Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng Trờng ĐH Nông nghiệp I - 81 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện 4.3 Chơng trình điều khiển Để thiết kế hệ thống điều khiển tự động cắt ống em đã thiết kế hai phần bao gồm: Cơ khí và điện điều khiển Về cơ khí : Để kéo đợc ống nhựa 32 ( thay cho ống thép ở thực tế), em đã dùng hai khối lô kẹp vào ống và các khối lô này đợc truyền động bằng động cơ 220V AC 50 W. Để cắt đợc ống em dùng một dao dạng đĩa quay tròn lắp trên một động cơ 1 chiều 25 W. Ngoài ra còn có các xilanh khí nén dùng để đẩy dao xuống và kẹp chặt ống khi cắt, các xilanh này đợc điều khiển bằng các van thuỷ khí 220 V. Về mạch điều khiển: Mạch điều khiển đợc thiết kế sao cho có thể cắt ống bằng tay thông qua ấn nút bấm hoặc cắt tự động thông qua việc điều khiển của PLC Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng Trờng ĐH Nông nghiệp I - 82 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện 4.3.1 Sơ đồ thuật toán điều khiển a. Đầu vào ra của PLC Đầu vào PLC I0.0 Nút ấn Start I0.1 Tín hiệu từ mạch đo chiều dài I0.2 Giới hạn dới (cắt xong) I0.3 Nút ấn Stop Đầu ra PLC Q0.0 Động cơ băng tải Q0.1 Van cấp khí cho xilanh kẹp chặt ống khi cắt Q0.2 Van cấp khí cho xilanh đẩy dao xuống Q0.3 Động cơ dao cắt Q0.4 Restart mạch đếm Bảng 5. Đầu vào ra PLC Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn Duy Hoµng Tr−êng §H N«ng nghiÖp I - 83 - T§H K46 - Khoa C¬ §iÖn b. S¬ ®å thuËt to¸n ®iÒu khiÓn H×nh 37. ThuËt to¸n ®iÒu khiÓn Start Q0.0=1 Q0.4=1 I0.1=1 Q0.0= 0 Q0.4= 0 Q0.5= 1 Q0.1= 1 Q0.2= 1 Q0.3= 1 I0.2=1 Q0.1= 0 Q0.2= 0 Q0.3= 0 I0.3=1 STOP Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng Trờng ĐH Nông nghiệp I - 84 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện b. Nguyên lý hoạt động của mô hình thực Hình38: Mô hình thực cắt ống Chức năng của từng bộ phận: + Roll giữ ống: Cùng với cặp Roll kéo ống giữ cho ống thẳng + Hộp số động cơ kéo ống: Giảm tốc động cơ kéo ống truyền chuyển động của động cơ kéo ống + Encoder : Khi ống chuyển động làm trục Encoder quay, qua đó Encoder phát xung đa vào mạch đểm + Xilanh kẹp ống: Đẩy hoặc kéo Roll kẹp ống + Xilanh hạ dao : Đẩy hoặc kéo động cơ dao cắt lên xuống ( các Xilanh đợc cấp khí nén từ máy nén khí qua các van điện ) + Giới hạn dới của dao cắt: Đây là một Sensor tiệm cận, giới hạn hành trình dới của động cơ dao cắt Trớc khi cho mô hình làm việc, ống nhựa PVC (thay ống thép) đợc đặt sẵn lên băng tải. Khi ấn nút Start tiếp điểm I0.0 tác động PLC bắt đầu làm việc. Lúc này PLC điều khiển hệ thống làm việc, ngay khi PLC làm việc cổng ra Q0.0 tác động cấp điện cho cuộn hút rơle băng tải đóng điện động cơ kéo ống. PLC duy trì tín hiệu đầu ra Q0.0 đến khi có tín hiệu I0.1 của mạch đo chiều dài báo đã đủ độ dài. Khi tín hiệu I0.1 tác động PLC điều khiển dừng động cơ kéo ống và Roll giữ ống ống Roll kẹp ống Encode r Xilanh kẹp Giới hạn dới của dao cắt Xilanh hạ dao Động cơ dao Hộp số động cơ kéo ống Khung mô hình Đế mô hình Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng Trờng ĐH Nông nghiệp I - 85 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện Reset mạch đếm, đóng điện lần lợt van khí nén hạ kẹp (Q0.1), van khí nén hạ dao (Q0.2), động cơ dao cắt (Q0.3). PLC duy trì hoạt động của các van khí nén, động cơ dao cắt khi dao cắt xong ống chạm vào giới hạn dới (sensor tiệm cận) làm tác động cổng vào I0.2. Khi cổng vào I0.2 tác động, PLC điều khiển ngắt điện lần lợt động cơ dao cắt, ngắt van khí nén kéo dao cắt lên, ngắt van kẹp kéo kẹp lên, đồng thời khởi động bộ timer. Bộ timer tác dụng tạo ra khoảng thời gian 1 phút để dao cắt đợc kéo lên hoàn toàn. Sau 1 phút dao đợc kéo lên hoàn toàn, chơng trình lại đợc bắt đầu từ đầu. Khi muốn dừng khẩn cấp hệ thống ấn nút Stop tác động cổng vào I0.3 làm PLC dừng hệ thống ngừng làm việc c. Chơng trình điều khiển Chơng trình viết dạng LAD Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn Duy Hoµng Tr−êng §H N«ng nghiÖp I - 86 - T§H K46 - Khoa C¬ §iÖn Ch−¬ng tr×nh d¹ng STL Network 1 LD I0.0 O Q0.0 S Q0.0, 1 Network 2 LD I0.1 R Q0.0, 1 S Q0.2, 1 S Q0.3, 1 S Q0.4, 1 S Q0.1, 1 Network 3 LD I0.4 R Q0.2, 1 R Q0.3, 1 R Q0.4, 1 R Q0.1, 1 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . B¸o c¸o tèt nghiÖp NguyÔn Duy Hoµng Tr−êng §H N«ng nghiÖp I - 87 - T§H K46 - Khoa C¬ §iÖn Network 4 LD I0.4 S Q0.5, 1 Network 5 LD Q0.5 TON T37, +200 Network 6 LD T37 S Q0.0, 1 R Q0.5, 1 R T37, 1 Network 7 LD I0.3 STOP Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . Báo cáo tốt nghiệp Nguyễn Duy Hoàng Trờng ĐH Nông nghiệp I - 88 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện d. Hình ảnh thực của mô hình Hình 39: Hình ảnh toàn bộ mô hình thực Hình 40: Màn hình hiển thị đo chiều dài khi hoạt động Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trờng ĐH Nông nghiệp I - 84 - TĐH K46 - Khoa Cơ Điện b. Nguyên lý hoạt động của mô hình thực Hình38: Mô hình thực cắt ống Chức năng của từng bộ phận: + Roll giữ ống: Cùng với cặp Roll kéo ống. timer tác dụng tạo ra khoảng thời gian 1 phút để dao cắt đợc kéo lên hoàn toàn. Sau 1 phút dao đợc kéo lên hoàn toàn, chơng trình lại đợc bắt đầu từ đầu. Khi muốn dừng khẩn cấp hệ thống ấn nút. hệ thống làm việc, ngay khi PLC làm việc cổng ra Q0.0 tác động cấp điện cho cuộn hút rơle băng tải đóng điện động cơ kéo ống. PLC duy trì tín hiệu đầu ra Q0.0 đến khi có tín hiệu I0.1 của mạch