn quý Thầy Cô và Trường ðẠI HỌC CẦN THƠ ñã giúp ñỡ và tạo ñiều kiện cho em hoàn thành luận văn Em chân thành biết ơn Thầy Dương Kỳ Lân ñã tận tình giúp ñỡ em trong suốt hóa trình làm luận văn Em chân thành cám ơn các bạn ñã giúp ñỡ em trong suốt thời gian qua ñể em hoàn thành luận văn tôt nghiệp của mình. Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Nguyễn Thanh Ngọc 1 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY TRUYỀN TỰ ðỘNG I.1 Vai trò và nhiệm vụ của ñiều khiển tự ñộng trong cuộc sống và trong nền sản xuất công nghiệp. I.1.1 Vai trò: ðiều khiển tự ñộng ñóng một vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của khoa học và kỹ thuật. Lĩnh vực này phổ biến khắp nơi, từ hệ thống ñiều khiển ngoài không gian, máy bay, xe hơi ….ñến các qui trình sản xuất và cả trong cuộc sống hàng ngày như ñiều khiển nhiệt ñộ, các thiết bị trong phòng …..việc áp dụng ñiều khiển sẽ thúc ñẩy mạnh mẽ hơn sự phát triển của nền kinh tế quốc dân, nâng cao ñời sóng vật chất và văn hoá xã hội. Công nghệ tự ñộng hoá ñược xem là một mũi nhọn trong lĩnh vực kỹ thuật. Ngày nay, nó ñã trở thành một tất yếu cho sự phát triển kinh tế. Công nghệ tự ñộng luôn ñược phát triển với trình ñộ ngày càng cao, tạo tiền ñề cho các ngành Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu khoa học kkhác phát triển. Và chính sự tương hổ này ñã ñem lại những thành tựu kỹ thuật ñáng kể cho xã hội chúng ta.Ứng dụng công nghệ tự ñộng là tiếp thu và cải tạo những thành tựu khoa học kỹ thuật trên thế giới nhằm ñáp ứng nhu cầu phát triển vững chắc trong công cuộc ñổi mới nền kinh tế ñất nước theo hướng công nghiệp hoá, hiện ñại hoá . I.1.2 Nhiệm vụ: Việc áp dụng ñiều khiển tự ñộng trong các qui trình sản xuất, tức là việc thay thế lao ñộng chân tay bởi máy móc nhằm thực hiện nhanh chóng các công việc nặng nhọc nguy hiểm. Trong ñiều kiện sản xuất tự ñộng, con người chỉ có nhiệm vụ ñiều chỉnh, theo dõi và giữ gìn máy móc làm việc ở trạng thái bình thường. Do ñó việc áp dụng ñiều khiển tự ñộng sẽ giảm sức lao ñộng của con người, kể cả sự nguy hiểm ñến tính mạng trong quá trình làm việc, nhất là làm trong môi trường công nghiệp… Từ ñó làm tiền ñề cho sự ñáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của xã hội. Nguyễn Thanh Ngọc 2 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp I.2 Tự ñộng học là gì? Tự ñộng học là ngành khoa học chuyên nghiên cứu những qui luật chung ñể hình thành các hệ thống tự ñộng và phần tử tự ñộng , ñiều khiển các quá trình xảy ra trong thiên nhiên, trong cuộc sống xã hội mà không có sự tham gia trực tiếp của con người. Tự ñộng học phát triển chủ yếu vào lĩnh vực vật lý của hoạt ñộng con người, vào việc thay thế một phần chức năng của con người trong sinh hoạt và trong sản xuất. I.3:Tổng quan về PLC ứng dụng PLC vào ñiều khiển các quá trình. I.3.1: Giới thiệu tổng quan về PLC: - Lịch sử ra ñời và phát triển: tự ñộng ngày càng ñóng vai trò quan trọng trong ñời sống và công nghiệp. Ngày nay, ngành tự ñộng ñã phát triển ñến trình ñộ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết ñiều khiển tự ñộng, tiến bộ của những ngành khác như ñiện tử, tin học…Nhiều hệ thống ñiều khiển ñã ra ñời, những phát triển mạnh Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu và có khả năng phục vụ rộng là bộ ñiều khiển PLC. - Khái niệm bộ ñiều khiển lập trình PLC là ý tưởng của nhóm kỹ sư hãng General Motor vào năm 1968, và họ ñã ñề ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm ñáp ứng những yêu cầu ñiều khiển như sau:
 Dễ lập trình và thay ñổi chương trình ñiều khiển, sử dụng thích hợp trong các nhà máy công nghiệp.
