Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động
Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động Lời nói đầu Đồ án môn học là một hình thức học tập giúp sinh viên gắn kết giữa lý thuyết và thực tế đồng thời tập làm quen để bớc vào thực hiện đồ án tốt nghiệp sau này.Trong giai đoạn học chuyên ngành chúng em đã đợc giao nhiều đề tài cho các môn học trọng tâm, các đồ án đã thực sự giúp em củng cố và cụ thể hoá các vấn đề lý thuyết, có đợc cái nhìn sâu hơn về các vấn đề đã học. Điều khiển logic là một trong những môn học quan trọng của chuyên ngành Tự Động Hoá, môn học cung cấp những kiến thức cơ bản cho sinh viên về các lĩnh vực và thiết bị sủ dụng trong các mạch điều khiển logic. Đồ án logic yêu cầu em phải lắm đợc các ph- ơng pháp phân tích mạch, tổng hợp mạch và cụ thể hoá mạch logic bằng các thiết bị.Cụ thể, em dùng phơng pháp Hàm tác động để thiết kế mạch logic cho thiết bị là máy soi rãnh tự động điều khiển bằng các thiết bị khí nén.Thiết bị điều khiển khí nén có rất nhiều u điểm nh có thể trích chứa một cách thuận lợi, có khả năng truyền tải đi xa, không cần xây dựng đờng khí thải, hệ thống phòng ngừa quá áp suất tới hạn đợc bảo đảmDo vậy hệ thống điều khiển bằng khí nén đợc sử dụng nhiều trong thực tế. Mặc dù đã hết sức cố gắng, xong do khả năng có hạn, nên bài đồ án của em chắc chắn còn nhiều thiếu xót, em rất mong đợc sự chỉ bảo thêm của các thầy cô.Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Cung đã tận tình hớng dẫn trong suốt thời gian em thực hiện đồ án. 1 chơng i giới thiệu nguyên lí của máy xoi rãnh tự động i. mô tả yêu cầu công nghệ của máy xoi rãnh tự động Máy xoi rãnh có yêu cầu công nghệ nh sau : Sau khi đóng điện, mũi khoan đợc cấp điện và quay đứng yên tại một chỗ, ta bật công tắc K để chọn cho máy xoi một rãnh hay hai rãnh .Nếu ta bật nút K sang vị trí 1 tức là chọn chơng trình xoi một rãnh, nếu bật sang vị trí 2 thì sẽ chọn chong trình xoi hai rãnh cho máy. Sau khi đã chọn xong, phôi đợc đa vào đúng vị trí nhờ một hệ thống từ bên ngoài hoặc có thể là do ngời vận hành đa vào. Khi phôi đợc đa vào sẽ có một cảm biến vị trí m 0 cảm nhận và cho tín hiệu điều khiển pittông A hoạt động dịch chuyển tiến lên kẹp chặt phôi vào .Khi phôi đã đuợc kẹp chặt pittông B đợc khởi động và đẩy toàn bộ hệ thống sang ngang .Mũi khoan quay đứng yên còn phôi thì đợc đẩy qua làm cho mũi khoan sẽ tác động lên phôi tạo nên một rãnh.Sau khi xoi rãnh xong thì pittong B sẽ chuyển động lùi về kéo hệ thống trở về nh trớc đó. Nếu ban đầu ta chọn công tắc K ở vị trí 1 tức là thực hiện xoi một rãnh thì đến đây pittông A sẽ nhả ra và phôi sẽ đợc lấy ra.Nhng nếu ban đầu ta chọn ở vị trí 2 thì sau khi đã khoan xong một rãnh pittông A sẽ không nhả ra mà vẫn giữ nguyên còn pitông C sẽ đợc tác động đẩy phôi lên trớc đến vị trí khoan rãnh thứ hai .Khi đến đúng vị trí cần xoi pittông C dừng lại, tiếp đó pittông B lại hoạt