Lỗi communication error khi mô phỏng trên gt designer 3 năm 2024

Fîl ĕẽt Aetoed ................................................................................................. 0

Oîa quik vỚl Aetoed ....................................................................................... 3

Mleg `lọk kmƾốl `ükm .................................................................................... 3

Fgaaek` ]lk`gw (Fgaaek` Olki) ........................................................... =

Furrikt cgo`ir (tbƾ aứf blọk bîkb/ tbƾ aứf oîa vlọf) ................................ 5>

Vfrlpt cloi .................................................................................................... 5>

Bîa (Cukftlgk) ........................................................................................... 50

]grjspefi .................................................................................................. 5<

Pbặ aấkb fửe Aetoed Ửkm `ứkm trgkm @V^ ................................................. 45

Kbạp aẦkm vỚl Aetoed ................................................................................ 44

Pbeg tåf trèk Ae trạk .................................................................................. 46

^{bäk táfb tbặ aấkb tgåk Ae trạk fửe Aetoed trgkm oạp trïkb @V} .............. 4=

Dîl tạp. .......................................................................................................... 4<

Pák blọu vî bọ tbổkm rốl rấf .......................................................................... 60

Bîa xukm ĕƥk vỊ ........................................................................................ 69

• 1. & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ GVHD: ThS. Trần Văn Sỹ SVTH : Trƣơng Minh Đức MSSV : 14141073 Tp. Hồ Chí Minh – 01/2019
• 2. & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ GVHD: ThS. Trần Văn Sỹ SVTH : Trương Minh Đức MSSV : 14141073 Tp. Hồ Chí Minh – 01/2019
• 3. TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o Tp. HCM, ngày 05 tháng 1 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trương Minh Đức MSSV: 14141073 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2014 Lớp: 14941DT I. TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: (ghi những thông số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh,…) - Sử dụng hai động cơ Servo để điều khiển di chuyển cho hai trục. - Thực hiện giám sát thông số áp suất khí, mực sơn và hiển thị lên màn hình HMI. - Sử dụng PLC dòng Q của Mitsubishi. Với các Module hỗ trợ phát xung, đọc tín hiệu Analog và truyền thông qua mạng CC-Link. - Tài liệu sử dụng sẽ được lấy từ Manual của hãng Mitsibishi. 2. Nội dung thực hiện:  NỘI DUNG 1: Tìm hiểu về quy trình và điều kiện sơn trên gỗ.  NỘI DUNG 2: Thiết kế phần cơ cho mô hình.  NỘI DUNG 3: Lắp ráp phần cơ cho mô hình.  NỘI DUNG 4: Thiết kế phần điện cho mô hình.  NỘI DUNG 5: Lắp ráp phần điện cho mô hình.  NỘI DUNG 6: Thiết kế lưu đồ giải thuật điều khiển  NỘI DUNG 7: Viết chương trình PLC theo lưu đồ.  NỘI DUNG 8: Thiết kế giao diện điều khiển.  NỘI DUNG 9: Chạy thử nghiệm máy.  NỘI DUNG 10: Cân chỉnh hệ thống.  NỘI DUNG 11: Viết sách luận văn.  NỘI DUNG 12: Báo cáo đề tài tốt nghiệp.
• 4. NHIỆM VỤ: 10/10/2018 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/01/2019 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Trần Văn Sỹ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
• 5. TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o Tp. HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRƢƠNG MINH ĐỨC Lớp:14941DT MSSV:14141073 Tên đề tài: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD Tuần 1 01/10 – 06/10 Gặp giảng viên hƣớng dẫn và làm đề cƣơng Tuần 2 07/10 – 13/10 Tìm hiểu về quy trình phun sơn gỗ và lên ý tƣởng thiết kế Tuần 3 14/10 – 20/10 Tìm hiểu Module phát xung QD75D2 và Module đọc Analog AJ65VBTCU-68ADVN và Module truyền thông CC-Link QJ61BT11 Tuần 4 21/10 – 27/10 Lập trình phát xung điều khiển động cơ Servo Tuần 5 29/10 – 04/11 Lập trình đọc tín hiệu Analog sử dụng Module đọc Analog AJ65VBTCU-68ADVN và Module truyền thông CC-Link QJ61BT11 Tuần 6 05/11 – 11/11 Thiết kế và lập trình giám sát cho màn hình HMI Tuần 7 12/11 – 18/11 Thiết kế trạm “CONTROL STATION”, trạm “CONTROL AND MONITORING”, Màn hình “HMI”, trạm “AJ65VBTCU-68ADVN” Tuần 8 19/11 – 25/11 Thi công trạm “CONTROL STATION”, trạm “CONTROL AND MONITORING”, Màn hình “HMI”, trạm “AJ65VBTCU-68ADVN” Tuần 9 26/11 – 02/12 Thiết kế mô hình Phun sơn Tuần 10 03/12 – 09/12 Thi công mô hình phun sơn Tuần 11 10/12 – 16/12 Thi công mô hình phun sơn Tuần 12 17/12 – 23/12 Thi công mô hình phun sơn Tuần 13 24/12 – 30/12 Viết báo cáo đồ án Tuần 14 31/12 – 06/01 Viết báo cáo đồ án Tuần 15 07/01 – 13/01 Chuẩn bị cho báo cáo đồ án tốt nghiệp
• 6. 20/01 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GV HƢỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)
• 7. tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Sinh viên thực hiện đề tài
• 8.
• 9. xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trần Văn Sỹ Giảng viên thuộc Viện Sư phạm Kỹ thuật đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài. Em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử đã tạo những điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài. Em cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp 14941DT đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài. Cảm ơn đến cha mẹ, đã tạo động lực và điều kiện để các con có thể hoàn thành được đồ án một cách tốt nhất. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện đề tài
• 10. i Nhiệm vụ đồ án.............................................................................................................ii Lịch trình ..................................................................................................................... iv Cam đoan .................................................................................................................... vi Lời cảm ơn..................................................................................................................vii Mục lục ......................................................................................................................viii Liệt kê hình vẽ ............................................................................................................. xi Liệt kê bảng vẽ …………………………………………………………………… xiv Tóm tắt ....................................................................................................................... xv CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu ............................................................................................................. 1 1.3. Nội dung nghiên cứu.......................................................................................... 1 1.4. Giới hạn.............................................................................................................. 2 1.5. Bố cục ................................................................................................................ 2 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................ 4 2.1. Quy trình phun sơn gỗ....................................................................................... 4 2.2.1. Sơn PU............................................................................................................ 4 2.2.2. Cách pha chế sơn............................................................................................ 4 2.2.3. Quy trình sơn PU............................................................................................ 4 2.2. Giới thiệu về PLC.............................................................................................. 6 2.2.1. Tổng quan về PLC.......................................................................................... 6 a. Định nghĩa ............................................................................................................ 6 b. Cấu tạo.................................................................................................................. 6 2.2.2. Đặc điểm và vai trò của PLC.......................................................................... 8 a. Đặc điểm............................................................................................................... 8 b. Vai trò................................................................................................................... 8 2.2.3. PLC dòng Q của hãng Mitsubishi .................................................................. 9 a. PLC dòng Q .......................................................................................................... 9 b. Những tính năng chính......................................................................................... 9
