Download miễn phí Đề tài Nghiên cứu và tổng hợp hệ thống điều khiển dây chuyền cắt vải mành tại Công ty cao su sao vàng Hà Nội
Lời nói đầu.4
Chương 1: Công nghệ sản xuất lốp ôtô.6
1.1 Tổng quan quy trình công nghệ sản xuất lốp ôtô.6
1.2 Quy trình sản xuất lốp ôtô tại Công ty cao su sao vàng Hà Nội.8
Chương 2: Khảo sát dây chuyền máy cắt vải mành RC – BH1.11
2.1 Giới thiệu chung về dây chuyền cắt vải mành RC – BH1.11
2.2 Nguyên lý hoạt động dây chuyền cắt vải mành.12
2.3 Các bộ phận chính của máy cắt vải mành.13
2.3.1 Bộ phận nhả vải mành và thu vải lót.13
2.3.2 Bộ phận tích trữ vải mành.14
2.3.3 Bộ phận nhả băng tải.14
2.3.4 Bộ phận cắt.14
2.3.5 Bộ phận điều chỉnh góc cắt.15
2.4 Các thông số kỹ thuật và thiết bị trong dây chuyền cắt vải.16
2.4.1 Các thông số kỹ thuật.16
2.4.2 Các thiết bị trong dây chuyền.16
2.5 Phân tích các chuyển động cơ khí trong dây chuyền cắt vải mành ứng
với từng động cơ.17
2.5.1 Động cơ băng tải.17
2.5.2 Động cơ dao cắt và các van điện từ điều khiển thao tác cắt.18
2.5.3 Động cơ dẫn và nhả vải mành.18
2.5.4 Động cơ điều chỉnh góc cắt.19
2.6 Sơ đồ vị trí các thiết bị và sơ đồ điện dây chuyền RC – BH1.19
2.6.1 Sơ đồ vị trí các thiết bị.19
2.6.2 Sơ đồ điện phần mạch lực.22
2.6.3 Sơ đồ điện phần điều khiển.23
2.6.4 Phân tích quá trình điện diễn ra trong hệ thống.25
2.7 Các thiết bị hỗ trợ điều khiển trong dây chuyền RC – BH1.26
2.7.1 Giao diện CIMTEK BC100.26
2.7.2 Màn hình đồ họa F904GOT – LWD – E.27
2.7.3 Bộ điều khiển CD – SERVO.30
2.8 Tổng công suất điện của toàn hệ thống.31
2.9 Những hạn chế và hướng cải tiến trên dây chuyền cắt vải.32
Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển PLC S7 – 200 cho dây chuyền cắt vải
mành.34
3.1 Nhiệm vụ thiết kế.34
3.2 Các bước thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC.35
3.2.1 Xác định quy trình công nghệ.35
3.2.2 Xác định ngõ vào – ra.36
3.2.3 Viết chương trình điều khiển.36
3.2.4 Nạp chương trình vào bộ nhớ.36
3.2.5 Chạy chương trình.36
3.2.6 Lập hồ sơ và bảng theo dõi hoạt động của hệ thống.36
3.3 Thiết kế hệ thống PLC cho dây chuyền cắt vải mành.39
3.3.1 Nội dung thiết kế.39
3.3.2 Chọn cấu hình PLC.39
3.3.3 Tổ chức chương trình điều khiển.40
3.3.4 Lưu đồ thuật toán tổng quát chương trình điều khiển.40
3.4 Địa chỉ các cổng I/O trên PLC tương ứng với các thiết bị.42
3.4.1 Khai báo địa chỉ các cổng vào.42
3.4.2Khai báo địa chỉ các cổng ra.43
3.5 Chương trình điều khiển.44
3.5.1 Chương trình lựa chọn chế độ làm việc.45
3.5.1.1 Mô tả công nghệ.45
3.5.1.2 Lưu đồ thuật toán.45
3.5.1.3 Chương trình điều khiển.45
3.5.2 Chương trình điều khiển chuyển động tại bộ phận dẫn vải và
nhả vải.46
3.5.2.1 Phân tích chuyển động.46
3.5.2.2 Lưu đồ thuật toán.48
3.5.2.3 Chương trình điều khiển.49
3.5.3 Chương trình điều khiển băng tải và các hoạt động cắt.49
3.5.3.1 Phân tích chuyển động.49
3.5.3.2 Chương trình điều khiển.52
3.5.3.3 Lưu đồ thuật toán.53
3.5.4 Chương trình điều khiển động cơ điều chỉnh góc cắt.53
3.5.4.1 Phân tích chuyển động.53
3.5.4.2 Chương trình điều khiển.54
3.5.4.3 Lưu đồ thuật toán.55
