Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CẮT ỐNG
TRONG CÔNG NGHIỆP
1.1.Khái quát về hệ thống cắt ống tự động sử dụng cảm biến
1.1.1.Mô hình hệ thống
Hình 1.1:Mô hình hệ thống cắt tự động
-Sử dụng cảm biến điện từ làm tín hiệu báo đú chiều dài
-Dùng hệ thống khí truyền động cho bàn xe cưa
Hình 1.1:Mô hình bàn xe cưa trong hệ thống cắt ống sử dụng cảm biến
1:Xi lanh kéo 4:xilanh truyền động cho lưỡi cưa lên/xuống
2:Xi lanh kẹp 5: Đĩa cưa
3A ,3B xilanh đẩy 6: Ống
PX1: Cảm biến phát tín hiệu cắt
PX4,PX5 :Cám biến phát hiện ống trên băng tải 1 ,2
LS1/LS2 : Công tác hành trình( có tín hiệu khi lưỡi cưa lên/ xuống
LS3/LS9:Công tác hành trình( có tín hiệu kẹp đóng/ mở )
LS4: Giới hạn lùi của xilanh đẩy
LS10:Vị trí ban đầu của bàn xe
LS5: Giới hạn xe lùi
LS6 :Giới hạn dừng xe
1M4: Động cơ truyền động quay lưỡi cưa
1M5,1M6: Động cơ truyền động cho các con roll ở băng tải 1 ,2
1.1.2.Hành trình cắt ống
1.2.Hệ thống cắt ống theo công nghệ mới DDS
1.2.1.Sơ đồ điều khiển bằng kĩ thuật số DDS
Hình 1.2:Sơ đồ điều khiển
Trong đó:
PG:Máy phát xung
1a ,2a: Bộ chứa hay còn gọi là bộ ghi nhận tín hiệu tổng hợp
2: Đặt giới hạn độ dài ống
2a: Bộ nhớ xung đặt

class="bi x2 y3d w4 h6"
Chương 2
THIẾT KẾ TRANG BỊ ĐIỆN VÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CHO
CÔNG ĐOẠN CẮT ỐNG
2.1.Sơ đồ nguyên lí và sơ đồ điều khiển
Hình 2.1:Sơ đồ nguyên lí cấp nguôn cho băng tải và cưa
Bảng 2.1:Phân công đầu vào ra
2.2.Nguyên lí hoạt động
- Hai động cơ M1,M2 truyền động cho 2 băng tải . Đặc điểm làm việc của 2 động
cơ này là có bộ điều chỉnh tốc độ bằng cuộng sinh từ VS .Nguồn qua Aptomat Q1
cấp nguồn cho động cơ M1 truyền động cho băng tải 1 .Nguồn qua Aptomat Q2
cấp nguồn cho động M2 truyền động cho băng tải 2
- Một động cơ cưa : Nguồn qua Aptomat Q3 cấp nguồn cho động cơ cưa hoạt
động
-C1,C2,C3 là các role nhiệt bảo vệ qua tải cho động cơ
2.3.Đặc tính làm việc của động cơ truyền động
Hình2.2:Đặc tính làm việc
Tại 0:Có tín hiệu cắt ống thứ n lúc đó bàn xe cưa đang ở vị trí home
0t
1
:là khoảng thời gian bàn xe cưa tăng tốc
T
1
t
2
: Là khoảng thời gian bàn xe cưa chạy đồng tốc với dây truyền
T
2
t
3

+S
ab
+S
bc
(khoảng OC bao gồm 3 đoạn : đoạn tăng tốc S
ab

đoạn giảm tốc S
bc
)
( )
∫∫∫
−++=
3
3
2
0
t
t
dc
t
n
n
OC
dtatvvdtatdtS
Thời gian giảm tốc bằng thời gian cưa xuống
Thời gian cưa xuống phụ thuộc vào 3 yếu tố ; độ dày ống , đường kính ống , độ
sắc của lưỡi cưa .Thông thường thời gian cưa xuống để cắt xong ống vào khoảng
0.6 đến 1 s giá trị đặt cao nhất là 1s
Nên quãng đường xe chạy đồng tốc với đây chuyền được tính như sau

1
:là khoảng thời gian bàn xe cưa tăng tốc
T
1
t
2
: Là khoảng thời gian bàn xe cưa chạy đồng tốc với dây truyền
T
2
t
3
:Là khoảng thời gian bàn xe cưa giảm tốc
T
3
t
4
: Là khoảng thời gian bàn xe tăng tốc khi đảo chiều
T
4
t
5
: là khoàng thời gian bàn xe cưa chạy đồng tốc khi về home
T
5
t
6
: Là khoảng thời gian bàn xe cưa giảm tốc
T
6
t

dc
t
n
n
OC
dtatvvdtatdtS
Thời gian giảm tốc bằng thời gian cưa xuống
Thời gian cưa xuống phụ thuộc vào 3 yếu tố ; độ dày ống , đường kính ống , độ
sắc của lưỡi cưa .Thông thường thời gian cưa xuống để cắt xong ống vào khoảng
0.6 đến 1 s giá trị đặt cao nhất là 1s
Nên quãng đường xe chạy đồng tốc với đây chuyền được tính như sau