động đẩy hệ thống sang ngang để cho phôi đi qua mũi khoan tạo rãnh thứ hai. Sau khi dã tạo xong rãnh thứ hai pittông B kéo hệ thống trở lại ,tiếp đó pittông C đợc nhả ra kéo hệ thống lùi về nh lúc mới khoan xong rãnh thứ nhất.Và khi phittông C đã đợc nhả ra thì sẽ đến lợt pittông A nhả ra . Sau đó phôi sẽ đợc lấy ra, hệ thống dừng lại và chờ đa phôi mới vào để tiếp tục quá trình mới. Sơ đồ công nghệ của máy xoi rãnh tự động: 2 m o a o a 1 b o b 1 c o c 1 b 1 b o a 1 m o a o a. Sơ đồ xoi hai rãnh b.Sơ đồ xoi một rãnh Để xét trờng hợp tổng quát, ta mặc định coi máy soi hoạt động ở trờng hợp thứ hai, tức là khoá K đóng sang vị trí thứ 2 . Lựa chọn công nghệ - Ta chọn một cảm biến vị trí Mo để nhận tín hiệu khi phôi đợc đa vào đúng vị trí và để khởi động pittông A. Tại các đầu và cuối của mỗi pittông A,B,C ta đặt các công tắc hành trình a 0 , a 1 , b 0 , b 1 , c 0 , c 1 .Các công tắc hành trình tự phục hồi. - Yêu cầu của đề bài là phải điều khiển xi lanh bằng khí nén . Xi lanh có loại điều khiển một chiều và loại điều khiển hai chiều .Để có thể dễ dàng hơn trong điều khiển ta chọn loại xi lanh điều khiển hai chiều . - Các phần tử điều khiển là các phần tử khí nén . Ta gọi: - Khi pitông A chuyển động ra để kẹp phôi là A + , khi nhả phôi là A - . - Khi pitông B chuyển động để đẩy phôi qua là B + , khi kéo hệ thống về B - . - Khi pitông C chuyển động đẩy phôi lên là C + , khi kéo phôi về là C - . Nh vậy, để thực hiện quá trình điều khiển sự chuyển động của các xi lanh A,B,C ta có thể thực hiện sự đóng mở của các công tắc hành trình .Hay nói cách khác ta có thể thay đối tợng điều khiển là các xi lanh A,B,C bằng các công tắc hành trình ở trên. chơng ii 3 thiết kế hệ thống điều khiển bằng phơng pháp hàm tác động i. giới thiệu về phơng pháp hàm tác động Thông thờng các biến cố trong hệ sơ đồ kép xảy ra theo dòng thời gian (các khoảng thời gian nối tiếp nhau ).Do đó dãy các sự kjện có thể đợc mô tả dới dạng một hàm dới đây đây: F = A + X - Y + B - X + Z - B + Y + C - Z + A + . Và chúng ta có thể mô tả hàm này nh sau: Sự xuất hiện của tín hiệu A làm cho X hoạt động ,X hoạt động sẽ làm mất tín hiệu Y. B xuất hiện sẽ làm ngừng hoạt động tín hiệu X . Trong hàm tác động ta thờng kí hiệu các tín hiệu vào là A,B,C . Với các biến điều khiển ta thờng kí hiệu là X,Y,Z . Đối với các biến vào các dấu cộng (+) hoặc trừ (-) đứng trớc các kí hiệu của A,B,C là chỉ rõ các tín hiệu đó đợc xuất hiện hay mất đi do các yếu tố bên ngoài (có thể do công nghệ ).Những tín hiệu nào chỉ xuất hiện một dấu (+) nh biến A trong ví dụ trên thì dợc hiểu rằng tín hiệu đó là tín hiệu xung chỉ xuất hiện trong quá trình làm việc rất ngắn ví nh khi ta ấn vào nút ấn rồi thả ra .Còn những tín hiệu có cả dấu cộng (+) và dấu trừ (-) đứng trớc là tín hiệu thế . Tơng tự vậy với các đối tợng điều khiển (X,Y,Z, .) nếu có dấu cộng đứng trớc thì chỉ rõ phần tử đó đợc đa và hoạt động