Chương 4: Thay thế động cơ xoay chiều của băng tải bằng động cơ một chiều
tương ứng.57
4.1 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều theo phương pháp băm xung điện áp.57
4.1.1 Nguyên lý điều chỉnh tốc độ theo phương pháp băm xung áp. 57
4.1.2 Khảo sát chất lượng hệ XA-Đ ở chế độ dòng điện liên tục.58
4.1.3 Khảo sát chất lượng hệ XA-Đ ở chế độ dòng điện gián đoạn.62
4.2 Thiết kế hệ điều chỉnh xung áp một chiều cho cụm băng tải.64
4.2.1 Sơ đồ khối hệ truyền động tại cụm băng tải.64
4.2.2 Tính toán các thông số của động cơ điện một chiều.65
4.2.3 Thiết kế mạch lực bộ điều chỉnh xung áp một chiều.66
4.2.3.1 Nguyên lý hoạt động.66
4.2.3.2 Tính chọn van cho mạch lực.70
4.2.4 Thiết kế mạch điều khiển cho bộ BXA.72
4.2.4.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển.72
4.2.4.2 Mạch tạo tín hiệu điều khiển.73
4.2.4.3 Mạch phát xung tam giác chuẩn.73
4.2.4.4 Mạch so sánh.74
4.2.4.5 Mạch phân xung điều khiển.75
4.2.4.6 Mạch khuếch đại xung điều khiển.79
4.2.5 Thiết kế mạch đo lường các tín hiệu.81
4.2.5.1 Mạch đo lường dòng điện.81
4.2.5.2 Mạch đo lường tốc độ.83
4.2.5.3 Bộ đo vị trí.84
Chương 5: Tổng hợp hệ thống điều khiển cho cụm băng tải.86
5.1 Khái quát về bộ điều khiển PID.86
5.2 Sơ đồ khối cấu trúc hệ điều chỉnh vị trí cụm băng tải.87
5.3 Mô tả toán học động cơ điện và bộ băm xung áp một chiều.88
5.3.1 Hàm truyền của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.88
5.3.2 Hàm truyền đạt bộ băm xung áp một chiều.89
5.4 Tổng hợp bộ điều chỉnh mạch vòng dòng điện.91
5.4.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện khi bỏ qua ảnh hưởng của
sức điện động động cơ.91
5.4.2 Tổng hợp mạch vòng dòng điện có tính đến ảnh hưởng của
sức điện động động cơ và biện pháp khắc phục.92
5.4.3 Sơ đồ nguyên lý bộ điều chỉnh dòng điện.95
5.5 Tổng hợp bộ điều chỉnh mạch vòng tốc độ.96
5.5.1 Xác định bộ điều chỉnh tốc độ theo nguyên lý tối ưu modul.96
5.5.2 Sơ đồ nguyên lý bộ điều chỉnh tốc độ.98
5.6 Tổng hợp bộ điều chỉnh mạch vòng vị trí.100
5.6.1 Nguyên tắc xây dựng hệ điều chỉnh vị trí.101
5.6.2 Xác định bộ điều chỉnh vị trí theo nguyên lý tối ưu modul.102
5.6.3 Sơ đồ nguyên lý bộ điều chỉnh vị trí băng tải.103
5.6.4 Khâu tạo tín hiệu đặt độ dài khổ vải.104
5.7 Sơ đồ Simulink của hệ thống điều khiển cụm băng tải tổng hợp được.105
Kết luận.107
Phụ lục.
Tài liệu tham khảo.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/web-viewer.html?file=jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-demo-2016-02-05-de_tai_nghien_cuu_va_tong_hop_he_thong_dieu_khien_day_chuyen_yn6leWcjQM.png /tai-lieu/de-tai-nghien-cuu-va-tong-hop-he-thong-dieu-khien-day-chuyen-cat-vai-manh-tai-cong-ty-cao-su-sao-vang-ha-noi-90264/ Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn. Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ện cho các cuộn dây của van điện từ theo chu trình khép kín. Muốn vậy ta phải nắm rõ được trình tự hoạt động của từng động cơ, sự đóng ngắt của các van điện từ. Ta biết rằng, hệ thống này được vận hành bằng tay hay thực hiện hoàn toàn tự động thông qua chuyển mạch CS2 RUN MAN – AUTO.
