Đồ án Công nghệ tự động phân loại sản phẩm

y .Tuy nhiên do trình độ có hạn, bản đồ án không thể tránh khỏi thiếu sót . Em mong nhận được sự góp ý của các thầy giáo và các bạn . Chương 1: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 1.1. Tìm hiểu công nghệ tự động phân loại sản phẩm Ban đầu, ta cấp nguồn điện cho hệ thống rồi ấn nút khởi động .Các piton A, B, C đang ở vị trí ban đầu ( như hình vẽ ) .Khi có sản phẩm được đưa vào máng đẩy thì nó tác động vào công tắc hành trình d, công tắc hành trình bị tác động chứng tỏ đã có sản phẩm đi vào máng đẩy,pitton A thực hiện chuyển động sang phải (nguyên công A+ ) .Khi sản phẩm được dẩy đến vị trí để xác định chất lượng thì nó tác động vào công tắc hành trình a1 làm cho piton A chuyển động sang trái (nguyên công A-), đồng thời bộ đo lường chất lượng sản phẩm được kích hoạt để xác định chất lượng của sản phẩm .Khi pitton A đi về đến vị trí tận cùng bên trái, nó tác động vào công tắc hành trình a0 kết hợp với thông tin về chất lượng sản phẩm ( đã được xử lý ) được dung để điều khiển cơ cấu phân loại : Nếu sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng thì có các tín hiệu đầu vào: p0=1, p1=0 pitton B thực hiện chuyển động đẩy sản phẩm theo máng trượt xuống ngăn chứa sản phẩm đạt yêu cầu ( nguyên công B+ ) .Khi pitton B đi sang vị trí tận cùng bên trái của hành trình-nơi mà sản phẩm được phân loại đã chắc chắn xuống đến ngăn chứa sản phẩm có chất lượng tốt thì nó tác động vào công tắc hành trình b1: có tín hiệu b1=1, nhờ vậy pitton B được thu về ( nguyên công B- ) .Khi pitton B đi về đến vị trí ban đầu thì tác động vào công tắc hành trình b0: có tín hiệu b0=1, kết thúc quá trình phân loại sản phẩm đầu tiên. Nếu sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng thì có các tín hiệu đầu vào p0=0, p1=1, pitton C thực hiện chuyển động đẩy sản phẩm theo máng trượt xuống ngăn chứa sản phẩm không đạt yêu cầu chất lượng ( nguyên công C+ ) .Khi pitton C đi sang vị trí tận cùng bên trái của hành trình-nơi mà sản phẩm được phân loại đã chắc chắn xuống đến ngăn chứa sản phẩm có chất lượng xấu thì nó tác động vào công tắc hành trình c1: có tín hiệu c1=1, nhờ vậy pitton C được thu về ( nguyên công C- ) .Khi pitton C đi về đến vị trí ban đầu thì tác động vào công tắc hành trình c0: có tín hiệu c0=1, kết thúc quá trình phân loại sản phẩm đầu tiên . Sau khi phân loại xong sản phẩm đầu tiên, các pitton cũng như các công tắc hành trình đều quay trở lại trạng thái ban đầu, chờ sản phẩm khác được đưa vào máng để phân loại .Và như vậy là hệ thống hoạt động một cách tự động . Trong trường hợp có sự cố cần phải dừng hoạt động của hệ thống gấp cũng như khi kết thúc một giai đoạn sản xuất, người vận hành muốn dừng việc hoạt động của hệ thống thì có thể thực hiện dễ dàng với các thao tác đơn giản . Kết luận: Theo chu trình hoạt động của thiết bị như quá trình công nghệ đã nêu thì chúng ta thấy đối tượng điều khiển ở đây là các xi lanh A, B, C. 1.2. Thiết kế sơ đồ nguyên lý 1.2.1.Nguyên lý hoạt động : Đầu tiên sản phẩm cần phân loại được đưa tới dây truyền phân loại, tác động vào nút điều khiển p làm cho piton A chuyển động đẩy sản phẩm ra khu vực phân loại .Khi đó tùy thuộc vào chất lượng sản phẩm sẽ kích hoạt một trong hai piton B hoặc C chuyển động đẩy sản phẩm về nơi đã được phân loại, hoàn thành công đoạn phân loại và tách riêng các sản phẩm có cùng chất lượng. 