Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
DESIGN AND FABRICATION OF A MODEL OF AUTOMATED PRODUCTION FOR EXPERIMENT AT VOCATIONAL COLLEGES AND CONSTRUCTION OF ELECTICTY-CENTRAL AGROFORESTRY
Tác giả: HÀ VĂN NGỌC
Giảng viên Khoa kỹ thuật điện Trường cao đẳng nghề cơ điện- xây dựng và nông lâm Trung Bộ.
TÓM TẮT
Với đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống dây chuyền tự động hóa sản xuất sản xuất phục vụ thí nghiệm tại Trường cao đẳng nghề cơ điện- xây dựng và nông lâm Trung Bộ. ”, tui xây dựng mô hình đặc trưng của một hệ thống sản xuất tự động hiện đại với sự kết hợp của các cơ cấu cơ khí, truyền động khí nén, điều khiển và giám sát bằng PLC-s7-200. Việc sử dụng ngôn ngữ lập trình cấu trúc LADER và điều khiển giám sát qua WinCC tạo cho đề tài có tính linh hoạt và đáp ứng được các yêu cầu thí nghiệm tiên tiến. Hệ thống các bài tập thực hành được xây dựng trên nguyên tắc linh hoạt, có tính mở nhằm phát huy tối đa khả năng của mô hình, đồng thời giúp sinh viên chủ động trong việc thiết kế. Mô hình sẽ phục vụ học tập Trường cao đẳng nghề cơ điện- xây dựng và nông lâm Trung Bộ
ABSTRACT
With the theme "Design and fabrication a line model system to automate manufacturing production at vocational colleges and construction of electicty-central agroforestry.
", we construct a specific model of an automatic system of modern production, which is a combination of the mechanical structure, pneumatic transmission, controlled and monitored by PLC. The use of structural programming language LADER, control and supervision over the WinCC makes the model flexible and satisfying the requirements of advanced experiments. The system of exercises are built on the principle of flexible, open to maximize the ability of the model, and helping students actively in the design. The model will serve the study and the scientific research of the students of the vocational colleges and construction of electicty-central agroforestry.
1. Mở đầu
1.1. Giới thiệu chung
Ngày nay với nền khoa học tiên tiến, các thiết bị công nghệ cao thì vấn đề tự động hoá quá trình sản xuất đóng một vai trò quan trọng và ngày càng phát triển. Bên cạnh đó tự động hoá dây chuyền sản xuất ngày càng đòi hỏi phức tạp hơn, nhiều chức năng công nghệ cao nhằm giám sát và nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm bớt được nhân công lao động. Vì vậy để sử dụng , khai thác và vận hành làm chủ được công nghệ thì vấn đề đặt ra cho các Trường đào tạo nghề phải nâng cao được chất lượng đào tạo, phải đáp ứng được nhu cầu thực tế.
Với đề tài “Thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống dây chuyền tự động hóa sản xuất phục vụ thí nghiệm và thực hành tại Trường Cao Đẳng Nghề Cơ điện-XD & Nông lâm Trung Bộ ”, tui xây dựng mô hình đặc trưng của một hệ thống sản xuất tự động hiện đại với sự kết hợp của các cơ cấu cơ khí, truyền động khí nén, điều khiển và giám sát bằng PLC S7-200. Việc sử dụng ngôn ngữ lập trình cấu trúc LADvà điều khiển giám sát qua WinCC tạo cho đề tài có tính linh hoạt và đáp ứng được các yêu cầu thí nghiệm và thực hành tiên tiến. Hệ thống các bài tập thực hành được xây dựng trên nguyên tắc linh hoạt, có tính mở nhằm phát huy tối đa khả năng của mô hình, đồng thời giúp sinh viên chủ động trong việc thiết kế, thí nghiệm thực hành tổng quát ở các môn học liên quan đến Truyền động khí nén, điều khiển logic, thiết lập giao diện HIM.