Cấu trúc dạng Module dễ mở rộng, dễ bảo trì và sửa chữa.
ðảm bảo ñộ tin cậy trong môi trường sản xuất của nhà máy công nghiệp.
 Sử dụng các linh kiện bán dẫn nên phải có kích thước nhỏ gọn hơn mạch Rơle mà chức năng vẫn tương ñương.
 Giá cả cạnh tranh.. Nguyễn Thanh Ngọc 3 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp Những chỉ tiêu này ñã tạo ñược sự quan tâm của những kỹ sư thuộc nhiều ngành nghiên cứu khả năng ứng dụng PLC trong công nghiệp. Các kết quả nghiên cứu ñã ñưa ra thêm một số các chỉ tiêu cần phải có trong chức năng của PLC: I.3.2 Về phần mềm: Từ các lệnh logic ñơn giản ñược hỗ trợ thêm các lệnh về tác vụ ñịnh thì, tác vụ ñếm. Sau ñó là các lệnh về xử lý toán học, xử lý bản giữ liệu, xử lý xung ở tốc ñộ cao, tính toán số liệu thực 32 bít, xử lý thời gian thực, ñọc mã vạch… I.3.3 Về phần cứng :
 Bộ nhớ lớn hơn.
 Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn.
 Nhiều loại modunle chuyên dùng hơn. Trung tâm Học liệu ĐH CầncóThơ @ ñiều Tàikhiển liệucác học cứu ðến năm 1976 thì PLC khả năng ngõtập vào, và ngõ nghiên ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông(khoảng 200mét) Sự gia tăng những ứng dụng của PLC trong công nghiệp ñã thúc ñẩy các nhà sản xuất hoàn chỉnh kỹ thuật của các họ PLC với mức ñộ khác nhau về khả năng tốc ñộ xử lý và hiệu xuất. Các họ PLC phát triển từ loại làm việc ñộc lập, chỉ với 20 ngõ vào/ra và dung lượng bộ nhớ chương trình khoảng 500 bước, ñến các họ PLC có cấu trúc module nhằm làm dễ dàn hơn cho việc mở rộng thêm chức năng chuyên dùng như:    
 Xử lý tín hiệu liên tục.
 ðiều khiển ñộng cơ servo, ñộng cơ bước.
Truyền thông.
Bộ nhớ mở rộng. Nguyễn Thanh Ngọc 4 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp Với cấu trúc module cho phép mở rộng hay nâng cấp một hệ thống ñiều khiển PLC với chi phí và công sức thấp nhất. Riêng nước ta, hàng rào thuế quan khu vực ñang dần dần ñược loại bỏ, kinh tế mở cửa hợp tác với nước ngoài. Trước tình hình ñó, nền kinh tế sẽ gặp không ít khó khăn vì còn khá nhiều dây chuyền công nghệ lạc hậu. Nhà nước cần phải chú trọng ñến những ứng dụng và phát triển của tự ñộng trong sản xuát công nghiệp, nhằm nâng cao công suất, chất lượng sản phẩm, cũng như giá thành sản phẩm hạ. Một trong những phương án tốt nhất và ñược sử dụng rộng rãi ngày nay là thay thế những công nghệ cũ bằng những hệ thống ñiều khiển tự ñộng dùng PLC. I.4 .Khái quát về bộ lập trình PLC: Trong kỹ thuật tự ñộng, ñiều khiển ñược chia làm hai loại: ñiều khiển bằng dây nối, và ñiều khiển bằng bộ lập trình PLC. I.4.1. ðiều khiển bằng dây nối: Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Các bộ ñiều khiển ñược gọi là bộ ñiều khiển dây nối nếu các phần tử chuyển mạch của nó ñược nối với nhau bằng dây dẫn cố ñịnh một cách vĩnh viễn. Trong ký hiệu trên, ñó là bộ ñiều khiển bằng dây nối dùng ñể kết nối các nút nhấn và các phần tử chuyển mạch là các tiếp ñiểm với nhau bằng dây dẫn song song hoặc nối tiếp. Các công tắc và tiếp ñiểm ñược sắp xếp với nhau khi ta ñã biết rõ chức năng mà bộ ñiều khiển cần thực hiện, tức phải biết rõ sơ ñồ nguyên lý và vị trí khi tiến hành ñấu dây. Mặt khác, khi muốn thay ñổi chức năng của bộ ñiều khiển ta