1.2.2.Phương pháp ma trận trạng thái Khi gặp những đối tượng công nghệ mới, người đặt hàng thường chỉ nêu những yêu cầu của đối tượng cần được thỏa mãn .Những yêu cầu đó thể hiện các trạng thái của hệ thống cần có theo công nghệ .Vì vậy một cách tốt nhất và ít sai sót nhất là ghe chép lại tất cả các yêu cầu đặt hàng đó thành một bảng kèm theo sự sắp xếp hợp lí, khoa học .Bảng thống kê đó gọi là bảng trạng thái, nó thể hiện mối quan hệ giữa các tín hiệu vào ở các trạng thái bất kì nào của hệ .Trong bảng bao gồm các cột: Trạng thái của hệ biểu thị các mệnh đề nói rõ về công nghệ hoặc những nguyên công mà máy cần thỏa mãn .Số hàng của bảng chỉ rõ số trạng thái của hệ Cột các tín hiệu vào bao gồm những cột chứa các tổ hợp logic các tín hiệu đưa vào hệ điều khiển .Những tín hiệu này bao gồm những tín hiệu phát lệnh điều khiển của mạch vận hành của thiết bị, chương trình hoặc những tín hiệu phát ra từ các đối tượng công nghệ . Phương pháp tổng hợp mạch điểu khiển sử dụng bảng trạng thái được gọi là phương pháp ma trận trạng thái .Sau đây ta sẽ xây dựng bảng trạng thái cho hệ điều khiển công nghệ máy tự động phân loại sản phẩm và từng bước tổng hợp mạch điều khiển . 1.2.3.Đặt biến logic cho hệ thống : Các tín hiệu vào : a0 : tín hiệu điều khiển piton A chuyển động sang phải a1 : tín hiệu điều khiển pitong A chuyển động sang trái b0 : tín hiệu điều khiển pitong B chuyển động đẩy xuống b1 : tín hiệu điều khiển pitong B chuyển động đi lên c0 : tín hiệu điều khiển pitong C chuyển động đẩy lên c1 : tín hiệu điều khiển pitong C chuyển động đi xuống Để bớt phức tạp ta có thể rút gọn số biến vào: a = 0 từ khi a0 = 1 đến khi a1 = 1 a = 1 từ khi a1 = 1 đến khi a0 = 1 b = 0 từ khi b0 = 1 đến khi b1 = 1 b = 1 từ khi b1 = 1 đến khi b0 = 1 c = 0 từ khi c0 = 1 đến khi c1 = 1 c = 1 từ khi c1 = 1 đến khi c0 = 1 Ta dùng thêm biến d: d = 1 khi có sản phẩm rơi xuống chờ d = 0 khi chưa có sản phẩm rơi xuống Các tín hiệu đều chọn là dạng xung, giá trị của tín hiệu là 0 ứng với không hoạt động, là 1 ứng với hoạt động. 1.2.4.Tổng hợp mạch điều khiển: Để thực hiện bài toán trên ta phân thành hai bài toán như sau: Nếu sản phẩm tốt, hệ thống thực hiện theo công nghệ: Nếu sản phẩm xấu, hệ thống sẽ thực hiện theo công nghệ: Do hai bài toán trên là tương đương nên ta chỉ cần giải bài toán 1, sau đó suy ra kết quả. Giải bài toán 1: Xác định biến vào ra: Graph chuyển trạng thái: (1) (2) (3) (4) Trạng thái Tín hiệu vào Tín hiệu ra 000 001 011 010 110 111 101 100 A+ A- B+ B- (1) (1) 2 1 0 0 0 (2) 3 (2) 0 1 0 0 (3) (3) 4 0 0 1 0 (4) 1 (4) 0 0 0 1 1+2+3+4 (3) (1) (4) (2) Xác định hàm điều khiển các biến ra: Cho biến : 0 1 0 0 Cho biến : 0 0 0 1 Cho biến : 1 0 0 0 Cho biến : 0 0 1 0 Tương tự phương pháp như trên ta giải bài toán 2 được kết quả như sau: Ta tổng