nhờ sự hoạt động hay sự mất đi của các biến trớc nó .Ví dụ +X có nghĩa là phần tử X đợc đa vào hoạt động nhờ có sự hoạt động của phần tử trớc đó là biến A.Ký hiệu -Y chỉ rõ Y ngừng hoạt động là do X hoạt động . Có trờng hợp một biến có thể gây nên việc chuyển động đồng thời của các trạng thái của hai phần tử hoặc phần tử .Ví dụ : A(+X,-Y)-Z . Chúng ta hiểu nh sau .Biến vào A xuất hiện cho X và Y cùng chuyển trạng thái và sự chuyển trạng thái này làm cho biến trạng thái Z này ngừng hoạt động. Dới đây ta nêu một số bớc tiến hành tổng hợp sơ đồ kép loại này a) Tìm chu kỳ hoạt động của các phần tử của đối tợng điều khiển. Mỗi chu kì hoạt động gồm một giai đoạn đóng và một giai đoạn cắt . b) Xác định tín hiệu vào là tín hiệu xung hay tín hiệu thế . c) Xác định hàm lôgíc điều khiển biến đầu ra . d) Kiểm tra biểu thức thu đợc để khi cần phải bổ sung theo biến trung gian. e) Xác định hàm điều khiển biến phụ. Vì phơng pháp mô tả công nghệ thiết kế dới dạng hàm tác động thuận tiện cho ng- ời thiết kế nên cần nhấn mạnh một điểm về công tác kiểm tra . Kiểm tra hàm đóng f đ của phần tử thờng xảy ra các trờng hợp: +Nếu f đ không thay đổi giá trị trong quá trình đóng của phần tử thì biểu thức f đ lập đợc đã thỏa mãn yêu cầu của hàm . +Nếu f đ thay đổi giá trị trong giai đoạn đóng của phần tử thì cần phải thì cần phải thêm một biến phụ P 1 . Khi đó hàm đóng mới có tác dụng : f đ = f đ +P 1 4 Trong trờng hợp xét thấy hành vi điều khiển và trạng thái điều khiển của hệ giống nh hành vi của toán tử xảy ra thì có thể dùng biến ra làm biến phụ . Đối với hàm cắt ,khi kiểm tra cũng xảy ra hai trờng hợp: +Nếu f c không thay đổi giá trị trong giai đoạn đóng của phần tử thì f c thu đ- ợc đã thỏa mãn. +Nếu f c thu đợc thay đổi giá trị trong giai đoạn đóng của phần tử thì hàm f c phải cần thêm một biến phụ P 2 .Khi đó: f c = f c .P 2 Kiểm tra tính đúng đắn của hàm thu đợc trong mỗi chu kỳ hoạt động của phần tử thu đợc bằng cách triển khai các biểu thức lôgic thành các dạng biểu diễn tuyển chuẩn .Nếu trong trờng hợp thấy số hạng nào (hội cơ bản )có giá trị một khi cha đa tín hiệu vào và trái với công nghệ thì khi đó phải đa thêm biến phụ P 3 vào số hạng đó. Tính đúng đắn của hàm phải thỏa mãn mọi chu kì phần tử. Việc kiểm tra cần phải đợc tiến hành cho mọi hàm lôgic của mọi phần tử đầu ra cũng nh của biến trung gian. ii. phân tích bàI toán bằng hàm tác động Nh trên đã phân tích ta mô tả bài toán nh sau: M 0 là cảm biến vị trí, nó giúp xác định vật đã đợc đặt trên giá hay cha. Các công tắc hành trình a 0 , b 0 , c 0 ở trạng thái sẵn sàng, tức là đã đợc kích hoạt(a 0 = b 0 = c 0 =1 ). Khi đa phôi vào cảm biến vị trí cảm nhận đợc và sẽ phát tín hiệu cho phép xilanh A thực hiện quá trình A + ( dòng khí sẽ chảy vào nửa trái của xilanh và đẩy phittông A thực hiện quá trình A + ).Khi quá trình A + đợc thực hiện thì công tắc hành trình a 0 sẽ bật ra, quá trình