• 11. phẩm ..................................................................................................... 10 d. Các loại bộ nhớ................................................................................................... 12 2.2.4. Động cơ Servo.............................................................................................. 13 a. Khái quát............................................................................................................. 13 b. Sự khác biệt giữa động cơ Servo và động cơ thường......................................... 13 c. Cấu tạo................................................................................................................ 15 d. Nguyên lý hoạt động của Encoder ..................................................................... 16 e. Động cơ AC Servo.............................................................................................. 16 2.2.5. Mạng truyền thông trong công nghiệp ......................................................... 17 a. Khái quát............................................................................................................. 17 b. Mạng CC-Link.................................................................................................... 17 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ. ................................................ 24 3.1. Giới thiệu ......................................................................................................... 24 3.2. Tính toán và thiết kế hệ thống.......................................................................... 24 3.2.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống......................................................................... 24 3.2.2. Tính toán và thiết kế mạch............................................................................ 25 a. Trạm Control Station........................................................................................... 25 b. Trạm AJ65VBTCU-68ADVN............................................................................ 31 c. Màn hình HMI..................................................................................................... 33 d. Trạm Control and Monitoring............................................................................. 37 e. Cảm biến ............................................................................................................. 38 f. Cách nối dây giữa Module QD75D2 và Driver Servo ........................................ 41 g. Mô hình phun sơn .............................................................................................. 42 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ...................................................... 44 4.1. Giới thiệu. ......................................................................................................... 44 4.2. Thi công hệ thống.............................................................................................. 44 4.2.1. Thi công trạm Control Station........................................................................ 44 4.2.2. Thi công trạm AJ65VBTCU-68ADVN.......................................................... 45 4.2.3. Thi công màn hình HMI ................................................................................. 46 4.2.4. Thi công trạm Control and Monitoring .......................................................... 49 4.3. Đóng gói và thi công mô hình ........................................................................... 50 4.3.1. Đóng gói bộ điều khiển .................................................................................. 50 4.3.2. Thi công mô hình phun sơn............................................................................ 51
• 12. ........................................................................................................... 52 b. Cảm biến quang.................................................................................................... 53 c. Cảm biến áp suất................................................................................................... 54 d. Van điện từ ........................................................................................................... 55 e. Bộ chỉnh áp suất.................................................................................................... 56 f. Bồn Chứa sơn........................................................................................................ 56 g. Trục ngang............................................................................................................ 57 h. Trục dọc................................................................................................................ 58 i. Relay...................................................................................................................... 58 j. Đầu phun ............................................................................................................... 59 4.4. Lập trình hệ thống.............................................................................................. 60 4.4.1. Lưu đồ giải thuật............................................................................................. 60 4.4.2. Phần mềm lập trình......................................................................................... 66 a. Giới thiệu phần mềm lập trình.............................................................................. 66 b. Viết chương trình hệ thống................................................................................... 68 4.4.3. Phần mềm Designer3...................................................................................... 86 a. Phần mềm GT Designer3...................................................................................... 86 b. Các tính năng và công cụ chủ yếu được sử dụng trong GT Designer3................ 88 c. Chức năng Script trong GT Designer3 ................................................................. 88 4.4.4. Truyền thông với GT Desinger3 .................................................................... 92 4.5. Lập trình mô phỏng ........................................................................................... 94 4.6. Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng và thao tác ...................................................... 98 4.6.1. Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng ..................................................................... 98 4.6.2. Quy trình thao tác ........................................................................................... 98 CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ............................... 100 5.1. Kết quả............................................................................................................. 100 5.2 Nhận xét. .......................................................................................................... 104 5.3 Đánh giá............................................................................................................ 105 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.......................... 106 6.1 Kết luận ............................................................................................................ 106 6.2 Hướng phát triển............................................................................................... 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ..............................................................................................................
• 13. VẼ Hình Trang Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của PLC ..............................................................................7 Hình 2.2: Cấu tạo động cơ Servo .................................................................................15 Hình 2.3: Nguyên lý Encoder........................................................................................16 Hình 2.4: Tốc độ truyền CC-Link ................................................................................18 Hình 2.5: Hệ thống nối dây giản lược ..........................................................................18 Hình 2.6: Loại trừ trạm phụ ..........................................................................................19 Hình 2.7 Cấu trúc hệ thống CC-Link............................................................................19 Hình 2.8: Giao tiếp trạm chủ và trạm I/O từ xa ............................................................21 Hình 2.9: Giao tiếp trạm chủ và trạm thiết bị từ xa ......................................................22 Hình 2.10: Giao tiếp trạm chủ và trạm cục bộ..............................................................23 Hình 3.1. Module Q61P ................................................................................................26 Hình 3.2. Module Q12H................................................................................................26 Hình 3.3. Module QX40................................................................................................27 Hình 3.4. Sơ đồ đấu dây của Module QX40.................................................................27 Hình 3.5. Module QY41P .............................................................................................28 Hình 3.6. Sơ đồ đấu dây của Module QY41P...............................................................28 Hình 3.7. Module QJ61BT11N.....................................................................................29 Hình 3.8. Module QD75D2 ..........................................................................................30 Hình 3.9. Thiết kế mô hình trạm CONTROL STATION.............................................30 Hình 3.10. Module AJ65VBTCU-68ADVN ................................................................31 Hình 3.11. Đặc tính chuyển đổi của module AJ65VBTCU-68ADVN ........................32 Hình 3.12. Sơ đồ đấu dây cho module AJ65VBTCU-68ADVN..................................32 Hình 3.13. Thiết kế mô hình trạm AJ65VBTCU-68ADVN.........................................33 Hình 3.14. Sơ đồ cấp nguồn cho GOT..........................................................................34 Hình 3.15. Kết nối giữa GOT và CPU..........................................................................34 Hình 3.16. Thiết kết bảng Mica cho màn hình HMI.....................................................35 Hình 3.17. Giao diện giới thiệu ....................................................................................36 Hình 3.18. Giao diện giám sát.......................................................................................36 Hình 3.19. Thiết kết Mica cho trạm CONTROL AND MONITORING......................38 Hình 3.20. Cảm biến PM-L44.......................................................................................39 Hình 3.21. Cảm biến E8CB...........................................................................................39