hợp với kết quả bài toán 1 và hiệu chỉnh thêm cảm biến phân loại sản phẩm p theo yêu cầu của công nghệ được hàm điều khiển cho các biến như sau: Sơ đồ cấu trúc: 1.2.5. Vẽ sơ đồ nguyên lý của hệ thống sử dụng thiết bị điện – khí nén: Trong hệ thống ta sử dụng thiết bị chấp hành là khí nén và thiết bị điều khiển là thiết bị điện như đã chọn sơ bộ ở phần trước. Từ các hàm điều khiển đã lập được, ta xây dựng được sơ đồ nguyên lý điều khiển như hình sau: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý điều khiển: Ban đầu ta phải cấp điện cho hệ thống điều khiển cũng như cấp khí nén vào các van phân phối, rồi ấn nút x thì tạo ra tín hiệu xác lập cho các môđun trạng thái, các đầu ra của chúng có tín hiệu ở mức 0: MD0=MD1=MD2=MD3=MD4=MD5=MD6=0. Sau đó ấn nút m để xác lập trạng thái ban đầu và khởi động : môđun trạng thái 0 được xác lập có đầu ra ở mức logic cao MD0=1 ( trạng thái ban đầu đc xác lập). Tín hiệu MD0 được đưa đến để mở các Transistor T2,T4,T6 cho phép dòng điện đi qua các cuộn dây A-, B-, C- làm cho các van phân phối xác định ở trạng thái 0 điều khiển dòng khí nén vào các xilanh A, B, C khiến các piston A, B, C lần lượt được đưa về vị trí a0, b0, c0 tức : a0 = b0 = c0 = 1 ; a1 = b1 = c1 = 0. Đây chính là trạng thái ban đầu mong muốn để chuẩn bị cho hoạt động phân loại sau đó. Khi có sản phẩm vào d=1, trigơ 1 được thiết lập ở mức cao, do đó đầu ra của nó được thiết lập : MD1 = 1, đầu ra của môđun 1(MD1) được nối với cực bazơ của transistor T1 nên khi MD1=1 thì van T1 mở đặt điện áp lên hai đầu cuộn hút A+ kích hoạt van 7/5/2 điện khí nén làm cho nó ở mức 1. Nhờ đó khí nén được đưa vào xilanh A làm cho piston A chuyển động sang phải( thực hiện nguyên công A+). Chuyển động A+ của piston A đẩy sản phẩm sang phải. Khi sản phẩm đã đến vị trí để thiết bị đo lường xác định chất lượng thì nó tác động vào công tắc hành trình a1 làm xuất hiện tín hiệu a1 = 1. Tín hiệu này được kết hợp với MD1 đưa tín hiệu đầu vào thiết lập trigơ 2 là mức cao. Dẫn tới đầu vào ra của trigơ 2 thiết lập mức cao MD2 =1. Vì tín hiệu a1 được đưa trở về đầu vào xóa của trigơ 1 làm cho đầu ra của nó thiết lập lại ở mức thấp MD1 = 0 làm cho van T1 bị khóa lại. Đồng thời, vì đầu ra của môđun 2(MD2) được nối với cực bazơ của transistor T2 nên khi MD2 = 1 thì van T2 mở đặt điện áp lên hai đầu cuộn hút A- kích hoạt 7/5/2 điện – khí nén làm cho nó ở mức logic thấp (0). Nhờ đó đưa khí nén vào xilanh làm cho piston A chuyển động sang trái( thực hiện nguyên công A- ). Khi piston A chuyển động tới vị trí ban đầu ( tận cùng bên trái – như hình vẽ) thì tác động vào công tắc hành trình a0 làm xuất hiện tín hiệu a0 = 1, tín hiệu này được đưa trở về đầu vào xóa của trigơ 2 làm cho đầu ra của nó thiết lập lại ở mức thấp 2 MD2 = 0 làm cho van T2 bị khóa lại. Cảm biến p được đưa vào đầu xóa của MD2 để chắc chắn A+ không làm việc khi còn sản phẩm đang chờ xử lý. Lúc này xảy ra hai khả năng: + Nếu cảm biến chẩt lượng sản phẩm báo sản phẩm kiểm tra là tốt , tức tín hiệu p0 = l (p1 = 0) thì tín hiệu này được AND với tín hiệu a0 = 1 làm cho đầu vào thiết lập