TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬTLÝ TỰ TRỌNG Khoa Điện_Điện Tử  ĐỒ ÁN TRANG BỊ ĐIỆN THI CƠNG MƠ HÌNH TỦ ĐIỀU KHIỂN CNC GVHD: Thầy : Nguyễn Minh Đức A Cơ : Nguyễn Thùy Linh Lớp 12CĐ-Đ2 Nguyễn Ngọc Tài Nguyễn Hồng Phát Kim Thanh Tùng Nguyễn Thanh Quyền Phạm Nhàn Tp HCM, Ngày 14 Tháng 12 Năm 2014 MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, hệ thống điện ngày trở nên phổ biến: từ ứng dụng đơn giản điều khiển chốt đèn giao thơng định thời gian, đếm sản phẩm dây truyền sản xuất, điều khiển tốc độ động điện chiều, thiết kế biển quảng cáo dùng led ma trận, … đến ứng dụng phức tạp hệ thống điều khiển robot, kiểm sát nhà máy hệ thống kiểm sát máy lượng hạt nhân Các hệ thống tự động trước sử dụng nhiều cơng nghệ khác hệ thống tự động hoạt động ngun lý khí nén, thuỷ lực,role điện, mạch điện tử số, … thiết bị, hệ thống có chức xử lý mức độ tự động thấp so với hệ thống tự động đại xây dựng tảng hệ thống điện Với mong muốn giới thiệu ứng dụng hệ thống điện đời sống đại để người biết đến vài ứng dụng cụ thể hệ thống điện,nhóm chúng em tìm hiểu chọn “thi cơng mơ hình tủ điều khiển CNC” Trong phần “Đồ Án Mơn Học này” , vấn đề trọng nhóm phương pháp hướng tới mơ hình điều khiển tủ điện máy CNC Với kiến thức nhiều mặt hạn chế thời gian khơng nhiều nên đồ án nhóm em khơng thể tránh khỏi sai sót mặt hình thức nội dung kiến thức q trình làm.Vậy nên nhóm em mong nhận hướng dẫn góp ý thầy, bạn để mơ hình đồ án hồn thiện Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy, hướng dẫn bạn dành thời gian giúp đỡ nhóm hồn thành mơ hình Nhóm em xin chân thành cảm ơn ! I Phần giới thiệu Thực trạng vấn đề nghiên cứu Như biết thìtrong nhà máy sản xuất, điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng Các cấu tự động CNC điều khiển động bước vận hành thơng qua máy tính có nhiều lợi ích như: tự động hóa sản xuất, độ linh hoạt cao, độ xác lặp lại cao sản phẩm.Từ góp phần mang lại hiệu cao cho q trình sản xuất mặt số lượng lẫn chất lượng • Lý chọn đề tài Như nhóm giới thiệu máy CNC có nhiều lợi ích Vậy nên theo nhóm chúng em sinh viên từ ghế nhà trường cần phải tiếp xúc thực hành nhiều với máy CNC Nhưng theo tìm hiểu nhóm số lượng tủ để sinh viên thực hành với loại máy hạn chế Vậy nên nhóm chúng em chọn đề tài thi cơng lắp đặt tủ điện CNC điều khiển mơ hình máy phay • Mục tiêu nghiên cứu:  Tạo tủ CNC điều khiển mơ hình máy tiện để tăng thêm thiết bị cho sinh viên thực hành  -Qua thi cơng nhóm học hỏi thêm kinh nghiệm từ thầy bạn bè để nâng cao thêm tay nghề • • Đối tượng nghiên cứu khách thể  Đối tượng nghiên cứu • Lắp đặt đấu dây thiết