. Mô hình sẽ phục vụ học tập và thí nghiệm, Trường Cao Đẳng Nghề Cơ điện-XD & Nông lâm Trung Bộ.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Qúa trình tìm hiểu các mô hình cùng chủng loại đã được chế tạo dành cho việc thực hành ở các trường, việc tham khảo các mô hình của các công ty nước ngoài thông qua Internet, và tình hình thực tế ở Trường Cao Đẳng Nghề Cơ điện-XD & Nông lâm Trung Bộ, tui đã lựa chọn được phương án thiết kế mô hình tối ưu. Đó là phương án vừa tính đến hiệu quả kinh tế, vừa tính đến hiệu quả sử dụng.
Xây dựng mô hình thiết kế trên phần mềm AutoCad 2010. Và sau đó tiến hành việc thi công, chế tạo từng chi tiết của mô hình, rồi tiến hành lắp ráp theo đúng bản vẽ thiết kế. Tiến hành xây dựng các chương trình điều khiển trên ngôn ngữ LAD tiêu chuẩn và chọn cấu trúc chương trình tối ưu. Lập trình trên S7- 200 và mô phỏng.
Xây dựng chương trình điều khiển giám sát trên WinCC và mô phỏng.
Download chương trình kiểm tra.
Xây dựng hệ thống các bài tập mẫu.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Mô hình mà chúng tui đã hoàn thành sẽ đóng góp vào cơ sở vật chất để phục vụ giảng dạy, thực hành thí nghiệm tại Trường Cao Đẳng Nghề Cơ điện-XD & Nông lâm Trung Bộ, mặt khác, việc thi công, thực hiện những yêu cầu đặt ra đã giúp tui có thêm nhiều kiến thức bổ ích về các lĩnh vực: cơ khí, tự động hóa, cơ điện tử …
2. Nội dung
2.1. Lựa chọn phương án thiết kế
Trong phạm vi một mô hình hệ thống dây chuyền tự động hóa sản xuất phục vụ cho việc dạy và học, ta không thể đưa tất cả các bộ phận thực trong hệ thống đó. Các hãng sản xuất mô hình hệ thống sản xuất tự động dùng để dạy học thường chia hệ thống ra hàng chục mô đun khác nhau, với mỗi mô đun có giá bán từ 30. 000 – 80. 000 USD, báo giá của các công ty trong nước từ 300 triệu đồng đến 350 triệu đồng tùy theo độ phức tạp của module. Trong khuôn khổ của môhình này với kinh phí không nhiều chúng tui lựa chọn thiết kế và chế tạo một module thể hiện một phần của hệ thống sản xuất tự động gồm các khâu chính sau: i) Khâu cấp lọ; ii) Khâu di chuyển lọ bằng mâm xoay.iii) Khâu rót liệu; iv) Khâu robot thả nắp; v) Khâu đóng nắp; vi) Khâu robot gắp lọ; vii) Khâu vận chuyển trên băng tải; viii) Khâu phân loại sản phẩm; ix) Chuyển lọ vào từng vị trí của két đựng lọ.
2.2. Thiết kế mô hình
Khi tiến hành việc thiết kế mô hình “mô hình hệ thống dây chuyền tự động hóa sản xuất ”, tui đã tự đặt ra một số tiêu chí cần đạt được như sau:
Mô hình phải đặc trưng được cho những dây chuyền, hệ thống sản xuất tự động thông dụng nhất.
Cho phép sinh viên thực hành điều khiển trên các thiết bị điều khiển khả lập trình
thông dụng và nâng cao như S7-200, S7-300, WinCC, ngôn ngữ lader và grafcet tiêu chuẩn.
Lắp ráp mạch khí nén, đấu nối mạch điện điều khiển dễ thao tác. Cài đặt biến tần cho động cơ kéo băng tải, điều khiển động cơ bước 5 pha.
Sử dụng các vật tư, thiết bị, linh kiện thông dụng để dễ dàng thay thế sữa chữa. Đảm bảo tính thẩm mỹ và gọn gàng. Các phần truyền động, kết nối phải đảm bảo bền và cứng vững. Tuổi thọ của mô hình phải cao.
Với những tiêu chí trên, chúng tui đã tiến hành thiết kế, chế tạo mô hình như hình 1.
C7yjB6a5n64Ls8F