của trigơ 3 là mức logic cao làm cho đầu ra của trigơ này được thiết lập ở mức cao MD3 = l. Vì đầu ra của môđun 3 (MD3) được nối với cực bazơ của transistor T3 nên khi MD3 = 1 thì van T3 mở đạt điện lên hai đầu cuộn hút B+ kích hoạt van 7/5/2 điện - khí nén B làm cho nó ở mức logic cao (1). Nhờ đó, khí nén được đưa vào xilanh B làm cho piston B chuyển động đẩy sản phẩm vào ngăn chứa sản phẩm tốt ( thực hiện nguyên công B+ ). Khi sản phẩm đã chắc chắn được đưa vào ngăn chứa sản phẩm tốt thì piston B tác động vào công tắc hành trình b1 làm xuất hiện tín hiệu b1= l . Tín hiệu này được AND với MD3=l rồi đưa vào đầu vào thiết lập của trigơ 4 . Điều này làm cho đầu ra của nó được thiết lập ở mức cao MD4= l. Cũng tương tự như trên , tín hiệu này làm cho đầu ra của t́rigơ 3 thiết lập lại ở mức thấp : MD3= l làm cho van T3 bị khóa lại, đồng thời, van T4 được mở khiến cho van điện-khí nén 7/5/2 B trở lại mức logic 0 đưa khí nén vào làm cho piston B chuyển động về vị trí ban đầu ( chuyển động B-). Khi piston B về tới vị trí ban đầu thì chạm vào công tắc hành trình b0 làm xuất hiện tín hiệu b0 = l . Tín hiệu này được kết hợp (AND) với MD4 tạo tín hiệu xóa trạng thái của trigơ 4 làm cho MD4 = 0 khiến van T4 bị khóa lại. Và rồi khi có sản phẩm tiếp theo cần phân loại vào máng làm cho công tắc hành trình d bị tác động xuất hiện tín hiệu d = l thì tín hiệu đầu vào của trigơ l lại ớ mức cao. Và rồi sản phẩm lại được phân loại như sản phẩm trước. + Nếu cảm biến chẩt lượng sản phẩm báo sản phẩm kiểm tra là xấu , tức tín hiệu p1 =1 (p0 = 0) thì tín hiệu này được AND vói tín hiệu a0 = l làm cho đầu vào thiết lập của trigơ 5 là mức lôgic cao làm cho đầu ra của trigơ này được thiết lập ở mức cao : MD5 = l. Đầu ra của môđun 3 (MD3) được nối với cực bazơ của transistor T5, nên khi MD5 = 1 thì van T5 mở đặt điện áp lện hai đầu cuộn hút C+ kích hoạt van điện - khí nén 7/5/2 C làm cho nó ở mức logic cao. Nhờ đó đưa khí nén vào xi lanh lăm cho piston C chuyển động, đẩy sản phẩm vào ngăn chứa sản phẩm xấu ( thực hiện nguyên công C+ ). Khi sản phẩm đã chắc chắn được đưa vào ngăn chứa thì piston C tác động vào Công tắc hành trình c1 làm xuất hiện tín hiệu c1= l. Tín hiệu này được AND Với MD5=l rồi đưa vào đầu vào thiết lập của trigơ. Ðiều này làm cho đầu ra của nó được thiết lập ở mức cao MD6= 1. Cũng tương tự như trên, tín hiệu này làm cho đầu ra của trigơ 5 thiết lập lại ở mức thấp : MD5= 0 làm cho van T5 bị khóa lại; đồng thời van T6 được mở khiến cho van điện-khí nén 7/5/2 C trở lại mức logic 1 đưa khí nén vào làm cho piston C chuyển động về vị trí ban đầu (chuyển động C-). Khi piston C về tới vị trí ban đầu thì chạm vào công tắc hành trình C0 làm xuất hiện tín hiệu lôgíc C0= 1 . Tín hiệu này được kết hợp (AND)với MD6 tạo tín hiệu đầu vào thiết lập của trigơ 0 ở mức cao làm cho đầu ra của nó được thiết lập ở mức cao : MD0 = l.Tín hiệu này cũng được dùng làm tín hiệu xóa trạng thái của trigơ 6 làm cho MD6 = 0 làm cho van T6 bị khóa lại. Và rồi khi có sản phẩm tiếp theo cần phân loại vào máng làm cho công tắc hành trình d bị tác động xuất