›
›

Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 2: Các phương tiện tự động hóa - Vũ Hoàng Nghiên

pdf 67 trang ngocly 3220
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 2: Các phương tiện tự động hóa - Vũ Hoàng Nghiên", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_tu_dong_hoa_qua_trinh_san_xuat_chuong_2_cac_phuong.pdf

Nội dung text: Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất - Chương 2: Các phương tiện tự động hóa - Vũ Hoàng Nghiên

  1. 2ø-2 CÔ CAÁU CHAÁP HAØNH Cô caáu chaáp haønh coù theå hieåu laø moät boä phaän maùy moùc, thieát bò coù khaû naêng thöïc hieän moät coâng vieäc naøo ñoù döôùi taùc ñoäng cuûa tín hieäu phaùt ra töø thieát bò ñieàu khieån.
  2. CAÙC LOAÏI CÔ CAÁU CHAÁP HAØNH - Caùc thieát bò ñieän - Caùc loaïi ñoäng cô ñieän. - Caùc loaïi ly hôïp . - Caùc phaàn töû thuûy khí.
  3. Caùc thieát bò ñieän  Nam chaâm ñieän  Rô le coâng suaát  Cuoän töø  V.v
  4. Yeâu caàu ñoäng cô ñieän  Trong caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng, ñieàu khieån ñoäng cô nhaèm ñaït caùc yeâu caàu sau :  - Ñaït ñoä chính xaùc veà soá voøng quay hoaëc goùc quay.  - Ñoåi chieàu ñoäng cô vaø haõm ñoäng cô nhanh.  - Thay ñoåi toác ñoä deã daøng vaø chính xaùc.
  5. Caùc loaïi ñoäng cô ñieän thöôøng duøng  - Ñoäng cô moät chieàu  - Ñoäng cô böôùc (Stepping Motor).  - Ñoäng cô Servo (Servomotor).
  6. Ñoäng cô moät chieàu Ñieàu khieån toác ñoä cuûa ñoäng cô moät chieàu DC U (I R ) n a a a  Döøng ñoäng cô ñieän moät chieàu DC Ñaûo chieàu quay cuûa ñoäng cô moät chieàu kích töø ñoäc laäp
  7. Ñoäng cô böôùc coù roto laø nam chaâm vónh cöõu
  8. Ñoäng cô böôùc
  9. Ñoäng cô Servo (Servomotor).
  10. + Maïch ñieàu khieån Encoder Hình 2.41 Sô ñoà ñieàu khieån servomoto
  11. Caùc loaïi ly hôïp  Li hôïp ñóa ma saùt khí neùn  Li hôïp ñóa ma saùt thuûy löïc  Li hôïp ñóa ma saùt ñieän töø  Li hôïp ñieän töø boät oxyt
  12. Li hôïp ñóa ma saùt khí neùn Ñóa ma saùt Khí neùn Truïc chuû ñoäng Truïc bò ñoäng Piston Kyù hieäu
  13. Li hôïp ñóa ma saùt thuûy löïc Ñóa ma saùt Daàu eùp Truïc chuû ñoäng Truïc bò ñoäng Choát Piston
  14. Li hôïp ñóa ma saùt ñieän töø Nguoàn ñieän vaøo Naép Choát Naép töø Truïc chuû ñoäng Truïc bò ñoäng Ñóa ma saùt Cuoän töø Kyù hieäu
  15. Li hôïp ñieän töø boät oxyt Boät oâxyùt Cuoän töø Coå goùp laáy ñieän OÅ laên Truïc chuû ñoäng Truïc bò ñoäng Baùnh chuû ñoäng Vaønh bò ñoäng
  16. CÔ CAÁU CHAÁP HAØNH BAÈNG THUYÛ LÖÏC CAÙC LOAÒ BÔM THUYÛ LÖÏC CAÙC LOAÏI VAN THUYÛ LÖÏC . CAÙC LOAÏI XI LANH – ÑOÄNG CÔ THUYÛ LÖÏC.
  17. CAÙC LOAÏI BÔM THUYÛ LÖÏC BÔM PÍTTOÂNG. BÔM CAÙNH GAÏT. BÔM BAÙNH RAÊNG.
  18. BÔM PISTON
  19. BÔM PISTON
  20. BÔM PISTON
  21. BÔM CAÙNH GAÏT Bôm naøy taïo ra löïc ñaåy nhôø söï thay ñoåi ví trí töông ñoái cuûa caùnh quaït. Loaïi bôm naøy khoâng taïo aùp löïc cao.(hình)
  22. Bôm caùnh gaït
  23. BÔM BAÙNH RAÊNG Taïo ra aùp suaát vaø löu löôïng cao . Baùnh raêng chuû ñoäng quay vaø khe hôû giöõa caùc raêng taïo ra buoàng chöùa daàu.