phải thay ñổi cấu cũng như sơ ñồ ñấu dây. ðối với những mạch ñiện lớn phức tạp thì sự ñấu dây trở nên rất khó khăn và dễ bị sai sót. Ngoài ra trong cách dùng này cần tốn nhiều linh kiện như: rờle trung gian, rờle thời gian, bộ ñếm…. Nguyễn Thanh Ngọc 5 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp I.4.2. ðiều khiển dùng PLC: PLC là từ viết tắc của Programmable Logical Controller(chương trình ñiều khiển có lập trình), chương tình này ñược lưu trữ trong bộ nhớ Rom và ñược nạp vào thông qua máy vi tính cá nhân. Trong PLC chức bộ ñiều khiển cần thực hiện sẽ ñược xác ñịnh bởi một chương trình, chương trình này ñược nạp vào bộ nhớ PLC. Khi ñó PLC sẽ thực hện quá trình ñiều khiển dựa vào chương trình ñã ñược nạp sẵn. Cấu trúc và sơ ñồ ñấu dây của bộ ñiều khiển không phụ thuộc vào chức năng hay quá trình hoạt ñộng. Tất cả các linh kiện cần thiết cho việc thiết kế mạch ñiều ñược lập trình sẵn trong bộ PLC: sensor, công tắc, nút nhấn, tế bào quang ñiện, tất cả các cơ cấu chấp hành như cuộn dây ñèn tín hiệu, bộ ñịnh thì, rờle trung gian,…ñều ñược nối vào PLC. muốn thay ñổi Cần hay mởThơ rộng chức năngliệu của qui trình công ta chỉ cần Trung tâmNếu Học liệu ĐH @ Tài học tập vànghệ nghiên cứu thay ñổi chương trình bên trong bộ PLC. ðiều này rất tiện ích cho các kỹ sư thiết kế. I.4.3. Những ưu ñiểm kỹ thuật của bộ ñiều khiển PLC: Chỉ tiêu so Role Mạch số Máy tính PLC Giá thành Khá thấp Thấp Cao Thấp Kích thước vật Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh sánh lý Tốc ñộ ñiều khiển Nguyễn Thanh Ngọc 6 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Khả năng Luận văn tốt nghiệp Rất tốt Tốt Khá tốt Tốt Mất thời gian Mất thời gian Lập trình Lập trình thiết kế và lắp thiết kế tốn thời gian và lắp ñặt và phức tạp ñơn giản Có Có Khá ñơn Rất ñơn giản giản Kém Tốt chống nhiễu Lắp ñặt ñặt Khả năng ñiều khiển các tác Không có Có Rất khó Khó Kém Kém vụ phức tạp Thay ñổi nâng cấp và ñiều khiển Công tác bảo Trung tâm Học trì liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Theo bảng so sánh ta nhận thấy ñược bộ ñiều khiển lập trình PLC với những ưu ñiểm về phần cứng và phần mềm có thể ñáp ứng ñược hầu hết các yêu cầu chỉ tiêu trên. Mặt khác, PLC có khả năng kết nối mạng và kết nối các thiết bị ngoại vi rất cao giúp cho việc ñiều khiển ñược dễ dàng I.4.4 Phạm vi ứng dụng PLC Dùng ñể ñiều khiển Robot: ví dụ như gấp phôi từ băng tải bỏ qua bàn gia công của máy CNC, hay ñiều khiển Robot ñưa vật liệu thiết bị vào băng tải, thực hiện các công việc ñóng hộp, dán tem nhãn…. Ngoài ra, PLC có thể ứng dụng ñể giám sát các quá trình tronh các nhà máy mạ, dây cuyền lắp ráp các linh kiện ñiện tử, dây chuyền kiểm tra sản phẩm…bằng các sensor, công tắc hành trình. Nguyễn Thanh Ngọc 7 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp I.5 Ứng dụng PLC trong các lĩnh vực Cấu trúc phần cứng PLC họ FX của hãng MITSUBISHI Cấu trúc của PLC ñược phân thành các thành phần như sau: I.5.1. ðơn vị ñiều khiển trung tâm ( CPU : Central Processing Unit ) Là bộ vi xử lý thực hiện các lệnh trong bộ nhớ chương trình. Nhập dữ liệu ở ngõ vào, xử lý chương trình, nhớ chương trình, xử lý các kết quả trung gian và các kết quả này