hiện tín hiệu d = l thì tín hiệu đầu vào của trigơ l lại ở mức cao. Và rồi sản phẩm lại được phân loại như sản phẩm trước. Như vậy, hệ thống kết thúc chu trình làm việc đầu tiên . Ở chu trình tiếp theo, khi có sản phẩm được đưa vào máng đẩy thì hệ thống sẽ làm việc một cách tự động mà không cần ấn nút M . Trong trường hợp xảy ra sự cố hay hết ca làm việc , người vận hành có thể dừng hệ thống phân loại sản phẩm ở một trạng thái bất kì bằng cách ấn nút x- làm xóa các đầu ra của các môđun trạng thái . Tóm lại, hệ thống phân loại sản phẩm đã được tổng họp là một hệ thống tự động hoàn toàn đáp ứng được những yêu cầu của hệ thống đã đề ra. Chương 3: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 3.1. Chọn thiết bị khí nén 3.1.1. Nguồn khí nén: Theo yêu cầu đặt ra của bài toán thì hệ thống mạch lực sẽ được thực hiện bằng các thiết bị khí nén. Ðể đảm bảo nguồn khí đủ lớn ta dùng máy nén khí RT-388 với công suất l0kW, áp suất tối đa là 500 cân. Đây là loại nguồn khí nén phổ biến, trong đó khí nén được xử lý tốt (lọc sạch-làm khô...) trựớc khi được cung cấp cho các van phân phối. Chính vì vậy ta sẽ không cần phải chọn thêm thiết bị lọc khí và làm khô... 3.1.3. Chọn van phán phôí điện- khí . Trong Sơ đồ thiết kế ta có sử dụng ba van điện khí 7/5/2 . cấu tạo và kí hiệu của loại van này như sau : Ta chọn van phân phối loại SY520-02S ( hình vẽ bên) của SHAKO (Đài Loan). Đây là loại Van 7/5/2 điện - khí nén trong đó có năm đầu dành cho khí nén ( một đầu vào của khí nén, hai đầu khí nén phân phối đi ra và hai đầu xả khí nén ra môi trường) và bốn đầu dây của hai nam châm điện. Các thông số của thiết bị được cho trong bảng dưới đây: Nguyên tắc điểu khiển Điện từ Điện áp định mức 24V Dòng định mức 1A Dải áp suất làm việc 2-8 kgf/cm2 Áp suất tối đa 9.99 kgf Dải nhiệt độ xung quanh cho phép -10÷800C Lưu lượng khí danh định 800l/min 3.1.2. Chọn xilanh : * Các dặc tính kỹ thuật của xilanh + Lực tác động của piston: Lực tác động của piston phụ thuộc vào các yếu tố: áp Suất, không khí, đường kính xilanh và sự ma sát của các bộ phận. Về mặt lý thuyết lực piston được tính gần đúng: Fth = Ap Trong đó: Fth: lực piston (N) A: diện tích tác dụng của pistong (m2) P: áp suất hoạt động (pa) + Chiều dài của hành trình: chiểu dài của hành trình xilanh khí nén loại có thanh piston không quá 2m, loại không có thanh piston<10m. + Nếu hành trình vượt qúa giới hạn thì sự xung đột cơ khí trên thanh piston và phần đầu ổ trục lớn. Ðể tránh hư hỏng vì mất ổn định do sự uốn dọc. Khi hành trình lớn có thể dùng thanh piston có dường kính lớn hơn. + Tốc độ piston: tốc độ pistong của các Xilanh khí nén phụ thuộc tải, áp suất khí nén và chiều dài đưòng ống. Diện tích mặt cắt ngang giữa phần tử điều khiển sau cùng và phần tử làm việc. * Trong thực tiễn việc lựa chọn xilanh thường phải trả lời một số câu hỏi sau: - Lực cần để di chuyển tải là bao nhiêu ? - Cần điều khiển theo mấy chiều ? - Áp Suẩt khí nén được cung cáp từ nguồn ra sao ? - Cần phải di chuyển tải đi bao xa? ( hành trình của piston là bao nhiêu ?) - Tốc độ di chuyển tải là bao nhiêu? - Lực