  24. Bôm baùnh raêng
  25. Nguoàn caáp khí neùn
  26. CAÁU TAÏO CHUNG CUÛA HEÄ THOÁNG Trong coâng nghieäp, khí neùn thöôøng ñöôïc cung caáp töø moät heä thoáng trung taâm vaø ôû moãi nhaùnh seõ bao goàm khoaù, boä loïc, van ñieàu aùp vaø boä boâi trôn.
  27. ÖU ÑIEÅM Tieát kieäm hôn so vôùi nguoàn naêng löôïng thuyû löïc. Caùc thieát bò khí neùn reû hôn . Khí neùn coù ñoä co giaõn neân deã haáp thuï caùc xung ñoäng.
  28. NHÖÔÏC ÑIEÅM Khoù ñieàu khieån chính xaùc vò trí vaø toác ñoä Heä thoáng hoaït ñoäng oàn
  29. CÔ CAÁU CHAÁP HAØNH BAÈNG KHÍ NEÙN a) c) b) d) a), b) xylanh 1 chieàu vaø kí hieäu; c),d) xylanh 2 chieàu vaø kí hieäu
  30. Xylanh taùc duïng hai phía vaø kyù hieäu
  31. Xylanh hai piston vaø kí hieäu
  32. b) c) d) a) Hình 2.49 Caáu taïo van 3/2 vaø kí e) hieäu
  33. b) a) c) Hình 2.50 Caáu taïo van 5/2 vaø kí hieäu
  34. Van 5/2 ñieàu khieån baèng ñieän
  35. 2ø-3 THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅN Thieát bò ñieàu khieån trong heä thoáng töï ñoäng laøm nhieäm vuï thu thaäp caùc thoâng tin töø caûm bieán, töø chöông trình ñieàu khieån, töø caùc phaàn töû ñieàu khieån baèng tay sau ñoù xöû lyù caùc thoâng tin ñoù theo moät thuaät toaùn ñònh tröôùc vaø ra leänh cho cô caáu chaáp haønh thao taùc ñuùng trình töï coâng ngheä.
  36. PHAÂN LOAÏI THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅN THEO PHÖÔNG PHAÙP 1. ÑIEÀU KHIEÅN SERVO. 2. ÑIEÀU KHIEÅN TÖÔNG TÖÏ. 3. ÑIEÀU KHIEÅN SOÁ.
  37. PHAÂN LOAÏI THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅN THEO CAÁU TAÏO 1- ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG CÔ KHÍ 2- ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG KHÍ NEÙN 3- ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG CÔ – ÑIEÄN 4- ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG ÑIEÄN TÖÛ 5- HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN PLC 6- VI XÖÛ LYÙ VAØ VI ÑIEÀU KHIEÅN
  38. 1- ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG CÔ KHÍ Baùnh raêng truïc cam Cam ñieàu khieån Truïc cam Truïc truyeàn ñoäng Truïc coâng taùc Ñoäng cô Li hôïp Ñieàu khieån baèng cam
  39. 2- ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG KHÍ NEÙN a) b)
  40. Maïch khí neùn
  41. ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG ÑIEÄN - KHÍ NEÙN
  42. RÔLE Rôle laø loaïi khí cuï töï ñoäng duøng ñeå khôûi ñoäng moät thieát bò hay moät quaù trình naøo ñoù. Nhieäm vuï chuû yeáu laø duøng ñeå ñoùng, môû caùc tieáp ñieåm nhaèm ñieàu khieån vaø baûo veä. Moät rôle ñaït chaát löôïng toát phaûi ñaït caùc yeâu caàu sau : Khoâng hoûng hoùc khi laøm vieäc, taàn soá ñoùng môû cao, toác ñoä ñoùng môû cao. Moät soá rôle thöôøng duøng : Rôle thôøi gian duøng tuï vaø tranzito, Rôle thôøi gian thuyû löïc – khí eùp, Rôle aùp suaát daàu eùp –khí eùp (hình).