• 14. biến mức nước ....................................................................................40 Hình 3.23. Van khí 4V110 ............................................................................................40 Hình 3.24. Nối dây giữa QD75D2 và CN1A................................................................41 Hình 3.25. Nối dây giữa QD75D2 và Servo Panasonic................................................42 Hình 3.26. Mô hình tổng quan máy phun sơn...............................................................42 Hình 4.1. Trạm CONTROL STATION sau thi công....................................................45 Hình 4.2. trạm AJ65VBTCU-68ADVN sau thi công ...................................................46 Hình 4.3. Màn hình HMI sau thi công ..........................................................................47 Hình 4.4. Màn hình hiển thị HMI thực tế .....................................................................48 Hình 4.5. Trạm CONTROL AND MONITORING sau thi công .................................49 Hình 4.6. Mô hình điều khiển và giám sát sau thi công................................................50 Hình 4.7. Nguồn cấp cho mô hình điều khiển ..............................................................52 Hình 4.8. Nguồn tổ ong 24VDC ...................................................................................52 Hình 4.9. Adapter 5VDC ..............................................................................................53 Hình 4.10. Cảm biến quang lấy Home cho động cơ Servo một ...................................53 Hình 4.11. Cảm biến quang lấy Home cho động cơ Servo hai.....................................54 Hình 4.12. Cảm biến áp suất .........................................................................................55 Hình 4.13. Van điện từ..................................................................................................55 Hình 4.14. Bộ chỉnh áp suất..........................................................................................56 Hình 4.15. Bồn chứa sơn...............................................................................................57 Hình 4.16. Trục ngang của mô hình phun sơn..............................................................57 Hình 4.17. Trục dọc của mô hình phun sơn .................................................................58 Hình 4.18. Relay điều khiển vị trí Home ......................................................................58 Hình 4.19. Relay điều khiển Van điện từ......................................................................59 Hình 4.20. Đầu phun sơn ..............................................................................................60 Hình 4.21. Màn hình chính của phần mềm GX Works2...............................................66 Hình 4.22. Màn hình chọn dòng CPU...........................................................................66 Hình 4.23. Giao diện cài đặt Parameter ........................................................................67 Hình 4.24. Thông số cài đặt cho Parameter ..................................................................67 Hình 4.25. Giao diện phần mềm GT Designer3 ...........................................................86 Hình 4.26. Lựa chọn màn hình GOT ............................................................................86 Hình 4.27. Chọn thông số cho GOT .............................................................................87 Hình 4.28. Chọn chuẩn kết nối cho GOT .....................................................................87 Hình 4.29. Chọn Driver giao tiếp..................................................................................88
• 15. lệnh Script.............................................................................................89 Hình 4.31. Gán địa chỉ ..................................................................................................90 Hình 4.32. Giao diện viết mã lệnh Script......................................................................90 Hình 4.33. Viết lệnh Script ..........................................................................................91 Hình 4.34. Kết quả sau khi gán địa chỉ .........................................................................91 Hình 4.35. Chọn chuẩn giao tiếp...................................................................................92 Hình 4.36. Nạp chương trình cho GOT ........................................................................93 Hình 4.37. Hướng dẫn vào chương trình mô phỏng .....................................................94 Hình 4.38. Giao diện mô phỏng....................................................................................94 Hình 4.39. Điều chỉnh giá trị biến bằng phần mềm ......................................................95 Hình 4.40: Giao diện khi phần mềm mô phỏng đang chạy...........................................95 Hình 4.41. Giao diện giám sát.......................................................................................96 Hình 4.42. Đọc giá trị Analog.......................................................................................97 Hình 4.43. Cách thoát chế độ giám sát .........................................................................97 Hình 5.1. Trạm điều khiển trung tâm............................................................................100 Hình 5.2. Trạm nút nhấn điều khiển và đèn giám sát ...................................................101 Hình 5.3. Màn hình HMI...............................................................................................101 Hình 5.4. Mô hình tổng thể hệ thống ............................................................................102 Hình 5.5. Thiết kế trạm điều khiển trên phần mềm AUTO CAD.................................102 Hình 5.6. Viết chương trình điều khiển trên phần mềm GX Works2...........................103 Hình 5.7. Viết chương trình điều khiển HMI trên phần mềm GT Designer 3..............103
• 16. Trang Bảng 2.1. Các Module CPU............................................................................................ 10 Bảng 2.2. Các Module nguồn cung cấp………………………………………………. . 10 Bảng 2.3. Các Module ngõ vào……………………………………………………....... 11 Bảng 2.4. Các module ngõ ra…………………………………………………….......... 11 Bảng 2.5. Các Module phát xung QD75………………………………………………. 12 Bảng 3.1. Các Module sử dụng trong trạm……………………………………………. 25 Bảng 3.2. Module QX40………………………………………………......................... 27 Bảng 3.3. Module QY41P………………………………………………....................... 28 Bảng 3.4. Thông số kỹ thuật module QJ61BT11N……………………………………. 29 Bảng 3.5. Thông số kỹ thuật của Module QD75D2 …………………………………. .30 Bảng 3.6. Các bộ phận trên Module AJ65VBTCU-68ADVN………………………… 31 Bảng 3.7. Thông số kỹ thuật của Module AJ65VBTCU-68ADVN………………… ... 31 Bảng 3.8. Thông số kỹ thuật của HMI…………………………………........................ 35 Bảng 3.9. Thông số kỹ thuật của cảm biến quang PM-L44………………………........ 39 Bảng 3.10. Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất E8CB……………………............ 39 Bảng 3.11. Thông số kỹ thuật của cảm biến mực nước Funduno…………………....... 40 Bảng 3.12. Thông số kỹ thuật của Van khí AIRTAC 4V110 – 06………………......... 40 Bảng 4.1. Danh sách các linh kiện trạm CONTROL STATION………………... ........ 44 Bảng 4.2. Danh sách linh kiện trạm AJ65VBTCU-68ADVN……………………….... 45 Bảng 4.3. Danh sách linh kiện màn hình HMI………………….. ................................. 47 Bảng 4.4. Danh sách linh kiện trạm CONTROL AND MONITORING ……………... 49 Bảng 4.5. Danh sách linh kiện sử dụng thi công mô hình phun sơn …………….......... 51
• 17. sơn hiện nay đa số làm thủ công nên gây nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Đối với các công ty lớn chuyên về các dòng sản phẩm từ gỗ đã nhập các dây chuyền sản xuất của nước ngoài nhưng với giá thành rất đắt đỏ. Từ những vấn đề thực tế trên, với mong muốn đưa những kiến thức đã học vào lĩnh vực phun sơn gỗ, em chọn thực hiện đề tài “ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ”. Đối với đề tài này thì em sẽ sử dụng PLC dòng Q để điều khiển. Về động cơ thì em sử dụng động cơ Servo vì nó được ứng dụng khá nhiều trong công nghiệp, ngoài ra khi làm đề tài về cộng cơ Servo thì cũng học học được nhiều kiến thức và ứng dụng cho công việc sau này. Ngoài ra em còn sử dụng mạng CC-Link để đọc tín hiệu Analog từ các cảm biến phục vụ cho quá trình giám sát. Để thực hiện được đề tài này thì em sẽ tìm hiểu về mô hình thực tế. Sau đó tìm thiết kế lại ở dạng mô hình vừa có thể học tập vừa có thể phát triển sau này. Sau khi hoàn thiện thì mô hình sẽ được thực hiện theo hướng sư phạm. các module điều khiển sẽ được đặt trên mảng Mica có các Jack ra ngoài. Mô hình chỉ ở dạng mô hình chứ không lớn như ở quy mô công nghiệp nhưng vẫn đảm bảo các tính năng của một máy phun sơn.
• 18. QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Giá trị đồ gỗ từ xưa đến nay đều có sức hút đối với người dùng vì những tinh tế trong thiết kế đã nâng tầm thẩm mỹ cho những không gian mà nó xuất hiện. Bên cạnh đó, việc dùng đồ nội thất bằng gỗ còn mang cảm giác ấm cúng cho không gian sống và làm việc. Vì vậy, các sản phẩm về gỗ ngày càng được ưa chuộng. Và đây cũng là một tiêu chuẩn để đánh giá sự giàu có của một ngôi nhà. Nhưng để đồ gỗ được sáng bóng, bảo quản được lâu bền thì phải có sơn phủ bên ngoài. Sơn đó có tác dụng tạo sự láng mịn bề mặt, tạo độ bóng, bảo vệ gỗ khỏi các tác nhân gây hư hỏng bên ngoài như nước, ma sát, mối mọt,…Và hiện nay thì loại sơn được ưu chuộng nhất là sơn PU. Đối với sơn PU thì ta phải dùng xăng Nhật (hay còn gọi là xăng thơm) để làm dung môi hòa tan. Và việc thực hiện sơn hiện nay đa số làm thủ công nên gây nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Đối với các công ty lớn chuyên về các dòng sản phẩm từ gỗ đã nhập các dây chuyền sản xuất của nước ngoài nhưng với giá thành rất đắt đỏ. Từ những vấn đề thực tế trên, với mong muốn đưa những kiến thức đã học vào lĩnh vực phun sơn gỗ, em chọn thực hiện đề tài “ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ”. 1.2. MỤC TIÊU Khảo sát quy trình pha chế sơn và các bước sơn trên gỗ để từ đó xây dựng mô hình cho máy phun sơn có các yêu cầu giống với thực tế và ứng dụng PLC để điều khiển và giám sát. Sau khi hoàn thành đề tài có thể ứng dụng vào máy phun sơn thực tế nhằm giảm bớt sức lao động và giảm sự độc hại cho con người, nâng cao năng xuất làm việc. 1.3. NỘi DUNG NGHIÊN CỨU  NỘI DUNG 1: Tìm hiểu về quy trình và điều kiện sơn trên gỗ.  NỘI DUNG 2: Thiết kế phần cơ cho mô hình.  NỘI DUNG 3: Lắp ráp phần cơ cho mô hình.