chuyển động của A + vẫn tiếp tục. Khi pittông A chuyển động đến a 1 và đóng a 1 thì tín hiệu a 1 sẽ ngắt quá trình A + . Khi quá trình A + kết thúc sẽ khởi động quá trình B + (lúc đó b 0 =1). Khi B + đợc hoạt động thì nó sẽ làm mất tín hiệu b 0 , khi B + đi tới công tắc hành trình b 1 nó sẽ đóng b 1 , b 1 sẽ tắt quá trình hoạt động của B + khởi động cho quá trình B - . Quá trình B - hoạt động sẽ tắt b 1 , khi B - thực hiện tới công tắc hành trình b 0 nó sẽ tác động vào b 0 làm cho b 0 đóng và b 0 sẽ ngắt hoạt động B - . Công tắc hành trình b 0 đóng cũng sẽ khởi động quá trình C + (lúc đó c 0 =1), quá trình C + hoạt động sẽ tắt c 0 . Khi C + đi tới công tắc hành trình c 1 nó sẽ đóng c 1 , c 1 sẽ tắt quá trình hoạt động của C + khởi động cho quá trình B + . Khi B + đợc hoạt động thì nó sẽ làm mất tín hiệu b 0 , khi B + đi tới công tắc hành trình b 1 nó sẽ đóng b 1 , b 1 sẽ tắt quá trình hoạt động của B + khởi động cho quá trình B - . Quá trình B - hoạt động sẽ tắt b 1 , khi B - thực hiện tới công tắc hành trình b 0 nó sẽ tác động vào b 0 làm cho b 0 đóng và b 0 sẽ ngắt hoạt động B - . Trong suốt chu kì thứ 2 của B pittông C không hoạt động và mấu gạt của xilanh C đặt tại c 1 (c 1 =1). Khi b 0 ngắt hoạt động B - sẽ khởi động quá trình C - (lúc đó b 0 =1). Khi C - đợc hoạt động thì nó sẽ làm mất tín hiệu c 1 , khi C - đi tới công tắc hành trình c 0 nó sẽ đóng c 0 , c 0 sẽ tắt quá trình hoạt động của C - . Khi quá trình C - kết thúc sẽ khởi động quá trình A + (lúc đó a 1 =1). Khi A + đợc hoạt động thì nó sẽ làm mất tín hiệu a 1 , khi A + đi tới công tắc hành trình a 0 nó sẽ đóng a 0 , a 0 sẽ tắt quá trình hoạt động của A + . Khi A + kết thúc thì quá trình gia công một sản phẩm kết thúc,toàn bộ các thiết bị trở về trạng thái ban đầu chuẩn bị cho một chu kì sản phẩm mới tiếp theo. Cứ nh vậy ta có hàm tác động nh sau: Khi khởi động theo chế độ 2: 5 F= +m 0 +A + - a 0 +a 1 - A + + B + - b 0 +b 1 - B + + B - - b 1 +b 0 - B - + C + -c 0 +c 1 -C + +B + - b 0 + b 1 - B + + B - - b 1 +b 0 - B - + C - -c 1 +c 0 -C - + A - - a 1 +a 0 - A - Dựa vào hàm tác động ta tổng hợp các hàm điều khiển các quá trình nh sau : a)Hàm điều khiển của A + F đ (A + ) = m 0 là một cảm biến vị trí, tín hiệu có của nó sẽ có trong toàn bộ quá trình. Do đó tín hiệu F đ (A + ) là thỏa mãn. F c (A + ) = a 1 .Ta thấy tín hiệu a 1 không thay đổi giá trị trong quá trình đóng của A + F(A + ) = m 0 . 1 a Tuy nhiên ta thấy khi thực hiện quá trình A - thì quá trình A + cũng đủ tín hiệu để thực hiện, do đó để tránh xung đột ta thêm tín hiệu A vào hàm điều khiển của F(A + ). Vậy F(A + ) = m 0 . 1 a . A b)Hàm điều khiển của B + Hàm này có hai chu kì hoạt động . * Chu kì thứ nhất: F 1đ (B + ) = + A F 1c (B + ) =b 1 F(B + ) = + A . 1 b Ta thấy các hàm đóng và cắt trong chu kì đầu đều thoả mãn. Tuy nhiên hàm này lại có giá trị bằng 1 ngay từ đầu, do đó ta phải thêm biến phụ vào là P 1 . F(B + ) = + A . 