Các thao tác khi vận hành bằng tay :
Đặt chuyển mạch CS RUN MAN – AUTO vị trí MAN
Thực hiện trình tự kiểm tra sự hoạt động các thiết bị sau:
Động cơ dao cắt chạy dừng qua nút nhấn PB
Cơ cấu nâng – hạ dao cắt thông qua CS
Cơ cấu nâng – hạ thanh đè vải thông qua CS
Động cơ băng tải tiến – lùi – dừng qua PB
Cơ cấu di chuyển bàn dao tiến – lùi – dừng bằng các nút nhấn PB
Động cơ dẫn vải tiến – lùi – dừng qua nút nhấn PB
Động cơ nhả vải tiến – lùi – dừng qua nút nhấn PB
Sự đóng ngắt của van điện từ 5/2 hãm dừng động cơ dẫn vải, nhả vải
Động cơ quấn vải sau khi cắt tiến – lùi – dừng qua nút nhấn PB.
Trình tự thao tác khi vận hành ở chế độ tự động :
Đặt công tắc chuyển mạch CS2 RUN MAN – AUTO sang vị trí AUTO
Đặt chiều dài khổ vải cần cắt thông qua màn hình đồ họa GOT904
Chọn thao tác cắt 1 miếng 1PCS hay liên tục CONT
Khởi động dao cắt
Bắt đầu quá trình cắt bằng nút nhấn PB AUTO START
Sau đó quá trình cắt cứ lặp đi lặp lại cho tới khi có tín hiệu báo dừng.
3.1.2 Các yêu cầu đặt ra trong thiết kế
Hệ thống chỉ chuyển sang chế độ tự động khi có đủ lượng trữ vải cần thiết và cụm dao cắt phải luôn xuất phát từ vị trí bên phải (vị trí xuất phát).
Băng tải không được chuyển khi các thao tác đang thực hiện: hạ thanh đè vải, hạ dao cắt, tiến bàn dao, nâng dao cắt, lùi bàn dao, cho tới khi nâng thanh đè vải lên băng tải mới được hoạt động nghĩa là khi thao tác cắt đã xong.
Khi băng tải dừng để thực hiện các thao tác cắt hay khi hết lượng trữ vải bộ phận dẫn - thu/nhả vải được kích hoạt đồng thời. Và sẽ dừng khi nhận được tín hiệu giới hạn dưới của lượng trữ vải. Lượng vải được tích trữ nhờ trọng lượng rơi xuống tự do của tang trữ. Lúc này, hai động cơ dẫn và thu/nhả vải bị ngắt điện cùng lúc ấy sẽ có tín hiệu hãm dừng cuộn vải mành và cuộn vải lót.Trạng thái hoạt động của hệ thống phải được hiển thị qua đèn LED hay trên màn hình đồ họa GOT904.
Khi có sự cố xảy ra phải dừng ngay tức khắc toàn hệ thống, và khi đã được khắc phục hệ thống sẽ trở lại hoạt động như trước, cụm dao cắt trở về xuất phát từ vị trí bên trái để đảm bảo tính chính xác của khổ vải mành được cắt.
3.2 Các bước thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC
Muốn thiết kế thành công chương trình điều khiển cho một dây chuyền sản xuất, ngoài việc phân tích để nắm vững, hiểu rõ từng bộ phận chi tiết trong hệ thống đó, người thiết kế cần có sự định hướng đúng đắn cả trong thay thế sửa đổi thiết bị lẫn trong thao tác lập trình. Vì thế, chúng em xin đưa ra dưới đây các bước chính trong quá trình thiết kế một chương trình điều khiển dùng PLC mà đã ứng dụng thành công vào việc thiết kế chương trình điều khiển cho dây chuyền cắt vải nằm tại Công ty cao su sao vàng Hà Nội.
3.2.1 Xác định quy trình công nghệ
Trước tiên ta phải xác định thiết bị hay hệ thống nào muốn điều khiển. Mục đích cuối cùng của bộ điều khiển là điều khiển một hệ thống hoạt động đúng theo yêu cầu đặt ra.
Sự vận hành của hệ thống được kiểm tra bởi các thiết bị đầu vào.
Nó nhận tín hiệu và gửi tới PLC, CPU của PLC sẽ xử lý tín hiệu và gửi nó đến thiết bị chấp hành để điều khiển sự hoạt động của hệ thống theo chương trình đã được lập trình sẵn và được tải vào trong EPROM của PLC.