• 19. QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2  NỘI DUNG 4: Thiết kế phần điện cho mô hình.  NỘI DUNG 5: Lắp ráp phần điện cho mô hình.  NỘI DUNG 6: Thiết kế lưu đồ giải thuật điều khiển  NỘI DUNG 7: Viết chương trình PLC theo lưu đồ.  NỘI DUNG 8: Thiết kế giao diện điều khiển.  NỘI DUNG 9: Chạy thử nghiệm máy.  NỘI DUNG 10: Cân chỉnh hệ thống.  NỘI DUNG 11: Viết sách luận văn.  NỘI DUNG 12: Báo cáo đề tài tốt nghiệp. 1.4. GIỚI HẠN  Kích thước mô hình 70x40x50cm  Sử dụng 2 động cơ servo: Servo MR-J2S-40A của Mitsubishi và Servo Minas Serial A của Panasonic.  Phun khí để giả lập thay cho quy trình phun sơn.  Sử dụng một van điện từ để điều khiển khí nén.  Sử dụng CPU Q12H của Mitsubishi.  Mô hình có lồng kính để bảo vệ thiết bị khỏi Môi trường khi sơn.  Giám sát áp lực khí và mức sơn trong bồn chứa. 1.5. BỐ CỤC  Chƣơng 1: Tổng Quan Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.  Chƣơng 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Chương này trình bày về các cơ sở lý thuyết để làm đồ án gồm các quy trình pha sơn, phun sơn. Giới thiệu về các thiết bị được sử dụng để hoàn thành sản phẩm.  Chƣơng 3: Thiết Kế và Tính Toán Từ lý thuyết và các máy thực tế thì em sẽ tính toán và thiết kế mô hình theo yêu cầu đề ra.
• 20. QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3  Chƣơng 4: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá Chương này trình bày về kết quả sau khi thực hiện mô hình, xem đã đúng với yêu cầu đặt ra hay chưa để tiến hành cân chỉnh cho đúng yêu cầu.  Chƣơng 5: Kết Luận và Hướng Phát Triển Chương này trình bày về các kết luận về mặt thiết kế và sản phẩm mà máy làm ra. Từ đó định hướng được hướng phát triển sau này để ứng dụng ra ngoài cuộc sống.
• 21. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4 Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 QUY TRÌNH PHUN SƠN GỖ 2.1.1 Sơn PU Sơn PU tiếng Anh có nghĩa là Polyurethane, một loại polymer có khá nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Sơn PU có hai dạng tồn tại chính là dạng cứng và dạng foam, được dùng làm vecni để đánh bóng và bảo vệ đồ gỗ như bàn ghế, cửa gỗ… Đối với dạng foam, được dùng để làm nệm mút trong các loại ghế (như ghế ngồi trong xe hơi chẳng hạn). Ngoài ra, ứng dụng của foam được dùng để bảo vệ và vận chuyển các thiết bị, dụng cụ dễ vỡ. Theo ngôn ngữ đơn giản của các thợ sơn thì sơn PU là loại sơn để bảo vệ, đánh bóng, tạo màu cho gỗ tự nhiên, gỗ công nghiệp một cách đẹp và mịn nhất. 2.1.2 Cách pha chế sơn Cách pha chế 3 loại sơn: Sơn lót: 2 lót + 01 cứng + 03 xăng. Nhằm làm phẳng bề mặt, che khuất các khuyết điểm để sơn đẹp hơn. Bạn cứ tưởng tượng như sơn tường nhà thì cũng dùng bột trét để làm phẳng bề mặt khi sơn vậy. Sơn màu: 01 Cứng + 05 xăng + tinh màu(gia giảm cho phù hợp) Tùy thuộc khách hàng yêu cầu, nhưng đa số sơn PU cho gỗ hầu như đều có thành phần sơn màu trong đó dù ít hay nhiều. Sơn bóng: 2 bóng + 01 cứng + 01 xăng. Nhiều thợ sơn dùng từ sơn PU nhưng đúng ra đây là cách pha sơn nhằm tạo độ bóng bề mặt cho cả quá trình sơn PU cho gỗ. 2.2.3 Quy trình sơn PU Bƣớc 1: Chà nhám và xử lý bề mặt Sau khi chà nhám đạt yêu cầu bằng giấy nhám P240, tùy theo mẫu màu sơn yêu cầu có để nguyên thớ gỗ hay sơn bóng mà quyết định bả bột hay không bả bột.
• 22. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5 Tuy nhiên phần lớn đối với hệ sơn PU đều sử dụng mẫu sơn bóng bề mặt. Khi thực hiện bã bột, cũng cần chú ý trên mẫu sơn có yêu cầu thể hiện các đường vân gỗ hay không ? Nếu có thì bột bã phải là bột màu ( thông thường bột đen hoặc nâu). Việc thực hiện bước bã bột này là cần thiết nhằm lấp đầy các tim gỗ cũng như các khuyết tật nhở trên bề mặt. Nếu không thực hiện bước này sẽ tốn rất nhiều công sức và nguyên liệu để trám các khe hở này sau khi sơn. Bƣớc 2: Sơn lót lần 1 Đây là lớp sơn không màu, thông thường được pha theo tỷ lệ 2 :1 : 3 (2 lót với 1 cứng, 3 xăng) đã nêu ở trên. Tỷ lệ này cũng có thể gia , giảm hoặc thêm các chất phụ gia khác nhằm điều chỉnh tốc độ bay hơi của sơn. Trong điều kiện thời tiết nóng, việc bốc hơi nhanh sẽ làm cho bề mặt sơn bị nỗi tim hoặc tệ hơn là nỗi bọt khí, sẽ mất nhiều công sức để sữa chữa. Ở bước này đã lấp gần đầy các tim gỗ. Nếu làm tốt, với các loại tim gỗ nhỏ và đã thực hiện tốt bước bã bột trước đây, thì có thể chỉ cần một bước sơn lót để giảm chi phí, nguyên liệu và nhân công cho cả khâu sơn PU của bạn. Sơn đều tay bằng súng phun chất lượng tốt. Bƣớc 3: Chà nhám và phun lót lần 2 Chúng ta tiếp tục xả nhám P320, các thợ sơn cho rằng việc sơn lót lần 2 là không cần thiết. Sơn lót lần 2 nhằm tăng độ mịn cho bề mặt gỗ giúp sơn màu đẹp hơn, bề mặt căng mịn hơn. Để có 1 quá trình sơn PU đồ gỗ đẹp bạn nên thực hiện tuần tự các bước này, về chất liệu bạn vẫn sử dụng theo đúng tỷ lệ đã pha ở bước 2. Thời gian chờ khô là 25-30 phút. Bƣớc 4: Phun màu Sơn màu thực hiện làm 2 lần. Việc pha màu do thợ sơn có kinh nghiệm quyết định, tuy nhiên bạn thực hành 1 đến 2 lần là có thể học được rồi. Lần đầu bạn chỉ sơn khoảng 90% mẫu màu yêu cầu sau đó bạn đợi 1 lúc và tiến hành sơn màu lần 2 lên bề mặt gỗ, hoàn thiện 100% mẫu màu yêu cầu . Lần sơn này người thợ sơn sẽ sơn đậm hơn các chỗ còn thiếu màu. Ở bước này cần bố trí thợ sơn có kinh nghiệm để thực hiện. Việc sơn màu là bước quan trọng quyết định toàn bộ khâu sơn PU đồ gỗ do đó bạn cần có phòng kín tránh bụi, luồng gió lưu thông đủ.
• 23. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6 Bƣớc 5: Phun bóng bề mặt Sau khi đợi lớp sơn màu khô ta tiến hành sơn bóng bề mặt. Nhiều thợ sơn kỹ thì họ sơn thêm 1 lần lót nữa để bảo vệ bề mặt sơn, nhưng theo cách pha của chúng tôi trong lúc pha sơn màu chúng ta đã cho lót vào rồi nên không cần. Và ta chuyển ngay qua công đoạn sơn bóng. Có nhiều chất liệu bóng như mờ 10%, 20%, 50%, 70% và 100%. Tỷ lệ pha như đã nêu ở trên, lớp sơn này có tác dụng làm căng và bóng bề mặt thành phẩm giúp tăng giá trị sản phẩm đồ gỗ. Việc phun bóng tiến hành ở nơi không có bụi bẩn. Cơ bản đã hoàn tất công đoạn sơn PU đồ gỗ. Bƣớc 6: Bảo quản và đóng gói Việc bảo quản và đóng gói khá quan trọng, bạn sơn xong cần có một khu vực để sản phẩm chờ khô nhằm tránh bụi bặm và bụi sơn bám vào ảnh hưởng rất lớn đến độ thẩm mỹ của thành phẩm sau này. Thời gian chờ khô hoàn toàn thường là 12 đến 16 tiếng cho cả quá trình sơn PU. Khi màng sơn có xu hướng ổn định nhưng chưa khô hoàn toàn , tổng lượng bay hơi của dung môi chiếm khoảng 75- 90%. nếu làm giảm tốc độ bay hơi ở giai đoạn này, làm tăng khả năng chống biến trắng, và tăng độ bóng bề mặt. Khi màng sơn đã khô hoàn toàn, sự bay hơi cuối cùng chiếm khoảng 10%. 2.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC 2.2.1 Tổng quan về PLC a. Định nghĩa PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị điều khiển logic khả trình thuộc loại điều khiển bán dẫn tự động theo chương trình người dùng. PLC sử dụng bộ nhớ khả trình để lưu trữ chương trình và thực hiện yêu cầu điều khiển. PLC có thể coi là một máy tính được thiết kế hoạt động tin cậy trong môi trường công nghiệp. b. Cấu tạo Bộ xử lý (CPU): Để đáp ứng được yêu cầu đã nêu thì PLC cần phải có CPU như một máy tính thực thụ. CPU được xem là bộ não của PLC, nó quyết định tốc độ xử lý cũng như khả năng điều khiển chuyên biệt của PLC.
• 24. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 CPU là nơi đọc tín hiệu ngõ vào từ khối vào, xử lý và xuất tín hiệu tới khối ra. CPU còn chứa các khối chứa năng phổ biến như Counter, Timer, lệnh toán học, chuyển đổi dữ liệu… và các hàm chuyên dụng. Khối vào (Module Input): Có hai loại ngõ vào là ngõ vào số DI (Digital Input) và ngõ vào tương tự AI (Analog Input). Ngõ vào DI kết nối với các thiết bị tạo ra tín hiệu dạng nhị phân như: công tắc, nút nhấn, công tắc hành trình, cảm biến quang, cảm biến tiệm cận,… Ngõ vào AI kết nối với các thiết bị tạo ra tín hiệu liên tục như: các loại cảm biến nhiệt độ, áp suất, khoảng cách, độ ẩm,… Khi kết nối cần chú ý đến sự tương thích giữa tín hiệu ngõ ra cảm biến với tín hiệu vào mà module AI có thể đọc được. Mỗi module AI sẽ có khả năng đọc tín hiệu tương tự khác nhau: đọc dòng điện, điện áp, tổng trở,… Một thông số quan trọng khác của các module AI là độ phân giải, thông số này cho biết độ chính xác khi thực hiện chuyển đổi ADC. Khối ra: Có 2 loại ngõ ra là ngõ ra số DO (Digital Output) và ngõ ra tương tự AO (Analog Output). Ngõ ra DO kết nối với các cơ cấu chấp hành điều khiển theo quy tắc On/Off như: đèn báo, chuông, van điện, động cơ không điều khiển tốc độ,… Ngõ ra AO kết nối với các cơ cấu chấp hành cần tín hiệu điều khiển liên tục: biến tần, van tuyến tính,… Hình 2.1 Cấu trúc cơ bản của PLC
• 25. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8 2.2.2 Đặc điểm và vai trò của PLC a. Đặc điểm Ƣu điểm: - Khả năng điều khiển chương trình linh hoạt. Khi cần thay đổi yêu cầu, đối tượng điều khiển chỉ cần thay đổi chương trình thông qua việc lập trình. - Số lượng Timer, Counter, Relay trung gian,… rất lớn. PLC còn hỗ trợ nhiều khối hàm có chức năng chuyên dụng: phát xung tốc độ cao, bộ đếm tốc độ cao, bộ điều khiển PID,… - Tiết kiệm thời gian nối dây, mạch điều khiển lúc này đã được thay thế hoàn toàn bằng chương trình PLC. - Cấu trúc dạng Module giúp PLC có tính năng mềm dẻo, không bị cứng hóa về phần cứng. Người dùng dễ dàng lựa chọn những module nào cần thiết với yêu cầu điều khiển hiện tại giúp tiết kiệm chi phí. Cấu trúc dạng module của PLC giúp việc mở rộng quy mô điều khiển đơn giản, tiết kiệm, không cần phải trang bị CPU mới. Tuy nhiên khi mở rộng cần chú ý tới khả năng kết nối tối đa của CPU. - Khả năng truyền thông, nối mạng với máy tính hay với PLC khác. Khả năng này đáp ứng yêu cầu điều khiển, giám sát từ xa, xây dựng hệ thống SCADA. - Hoạt động với độ tin cậy cao, tuổi thọ cao, chống nhiễu tốt trong môi trường công nghiệp. Nhƣợc điểm: - Phạm vi ứng dụng hạn chế do giá thành cao nên không đáp ứng các yêu cầu điều khiển đơn giản. Với những yêu cầu này thì bộ điều khiển tiếp điểm sẽ hiệu quả kinh tế hơn. - Yêu cầu người lắp đặt ban đầu, lập trình phải có hiểu biết chuyên môn về PLC. b. Vai trò Với những ưu nhược điểm như đã nêu trên, PLC thể hiện ưu điểm vượt trội và hiện nay đã thay thế hệ thống điều khiển tiếp điểm truyền thống trong các nhà máy, dây chuyền công nghệ. Việc thay thế này giúp hệ thống hoạt động tin cậy và hiệu quả hơn, tiết kiệm nhân công và tránh những thao tác sai của người vận hành.