  43. MOÄT SOÁ LOAÏI RÔLE THÔØI GIAN CUÛA HAÕNG OMRON RÔLE KYÕ THUAÄT SOÁ RÔLE THÖÔØNG
  44. COÂNG TAÉC HAØNH TRÌNH Laø coâng taéc duøng ñeå thöïc hieän thao taùc chuyeån ñoåi trong caùc maïch ñieàu khieån theo tín hieäu haønh trình cuûa cô caáu caàn ñieàu khieån. Noù coù theå ñoùng hoaëc mô û khi boä phaän di ñoäng cuûa maùy thöïc hieän moät haønh trình nhaát ñònh.(Hình)
  45. MOÄT SOÁ LOAÏI COÂNG TAÉC HAØNH TRÌNH CUÛA HAÕNG OMRON
  46. ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG ÑIEÄN - KHÍ NEÙN a) b)
  47. ÑIEÀU KHIEÅN BAÈNG ÑIEÄN - CÔ Cöõ chöông trình Cam a) b)
  48. Ñieàu khieån coù tieáp ñieåm Loø xo ñaåy piston ñeå ñoùng van B Van 3/2 Xilanh A y B H2O CB2 Möùc 2 CB1 Möùc 1 Hình 2.56 Heä thoáng ñoùng môû nöôùc
  49. Hình 2.57 Heä thoáng ñieàu khieån van nöôùc
  50. Maïch ñieän khí neùn ñaûo chieàu hai pittoâng
  51. Maïch töï ñoäng khoáng cheá nhieät ñoä loø saáy (ñieàu khieån khoâng tieáp ñieåm) K0 K0 K 0 K
  52. THIEÁT BÒ ÑIEÀU KHIEÅN THEO CHÖÔNG TRÌNH LOGIC(Programmable Logic Control): PLC Caáu taïo toång quaùt cuûa PLC
  53. Hình daùng PLC cuûa Omron
  54. CAÙC BOÄ PHAÄN CHÍNH CUÛA PLC  * MOÂ ÑUN NGUOÀN  * MOÂ ÑUN ÑÔN VÒ XÖÛ LYÙ TRUNG TAÂM (CPU)  * MOÂ ÑUN BOÄ NHÔÙ CHÖÔNG TRÌNH  * MOÂ ÑUN ÑAÀU VAØO  * MOÂ ÑUN ÑAÀU RA  * MOÂ ÑUN PHOÁI GHEÙP  * MOÂ ÑUN CHÖÙC NAÊNG PHUÏ
  55. MOÂ ÑUN ÑAÀU VAØO  * MOÂ ÑUN ÑAÀU VAØO COÙ NHIEÄM VUÏ ÑÖA CAÙC TÍN HIEÄU TÖØ BEÂN NGOAØI VAØO TRONG PLC. MOÂ ÑUN NAØY COÙ NHIEÀU ÑAÀU VAØO : 8 - 16 - 24 - 32.  * TAÏI MOÃI ÑAÀU VAØO COÙ MOÄT ÑIOÁT PHAÙT SAÙNG (LED) ÑEÅ BAÙO HIEÄU SÖÏ COÙ MAËT CUÛA TÍN HIEÄU VAØO.  * THOÂNG THÖÔØNG TÍN HIEÄU ÑAÀU VAØO NHAÄN ÑÖÔÏC TÖØ CAÛM BIEÁN.
  56. MOÂ ÑUN ÑAÀU RA  * MOÂ ÑUN ÑAÀU RA COÙ CAÁU TAÏO TÖÔNG TÖÏ MOÂ ÑUN ÑAÀU VAØO, THOÂNG TIN ÑAÀU RA LAØ DOØNG ÑIEÄN ÑÖÔÏC CHUYEÅN TÔÙI CAÙC BOÄ PHAÄN KÍCH HOAÏT CHO MAÙY LAØM VIEÄC NHÖ : RÔLE, CUOÄN TÖØ, VAN  * ÑAÀU RA CUÕNG COÙ CAÙC ÑIOÂT PHAÙT QUANG(LED) GIUÙP QUAN SAÙT ÑIEÄN THEÁ RA.  * SOÁ LÖÔÏNG ÑAÀU RA THÖÔØNG ÍT HÔN SOÁ LÖÔÏNG ÑAÀU VAØO VÌ LYÙ DO NHIEÄT HOAËC ÑIEÄN.
  57. MOÂ ÑUN PHOÁI GHEÙP  *MOÂ ÑUN PHOÁI GHEÙP DUØNG ÑEÅ NOÁI PLC VÔÙI CAÙC THIEÁT BÒ BEÂN NGOAØI NHÖ MAØN HÌNH, THIEÁT BÒ LAÄP TRÌNH (MAÙY VI TÍNH) HOAËC VÔÙI PANEN MÔÛ ROÄNG.  * NHIEÀU KHI PHAÛI GHEÙP THEÂM NHÖÕNG THEÛ ÑIEÄN TÖÛ PHUÏ ÑAËC BIEÄT ÑEÅ TAÏO RA CAÙC CHÖÙC NAÊNG PHUÏ NGOAØI CHÖÙC NAÊNG LOGIC
  58. CAÙC CHÖÙC NAÊNG CUÛA PLC  - THU NHAÄN CAÙC TÍN HIEÄU ÑAÀU VAØO VAØ TÍN HIEÄU PHAÛN HOÀI TÖØ CAÛM BIEÁN.  - LIEÂN KEÁT, GHEÙP NOÁI LAÏI VAØ ÑOÙNG MÔÛ MAÏCH PHUØ HÔÏP VÔÙI CHÖÔNG TRÌNH.  - TÍNH TOAÙN VAØ SOAÏN THAÛO CAÙC LEÄNH ÑIEÀU KHIEÅN TREÂN CÔ SÔÛ SO SAÙNH CAÙC THOÂNG TIN THU ÑÖÔÏC.  * PHAÂN PHAÙT CAÙC LEÄNH ÑIEÀU KHIEÅN ÑOÙ ÑEÁN CAÙC ÑÒA CHÆ THÍCH HÔÏP.