sốc do tải tác động lên piston là bao nhiêu? - Nhiệt độ của môi trưòng làm việc ? - Mội trưòng làm việc có bụi bấn, dầu không ? Dựa vào những tiêu chí kể trên ta tiến hành lựa chọn các xilanh như sau: Bởi vì hành trình di chuyển của loại xilanh đơn là ngắn ( do hạn chế của chiều dài lò xo), hơn nữa xilanh kép còn có khả năng đáp ứng được công suất lớn hơn, cho nên trong thiết kế này ta chọn loại xilanh kép . Do đề bài chưa nói rõ yêu cầu về công suất cũng như các thông số kích thước cụ thể của hệ thống nên ta giá sử công suất yêu cầu của xilanh A là: W : l kW và hành trình của piston là S =75 cm, thời gian để piston A đi hết một hành trình là t = ls. Ta cóthể tính lực yêu cầu của xilanh là : Do tải của xilanh ở đây là sản phẩm cần phân loại trong quá trình làm việc không hề gây lực sốc cho xilanh nên ta không quan tâm đến vấn đề này. Giả sử hiệu suất làm việc của xilanh là η = 0,85, áp suất khí nén được cung cấp là P = 6,3 at ≈ 6,43 KG/cm2. Ta có thể tính được đưòng kính trong cần thiết của xilanh (theo lực chạy thuận) : Từ đưòng kính này ta tra bảng đưòng kính chuấn của xilanh và chọn được loai đưòng kính D = 63 mm. Từ những thông số cơ bản kể trên ta tiến hành chọn xilanh A là loại DNCB-DIN/IMD0 6431 của FESTO (Ðức). Các thông số cơ bản của thiết bị như sau: Chiều dài toàn bộ pittông 968 mm Chiều dài chu trình làm việc 900 mm Đường kính trục 63mm Dải áp suất làm việc 0,6¸12bar Dải nhiệt độ xung quanh cho phép -20¸80oC Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy thuận 1870N Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy nghịch 1682N Ðiểm đặc biệt trong cấu tạo của loại xilanh này đó chính là có cơ cầu hãm trong. Ðiều này rất hữu ích. Bởi vì một trong những hạn chế cơ bản của hệ truyền động khí nén là dễ xảy ra va đập cuối hành trình dặc biệt là trong trưòng hợp chúng làm việc với tốc độ lớn . Khi piston đi đến cuối hành trình thì nó sẽ bịt lần lượt các kênh xả và vận tốc của nó giảm dấn cho đến khi dừng hẳn. Hoàn toàn tương tự, ta cũng chọn được hai xilanh B và C ( hai xilanh này có hành trình làm việc ngắn hơn xilanh A=> ta giả sử là S = 0,45 m và t = 0,5 giây), ta sẽ sử dụng 2 piston hai chiều tác dụng DNU -100-250PPV-A của FESTO (Ðức). Các thông số cơ bản của thiết bị như sau: Chiều dài toàn bộ pittông 334mm Chiều dài chu trình làm việc 250 mm Đường kính trục 100 mm Dải áp suất làm việc 0,2¸12bar Dải nhiệt độ xung quanh cho phép -20¸80oC Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy thuận 4712 N Lực hiệu dụng ở áp suất 6 bar khi chạy nghịch 4418 N Lượng khí tiêu tốn trong chu trình thuận 29,5l Lượng khí tiêu tốn trong chu trình ngược 28,15l 3.1.2. Chọn đầu nối ống Ta chọn 8 đầu nối hình T loại HP-QSMT-3-153365 của hãng FESTO ( Ðức ) có các thông số sau: Dải áp Suất làm việc -0,95+l5bar Dải nhiệt độ xung quanh cho phép -25÷750C 3.2.Chọn các thiết bị điện: 3.2.1. Chọn cầu dao và cầ̀u chì: Do cầu dao và cầu chì ở trong hệ thống chỉ có vai trò là đóng cắt và bảo vệ ngắn mạch cho khổi điều khiển với công suất nhỏ, cho nện ta chọn loại cầu dao và Cầu chì loại hạ áp với dòng diện trung