ñược truyền trực tiếp ñến cơ cấu chấp hành ñể thực hiện chương trình xuất dữ liệu ra các ngõ ra. I.5.2 Bộ nhớ (Memory) : Dùng ñể chứa chương trình số liệu, ñơn vị nhỏ nhất là bít. Bộ nhớ là vùng nắm giữ hệ thống ñiều hành và vùng nhớ của người sử dụng( hệ ñiều hành là một phần Trung tâm liệu Thơ @ Tài liệu mềmHọc hệ thống màĐH nó kếtCần nối PLC ñể PLC thực sự hoạthọc ñộng tập ñược).và nghiên cứu Có nhiều loại bộ nhớ khác nhau. ðể PLC có thể hoạt ñộng ñược, cần thiết phải có bộ nhớ ñể lưu trữ chương trình. ðôi khi cần mở rộng bộ nhớ ñể thực hiện các chức năng khác như: _ Vùng ñệm tạm thời lưu trữ trạng thái của các kênh xuất-nhập ñược gọi là RAM xuất - nhập. _ Lưu trữ tạm thời các trạng thái của các chức năng bên trong: các bộ ñịnh thì( Timer), các bộ ñếm(Counter), các rờle. Nguyễn Thanh Ngọc 8 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp Bộ nhớ gồm các loại sau ñây: I.5.2.1) Bộ nhớ chỉ ñọc (ROM : Read Only Memory) ROM không phải là bộ nhớ khả biến, nó có thể lập trình chỉ ñược một lần. Do ñó nó không thích hợp cho việc ñiều khiển “ mềm” của PLC, và nó ít phổ biến so với các loại bộ nhớ khác. I.5.2.2) Bộ nhớ ghi-ñọc (RAM : Random Access Memory) Bộ nhớ của PLC là CMORAM, tiêu tốn năng lượng khá ít, và ñược cấp pin dự phòng khi mất nguồn. Nhờ ñó dữ liệu sẽ không bị mất. I.5.2.3) Bộ nhớ chỉ ñọc chương trình xoá ñược(EPROM : Erasable Programmable Read Only Memory) EPROM lưu trữ dữ liệu giống như ROM, tuy nhiên nội dung của nó có thể Trung tâm Cần của Thơ @ngoại. Tài Khi liệuñóhọc tậplạivà nghiên cứu ñượcHọc xoá ñiliệu nếu bịĐH ảnh hưởng tia tử phải viết chương trình cho bộ nhớ. I.5.2.4) Bộ nhớ chỉ ñọc chương trình xoá ñược bằng ñiện (EEPROM : Electric Erasable Programmable Read Only Memory) Nội dung trên EEPROM có thể bị xoá và lập trình bằng ñiện, tuy nhiên chỉ giới hạn một số lần nhất ñịnh. I.5.3. Các Module xuất - nhập ( Input – Output ) : Khối xuất nhập ñóng vai trò là mạch giao tiếp giữa vi mạch ñiện tử bên trong PLC với mạch ngoài. Module nhập nhận tín hiệu từ sensor và ñưa vào CPU, module xuất ñưa tín hiệu ñiều khiển từ CPU ra cơ cấu chấp hành. Mọi hoạt ñộng xử lý tín hiệu từ bên trong PLC có mức ñiện áp từ 5-15 VDC, trong khi tín hiệu bên ngoài có thể lớn hơn nhiều. Ta có nhiều loại ngõ ra như: ngõ ra dùng role, ngõ ra dùng transitor, ngõ ra dùng triac. Nguyễn Thanh Ngọc 9 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp I.5.4. Hệ thống BUS: là hệ thống tập hợp một số dây dẫn kết nối các module trong PLC gọi là BUS, ñây là tuyến dùng ñể truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều tín hiệu song song. I.6 Sơ ñồ khối của dây chuyền sản xuất kem chuối Căt ñịnh lượng kem Chiết lần 1 Ép chuối Phã mặt lần 1 Dán màng Rắc ñậu phọng Phã mặt lần 2 Chiết kem lần 2 I.7 Nguyên lý hoạt ñộng của dây chuyền Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Chuối ñược bóc võ và ñược công nhân ñưa qua dao cắt ñịnh lượng,cấp nguồn cho dây chuyền hoạt ñộng,chuối ñược cắt ñúng phân cỡ. Sau khi cắt xong chuối ñược ñặc lên khuôn ép và ñi tới vị trí ép.khi ñi tới vị trí ép cảm biến phát hiện khuôn ñóng mạch khí nén làm việc. ðồng thời lúc ñó các cơ cấu chiết kem, rắc ñậu phọng,phã