  59. NHÖÕNG ÖU ÑIEÅM KHI SÖÛ DUÏNG PLC  * CHUAÅN BÒ HOAÏT ÑOÄNG NHANH.  * ÑOÄ TIN CAÄY CAO VAØ KHOÂNG CAÀN BAÛO DÖÔÕNG.  * DEÃ DAØNG THAY ÑOÅI HOAËC SOAÏN THAÛO CHÖÔNG TRÌNH.  * DEÃ DAØNG VAØ NHANH CHOÙNG CHOÏN LÖÏA PLC PHUØ HÔÏP VÔÙI YEÂU CAÀU.  * XÖÛ LYÙ DÖÕ LIEÄU TÖÏ ÑOÄNG.  * TIEÁT KIEÄM KHOÂNG GIAN.  * KHAÛ NAÊNG TAÙI TAÏO DEÃ DAØNG.  * NHIEÀU CHÖÙC NAÊNG.
  60. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP LAÄP TRÌNH PLC  1- PHÖÔNG PHAÙP BAÛNG LEÄNH (STATEMENT LIST : STL).  2- PHÖÔNG PHAÙP LÖU ÑOÀ ÑIEÀU KHIEÅN ( CONTROL SYSTEM FLOW : CSF ).  3- PHÖÔNG PHAÙP BIEÅU ÑOÀ BAÄC THANG (LADDER CHART : LAD) .
  61. MINH HOÏA VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP LAÄP TRÌNH CHO PLC
  62. Vi xöû lí vaø vi ñieàu khieån  Boä vi xöû lyù (microprocessor) coù khaû naêng hieåu vaø thöïc thi caùc leänh döïa treân moät taäp caùc maõ nhò phaân, moãi moät maõ nhò phaân bieåu thò moät thao taùc ñôn giaûn. Caùc leänh naøy thöôøng laø leänh soá hoïc ( nhö coäng, tröø, nhaân, chia), caùc leänh logic ( nhö AND, OR, NOT, ), caùc leänh di chuyeån döõ lieäu hoaëc caùc leänh reõ nhaùnh, ñöôïc bieåu thò bôûi moät taäp caùc maõ nhò phaân vaø ñöôïc goïi laø taäp leänh. Boä vi xöû lyù laø caùc CPU ñôn chip, ñoù chính laø khoái ñieàu khieån vaø xöû lyù trung taâm, traùi tim cuûa maùy vi tính vaø caùc boä ñieàu khieån khaùc.
  63. Moät boä vi ñieàu khieån (microcontroller) bao goàm beân trong noù moät CPU, moät boä nhôù RAM, moät boä nhôù coá ñònh ROM, maïch giao tieáp noái tieáp, maïch giao tieáp song song, boä ñònh thôøi vaø caùc maïch ñieàu khieån ngaét. Caùc boä vi ñieàu khieån vôùi soá thaønh phaàn theâm vaøo toái thieåu nhaèm thöïc hieän caùc hoaït ñoäng höôùng ñieàu khieån, thöôøng ñöôïc öùng duïng trong caùc saûn phaåm tieâu duøng vaø coâng nghieäp. Caùc boä vi ñieàu khieån ñöôïc laäp trình thöôøng tröïc cho moät loaïi coâng vieäc naøo ñoù.
  64. Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng ño baèng maùy tính Chi tieát caàn kieåm tra Dao Laëp ñoäng aùp Döõ lieäu Khoái Khoái Ñaàu ño khueách ñaïi & ADC ña hôïp ñeäm Coång maùy in PC Nguoàn cung caáp Ñieàu khieån
  65. Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng duøng boä vi ñieàu khieån Khoái hieån thò Khoái Khoái Khoái vi Chuyeån ñoåi caûm khueách ñaïi ñieàu khieån ADC bieán Khoái taùc ñoäng Khoái nguoàn Khoái baøn phím caøi cung caáp ñaët giaù trò