• 26. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9 2.2.3 PLC dòng Q của hãng Mitsubishi a. PLC dòng Q Dạng module: Phát triển lên từ dòng sản phẩm trước đó, họ AnSH, họ Q PLC Mitsubishi cho phép người dùng phối hợp và lựa chọn sự kết hợp tốt nhất giữa CPU, công cụ truyền tin, module điều khiển chuyên biệt và I/O trên cùng một nền tảng. Điều này cho phép người dùng cấu hình hệ thống theo những gì mình cần, khi nào mình cần, nơi mình cần triển khai. Khả năng đa dạng: Có thể phối hợp PLC CPU (cơ bản & nâng cao), Motion, Process Controllers và ngay cả PC vào trong một hệ thống duy nhất lên đến 4 CPU khác nhau. Điều này tạo cho người sử dụng sự chọn lựa hướng điều khiển, ngôn ngữ lập trình – tất cả cùng chung trên một nền tảng duy nhất. Linh động và phân cấp là đặc tính thiết kế chủ chốt làm cho dòng Q thực sự là một nền tảng tự động hóa duy nhất. Người dùng có thể sử dụng trong điều khiển đơn giản các loại máy móc riêng lẻ hoặc quản lý toàn bộ thiết bị tất cả cùng trên một nền tảng phần cứng. b. Những tính năng chính - Tốc độ xử lý lên đến 34ns/LD. - Bộ A/D-D/A có độ chính xác cao, ứng dụng điều khiển nhiệt độ, điều khiển vị trí. - Ngõ vào CIP (Chanel Isolated Pulse), tích hợp bộ đếm xung tốc độ cao. - Điều khiển tiến trình, lập trình online. - Hỗ trợ hoàn toàn trong các ứng dụng phần mềm MELSOFT - Đầy đủ các ứng dụng mạng như: CC-link, MELSECNET-H,… - Khả năng mở rộng đến 4096 I/O (max 8192 I/O ). - Bước lập trình đến 252K steps.
• 27. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 10 c. Dãy sản phẩm Bảng 2.1 Các Module CPU Kiểu CPU Bộ nhớ CT Số điểm vào/ra CPU cơ bản Q00J 8k Steps 256 points Q00C 8k steps 1024 points Q01 14k steps 1024 points CPU tính năng mạnh Q02 28k steps 4096 points Q02H 28k steps 4096 points Q06H 60k steps 4096 points Q12H 124k steps 4096 points Q25H 252k steps 4096 points CPU dùng cho xử lý quá trình Q12PH 124k steps 4096 points Q25PH 252k steps 4096 points Q12PRH 124k steps 4096 points Q25PRH 252k steps 4096 points CPU điều khiển chuyển động Tên CPU Số trục Q172H (-T) 8 Q173H (-T) 32 Q172 N(-T) 8 Q172 N(-T) 32 Bảng 2.2 Các Module nguồn cung cấp Tên module Đầu vào Đầu ra Q61P 100V - 240VAC 5VDC 6A Q62P 100V - 240VAC 5VDC 3A/24VDC 0.6A Q63P 24VDC 5VDC 6A Q64P(N) 100V -120VAC; 200 - 240VAC 5VDC 8.5A Q61P-D 100V to 240VAC 5VDC 6A
• 28. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 11 Bảng 2.3 Các module ngõ vào Số ngõ vào 100 đến 120V AC 100 đến 220V AC 24V DC 5/12V DC 24V DC 8 QX28 QX48Y57 *1 16 QX10 QX40 QX40-S1 QX70 QX80 32 QX40 QX40-S1 QH42P *1 QX71 QX81 64 QX42 QX42-S1 QX72 QX82 QX82-S1 *1: thông số kỹ thuật ngõ vào cho các module tích hợp I/O. Bảng 2.4 Các module ngõ ra Số ngõ ra Relay 24VDC, 240VA C Triac 100 đến 240VAC Transistor 12 đến 24VDC (Sink) Transistor 12 đến 24VDC (Sink/source) Transistor 5 đến 12VDC (Sink) Transisto r 12 đến 24VDC (Source) 7 QX48Y57 *2 8 QY18A QY22 QY68A 16 QY10 QY40P QY50 QY70 QY80 32 QY41P QY42P *2 QY71 QY81 64 QY42P *2: Thông số kỹ thuật ngõ ra cho các module tích hợp I/O.
• 29. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 12 Bảng 2.5: Các Module phát xung QD75 STT TÊN MODULE SỐ TRỤC ĐIỀU KHIỂN 1 QD75P1N 1 2 QD75P2N 2 3 QD75P4N 4 4 QD75D1N 1 5 QD75D2N 2 6 QD75D4N 4 7 QD75P1 1 8 QD75P2 2 9 QD75P4 4 10 QD75D1 1 11 QD75D2 2 12 QD75D4 4 d. Các loại bộ nhớ Bộ nhớ chương trình: Bộ nhớ lưu chương trình và tham số cho một module CPU hoạt động, một chương trình hoạt động được thực thi bằng việc đưa chương trình được lưu trong bộ nhớ chương trình đến bộ nhớ cache chương trình. Bộ nhớ cache: Một bộ nhớ cho chương trình hoạt động. Một chương trình hoạt động được thực thi bằng việc đưa chương trình được lưu trong bộ nhớ chương trình đến bộ nhớ cache chương trình.
• 30. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 13 RAM tiêu chuẩn: Một bộ nhớ dùng để sử dụng thanh ghi tệp, biến cục bộ, lấy mẫu truy dấu mà không cần thẻ nhớ. Sử dụng RAM tiêu chuẩn như là một thanh ghi tệp tạo khả năng truy nhập tốc độ cao như ghi dữ liệu. RAM tiêu chuẩn còn được sử dụng để lưu trữ cho module thu thập lịch sử lỗi. Standard ROM: Một bộ nhớ dùng để lưu trữ dữ liệu như các tham số và chương trình. Thẻ nhớ (RAM): Dùng để lưu trữ trên biến cục bộ, gỡ lỗi dữ liệu, dữ liệu truy dấu SFC, và dữ liệu lịch sử lỗi với các tham số và chương trình. Thẻ nhớ (ROM): Card flash dùng để lưu trữ tham số, chương trình và thanh ghi tệp. Một card ATA lưu trữ các tham số, chương trình, và dữ liệu người dùng của bộ điều khiển khả trình (tệp bình thường). 2.2.4 Động cơ Servo a. Khái quát Động cơ Servo là những hệ hồi tiếp vòng kín. Tín hiệu của động cơ được nối với một mạch điệu khiển. Khi động cơ quay, vận tốc và vị trí sẽ được hồi tiếp về mạch điều khiển này. Nếu có bất kỳ lí do nào ngăn cản chuyển động của động cơ, cơ cấu hồi tiếp sẽ nhận được tín hiệu ra chưa đạt vị trí mong muốn. Mạch điều khiển tiếp tục chỉnh sai lệch của động cơ đạt được điểm chính xác. b. Sự khác biệt giữa Động cơ Servo với động cơ thƣờng Không phải bất kì động cơ nào cũng có thể dùng làm động cơ Servo. Động cơ Servo là động cơ hoạt động dựa theo các lệnh điều khiển vị trí và tốc độ. Chính vì thế nó phải được thiết kế sao cho các đáp ứng là phù hợp với nhu cầu điều khiển. Về cơ bản thì một Servo motor và một động cơ bình thường giống nhau về mặc cấu tạo và nguyên lý hoạt động (nghĩa là cũng có phần cảm phần ứng, khe hở từ thông, cách đấu dây,…). Tuy nhiên tuỳ theo nhu cầu điều khiển mà nó có một số điểm cải tiến hơn so với động cơ thường. Tăng tốc độ đáp ứng tốc độ: Các động cơ bình thường, muốn chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác thì cần có một khoản thời gian quá độ. Trong một số nhu cầu điều khiển, đòi hỏi động
• 31. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 14 cơ phải tăng/giảm tốc nhanh chóng để đạt được một tốc độ mong muốn trong thời gian ngắn nhất, hoặt đạt được một vị trí mong muốn nhanh nhất. Tăng khả năng đáp ứng: Đáp ứng ở đây cần được hiểu đó là sự tăng/giảm tốc cần phải “mềm” nghĩa là gia tốc là một hằng số hay gần như là một hằng số. Một số động cơ như thang máy hay trong một số băng chuyền đòi hỏi đáp ứng tốc độ của cơ cấu phải “mềm”, tức là quá trình quá độ vận tốc phải xảy ra một cách tuyến tính. Để làm được điều này thì cuộn dây trong động cơ phải có điện cảm nhỏ nhằm loại bỏ khả năng chống lại sự biến đổi dòng điện do mạch điều khiển yêu cầu. Các động cơ Servo thuộc loại này thường được thiết kế giảm thiểu số cuộn dây trong mạch và có khả năng thu hẹp các vòng từ trong mạch từ khe hở không khí. Mở rộng vùng điều khiển: Một số yêu cầu trong điều khiển cần điều khiển động cơ ở một dải tốc độ lớn hơn định mức rất nhiều. Động cơ bình thường chỉ cho phép điện áp đặt lên nó phải bằng điện áp chịu đựng của động cơ và thông thường không quá lớn so với điện áp định mức. Động cơ Servo thuộc loại này có thiết kế đặt biệt nhằm gia tăng điện áp chịu đựng hoặc tăng khả năng bão hoà mạch từ trong động cơ (nghĩa là động cơ làm việc ở đoạn phía dưới cách xa đoạn cùi chỏ (knee point)). Như vậy động cơ Servo thuộc loại này phải được tăng cường cách điện và sử dụng sắt Ferrit hoặc nam châm đất hiếm (rare earth). Khả năng ổn định tốc độ: Động cơ Servo loại này thường được thiết kế sao cho vận tốc quay của nó rất ổn định. Như các bạn biết là không có mạch điện hoàn hảo, không có từ trường hoàn hảo trong thực tế. Chính vì thế một động cơ quay 1750 rpm không có nghĩa là nó luôn luôn quay ở 1750 rmp mà nó chỉ dao động quanh giá trị này. Động cơ Servo khác biệt với động cơ thường là ở chỗ độ ổn định tốc độ khác cao. Các động cơ Servo loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ chính xác (như robot). Nó được thiết kế sao cho có thể gia tăng được dòng từ trong mạch từ lên khá cao và gia tăng từ tính của cực từ. Các rãnh rotor được thiết
• 32. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 15 kế với hình dáng đặc biệt và các cuộn dây rotor cũng được bố trí khác đặc biệt để có thể đáp ứng được yêu cầu này. Tăng khả năng chịu đựng của động cơ: Một số động cơ Servo được thiết kế sao cho có thể chịu đựng được các tín hiệu điều khiển ở tần số rất và có khả năng chịu được được những yêu cầu tăng tốc bất ngờ từ bộ điều khiển (có thể tạo ra các xung điện hài bậc cao). Những động cơ như thế này thường được cải tiến về phần cơ để có tuổi thọ cao và có thể chống lại được sự hao mòn do ma sát trên ổ bi bạc đạn cũng như trên chổi than. c. Cấu tạo: Cấu tạo của Động cơ Servo gồm có: 1. Stator 2. Cuộn dây 3. Vòng bi 4. Trục 5. Rotor 6. Encoder 7. Cáp Encoder 8. Cáp Motor Hình 2.2: Cấu tạo động cơ Servo
• 33. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 16 d. Nguyên lý hoạt động cơ bản của Encoder Nguyên lý cơ bản của encoder, đó là một đĩa tròn xoay, quay quanh trục. Trên đĩa có các lỗ. Người ta dùng một đèn led để chiếu lên mặt đĩa. Khia đĩa quay, chõ không có lỗ, đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ, đèn led sẽ chiếu xuyên qua. Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, người ta đặt một con mắt thu. Với tín hiệu có hoặc không có ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay không. Khi trục quay, giả sử trên đĩa chỉ có một lỗ duy nhất, cứ mỗi lần con mắt thu nhận được tín hiệu đèn led, thì có nghĩa là đĩa đã quay được một vòng. Hình 2.3: Nguyên lý Encoder e. Động cơ AC Servo Động cơ có ba cuộn dây với một đầu chung cho tất cả các cuộn dây. Thông thường đầu chung được đấu với dương nguồn và được kích từ theo thứ tự liên tục. Động cơ có góc quay 120 độ cho mỗi bước. Rotor trong động cơ có hai răng. Stator có ba cực cách nhau 120 độ. Khi cuộn một kích điện thì răng của Motor bị hút vào cực một. Nếu dòng qua cuộn một bị ngắt và đóng dòng cho cuộn 2, rotor quay 120 độ ngược chiều kim đồng hồ và răng của rotor sẽ hút vào cực hai. Để quay động cơ này một cách liên tục, chúng ta cần cấp nguồn liên tục luân phiên cho ba cuộn dây. 2.2.5. Mạng truyền thông trong công nghiệp a. Khái quát Mạng truyền thông trong công nghiệp hay mạng công nghiệp là một khái niệm chung chỉ các hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị trong công nghiệp. Các hệ thống truyển thông công