1 b . P 1 Biến phụ P 1 phải có trớc khi có tín hiệu B + và phải mất cùng hoặc sau khi có tín hiệu b 1 lần thứ 1.Ta lấy tín hiệu a 0 làm tín hiệu có của B + và lấy tín hiệu xuất hiện b 1 làm tín hiệu cắt.Nhng tín hiệu a 0 thay đổi giá trị trong quá trình đóng của B + nên ta phải thêm biến tự duy trì cho P1. Khi đó hàm điều khiển của P 1 là: F(P 1 ) = (a 0 +p 1 ). 1 b * Chu kì thứ hai: F 2đ (B + ) = + C F 2c (B + ) =b 1 F 2 (B + ) = + C . 1 b Ta thấy hàm đóng và hàm cắt đều không thay đổi giá trị trong quá trình hoạt động của B + nhng nó lại có thể có giá trị 1 ngay từ đầu. Do đó ta phải thêm biến phụ vào là P 2 . F 2 (B + ) = + C . 1 b .P 2 Biến phụ P 2 phải có trớc khi có tín hiệu B + lần thứ 2 và phải mất sau khi hoặc cùng lúc có tín hiệu b 1 lần thứ 2.Ta lấy tín hiệu xuất hiện C + làm tín hiệu có của B + và lấy tín hiệu xuất hiện b 1 làm tín hiệu cắt.Nhng tín hiệu C + thay đổi trị trong quá trình đóng của B + nên ta phải thêm biến tự duy trì cho P 2 . Khi đó hàm điều khiển của P 2 là: F(P 2 ) = (C + +p 2 ). 1 b . 6 Vậy hàm F(B + ) = + A . 1 b . P 1 + + C . 1 b .P 2 F(B + ) = ( + A . P 1 + + C .P 2 ). 1 b Với : F(P 1 ) = (a 0 +p 1 ). 1 b F(P 2 ) = (C + +p 2 ). 1 b c)Hàm điều khiển của B - Hàm này có hai chu kì hoạt động nhng giống nhau. Ta có : F đ (B - ) = + B F c (B - ) = 0 b Hàm đóng và hàm cắt đều thỏa mãn nên ta có: F(B - ) = + B . 0 b d)Hàm điều khiển của C + Hàm này có một chu kì. Ta có : F đ (C + ) = B F c (C + ) = c 1 Cả hàm đóng và hàm cắt đều thoả mãn, không thay đổi giá trị trong quá trình hoạt động của C + .Nhng hàm này lại có giá trị 1 tại thời điểm ban đầu do đó ta cần phải thêm biến phụ P 3 . F(C + ) = B . 1 c . P 3 Biến P 3 phải có trớc sự xuất hiện của C + nhng không đợc có sớm hơn trớc khi mất b 0 ở giai đoạn đầu tiên vì vậy ta lấy sự xuất hiện của b 1 làm nguyên nhân xuất hiện cho biến P 4 và lấy c 1 làm nguyên nhân ngắt của P 3 . Vì b 1 thay đổi giá trị trong quá trình đóng của P 3 nên ta phải thêm biến tự duy trì cho nó. Khi đó hàm điều khiển của P 3 là: F(P 3 ) = (b 1 +p 3 ). 1 c e)Hàm điều khiển của C - Hàm này cũng chỉ có một chu kì: F đ ( C - ) = B F C (C - ) = c 0 Cả hàm đóng và hàm cắt đều thỏa mãn, nhng hàm này sẽ có giá trị 1 không mong muốn ngay từ đầu vậy ta phải thêm biến phụ P 4 F(C - ) = B . 0 c .P 4 Ta lấy tín hiệu có của B- làm tín hiệu xuất hiện của P 4 và tín hiệu có của c 0 làm tín hiệu ngắt của nó. Ta phải bổ xung biến tự duy trì cho P 4 vì B- thay đổi. Vậy F(P 4 )=( B + p 4 ). 0 c f)Hàm điều khiển của A - F đ (A - ) = _ C F c (A - ) = a 0 7 Tín hiệu _ C không thay đổi trị trong toàn bộ quá trình làm việc của A - do đó hàm đóng này thỏa mãn.Ta thấy tín hiệu a 0 là tín hiệu thế và không thay đổi trị trong toàn bộ quá trình làm việc của A - do đó hàm cắt thỏa mãn . F(A - ) = _ C . 0 a Nhng ta thấy hàm này sẽ có giá trị 1 ngay tại thời điểm ban đầu nên ta phải thêm biến phụ P 5 . F(P 1 ) = (a 0 +p 1 ). 