3.2.2 Xác định ngõ vào, ngõ ra
Tất cả các thiết bị xuất, nhập bên ngoài đều được kết nối với bộ lập trình PLC. Thiết bị nhập là các cảm biến, công tắc tơ, công tắc hành trình, nút bấm, ... Thiết bị xuất là những cuộn dây, khởi động từ, van điện từ, động cơ AC-DC, bộ hiển thị, ..
Sau khi xác định tất cả các thiết bị nhập, xuất cần thiết, ta định vị các thiết bị vào - ra tương ứng cho từng ngõ vào – ra trên PLC trước khi viết chương trình.
3.2.3 Viết chương trình điều khiển
Tùy theo từng loại PLC mà ta có cách thức tổ chức chương trình điều khiển riêng. Tuy nhiên, để đảm bảo tính đúng đắn của chương trình nhất thiết phải có lưu đồ thuật toán trước khi viết chương trình điều khiển. Đặc biệt với những hệ thống điều khiển lớn và phức tạp nên chia nhỏ ra thành các chương trình điều khiển con.
3.2.4 Nạp chương trình vào bộ nhớ
Sau khi đã có chương trình điều khiển ta có thể nạp vào bộ nhớ PLC thông qua bộ console lập trình hay máy tính có chứa phần mềm lập trình (SIMATIC – Manager). Sau khi nạp xong kiểm tra lại chương trình, rồi mô phỏng toàn bộ hoạt động của hệ thống để chắc chắn rằng chương trình đã hoạt động tốt.
3.2.5 Chạy chương trình
Trước khi nhấn nút Start, phải chắc chắn rằng các dây dẫn nối các ngõ vào, ra đến các thiết bị nhập, xuất đã được nối đúng theo chỉ định. Lúc đó PLC mới bắt đầu cho hoạt động thực sự, nút chuyển trạng thái từ STOP sang RUN. Trong khi chạy chương trình, nếu có lỗi thì máy tính hay bộ console sẽ báo lỗi, ta theo dõi rồi sửa lại chương trình. Sau khi sửa xong ta nạp lại vào PLC và tiến hành các thao tác như trước cho tới khi hệ thống hoạt động đúng.
3.2.6 Lập hồ sơ và bảng biểu theo dõi hoạt động toàn hệ thống
Bất kì một hệ thống nào trước khi đi vào hoạt động thực sự cũng cần kiểm định thẩm tra theo dõi trong một thời gian tùy thuộc vào từng hệ thống điều khiển. Đây là bước hoàn tất, bước cuối cùng trong quá trình thiết kế một hệ thống điều khiển sử dụng PLC nhưng tính quan trọng, tính quyết định của nó lại rất lớn. Trong bước này người thiết kế phải theo dõi hệ thống có hoạt động đúng theo yêu cầu công nghệ đặt ra hay không và chỉnh sửa mọi sai phạm cho đúng.
3.3 Thiết kế hệ thống PLC cho dây chuyền cắt vải mành
3.3.1 Nội dung thiết kế
Trên cơ sở phân tích những yêu cầu thực tế và để đảm báo tính công nghệ của dây chuyền cắt vải, ta lựa chọn phương án thiết kế và cải tạo như sau:
Biến đổi xử lý các tín hiệu của hệ thống cũ bằng bộ PLC S7-200 cùng các module số vào ra
Thay thế các mạch xử lý tín hiệu số và điều khiển cũ bằng các chương trình phần mềm đã được lập trình sau đó nạp vào PLC sao cho hệ thống mới đảm bảo được đầy đủ các chức năng hoạt động của hệ thống cũ
Thực hiện đi dây vào ra từ PLC tới các thiết bị một cách chắc chắn, an toàn. Lắp đặt các thiết bị bảo vệ: cầu dao, cầu chì ... cho hệ thống.
Với nhiệm vụ thiết kế như vậy hệ thống điều khiển của toàn dây chuyền cắt vải này bao gồm 39 đầu vào số, 28 đầu ra số.
3.3.2 Chọn cấu hình PLC
Với các yêu cầu như trên PLC được sử dụng là PLC SIMANTIC S7-200 dùng CPU 214 với các thông số kĩ thuật sau:
Work Memory
RAM
EEPROM
Dung lượng bộ đệm vào ra
Thời gian thực hiện
Số lượng Module mở rộng
Khả năng mở rông
+ Đầu vào số lớn nhất
+ Đầu ra số lớn nhất
+ Đầu vào tương tự lớn nhất...