bị điện vào tủ kết hợp với mạch điện tử thơng qua máy tính để điều khiển mơ hình máy phay CNC • Mơ hình máy tiện gồm có: trục X, Y, Z động trục (A)  Khách thể nghiên cứu • Nhóm thi cơng lắp đạt mơ hình CNC chúng em bạn sinh viên khoa Điện-Điện Tử Nhiệm vụ nghiên cứu -Lắp đặt thiết bị điện đấu dây thiết bị tủ -Lắp thêm mạch điện tử kết hợp với thiết bị điện để điều khiển mơ hình máy tiện CNC -Kết hợp với máy tính để điều khiển trục X, Y, Z động trục mơ hình máy tiện CNC • Danh mục tài liệu tham khảo -Tài liệu điều khiển máy CNC - Wed: http://timtailieu.vn/tai-lieu/dai-cuong-ve-cnc-36219/ - Wed:http://tailieu.vn/tag/may-cnc.html • • Phương pháp nghiên cứu -Dựa tài liệu giáo trình kỹ thuật mạch điện tử, điện cơng nghiệp, tài liệu hướng dẫn sử dụng mơ hình kèm theo, số thơng tin thu thập internet -Dựa vào hướng dẫn thầy cơ, tham khảo ý kiến ban bè Kế hoạch thực Nội dung thực Thời gian thực Kết đạt 1/ Tìm hiểu tủ điều Từ ngày 13/10/2014 Hiểu cỏ hệ thống khiển CNC, chuẩn bị đến 20/10/2014 CNC thơng qua tư liệu tài liệu cần thiết để thi giáo viên hướng dẫn cơng • 2/ Chuẩn bị linh kiện Từ ngày 21/10/2014 cần thiết để thi cơng lắp đến 23/10/2014 đặt tủ điều khiển CNC (có thể bổ sung thêm q trình thi cơng) Các thiết bị dùng để thi cơng : CB, cầu chì, rơle trung gian, contactor, ngn DC, máy biến áp, quạt, cầu diode, dây điện 3/ Chuẩn bị tủ,thi cơng Từ ngày 24/10/2014 Hồn thành phận phận cần thiết để đến 30/10/2014 bên bên ngồi tủ để lắp lắp thiết bị vào tủ đặt thiết bị 4/ Thi cơng lắp đặt Từ ngày 2/11/2014 thiết bị điện vào tủ đến ngày 25/11/2014 dây theo sơ đồ ngun lý Các thiết bị thi cơng lắp đạt vào tủ hồn thành việc đấu dây thiết bị theo sơ đồ ngun lý 5/ Kiểm tra thiết bị Từ ngày 27/11/2014 Cấp nguồn kiểm tra áp, chỉnh tủ cách đấu dây đến ngày 30/11/2014 sửa lại số thiết bị cách đấu dây Hồn thành việc đấu dây thiết bị tủ 6/ Lắp đặt thêm mạch điện tử để điều khiển trục X, Y, Z trục mơ hình máy tiện CNC 7/ Điều khiển máy tính cho mơ hình máy tiện CNC hoạt động Từ ngày 4/12/2014 Kiểm tra mạch điện tử đến ngày 12/12/2014 (được GVHD cấp mạch): mạch giao tiếp với máy tính, mạch ĐC bước Hồn thành việc lắp đặt mạch điện tử vào tủ Từ ngày 12/12/2014 Mơ hình máy phay hoạt động đến ngày 13/12/2014 với trục X, Y, Z động trục Tất trục chạy thuận ngược 8/ Tổng hợp kết Viết Ngày 13/12/2014 đến báo cáo bảo vệ đồ án ngày 29/12/2014 II Sơ đồ ngun lý làm việc W 11 + Sơ đồ 24V 25A - 50Hz ~220V QS2 L N QF1 25A QS1 25A CC5 PE 3A 13 KA0 KM0 KA1 d Đ1 f Đ2 QS4 5A U21A CC2 U21 KA7 KM0 KM0 KA0 10 ĐC U2 M2 L START 11 M1 STOP M2 KA0 SƠ ĐỒ CẤP NGUỒN DC CHO DRIVER DC VÀ ĐỘNG CƠ BƠM NƯỚC A2 DC24V 12 v Driver DC ~220V KA0 10 QS6 1A R3 R2 14 W SƠ ĐỒ CẤP NGUỒ N DC CHO PISTO N VÀ ĐÈN CHIẾ USÁN G SƠ ĐỒ ĐIỀ U KHI ỂN MÂ M CẶP VÀ QU ẠT 10 Bảng giá trị IC IR2184 26 Dùng nguồn 12V cấp vào chân Vcc nguồn 5V cấp cho chân IN Sơ đồ mạch khảo sát IC IR2184 Khảo sát mức logic chân IN, SD , HO LO ta kết Bảng kết khảo sát mức logic 27 Nhận xét:  Ngõ HO mức LO mức hai ngõ vào IN ngõ vào SD mức  Ngõ LO mức HO mức ngõ vào IN mức ngõ vào SD mức Qua kết khảo sát quan hệ ngõ vào ngõ IC IR2184 ta rút kết luận để điều khiển motor DC sau:  Chỉ cần cố định chân SD =1 điều khiển chân IN=0 hay IN=1 ta điều khiển đảo chiều động DC  Có thể dùng mạch tạo xung điều khiển ngõ vào IC IR2184 Ngõ HO LO IC IR2184 ta đưa qua cầu H để điều khiển motor 28 Cầu H PIC 18F4550 29 30 31 32 33 34 Sơ đồ ngun lý mạch giao tiếp máy tính qua PIC 15F4550 35 Mạch in sơ đồ ngun lý dung PIC 18F4550 36 37 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 38 ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 39 ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 40 [...]... (U21A,U2) đóng lại vào động cơ bơm nước M2 hoạt động, ngắt kết nối KA7 (W,41), động cơ M2 ngừng hoạt động • Sơ đồ cấp nguồn DC cho piston và đèn chiếu sáng:  Với QS1 đã đóng trước đó máy biến áp 22 0V biến đổi điện áp từ giá trị 22 0V thành 12V ,24 V Đóng CB QS5 ( 32, 33) ở vị trí ON, điều khiển máy tính cấp nguồn cho cuộn dây rơle trung gian KA14(W,08), tiếp điểm thường hở KA14 (33,33A) đóng lại dòng điện. .. vào một máy tính Các máy CNC có thể phân chia theo loại và theo hệ thống điều khiển: • • • • 2 Theo loại máy: được chia theo tên của các máy công cụ truyền thống như máy khoan CNC, máy mài CNC, máy tiện CNC, Theo hệ thống điều khiển: gồm 3 loại:  Các máy điều khiển tới điểm  Các máy điều khiển đường hay đoạn thẳng  Các máy điều khiển theo biên dạng Ưu điểm cơ bản của máy CNC  Độ chính xác làm... giữa ngõ vào và ngõ ra của IC IR2184 ta rút ra được kết luận để điều khiển motor DC như sau:  Chỉ cần cố định chân SD =1 và điều khiển chân IN=0 hay IN=1 thì ta có thể điều khiển đảo chiều động cơ DC  Có thể dùng mạch tạo xung điều khiển ngõ vào của IC IR2184 Ngõ ra HO và LO của IC IR2184 ta đưa qua cầu H để điều khiển motor 28 Cầu H 6 PIC 18F4550 29 30 31 32 33 34 Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp máy... Contactor KM3: Dùng để điều khiển động cơ (M3) quay nghịch  MBA 25 0VA: Dùng để thay đổi điện áp từ giá trị 22 0v sang 12V, 24 V  Piston YV1,YV2: dùng để đóng mở cửa máy CNC 12    Cầu chỉnh lưu: Dùng để chỉnh lưu cấp điện 1 chiều cho piston Diode: Dùng để chỉnh lưu cho đèn chiếu