bình. Cụ thể: Cầu dao loại 2JC0380 ( do hãng Siemen chế tạo) là loại cầu dao có điện áp định mức Uđm = 380 V và dòng Iđm = 10 A. Cầu chì: là loại cầu chì ống 2DC05 ( do hãng Siemen chế tạo) có điện áp định mức Uđm = 230 V và dòng điện định mức Iđm = 5 A. 3.2.2. Chọn công tăc hành trình : Chọn loại Công tắc hành trình Omron Z-15GW2-B của hãng Omron. Dòng điện DC đóng/ mở Cực dại 15A Điện áp DC cực đại 250 VAC Tuổi thọ (phần cơ khí) 3 triệu lần Trong hệ thống ta sử dụng 8 công tắc hành trình. Các tín hiệu a0, a1, b0, b1, c0, c1, d, p ở đầu ra của nút chính là các tín hiệu đưa vào khổi mạch logic. Ta quy ước Vcc = 5V ứng với mức logic “1” và GND = 0V ứng với mức logic “0”. 3.2.3. Chọn transistor điếu khiển cuộn hút của các van phán phối điện khí Ta chọn loại van bán đẫn: transistor TIP33A có tham SỐ Ucemax = 60V ; Icmax = 10 A. Loại bóng ngược (n-p-n) này thỏa mãn điều kiện để điều khiển các van Ucemax= 60V > UdmVPP và Icmax = 10 A > IdmVPP 3.2.4. Chọn nút ấn Trong sơ đồ thiết kế có ba nút ấn điểu khiển X,G, M. Ta chọn loại nút ấn thông dụng của hãng Omron A165-T. Đây là loại nút ấn có Icp = 3 A và Ucp = 30 V và có thể hiển thị trạng thái bị ấn bằng đèn led rẩt thuận tiện cho người vận hành. 3.2.5. Chọn TRIGƠ, AND và OR + Với 7 TRIGƠ ta dùng mạch Cross-NOR RS FLIP-FLOP với 2 phần tử NOR, dùng 4 IC 74LMD28 với 2 phần tử ta làm được 1 FlipFlop như sau: + Với AND ta dùng 4 IC 74MD08 + Với OR ta dùng 6 IC 74MD32 3.2.7.Nguồn switching một chiều 200W 5V/12V/24V Điện áp vào AC: 85～132VAC/170～264VAC Dải điều chỉnh điện áp DC ±10% điện áp ra Chức năng bảo vệ quá tải :105%～150%, Nhiệt độ và độ ẩm làm việc :-10℃～+60℃；20%～90 %RH Chức năng Bảo vệ :Ngắn mạch/quá áp /quá dòng /quá nhiệt Model DC Điện áp/ Dòng Dải điều chỉnh Nhiễu Hiệu suất S-201-5 5V,0～40A ±2% 150mV 74% S-201-24 24V,0～8,3A ±1% 150mV 83% Chương IV: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ LẮP RÁP Thiết kế lắp ráp là công việc cuối cùng khi thiết kế hệ thõng điều khiển tự động truyền động điện. Khi thiết kế lắp ráp cần phải đảm bảo nâng cao các yêu cầu về chỉ tiêu chẩt lượng và phải chẩp hành đẩy đủ các tiệu chuấn, các quy phạm kỹ thuật hiện hành của nhà nước về lắp đặt thiết bị điện. 4.1 .Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị Các thiết bị động lực để truyền động cơ cấu sản xuất cùng với các công tắc hành trình, các nút ấn điều khiển phải được bố trí trực tiếp trên cơ cầu sản xuất. Việc bố trí các thiết bị điều khiển trên tủ điện dựa vào các nguyên tắc sau: *Nguyên tắc nhiệt độ: Các thiết bị toả nhiệt lớn khi làm việc phải để ở phía trên, các thiết bị có chịu ảnh hưỏng lớn về nhiệt độ cần phải đặt xa các nguồn sinh nhiệt. *Nguyên tắc trọng lượng: Các thiết bị nặng phải đặt dưới thấp để tăng cường độ vững chắc của bảng điện, giảm nhẹ các điều kiện để cố định chúng. *Nguyẻn tắc nối dây tiện lợi: Ðường 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 trường hợp cụ thể, tiến hành bố trí thiết bị trên panel. Khi bổ trí thiết bị cần bố trí thành từng nhóm liêng biệt để tiện việc kiểm tra, sửa chữa... Các phần tử trong một nhóm phải bố