mặt, dán màng cùng hoạt ñộng và làm việc với một chu kỳ nhất ñịnh. Hóa trình ñược lặp lại khi băng tải ñưa khuôn tới và cảm biến phát hiện ñóng mạch cho các khâu làm việc. Nguyễn Thanh Ngọc 10 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp I.8 Sơ ñồ mạch ñiều khiển của dây chuyền I00 Nguon I01 M00 M 00 M00 I02 Chiet kem Q08 I03 Q00 I04 Q00 I02 Q01 Q01 M00 Ep kem I05 I06 Q02 I07 I05 Q02 Q03 Q03 I09 I08 Q04 Q04 M00 I10 Dan mang I11 Q05 I12 Q05 I10 Q06 Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Q06 I13 I12 Q07 Q07 Ghi chú: I00, I01 : nút ấn I02, I04, I05, I07, I08, I09, I10, I12 : công tắc hành trình I03, I06, I11, I13 : cảm biến Q00, Q01, Q02, Q03, Q04, Q05, Q06 : van từ 3/2 Q07 : ñộng cơ cấp màng dán Q08 : ñộng cơ chạy băng tải Nguyễn Thanh Ngọc 11 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN BỘ PHẬN DẪN ðỘNG II.1 Tính toán chọn băng tải. Băng tải dùng ñể vận chuyển vật liệu vụng dạng hạt, viên nhỏ,….Trong băng tải bộ phận kéo căn cũng là bộ phận làm việc chính của băng, nó gồm một dãy băng ñược vòng qua hai tang ñược ñặt ở hai ñầu, một tang dẫn và một tang kéo. Băng ñược ñỡ bởi các con lăn quay quanh trục nhờ vào ổ bi. Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Hình xích tải 1 Tải xích ñược dập bằng thép C40 hay C45, có giới hạn bền kéo σ bk = 570- 600N/mm2. Các má xích liên kết với nhau bằng chốt xích( ắc xích). Tuỳ theo tải trọng, xích có thể có một dãy, hai dãy hoặc nhiều hơn. Nguyễn Thanh Ngọc 12 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp Hình xích tải 2 So với băng tải thì xích tải cho phép kẹp chặt các yéu tố mang vật và truyền lực tốt hơn, chắc chắn hơn, ít bị dãn. Nhưng nhược ñiểm là có nhiều khâu khớp nên cần phải ñược chăm sóc, bôi trơn thường xuyên. Vận tốc của xích cũng bị giới hạn từ 0,6-1,0 m/s. Trung tâm Học Cầnchọn Thơ liệu nghiên cứu Kích liệu thước ĐH xích ñược theo@ tiêuTài chuẩn dựa học vào tảitập trọngvà và hệ số an toàn: Trước hết ta cần tính lực kéo lớn nhất trên một bước xích tải: Smax =F> Và: Với : F ms η1η 2 = µN µ.(m1 + m 2 + m3 ).g = η1η 2 η1η 2 Smax .Kx n = 10 vòng/phút => và R=150mm V=157mm/s II.3 Chọn ñộng cơ. ðộng cơ là bộ phận truyền ñộng chính cho các chuyển ñộng của khâu, khớp. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại ñộng cơ như ñộng cơ không ñồng bộ ba pha, ñộng cơ không ñồng bộ một pha, ñộng cơ ñiện một chiều ….Servo moto là loại ñộng cơ hoạt ñộng có ñộ chính xác cao và ổn ñịnh,loại servo thường sử dụng cho các trục máy CNC. Các ứng dụng servo là ñịnh vị vị trí, ñiều khiển tốc ñộ chính xác, robot, CNC...ðộng cơ servo ñược thiết kế cho những hệ thống hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu ra của ñộng cơ ñược nối với một mạch ñiều khiển. Khi ñộng cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ ñược hồi tiếp về mạch ñiều khiển này. Nếu có bầt kỳ lý do nào ngăn cản chuyển ñộng quay của ñộng cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận thấy tín hiệu ra Nguyễn Thanh Ngọc 16 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp chưa ñạt ñược vị trí mong muốn. Mạch ñiều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch cho ñộng cơ ñạt ñược ñiểm chính xác. Hình ñộng cơ Servo ðộng cơ Servo là loại ñộng cơ bước, hoạt ñộng dưới tác dụng xung rời rạc và kế tiếp nhau. Dưới tác dụng của xung ñộng cơ quay một bước và dừng lại ở vị trí xác ñịnh dưới tác dụng của trường ñiện từ. Bứơc ñược xác ñịnh bởi góc nhỏ nhất giữ hai vị trí ổn ñịnh kề nhau, góc quay này ñược xác ñịnh với số bước trên một vòng. ðộngHọc cơ bước có ĐH thể quay hai chiều tuầnhọc tự tạotập xung. Trung tâm liệu Cần Thơtuỳ @thuộc Tàivào liệu và nghiên cứu Trong quá trình ñiều khiển ñộng cơ bước, ta phải sử dụng bộ ñiều khiển PLC ñể sử lý tín hiệu và ñiều khiển cho ñộng cơ bước. II.3 .1 Cấu tạo: ðộng cơ gồm hai bộ phận chính là roto và stato. - Stato: Gồm 4 cuộn dây quấn trên 8 lõi thép lắp ñều trên chu vi của stato tao thành 4 cặp cực ñể tạo nên lực trường ñẩy nam châm . - Roto ñược tạo nên từ một nam châm vĩnh cửu gồm Z răng xếp sen kẽ lẫn nhau tạo thành Z/2 cặp cực. Nguyễn Thanh Ngọc 17 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp A S B B N A Hình II.3.1 Cấu tạo ñộng cơ bước II.3 .2 Nguyên lý hoạt ñộng: Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu ðộng cơ bước làm việc chung với các vi mạch dùng cho hệ truyền ñộng bước. Vai trò của vi mạch này là dùng ñể chuyển mạch các cuộn dây ñiều khiển của ñộng cơ theo thứ tự và tần số tương ứng với lệnh ñã cho. Vì vậy, góc quay thực của ñộng cơ bước tương ứng với số cuộn dây ñiều khiển ñược chuyển mạch, chiều quay thì tương ứng với thứ tự chuyển mạch và tốc ñộ quay tương ứng với tần số chuyển mạch. ðể ñơn giản, ta xét hoạt ñộng của một ñộng cơ bước nam châm vĩnh cửu 2 pha (ñộng cơ bước 2 pha kiểu tác dụng). Khi ñóng vào pha A một ñiện áp không ñổi thì vectơ từ hoá stato trùng với trục của pha A. Sự tác dụng tương hỗ giữa lực từ hoá stato với từ trường roto sinh ra một mômen ñồng bộ. Khi ñó roto quay ñến vị trí mà ở ñó trục của nó trùng với trục của pha A là pha có dòng ñiện cực ñại . Nguyễn Thanh Ngọc 18 MSSV:1040330 ðẠI HỌC CẦN THƠ Luận văn tốt nghiệp Nếu cắt pha A và ñóng pha B thì vectơ từ hoá quay một góc 900, do ñó momen ñồng bộ roto quay tiếp một góc 900 ( Hình II.3.2.a : b) )tiếp tục ñóng và cắt các pha tiếp theo. (( Hình II.3.2.a : c),d) )ta sẽ thực hiện một chu kỳ hoàn hảo của ñộng cơ bước 2 pha) A1 A1 N S B1 B2 B2 S c) a) A2 A1 B2 b) B1 N S N A2 A1 B1 B2 N d) A2 S B1 A2 Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu Hình II.3.2. a : Vị trí ổn ñịnh của roto khi chuyển mạch các pha a) pha A, b) pha B, c) pha A với cực tính ngược, d) pha B với cực tính ngược. Tóm lại bằng các xung ñiều khiển tác ñộng ñầu vào của bộ chuyển mạch sẽ ñóng vào các cuộn dây ñiều khiển các xung ñiện áp tạo ra từ trường quay theo chu vi stato ở những góc xác ñịnh và sự tác ñộng tương hỗ giữa từ trường roto và từ trường stato sinh ra các mômen ñồng bộ làm quay rôto. Có nhiều cách ñể thực hiện việc chuyển mạch cuộn dây ñiều khiển. Trên hình III.3.2.a trình bày sự chuyển mạch các cuộn dây ñiều khiển theo trình tự A1, B1, A2, B2( số (1),(2) thể hiện sự ñóng pha hướng dương và âm ). Bước của ñộng cơ là 900. Tuy nhiên cũng có thể thực hiện việc chuyển mạch ñồng thời các cuộn dây theo trình tự sau: (A1,B1); (A2,B1);(A2,B2);(A1,B2) Nguyễn Thanh Ngọc 19 MSSV:1040330