sáng cục bộ Nguồn 24 VDC: Dùng để cấp nguồn DC 24 V cho các relay trung gian và mạch driver DC Sơ đồ cấp nguồn DC cho Driver... cấp điện cho cuộn dây KM0( 12, 4), KM0( 12, 4 ) có điện, tiếp điểm thường hở KM0(18,19 ) đóng lại, đồng thời tiếp điểm thường hở KM0(13,14) đóng lại kết hợp với QS2 đã đóng trước đó cấp điện 1 chiều DC24V cho Driver DC Điều khiển máy tính thông qua mạch giao tiếp và Driver DC điều khiển động cơ trục chính DC hoạt động quay thuận, quay ngược • Động cơ bơm nước: đóng CB QS6(3,U21A) ở vị trí ON, điều khiển. .. đóng lại dòng điện chạy qua tiếp điểm thường đóng KM3(31,11) đồng thời cấp điện cho cuộn dây KM2 (11,4 ), cuộn dây KM2 (11,4 ) có điện, tiếp điểm thường đóng KM2(30,10 ) mở ra khóa chéo không cho dòng điện chạy qua KM3(10,4 ) lúc này đồng thời 2 tiếp điểm chính KM2(VW,V3 ), (U31,U3 ) đóng lại động cơ trục chính quay thuận, ngắt kết nối điều khiển cấp nguồn KA4(W,38 ), cuộn dây KM2(10,4 ) mất điện, tiếp... quay theo chiều kích âm dương 22 23 Sơ đồ mạch driver động cơ bước 24 5 IR2184 Sơ đồ chân của IC IR2184 Sơ đồ khối cấu tạo bên trong của IC IR2184 25 Bảng giá trị về IC IR2184 26 Dùng nguồn 12V cấp vào chân Vcc và nguồn 5V cấp cho chân IN Sơ đồ mạch khảo sát IC IR2184 Khảo sát mức logic ở các chân IN, SD , HO và LO ta được kết quả Bảng kết quả khảo sát mức logic 27 Nhận xét:  Ngõ ra HO ở mức 1 và LO... ngược Ngắt kết nối điều khiển cấp nguồn KA5(W,39 ) ,cuộn dây KM3(10,4 ) mất điện, tiếp điểm thường đóng KM3(31,11 ) đóng lại đồng thời 2 tiếp điểm chính KM3(VW,W3 ), (U31,U3 ) hở ra động cơ ngừng  Đóng CB QS7(3,U4A) ở vị trí 7 quạt gió chạy 14 II Sơ lược về CNC, động cơ bước và các IC mạch điều khiển 1 Giới thi u chung về máy CNC CNC (computer numerical control) là một hệ thống điều khiển NC có thể lập... đèn chiếu sáng cục bộ (33B,34),đèn sáng  Cấp nguồn 24 V, dòng điện chạy qua cầu điôt Đóng CB QS8(41, 42 ) ở vị trí ON, điều khiển máy tính cấp nguồn cuộn dây rơle trung gian KA8(W, 02) , tiếp điểm thường hở KA8 ( 42, 43) đóng lại tác động piston YV1 mở cửa cho máy tiện (CNC) , khi cấp nguồn cho cuộn dây rơle trung gian KA9(W,03) tiếp điểm hở KA9( 42, 44) đóng lại tác động piston YV2, lúc này máy tiện CNC đóng... lúc này máy tiện CNC đóng cửa hoạt động • Sơ đồ điều khiển mâm cặp và quạt:  Nhấn nút thường hở ON(7,10) cuộn dây QM1 có điện, dòng điện đi từ 3=>CC6=>OF(5,7)=>ON(7,10)=> cuộn dây QM1=>4 tiếp điểm hở của • 13 contactor QM1(7,10) đóng lại duy trì dòng điện qua cuộn dây QM1, 3 tiếp điểm thường hở chính QM1(U32A, U 32) , (U 32, U31),(4,VW ) đóng lại  -Điều khiển máy tính cấp nguồn cho rơle trung gian KA4(W,38)