trí gần nhau nhất sao cho dây 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 chinh. Các thiết bị dễ hỏng, các thiết bị cần điều chỉnh phải để nơi dễ dàng thay thế, điều chinh, sửa chữa. Bảng vẽ bố trí phải vẽ theo một tỷ lệ xích tiêu chuấn trong đó phải ghi rõ các kích thước hình chiếu của thiết bị,pcác kích thước lỗ định vị trên tấm lắp, các kích thước tương quan giữa chúng cũng như kích thước ngoài của tẩm lắp. 4.2.Sơ đồ lắp ráp của mạch điểu khiển hệ thống Trên cơ sở đã lựa chọn cụ thể vị trí lắp đặt và chọn cụ thể các thiết bị điêu khiển và bảo vệ, ta có thể xây dụng bản vẽ bố trí thiết bị trên tẩm lắp có khai triển đến các cực nối dây như sơ đồ. Trên cơ sở các thiết bị đã được chọn và sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống đã được thiết kế, ta tiến hành xây dựng bảng cấu dây cho hệ thống. Bảng đấu dây: STT Tên thiết bị Nối dây STT Tên thiết bị Nối dây 1 Đầu nối điều khiển 1 ĐK1 1— 2— 1— 1.CD 2— 2.CD 13 Van phân phối 7/5/2A 9— 28— 29— 30— 2 Đầu nối điều khiển 2 ĐK2 1— 10.x 2— 11.g 3— 12.m 4— 13.a0 5— 14.a1 6— 15.b0 7— 16.b1 8— 17.c0 9— 18.c1 10— 19.d 11-+5V.N 12— p0.SS 13— p1.SS 1— 2— 3— 4— 5— 6— 7— 8— 9— 10— 11— 12— 13— 14 Van phân phối 7/5/2B 31— 32— 33— 34— 3 Cầu dao CD 1— 2— 3—3.CC 4—4.CC 15 Van phân phối 7/5/2C 35— 36— 37— 38— STT Tên thiết bị Nối dây 16 Nút ấn xóa trạng thái x 8—11.ĐK2 10— 4 Cầu chì CC 3— 4— 5— 5.CD 6— 6.CD 17 Nút ấn xác lập trạng thái đầu g 8 — 8 —8.x 11— 5 Khối nguồn một chiều cấp điện áp N 5— 6— GND— GND—7.T1 +5V— +12V— +12V.LG +24V 9.7/5/2A 18 Nút ấn mở máy 8 — 8 —8.g 12— 6 Transistor T1 7— 21—21.LG 28—28.7/5/2A 19 Công tắc hành trình a0 8 — 8 —8.m 13— 7 Transistor T2 7— 7—7.T1 20—20.LG 30—30.7/5/2A 20 Công tắc hành trình a1 8 — 8 —8.a0 14— 8 Transistor T3 7— 7—7.T2 23—23.LG 31—31.7/5/2B 21 Công tắc hành trình b0 8 — 8 —8.a1 15— 9 Transistor T4 7— 7—7.T3 24—24.LG 32—32.7/5/2B 22 Công tắc hành trình b1 8 — 8 —8.b0 16— 10 Transistor T5 7— 7—7.T4 26—26.LG 35—35.7/5/2C 23 Công tắc hành trình c0 8 — 8 —8.b1 17— 11 Transistor T6 7—7.T5 27—27.LG 37—37.7/5/2C 24 Công tắc hành trình c1 8 — 8 —8.c0 18— 12 Khối mạch logic điều khiển LG 10—1.ĐK2 11—2.ĐK2 12—3.ĐK2 13—4.ĐK2 14—5.ĐK2 15—6.ĐK2 16—7.ĐK2 17—8.ĐK2 18—9.ĐK2 19—10.ĐK2 20— 21— 22—12.ĐK2 23— 24— 25—13.ĐK2 26— 27— GND—GND.N +12V +12.N 25 Công tắc hành trình d 8 — 8 —8.c1 19— 26 Tủ phân phối của phân xưởng TPP Dây pha —1.ĐK Trt—2.ĐK 27 Bộ phận đo lường chất lượng sản phẩm SS p0—12.ĐK2 p1—13.ĐK2 Bảng nối ống khí nén: STT Tên thiết bị khí nén Nối ống STT Tên thiết bị khí nén Nối ống 1 Đầu nối động lực khí nén 1— 1—A1.7/5/2A 2— 2—A2.XLA 3— 3—A3. XLA 4— 4—B2. XLB 5— 5—B3. XLB 6— 6—C2. XLC 7— 7—C3. XLC 4 Van phân phối điện-khí nén 7/5/2C C1—B1.7/5/2B C2—4.ĐL C3—5.ĐL 2 Van phân phối điện- khí nén 7/5/2A A1— A2—2.ĐL A3—3.ĐL 5 Xi lanh khí nén kép A XLA A2— A3— 3 Van phân phối điện-khí nén 7/5/2B B1—A1.7/5/2A B1— B2—4.ĐL B3—5.ĐL 6 Xi lanh khí nén kép B XLB B2— B3— 7 Xi lanh khí nén kép C XLC C2— C3— 8 Máy nén khí MNK MNK—1.ĐL KẾT LUẬN Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy DƯƠNG MINH ĐỨC và sự giúp đỡ của c