1 b Để xác định hàm của biến phụ này ta dựa vào chu kì hoạt động của nó .P 5 cần phải xuất hiện trớc sự xuất hiện của A - và mất trớc khi có tín hiệu a 1 Ta lấy tín hiệu có của C - làm nguyên nhân có của tín hiệu P 5 và lấy sự xuất hiện của tín hiệu a 0 làm nguyên nhân ngắt của P1. Vì C - thay đổi trị trong quá trình hoạt động của P 5 nên ta phải thêm biến phụ . Tuy nhiên ta nhận thấy hành vi điều khiển và trạng thái của hệ thống giống nh hành vi toán tử xảy ra, do đó ta có thể dùng biến ra làm biến phụ.Khi đó hàm đóng của P 5 là: F(P 5 ) = (C - +p 5 ). 0 a . iii. hiệu chỉnh bàI toán *Ta thấy tín hiệu m 0 phải tồn tại trong suốt quá trình phôi đợc đa vào và nằm trên gá( tức là nếu không có phôi thì không có m 0 và các quá trình sẽ không đợc thực hiện ). Từ các tính chất trên của m 0 ta thể hiện m 0 bằng một cảm biến vị trí, m 0 sẽ nằm trên mặt gá và khi vật đợc đa vào nó sẽ đè nên m 0 , vai trò của m 0 đợc bảo đảm. Nh vậy khí nén từ nguồn sẽ cung cấp cho các van và các thiết bị. Ta sẽ nhân m 0 vào các hàm điều khiển F(A + ), F(B + ), F(C + ), F(A - ), F(B - ), F(C - ) và ở trên sơ đồ nguyên lí m 0 đợc nhân với các hàm này thông qua các phần tử Và. *Khi kết thúc quá trình gia công 1 phôi ta cần tạo cho A + một thời gian trễ để lấy phôi ra trớc khi đa phôi tiếp theo vào gia công. Để thực hiện việc này ta dùng bộ trễ ON cho hàm F(A + ).Bộ trễ ON có thời gian trễ T phụ thuộc giá trị đặt của van tiết lu và dung lợng của bình tích, tức là ta có thể chỉnh định đợc. VI. Các khả năng sự cố và việc bảo vệ hệ thống Trong bài toán này sẽ có khả năng sự cố là khi hệ thống đang hoạt động thì xảy ra tr- ờng hợp mất nguồn khí. Khi đó để bảo đảm chất lợng sản phẩm ta phải ngắt nguồn khí và đến khi có nguồn khí trở lại ta phải RESET lại toàn hệ thống để hệ thống bắt đầu hoạt động lại từ đầu . Khi bấm nút RESET thì các quá trình B - , C - , A - hoạt động lần lợt theo thứ tự trên đồng thời các quá trình A + , B + , C + sẽ đồng thời ngừng hoạt động Và hệ sẽ trở về trạng thái ban đầu khi A - về đến a 0 .Để làm đợc điều đó ta phải thiết kế thêm một công tắc RESET (RS).Khi mất nguồn khí ta ấn RS làm cho các hàm điều khiển các quá trình làm việc bình thờng bị ngắt và các hàm thực hiện RESET thực hiện để rút xilanh về theo thứ tự B - , C - , A - .Sau khi thực hiện xong quá trình RESET, nhờ bộ trễ ON ta ấn công tắc RS để quá trình RESET không còn ảnh hởng đến trạng thái làm việc bình thờng của hệ. Để thực hiện việc đó ta thêm vào các hàm X với: X=RS. 0 a Tín hiệu đóng của X là RS và tín hiệu cắt là a 0. V. tổng hợp bàI toán 8 Sau khi đã hiệu chỉnh bài toán và thiết kế bảo vệ hệ thống ta có các hàm điều chỉnh các quá trình nh sau : F(A + ) = m 0 . 1 a . A . X F(B + ) = m 0 .( + A . P 1 + C + .P 2 ). 1 b . X F(B - ) = m 0 . + B . 0 b . X + 0 .bX F(C + ) = m 0 . B . 1 c . P 3 . X F(C - ) = m 0 . B . 0 c .P 4 . X + 0 .bX . 0 c F(A - ) = m 0 . _ C . 0 a .P 5 . X + c 0 . 0 .aX Hàm điều khiển các biến trung gian và RESET : F(P 1 ) = (a 0 +p 1 ). 1 b F(P 2 ) = (C + +p 2 ). 1 b F(P 3 ) = (b 1 +p 3 ). 1 c F(P 4 ) = ( B + p 4 ). 0 c F(P 5 ) = (C - +p 5 ). 0 a . X=RS. 0 a chơng iii tính chọn các thiết bị cho hệ thống điều khiển logic 1. Nguồn khí nén: Theo yêu cầu đặt ra của bài toán thì hệ thống mạch logic sẽ đợc thực hiện hoàn toàn bằng các thiết bị khí nén. Để đảm bảo nguồn khí đủ lớn ta dùng máy nén khí RT- 388 với công suất 10kW, áp suất tối đa là 500 cân. 2. Tính chọn các xilanh khí nén truyền động chính: Mặc dù yêu cầu về áp suất ở từng chuyển động là khác nhau nhng để giảm chủng loại xilanh trong thiết kế cả 3 xilanh A,B,C ta đều dùng cùng một loại. 9 Trong cơ cấu truyền động, ta sẽ sử dụng 3 pittông hai chiều tác dụng DNU-100- 500PPV-A (có hình vẽ dới) của tập đoàn Festo (Đức). Các thông số cơ bản của thiết bị nh sau: Chiều dài toàn bộ pittông 734mm Chiều dài chu trình làm việc 500mm Đờng kính trục 25mm Dải áp suất làm việc 0,2ữ12bar Dải nhiệt độ xung quanh cho phép -20ữ80 o C Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy thuận 4496N Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy nghịch 4221N Lợng khí tiêu tốn trong chu trình thuận 29,5l Lợng khí tiêu tốn trong chu trình ngợc 28,15l 3. Tính chọn các phần tử logic, các van khí nén: a. Cảm biến vị trí m 0 Chọn cảm biến vị trí loại GG-1/4-3/8 của hãng Festo (Đức), có giao diện và các thông số kỹ thuật sau: Kích thớc lỗ khí 8mm áp suất làm việc nhỏ nhất 0.03 bar áp suất làm việc lớn nhất 8 bar Nhiệt độ xung quanh nhỏ nhất cho phép -10 0 C Nhiệt độ xung quanh lớn nhất cho phép 60 0 C Tốc độ luồng khí tiêu chuẩn 1-1150l/min 10 [...]... đồ án: Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho máy soi rãnh tự động Trong nội dung nghiên cứu của bản đồ án này, em đã thực hiện đợc các nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu công nghệ và yêu cầu đối với máy soi rãnh tự động - Dùng phơng pháp Hàm tác động để tổng hợp và hiệu chỉnh mạch điều khiển - Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch điều khiển hệ thống - Lựa chọn các thiết bị chấp hành, các thiết bị điều khiển và... 48 - 26 - SƠ Đồ LắP RáP Thiết kế lắp ráp là công việc cuối cùng khi thiết kế hệ thống điều khiển tự động truyền động điện Khi thiết kế lắp ráp cần phải đảm bảo nâng cao các yêu cầu về chỉ tiêu chất lợng và phải chấp hành đầy đủ các tiêu chuẩn, các quy phạm kỹ thuật hiện hành của Nhà nớc về lắp đặt thiết bị điện i lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị Các thiết bị động lực để truyền động cơ cấu sản xuất cùng... số các cực nối của chúng trùng với số trên sơ đồ nguyên lý ii sơ đồ lắp ráp của mạch điều khiển Máy xoi rãnh tự động Trên cơ sở đã lựa chọn cụ thể vị trí lắp đặt và chọn cụ thể các thiết bị điều khiển và bảo vệ, ta có thể xây dựng bản vẽ bố trí thiết bị trên tấm