• 34. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 17 nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau, từ cảm biến, cơ cấu chấp hành cho đến thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát. Việc sử dụng mạng truyền thông công nghiệp có thể thay thế được các kết nối điểm – điểm cổ điển giữa các thiết bị công nghiệp mang lại nhiều lợi ích: - Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị: các thiết bị được ghép nối với nhau thông qua một đường truyền duy nhất. - Tiết kiệm dây nối cho việc lắp đặt hệ thống: Một lượng lớn cáp truyền được thay thế bằng một đường duy nhất, giảm chi phí cho nguyên vật liệu và công lắp đặt. - Nâng cao độ tin cậy và chính xác của thông tin: Nhờ kỹ thuật truyền thông số, thông tin truyền đi khó bị sai lệch, các thiết bị nối mạng còn có thể tự phát hiện lỗi và chuẩn đoán lỗi nếu có. - Mang lại nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống: Mạng truyền thông công nghiệp cho phép ứng dụng các kiến trúc điều khiển mới như điều khiển phân tán, điều khiển giám sát hoặc chuẩn đoán lỗi từ xa qua Internet, tích hợp thông tin của hệ thống điều khiển và giám sát với thông tin điều hành sản xuất và quản lý công ty. b. Mạng CC-Link CC-Link (Control and communication link: Hệ thống liên kết điều khiển và liên lạc) là một hệ thống liên kết dữ liệu có nhiệm vụ cấu hình cho một hệ thống phân tán bằng phương pháp dẫn dây tối ưu và tiết kiệm chi phí. Định nghĩa: CC-Link là mạng công nghiệp mở cho phép các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất giao tiếp. Nó chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng máy, thiết bị hoặc kiểm soát quá trình trong các ngành chế tạo và sản xuất, nhưng cũng có thể được sử dụng trong quản lý cơ sở, quá trình điều khiển và tự động hóa tòa nhà. Đặc điểm của mạng CC-Link: - Giao tiếp tốc độ cao: Thông tin bật/ tắt tín hiệu của I/O và các giá trị có thế được trao đổi một cách nhanh chóng ở tốc độ cao. Tính năng này cho phép cấu hình của nhiều hệ thống khác nhau.
• 35. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 18 Hình 2.4 Tốc độ truyền CC-Link - Hệ thống nối dây giản lược: Do mô đun có thể nằm trong các thiết bị lớn, như các băng chuyền hay máy móc, một hệ thống nối dây giản lược có thể được thực hiện. Hình 2.5 Hệ thống nối dây giản lược - Thiết kế hệ thống linh hoạt: Nhiều thiết bị CC-Link được sản xuất bởi các đối tác đã có mặt trên thị trường. Do đó, một hệ thống có thể được thiết kế linh hoạt tùy theo ứng dụng. - Cấu hình của hệ thống điều phối: Bằng cách kết nối nhiều bộ điều khiển khả trình tới một hệ thống CC-Link, một hệ thống điều phối đơn giản có thể được tạo ra. Các bộ điều khiển khả trình có thể thực hiện kết nối dữ liệu với các trạm từ xa và các trạm thiết bị thông minh và có thể điều khiển các thiết bị điều phối trong một hệ thống CC-Link. - Thiết lập hệ thống phù hợp với nhu cầu (Số lượng trạm kết nối): Với tổng cộng 64 trạm I/O từ xa, các trạm điều khiển thiết bị hoặc trạm cục bộ có thể được kết nối về một trạm chủ. Số lượng tối đa có thể kết nối đến trạm chủ như sau: 64 đối với trạm I/O từ xa, 42 đối với trạm thiết bị từ xa và 26 cho trạm cục bộ.
• 36. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 19 - Liên kết điểm: Quá trình giao tiếp trong mỗi hệ thống có thể được thực hiện giữa 2048 điểm đối với đầu vào từ xa (RX) hoặc đầu ra từ xa (RY) và 512 điểm đối với thanh ghi từ xa (RW). Một trạm quản lý bởi một trạm điều khiển hoặc trạm cục bộ có thể xử lý được 32 điểm nếu là đầu vào từ xa (RX) hoặc đầu ra từ xa (RY) và 8 điểm đối với thanh ghi từ xa (RW) (RWw: 4, RWr: 4). - Ngăn chặn gián đoạn hệ thống (Chức năng loại trừ trạm phụ): Bởi hệ thống sử dụng kết nối dạng tuyến, ngay cả khi một mô đun hệ thống gặp sự cố do sụt nguồn, kết nối giữa các mô đun bình thường khác vẫn không hề bị ảnh hưởng. Hình 2.6 Loại trừ trạm phụ Cấu trúc cơ bản của hệ thống CC-Link: Hình 2.7 Cấu trúc hệ thống CC-Link.  Có tổng cộng 4 loại trạm trong hệ thống CC-Link: - Trạm chủ: Trạm chủ là trạm mà mô đun chủ và cục bộ được gắn kết trên đơn vị cơ sở và điều khiển toàn bộ hệ thống CC-Link. Các mô đun khác nhau theo từng
• 37. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 20 dòng Q (QJ61BT11), dòng QnA (1QBT11, A1SJ61QBT11) và dòng A (AJ61BT11, A1SJ61BT11). - Trạm cục bộ: Trạm cục bộ là trạm mà mô đun chủ và cục bộ được gắn kết với đơn vị cơ sở và giao tiếp với trạm chủ và các trạm cục bộ khác. Các mô đun có thể chia sẻ với mô đun chủ. (Việc lựa chọn trạm chủ và cục bộ phụ thuộc vào cài đặt tham số mạng) - Trạm từ xa: Trạm từ xa tương ứng với một mô đun I/O hoặc một mô đun chức năng đặc biệt và thường thực thi đầu vào và đầu ra. Bên cạnh đó, các thiết bị khác (biến tần, bộ hiển thị, cảm biến, vv...). Hơn nữa, trạm này cũng được chia thành một trạm I/O từ xa (tương ứng với một mô đun I/O) và một trạm thiết bị từ xa (tương ứng với một mô đun chức năng đặc biệt; biến tần, bộ hiển thị, cảm biến, vv...) - Trạm thiết bị thông minh: Trạm thiết bị thông minh là trạm (mô đun giao diện RS-232C, mô đun định vị trí, bộ hiển thị, vv...) có thể thực thi truyền thông dữ liệu sử dụng truyền tức thời. Cơ chế truyền thông căn bản của hệ thống CC-Link:  Trạm chủ và tram I/O từ xa. Quá trình truyền thông được thực thi chỉ với thông tin BẬT/TẮT (đầu vào từ xa RX và đầu ra từ xa RY). Hình 2.8 Giao tiếp trạm chủ và trạm I/O từ xa.
• 38. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 21 1) Một tín hiệu là đầu vào từ một thiết bị bên ngoài đến trạm I/O từ xa. 2) Tín hiệu đầu vào từ xa (BẬT/TẮT) của trạm I/O từ xa được lưu trong bộ nhớ đệm (khu vực tín hiệu đầu vào từ xa) của mô đun chủ thông qua liên kết dữ liệu. 3) Thông tin tín hiệu đầu vào từ xa của trạm I/O từ xa được đọc từ bộ nhớ đệm (vị trí tín hiệu đầu vào từ xa) của mô đun chủ đến CPU PLC bằng cách tự động làm tươi. (Dùng cho tính toán, như là một thể hiện của CPU PLC). 4) Kết quả tính toán được viết lại vào bộ nhớ đệm (vị trí tín hiệu đầu ra từ xa) của mô đun chủ bằng phương pháp tự động làm tươi. 5) Thông tin BẬT/TẮT được lưu trong bộ nhớ đệm của mô đun chủ (vị trí tín hiệu đầu ra từ xa) được triển khai tới tín hiệu đầu ra từ xa của trạm I/O từ xa thông qua liên kết dữ liệu. 6) Tín hiệu được xuất ra thiết bị bên ngoài từ trạm I/O từ xa.  Trạm chủ và trạm thiết bị từ xa. Quá trình truyền thông được thực thi chỉ với thông tin BẬT/TẮT (đầu vào từ xa RX và đầu ra từ xa RY) và dữ liệu số (thanh ghi từ xa). Hình 2.9 Giao tiếp trạm chủ và trạm thiết bị từ xa
• 39. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 22 1) Tín hiệu đầu vào từ xa (BẬT/TẮT) của trạm thiết bị từ xa được lưu trong bộ nhớ đệm (vị trí tín hiệu đầu vào từ xa) của mô đun chủ bằng liên kết dữ liệu. 2) Thông tin tín hiệu đầu vào từ xa của trạm thiết bị từ xa được đọc từ bộ nhớ đệm (vị trí tín hiệu đầu vào từ xa) của mô đun chủ tới CPU PLC bằng tự động làm tươi. (Dùng cho tính toán, như là một thể hiện của CPU PLC). 3) Kết quả tính toán được viết lại vào bộ nhớ đệm (vị trí tín hiệu đầu ra từ xa) của mô đun chủ bằng phương pháp tự động làm tươi. 4) Thông tin BẬT/TẮT được lưu trong bộ nhớ đệm của mô đun chủ (vị trí tín hiệu đầu ra từ xa) được triển khai đến tín hiệu đầu ra từ xa của trạm thiết bị từ xa bằng liên kết dữ liệu. 5) Dữ liệu số được viết vào bộ nhớ đệm (vị trí đăng ký truyền từ xa) của mô đun chủ tự động làm tươi. 6) Dữ liệu số được lưu trong bộ nhớ đệm (vị trí đăng ký truyền từ xa) của mô đun chủ được viết vào thanh ghi từ xa của trạm thiết bị từ xa bằng liên kết dữ liệu. 7) Thanh ghi từ xa (dữ liệu số) của trạm thiết bị từ xa được lưu trong bộ nhớ đệm (vị trí tiếp nhận thanh ghi từ xa) của mô đun chủ bằng liên kết dữ liệu. 8) Dữ liệu số của trạm thiết bị từ xa được đọc bởi bộ nhớ đệm (vị trí tiếp nhận thanh ghi từ xa) của mô đun chủ bằng tự động làm tươi.  Trạm chủ và trạm cục bộ. Truyền thông dữ liệu N:N giữa các CPU PLC có thể được thực hiện dựa theo thông tin bit (đầu vào từ xa RX và đầu ra từ xa RY) và thông tin từ (thanh ghi từ xa). Trạm chủ và trạm cục bộ có các CPU độc lập nên RY của trạm chủ tương ứng với RX của các trạm khác trong trường hợp trạm chủ và trạm cục bộ bố trí như sau.
• 40. SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 23 Hình 2.10 Giao tiếp trạm chủ và trạm cục bộ.
• 41. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 24 Chƣơng 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 3.1. GIỚI THIỆU Với đề tài “ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ”. Em thực hiện việc thiết kế mô hình với các trạm “CONTROL STATION”, trạm “CONTROL AND MONITORING”, Màn hình “HMI”, trạm “AJ65VBTCU-68ADVN” và mô hình máy phun sơn sử dụng hai Servo của hai hãng Mitsubishi và Panasonic để điều khiển hai trục. Hai cảm biến quang để lấy Home cho Servo. Em còn thiết kế cơ cấu sử dụng khí nén để phun sơn với cảm biến áp suất để cảnh báo. Cảm biến mực nước để cảnh báo hết sơn. 3.2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.2.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống Power Supply Control Station Servo Driver Mitsubishi Servo Driver Panasonic Servo Motor Mitsubishi Servo Motor Panasonic AJ65VBTCU-68ADVN Optical Sensor Water Pressure Sensor Water Level Sensor Pneumatic Vavle Spray Kit HMI Control and Monitoring Khối Control Station: Khối này là khối điều khiển mọi quá trình của hệ thống từ điều khiển Servo, HMI đến đọc giá trị cảm biến. Khối AJ65VBTCU-68ADVN: Khối này có nhiệm vụ đọc giá trị Analog. Khối Pressure: Khối này là Cảm biến áp suất để xác định giá trị áp xuất để người dùng đưa ra các điều chỉnh hợp lý.
• 42. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 25 Khối Water Level Sensor: Khối này là Cảm biến mực nước để xác định lượng sơn còn trong bồn chứa. Khối Optical Sensor: khối này gồm hai cảm biến quang để lấy Home cho Servo. Khối HMI: Khối này là Màn hình HMI để hiển thị giá trị áp suất, mực nước và các đèn báo. Khối Contro and Monitoring: Khối này bao gồm các nút nhấn điều khiển và đèn hiển thị. Servo Driver Mitsubishi: Driver điều khiển động cơ Servo Mitsubishi. Servo Driver Panasonic: Driver điều khiển động cơ Servo Panasonic. Khối Spray Kit:Khói này là bộ phun sơn, Khí nén sẽ qua Valve sau đó sẽ đẩy sơn phun lên mặt gỗ. Khối Power Suppy: Nguồn cung cấp cho toàn bộ hệ thống. 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch a. Trạm “CONTROL STATION” Bảng 3.1. Các Module sử dụng trong trạm Power CPU SLOT 0 SLOT 1 SLOTT 2 SLOT 3 Q61P Q12H QX40 QY41P QJ61BT11 QD75D2 Module nguồn Q61P: Cấp nguồn cho CPU và các Module mà em sử dụng. Nguồn vào từ 100V – 240VAC, ngõ ra là 5VDC 6A.
• 43. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 26 Hình 3.1. Module Q61P Module CPU Q12H: Q12H là một module điều khiển tất cả các hoạt động như: Thực hiện chương trình, xử lý vào/ra và truyền thông với các thiết bị bên ngoài. Đặc điểm Hình ảnh Số điểm I /O: 4096 điểm Hình 3.2. Module Q12H Số điểm thiết bị I/O: 8192 điểm Dung lượng chương trình: 28K bước Tốc độ xử lý hoạt động cơ bản (lệnh LD): 34 ns Dung lượng bộ nhớ chương trình: 112 KB Cổng kết nối ngoại vi: USB và RS-232 Bộ nhớ: RAM, ROM, PLASH Module QX40: Đây là Module ngõ vào, có nhiệm vụ đọc các giá trị từ nút nhấn, switch,… để đưa vào CPU để xử lý.
• 44. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 27 Bảng 3.2. Module QX40 Đặc điểm Hình ảnh Số điểm đầu vào: 16 điểm Hình 3.3. Module QX40 Phương pháp cách ly: Photocoupler Điện áp đầu vào: 24VDC Dòng điện đầu vào: 4mA Điện áp/dòng điện ON: 19V hoặc cao hơn / 3mA hoặc cao hơn Điện áp/dòng điện OFF: 11V hoặc thấp hơn / 1.7mA hoặc thấp hơn Trở kháng đầu vào: 5,6kΩ Cấp bảo vệ: IP2X Hình 3.4. Sơ đồ đấu dây của Module QX40
• 45. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 28 Module QY41P: Sau khi CPU xử lý dữ liệu thì sẽ xuất giá trị ra Module QY41P để người dùng sử dụng cho các mục đích khác nhau. Bảng 3.3. Module QY41P Đặc điểm Hình ảnh Số điểm đầu ra: 32 điểm Hình 3.5. Module QY41P Phương pháp cách ly: Photocoupler Điện áp tải định mức: 12-24VDC Dòng điện định mức: 0.1A / point, 2A / common Dòng tối đa: 0,7A Nguồn cấp: 12-24VDC; 10mA (tại 24VDC) Cấp bảo vệ: IP2X Hình 3.6. Sơ đồ đấu dây của Module QY41P Module QJ61BT11: Module truyền thông công nghiệp sử dụng mạng CC-Link để truyền nhà nhận dữ liệu. Ở đây em sử dụng Module này để đọc giá trị từ trạm AJ65VBTCU- 68ADVN sau đó đưa vào CPU để xử lý.
• 46. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 29 Bảng 3.4. Thông số kỹ thuật module QJ61BT11N Đặc điểm Hình ảnh Tốc độ truyền: 156kbps/625kbps/2.5Mbps/5Mbps/10Mbps Hình 3.7. Module QJ61BT11N Khoảng cách truyền :Tối đa 1.2km (phụ thuộc vào tốc độ truyền) Số trạm kết nối tối đa (trạm chủ): 64 (Có điều kiện đi kèm) Số lượng trạm có thể quản lý (đối với trạm cục bộ): từ 1 đến 4 trạm Số điểm liên kết tối đa trong mỗi hệ thống -I/O từ xa (RX, RY): 2048 điểm -Thanh ghi từ xa (RWw): 256 điểm -Thanh ghi từ xa (RWr): 256 điểm Cáp kết nối: Cáp CC-Link/ Cáp CC-Link chất lượng cao/ Cáp CC-Link dành cho Ver1.10 Điểm I/O được quản lý: 32 điểm (phân giao I/O: 32 điểm thông minh) Dòng điện tiêu thụ: 0.46A (5VDC) Module QD75D2: Đối với PLC dòng Q sẽ không có ngõ ra phát xung từ các ngõ ra của PLC mà ta phải sử dụng thêm một Module để phát xung. Ở đây em sử dụng Module QD75D2 phát xung để điều khiển hai trục động cơ của Servo.
• 47. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 30 Bảng 3.5. Thông số kỹ thuật của Module QD75D2 Đặc điểm Hình ảnh Số trục điều khiển: 02 trục Hình 3.8. Module QD75D2 Số chân kết nối: 40 chân Số lượng xung ngõ ra lớn nhất: 1Mpps Khoảng cách lớn nhất từ Module đến Servo Motor: 10m Dòng tiêu thụ ở điện áp 5VDC: 0.56A Thiết kế bảng Mica cho trạm CONTROL STATION: Vì đề tài của em phát triển theo hướng Sư phạm nên các Module điều khiển sẽ được gắn lên bảng Mica và các các Jack cắm đưa ra ngoài để dễ dàng cho thực hành và phát triển. Hình 3.9. Thiết kế mô hình trạm CONTROL STATION
• 48. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 31 b. Trạm “AJ65VBTCU-68ADVN”: Bảng 3.6. Các bộ phận trên Module AJ65VBTCU-68ADVN STT Tên Hình ảnh 1 Cụm đèn báo nguồn và trạng thái liên kết dữ liệu Hình 3.10. Module AJ65VBTCU-68ADVN 2 Cụm đèn cài đặt Offset và Gain 3 Công tắc Select/Set để chuyển kênh khi cài đặt Offset/Gain 4 Núm xoay chọn chế độ (Normal/Test) 5 Công tắc cài đặt tốc độ truyền (165kbps-10Mbps) 6 Công tắc cài đặt số trạm (từ 1 tới 64) 7 Đầu nối One-touch cho tín hiệu CC-Link 8 Đầu nối One-touch cho nguồn cung cấp và FG 9 Đầu nối One-touch cho tín hiệu điện áp ngõ vào Bảng 3.7. Thông số kỹ thuật của Module AJ65VBTCU-68ADVN Số kênh 8 Tầm chuyển đổi đƣợc -10V tới 10V, tổng trở ngõ vào mỗi kênh 1M Ngõ ra số Số nhị phân 16 bit có dấu (-4096 to 4095) Số trạm chiếm chỗ 3 Độ phân giải -10V tới 10V; 0-10V 2.5mV 0 tới 5V 1.25mV 1 tới 5V 1mV Phƣơng pháp xử lý trung bình Lấy mẫu Xử lí trung bình: theo số lần và theo thời gian Thời gian chuyển đổi tối đa 1ms/kênh Cấp chính xác 0.2% tại nhiệt độ 25 C, 0.3% tại nhiệt độ 0-55 C Điện áp tối đa ngõ vào analog ±15VDC Nguồn cấp Điện áp:24VDC (20.4 - 26.4VDC, tỷ lệ gợn sóng <5%) Dòng điện tiêu thụ: 0.1A tại 24VDC Điện áp chịu đựng 500VAC cho một phút Cấp bảo vệ IP1XB
• 49. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 32 Hình 3.11. Đặc tính chuyển đổi của module AJ65VBTCU-68ADVN Hình 3.12. Sơ đồ đấu dây cho module AJ65VBTCU-68ADVN
• 50. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 33 Thiết kế bảng Mica cho trạm AJ65VBTCU-68ADVN: Trạm được thiết kế với các vị trí đặt Module ở giữa. Tám kênh để đọc dữ liệu Analog. Có khối nguồn 24VDC và khối tín hiệu truyền thông với Module QJ61BT11N ở trạm CONTROL STATION. Hình 3.13. Thiết kế mô hình trạm AJ65VBTCU-68ADVN c. Màn hình “HMI”: Đặc điểm chung của GOT Là dòng sản phẩm màn hình cảm ứng tiếp xúc, giao diện người – máy với những tính năng được thiết kế dựa trên những yêu cầu của người sử dụng. Các công tắc và đèn được gắn vào bảng điều khiển giống như phần cứng của thiết bị. Tuy nhiên, bằng việc sử dụng phần mềm thiết kế màn hình, chúng ta có thể tạo ra, hiển thị và thao tác trên màn hình giám sát của GOT, HMI dạng bảng cảm ứng. Ƣu điểm: - Giảm kích thước bảng điều khiển. - Giảm chi phí đấu dây.
• 51. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 34 - Ngoài các công tắc và đèn như bảng điều khiển truyền thống, GOT có thể dễ dàng hiển thị đồ họa, văn bản,… - Sử dụng cho tất cả các loại MELSEC PLC và các loại PLC khác. - Khả năng liên kết mạng: Ethernet, CC-Link,… Màn hình hiển thị GOT được tạo ra trên máy tính nhờ phần mềm chuyên dụng GT Designer. Sử dụng GT Designer tạo ra các chức năng cho GOT bằng cách cài đặt vào màn hình hiển thị các thành phần có chức năng tương ứng như: công tắc, đèn, hiển thị số,… và các đối tượng khác. Sau đó thực hiện cài đặt các thuộc tính, chức năng hoạt động kết nối với CPU PLC. Cấp nguồn cho GOT Hình 3.14. Sơ đồ cấp nguồn cho GOT Kết nối giữa CPU với GOT: Sử dụng cáp kết nối RS-232 mã GT01-C30R2-62, chiều dài cáp 3m, kết nối trực tiếp với QCPU để chuyển đổi dữ liệu. Hình 3.15. kết nối giữa GOT và CPU
• 52. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 35 Bảng 3.8. Thông số kỹ thuật của HMI Mục Thông số kỹ thuật Điện áp nguồn điện đầu vào 100 đến 240VAC (+10%,-15%) Tần số đầu ra 50/60Hz 5% Công suất tiêu thụ 39W hoặc nhỏ hơn (Khi đèn nền tắt là 30W hoặc nhỏ hơn) Thời gian lỗi nguồn tức thời cho phép Trong khoảng 20ms (100VAC hoặc lớn hơn) Điện áp chịu đựng được 1500VAC trong 1 phút Kích thước dây điện sử dụng 0,75 đến 2 [mm2 ] Kích thước màn hình 8,4’’ Độ phân giải VGA: 640 x 480 [Chấm] Màu sắc hiển thị 16 màu Tuổi thọ Xấp xỉ 52000 giờ (Nhiệt độ môi trường vận hành 250 C) Bộ nhớ Bộ nhớ gắn sẵn 11MB (Để lưu dữ liệu dự án và hệ điều hành) Kích thước bên ngoài 241(W) x 190 (H) x 52(D) [mm] Trọng lượng 1,8Kg Gói phần mềm ứng dụng GT Designer3 Giao diện gắn sẵn RS-232, RS-442/485, Ethernet, USB, thẻ CF Hình 3.16. Thiết kết bảng Mica cho màn hình HMI
• 53. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 36 Màn hình hiển thị HMI: Để có thể giám sát được thì màn hình HMI phải được thiết kế và lập trình đẻ gắn địa chỉ thì mới có thể giám sát được các thông số. Em sẽ thiết kế hai giao diện là giao diện giới thiệu về đề tài và giao diện giám sát. Hình 3.17. Giao diện giới thiệu Hình 3.18. Giao diện giám sát
• 54. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 37 d. Trạm “CONTROL AND MONITORING”: Trạm này gồm các nút nhấn điều khiển, Công tắc và đèn báo: - Nút nhấn 50x30: có chức năng cho máy phụ chạy theo kích thước 50cmx30cm. - Nút nhấn 20x20: có chức năng cho máy phụ chạy theo kích thước 20cmx20cm. - Nút nhấn HOME: Có chức năng dừng ngay quá trình phun và chạy về Vị trí Home ngay lập tức. - Nút STOP: Có chức năng dừng ngay lập tức quy trình phun. - ông tắc AUTO/MAN: Chuyển giữ hai chế độ điều khiển tự động và bằng tay. - Nút nhắn SERVO F 1: Chạy ở chế độ bằng tay, động cơ một chạy thuận khi nhấn nút. - Nút nhắn SERVO R 1: Chạy ở chế độ bằng tay, động cơ một chạy nghịch khi nhấn nút. - Nút nhắn SERVO F 2: Chạy ở chế độ bằng tay, động cơ hai chạy thuận khi nhấn nút. - Nút nhắn SERVO R 2: Chạy ở chế độ bằng tay, động cơ hai chạy nghịch khi nhấn nút. - Đèn báo RUN: Đèn sẽ sáng khi bất kỳ động cơ Servo chạy. - Đèn báo chế độ AUTO: Đèn sẽ sáng khi công tắc chuyển qua chế độ tự động. - Đèn báo chế độ MANUAL: Đèn sẽ sáng khi công tắc chuyển qua chế độ bằng tay. - Đèn báo SERVO ERROR: Đèn sẽ sáng khi Module phát xung QD75D2 bị lỗi. - Đèn PRESSURE: Đèn sẽ sáng khi áp suất vượt quá mức cho phép. - Đèn OUT OFF PAINT: Đèn sẽ sáng khi hết sơn trên bồn chứa.
• 55. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 38 Hình 3.19. Thiết kết Mica cho trạm CONTROL AND MONITORING e. Cảm biến Cảm biến Quang PM-L44: Để hệ thống hoạt động ổn định, hai Servo cần có một điểm bắt đầu mà tại đó vị trí định vị bằng 0 (Home). Để servo nhận biết được điểm Home, em sử dụng cảm biến quang PM-L44. Khi cảm biến tác động sẽ truyền tín hiệu đến ngõ vào QX40. Khi QX40 tác động, ngõ ra QY41P sẽ phát tín hiệu để đóng Relay. Khi Relay đóng, sẽ cấp tín hiệu 24V vào chân số 3 (Near – point dog signal) của QD75D2. Khi chân số 3 ở tích cực mức cao, thì giá trị tọa độ của QD75D2 sẽ là 0 nên vị trí đặt cảm biến quang sẽ là Home của 2 Servo.