lắp có khai triển đến các cực nối dây nh sơ đồ 17 KếT LUậN Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, cùng với sự hớng dẫn tận tình của thầy... các công tắc hành trình, các nút ấn điều khiển phải đợc bố trí trực tiếp trên cơ cấu sản xuất Việc bố trí các thiết bị điều khiển trên tủ điện dựa vào các nguyên tắc sau: 16 - Nguyên tắc nhiệt độ: Các thiết bị toả nhiệt lớn khi làm việc phải để ở phía trên, các thiết bị có chịu ảnh hởng lớn về nhiệt độ cần phải đặt xa các nguồn sinh nhiệt - Nguyên tắc trọng lợng: Các thiết bị nặng phải đặt dới thấp để... xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1983 2 điều khiển logic và ứng dụng PGS.TS Nguyễn Trọng Thuần Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2000 3 hệ thống điều khiển khí nén Nguyễn Ngọc Phơng Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 2000 4.Các CD-ROM catalogue tra cứu thiết bị khí nén và điện của các hãng OMRON, FESTO, MITSUBISHI 5 truyền động điện Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền... các thiết bị điều khiển và bảo vệ hệ thống - Xây dựng sơ đồ lắp ráp và bảng nối dây Trong quá trình thực hiện, chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp của các thầy và các bạn để bản đồ án này hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày tháng5 năm 2004 Sinh viên tài liệu tham khảo 1 điều khiển tự động truyền động điện Trịnh Đình Đề , Võ Trí... nối giữa chúnglà ngắn nhất Giữa các nhóm khác nhau phải bố trí sao cho thuận tiện cho việc tiến hành lắp đặt, sửa chữa, hiệu chỉnh Các thiết bị dễ hỏng, các thiết bị cần điều chỉnh phải để nơi dễ dàng thay thế, điều chỉnh, sửa chữa Bảng vẽ bố trí phải vẽ theo một tỷ lệ xích tiêu chuẩn trong đó phải ghi rõ các kích thớc hình chiếu của thiết bị, các kích thớc lỗ định vị trên tấm lắp, các kích thớc tơng... giảm nhẹ các điều kiện để cố định chúng - Nguyên tắc nối dây tiện lợi: Đờng nối dây ngắn nhất và ít chồng chéo nhau Dựa vào các nguyên tắc trên, kết hợp với những yêu cầu đặc biệt trong từng trờng hợp cụ thể, tiến hành bố trí thiết bị trên panel Khi bố trí thiết bị cần bố trí thành từng nhóm riêng biệt để tiện việc kiểm tra, sửa chữa Các phần tử trong một nhóm phải bố trí gần nhau nhất sao cho dây nối...b Công tắc RS Trong sơ đồ nguyên lý điều khiển ta sử dụng công tắc RS cho việc Reset lại hệ thống loại K/O-3-PK-3 của hãng Festo(Đức) có giao diện và thông số kỹ thuật nh sau: Giới hạn áp suất làm việc 0-8 (bar) Giới hạn nhiệt độ môi trờng -10-+60(0C) xung quanh Tôc... dây/2 trạng thái) không tự phục hồi VL-7/5/2-D-02 (có hình vẽ dới) của hãng Festo (Đức) Đây là loại van 7/5/2 với đầu nối (1) là đầu vào khí nén, các đầu nối (2) và (4) là các đầu ra của khí nén còn các đầu nối (3) và (5) là các đầu xả khí Các thông số của thiết bị đợc cho trong bảng dới đây: Nguyên tắc khởi động / reset pneumatic Dải áp suất làm việc 2ữ10bar Dải nhiệt độ xung quanh cho phép -10ữ60oC Lu