• 56. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 39 Bảng 3.9. Thông số kỹ thuật của cảm biến quang PM-L44 Mục Thông số kỹ thuật Hình ảnh Phạm vi cảm biến 5mm Hình 3.20. Cảm biến PM-L44 Đối tượng phát hiện tối thiểu 0.8 x1.8 mm Độ sai lệch < 0.05 mm Nguồn áp 5 – 24 VDC ± 10% Dòng điện làm việc < 15 mA Ngõ ra Loại NPN Dòng ra cực đại 50 mA Điện áp ngõ ra cực đại 30 VDC Nhiệt độ hoạt động -25 to +55 C Cảm biến áp suất E8CB Để đảm báo được chất lượng sơn em sử dụng cảm biến áp suất E8CB nhằm giám sát áp suất ở một mức độ phù hợp, đảm bảo sơn được phun ra đồng đều. Nếu áp suất tăng đột ngột người sử dụng sẽ có thể biết được và xử lý một cạch nhanh chóng. Bảng 3.10. Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất E8CB Mục Thông số kỹ thuật Hình ảnh Nguồn áp 12 – 24 VDC ± 10% Hình 3.21. Cảm biến E8CB Dòng điện làm việc < 20 mA Loại cảm biến Đo áp suất Tầm đo 0 – 1 kgf/ Áp lực chịu được 490 kPa Ngõ ra Loại NPN Dòng tải cực đại 80 mA Điện áp ngõ ra cực đại 30 VDC
• 57. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 40 Cảm biến mực nƣớc Để giám sát lượng sơn còn lại trong bồn chứa, em sử dụng cảm biến mực nước Funduno. Do em chỉ thi công mô hình mô phỏng, nên cảm biến chỉ phát hiện mực nước tương đối thấp. Bảng 3.11. Thông số kỹ thuật của cảm biến mực nước Funduno Mục Thông số kỹ thuật Hình ảnh Nguồn áp 3.3 – 5 VDC Hình 3.22. Cảm biến mức nước Dòng điện làm việc < 20 mA Tầm đo 0 – 40 mm Nhiệt độ làm việc 10 – 30 C Điện áp ngõ ra 0 – 4.2 VDC Ngõ ra Analog Van khí AIRTAC 4V110 – 06 Để kiểm soát được khí nén khi phun sơn, em sử dụng van để điều khiển khí nén. Khi van mở, sẽ có khí tạo áp lực để đẩy sơn ra ngoài đầu phun và phun lên tấm gỗ. Bảng 3.12. Thông số kỹ thuật của Van khí AIRTAC 4V110 – 06 Mục Thông số kỹ thuật Hình ảnh Loại van 5/2 Hình 3.23. Van khí 4V110 Áp suất vận hành 0.15 – 0.8 MPa Áp suất tối đa 1.2 MPa Điện áp điều khiển 24 VDC Công suất 2.5 W Chuẩn bảo vệ IP 65 Thời gian kích tối thiểu 0.05 s Nhiệt độ làm việc 5 – 50 C
• 58. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 41 f. Cách nối dây giữa Module QD75D2 và Driver Servo: Nối dây giữa Module QD75D2 với cổng CN1A của Dirive Mitsubishi: Hình 3.24. Nối dây giữa QD75D2 và CN1A Chức năng các chân của QD75D2 mà em sử dụng: Chân 15,16 của QD75D2: Phát xung để điều khiển động cơ Servo quay thuận. Chân 17,18 của QD75D2 Phát xung để điều khiển động cơ Servo quay nghịch. Chân 11,12 của QD75D2: Có chức năng báo động cơ Servo đã sẵn sàng để hoạt động. Chân 6,7 của QD75D2: Chân COM nối 0V. Chân 1,2 của QD75D2: Cấp nguồn 24V. Chân 3 của QD75D2: Được điều khiển bằng hai cảm biến quang để lấy Home cho Servo.
• 59. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 42 Nối dây giữa Module QD75D2 với của Drive Panasonic: Cách nối dây cũng tương tự như kết nối giữa giữa Module QD75D2 với cổng CN1A của Drive Mitsubishi, chỉ khác về thứ tự chân trên Drive Panasonic. Hình 3.25. Nối dây giữa QD75D2 và Servo Panasonic g. Mô hình máy phun sơn Hình 3.26. Mô hình tổng quan máy phun sơn Phần khung ngoài được làm nhôm định hình 20x20.
• 60. TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 43 Nơi để thiết bị điều khiển: em sẽ làm một ngăn kéo để có thể đưa các thiết bị ra vào để kiểm tra sửa chữa. Bàn để gỗ thì em sử dụng hai miếng nhôm mặt bàn ghép lại. Trục ngang và trục doc được thiết kế bằng trục vít me để di chuyển.
• 61. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 44 Chƣơng 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 4.1 GIỚI THIỆU Ở chương này, em sẽ trình bày về các hệ thống mà đã thiết kế ở chương 3 tính toán thiết kế. Em sẽ trình bày về các linh kiện mà em sử dụng để thi công, cách lắp linh kiện, cách đấu nối dây, lập trình điều khiển và giám sát. 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 4.2.1 Thi công trạm “CONTROL STATION” Bảng 4.1. Danh sách các linh kiện trạm CONTROL STATION STT TÊN LINH KIỆN SỐ LƢỢNG 1 Module nguồn Q61P 01 2 Module CPU Q12H 01 3 Đế gắn Module 12 I/O 01 4 Module QX40 01 5 Module QY41P 01 6 Module QJ61BT11N 01 7 Module QD75D2 01 8 Jack bắp chuối cái 54 9 CB 01 10 Nút dừng khẳn cấp 01 11 Đèn báo điện 220V 01 Quy trình lắp ráp: - Dùng vít để gắn cố định đế gắn các Module chức năng mà em sử dụng. - Gắn CB để lấy nguồn 220V để cấp cho Module nguồn của PLC. - Gắn các Jack bắp chuối cái theo đúng thiết kế.
• 62. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 45 - Gắn nút dừng khẩn cấp. - Gắn các Module cần sử dụng lên đế, sau đó nối dây từ Module ra và đánh dấu dây để đấu vào các Jack bắp chuối. - Nối dây từ Module vào các Jack bắp chuối theo đúng vị trí. - Nối dây nguồn 220V và 24V. Nguồn 220V sẽ được lấy từ điện lưới quốc gia, nguồn 24V sẽ được lấy từ nguồn tổ ong 24V. - Sau đó tiến hành hàn chì để cố định. Hình 4.1. Trạm CONTROL STATION sau thi công Sau quá trình thi công thì em có một số lưu ý: Trong quá trình nối dây giữa các Module và Jack thì phải chú ý tỉ mỉ và chính xác, đảm bảo sự chắc chắn. Phải đo thông mạch và kiểm tra kỹ càng sau đó mới cấp nguồn. 4.2.2 Thi công Trạm “AJ65VBTCU-68ADVN”: Bảng 4.2. Danh sách linh kiện trạm AJ65VBTCU-68ADVN STT TÊN LINH KIỆN SỐ LƢỢNG 1 Module AJ65VBTCU-68ADVN 1 2 Jack bắp chuối cái 33 Quy trình: - Dùng vít để cố định thanh ray gắn Module AJ65VBTCU-68ADVN - Gắn Module AJ65VBTCU-68ADVN lên thanh ray và các Jack bắp chuối đúng theo thiết kế.
• 63. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 46 - Nối dây từ Module đến các kênh cảm biến từ CH1 đến CH8. - Nối dây nguồn và tín hiệu đến các Jack bắp chuối tại vùng SIGNAL VÀ SOURCE. - Hàn dây để cố định dây. - Nguồn cung cấp cho Module sẽ được lấy từ trạm “CONTROL STATION”. Hình 4.2. trạm AJ65VBTCU-68ADVN sau thi công Sau khi thi công thì em có một số lưu ý: Khi nối dây thì phải chú ý sự chuẩn xác. Phải kiểm tra kỹ càng mới cấp nguồn. Đầu đọc tín hiệu có dây ra khó nhỏ nên cần chú ý khi nối dây.
• 64. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 47 4.2.3 Thi công màn hình HMI”: Bảng 4.3. Danh sách linh kiện màn hình HMI STT TÊN LINH KIỆN SỐ LƢỢNG 1 Màn hình HMI GOT1000 1 2 Jack bắp chuối cái 12 3 Đèn báo nguồn 220V 1 Quy trình: - Lắp các Jack bắp chuối theo đúng vị trí thiết kế. - Lắp đèn báo nguồn 220V. - Lắp màn hình HMI. - Nối dây từ HMI ra Jack nguồn 220V. Hình 4.3. Màn hình HMI sau thi công
• 65. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 48 Viết phần mềm cho màn hình HMI: Hình 4.4. Màn hình hiển thị HMI thực tế Về quá trình thiết kế màn hình HMI trên phần mềm Designer 3 thì em sẽ trình bày ở phần 4.4.3
• 66. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 49 4.2.4 Thi công Trạm “CONTROL AND MONITORING”: Bảng 4.4. Danh sách linh kiện trạm CONTROL AND MONITORING STT TÊN LINH KIỆN SỐ LƢỢNG 1 Nút nhấn 8 2 Đèn 24V 6 3 Công tắc 1 Quy trình: - Lắp các nút nhấn, đèn, công tắc và các Jack bắp chuối theo đúng thiết kế. - Sau đó nối dây từ Nút nhấn, đèn, công tắc ra các Jack bắp chuối. Hình 4.5. Trạm CONTROL AND MONITORING sau thi công Ở phần này ta chỉ cần chú ý đến vấn đè nối dây theo đúng sơ đồ.
• 67. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 50 4.3 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 4.3.1 Đóng gói bộ điều khiển Vì em định hướng đề tài theo hướng sư phạm nên bộ điều khiển em đặt trên mica và các ngõ ra để dễ dàng sử dụng và dễ dàng phát triển sau này. Ta chỉ cần nối dây giữa các trạm đúng theo sơ đồ thì sẽ điều khiển được mô hình. Hình 4.6. Mô hình điều khiển và giám sát sau thi công
• 68. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 51 4.3.2 Thi công mô hình phun sơn Bảng 4.5. Danh sách linh kiện sử dụng thi công mô hình phun sơn STT TÊN LINH KIỆN SỐ LƢỢNG 1 Nhôm định hình 20x20 2m 2 Nhôm mặt bàn 50x50cm 3 Thanh trượt bi 2 cây x50cm 4 Mica để gắn Driver servo điều khiển và nguồn 50x50cm 5 ống đi dây điện 5cm 2m 6 ống đi dây điện 6cm 2m 7 Domino 1 cái 8 Nguồn tổ ong 24 5A 1 cái 9 Bồn chứa sơn đường kính 15cm 1 cái 10 Trục vít me 2 cái 11 Dây khí nén 8mm 3m 12 Dây khí nén 6mm 1m 13 Van điện từ 1 cái 14 Đầu phun 1 cái 15 Nối ống hơi 8 cái 16 Bộ chỉnh áp 1 cái 17 Cảm biến áp suất 1 cái 18 Cảm biến quang 2 cái 29 Drive Servo Mitsubishi 1 cái 20 Motor Servo Mitsubishi 1 cái 21 Drive Servo Panasonic 1 cái 22 Motor Servo Panasonic 1 cái
• 69. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 52 a. Khối nguồn Em sử dụng ba nguồn là 220VAC, 24VDC. 5VDC. Đối với nguồn 220VAC em sử dụng để cấp nguồn cho hai Drive Servo, PLC và HMI, nguồn tổ ong 24VDC. Hình 4.7. Nguồn cấp cho mô hình điều khiển Đối với nguồn tổ ong 24VDC thì sẽ cung cấp cho các cảm biến quang và cảm biến áp suất, các dây tín hiệu trong Drive Servo, nguồn cho các Module QX40, QY41P, QJ61BT11, QD75D2, AJ65VBTCU-68ADVN. Hình 4.8. Nguồn tổ ong 24VDC
• 70. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 53 Nguồn Adapter 5VDC: Vì cảm biến mức nước sử dụng điện áp 5VDC nên em sử dụng Adapter 5VDC để cấp nguồn cho cảm biến. Hình 4.9. Adapter 5VDC b. Cảm biến quang Hình 4.10. Cảm biến quang lấy Home cho động cơ Servo một
• 71. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 54 Hình 4.11. Cảm biến quang lấy Home cho động cơ Servo hai Hai cảm biến quang đặt tại vị trí HOME để mà động cơ Servo chạy về HOME, khi cảm biến bị tác động thì động cơ Servo sẽ ngay lập tức dừng lại để tránh các hư hỏng. Nguồn cấp cho hai cảm biến là 24VDC lấy từ nguồn tổ ong. c. Cảm biến áp suất Cảm biến áp suất được gắn gần bộ chỉnh áp để khi có sự thay đổi áp suất thì tín hiệu báo về sẽ nhanh nhất. Ngõ vào được gắn ống dẫn khí để đo áp suất. Bình thường thì sẽ đo được áp suất không khí khoảng 22kPa. Nguồn sử dụng cho cảm biến là 24VDC lấy từ nguồn tổ ong.
• 72. CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 55 Hình 4.12. Cảm biến áp suất d. Van điện từ Hình 4.13. Van điện từ Đối với van này thì em chỉ cho khí chạy một chiều từ P đến B. Đầu P là ngõ vào gắn với máy nén khí. Đầu ra B là ngõ ra gắn với bộ chỉnh áp. Khi có áp 24VDC thì van sẽ mở cho khí chạy từ P sang B. Khi không có áp thì van sẽ đóng lại.