=×=
cuadcAB
tvS
( )
∫∫∫
−++−
3
3
2
0
t
t
dc
t
n
n
OC
dtatvvdtatdtS

Stop
M10.0 Bít trung
gian
Đèn báo đủ
chiều dài
I1.3 Có tín hiệu cắt M11.0 Bít trung
gian
I2.4 Nút ấn bàn xe
tiến
M12.0 Bít trung
gian
I2.5 Nút ấn bàn xe lùi Q20.0 Công tắc to
1KA2
Bàn xe cua
lùi
I3.2 Nút ấn start băng
tải ở chế độ bằng
tay
Q20.1 Công tắc tơ
1KAA2
Bàn xe cưa
tiến
I3.3 Nút ấn stop ở
chế độ bằng tay
Q20.2 Bít trung
gian
Đèn báo
Auto
I4.0 PX5 cảm biến
phát hiện ống

Sau khi mạch Ready đã hoan thiện, thợ vận hành chỉ cần ấn nút mill line run và
đồng thời ấn nút welding và tăng dấn tốc độ dây chuyền cho đến khi bằn tốc độ cho
phép
Khi ống bắt đầu đi qua cảm biến PX1 lúc đó I4.7=1 đồng thời công tắc chọn sang
chế độ tự động khi đó I4.3=1 có hành trình cắt ống như sau :
Tại laben26 :Khi I4.7=1 (PX1=1) M9.0,M12.0 =1 do vậy toàn bộ mạch cắt sau này
M0.0=1 và I4.3 luôn =1
Tại laben12: Khi đang ở trạng thái đã cắt xong thì toàn bộ I3.4=1giới hạn dưới
của lưỡi cưa, và I5.2=1 giới hạn mở kẹp ,I4.1 giới hạn xe ở vị trí đầu .Do đó khi
M12.0=1 thì M10.5=1 làm cho M20.4 vàQ20.3 ,Q20.4 =1
Tại laben15:Khi Q20.3 =1 (van kẹp làm việc)tương đương với LS kẹp sẽ tác động
I4.4=1thì M11.2=1 ở trạng thái này T9=0 do đó khi B11.2=1 thì B10.1=1.Khi
B10.1=1 thì Q20.2=1 lưỡi cưa bắt đầu xuống cho đến khi cắt xong ống ,cũng là lúc
đó tín hiệu tới I4.2( giới hạn cưa xuống )làm cho I2.4 mạch PLC mở ra nên
Q20.2=0 lưỡi cưa tở về vị trí up (lưỡi cưa lên)và cũng đồng thời I2.4 trong PLC lại
được kín mạch
Xét lại quá trình khi cưa xuống và lên , ta thấy rằng khi M11.2=1 thì T9=1 sau
500ms thì M10.1=0 ở mạch Saw down này vẫn duy trì cho M10.1 bởi Q20.2.Vậy
khi Q20.2=0 thì cắt toàn bộ mạch Saw down và để chờ cho hành trình cắt ống lần
sau
Tại laben14:Khi bắt đầu có tín hiệu cắt off saw down (Q20.2=1)và đã cắt xong
ống, khi có tín hiệu input I2.4, làm I2.4 tại laben này đóng lại ,cộng với việc Q20.4
(feeding for ward –SV 12) vẫn đang thoả mãn =1 .Do vậy M10.0 và gủi luôn tiếp
điểm duy trì cho Q20.2 và I2.4
Tóm lại :Q20.2 ,I2.4 có tín hiệu Q20.4 =1 vậy M10.0=1 chờ cho lưỡi cưa đã cưa
hết vị trí ban đầu ,khi đó I3.4 có tín hiệu lúc này feeding vẫn đang ở tráng thái for
ward nên Q20.4 =1
Vậy khi M10.0=1 ,I3.4 có tín hiệu Q20.4 =1 thì T1=1 .Sau 1 khoáng thời gian đã
đặt trước là 100ms thì Q20.3=1 .Khi đó Q20.3 ở trang thái Reset ( có tín hiệu mở
kẹp)

I1.4 kín mạch ,làm cho bít B9=1.Giả sử như đã có tín hiệu cắt sau khi có đủ chiều
dài ống
*Xét Laben 2 :Có tín hiệu cắt
- Có tín hiệu cắt túc là I1.3=1 ,cộng với các điều kiện ban đầu đã thoả mãn
như:M0.0=1,M9.0=1,Q7.6=1,Q7.4=1nên bít trung gian M10.0=1
-Theo hành trình cắt khi có tín hiệu “cut off signal” thì bàn xe cưa phải tiến
*Xét lanben 3:Tín hiệu xe tiến \lùi
-Để bàn xe cưa tiến thì M20.1=1 ,Mà M20.1 =1 khi :
M0.0=1 ,Q7.4=1 ,M9.0=1 (đã thoả mãn theo điều kiện đầu )
M10.0=1 (Thoả mãn khi có tín hiệu cắt ở laben2)
M11.0=1(Hoàn toàn thoả mãn vì tịa laben 4 ban đàu trước khi có tín
hiệu cắt thì bàn xe cưa đang ở vị trí home ,và cảm biến phát hiện bàn xe cưa ở
home tác động I4.1=1)
Do vậy khi có tín hiệu cắt đàu ra M10.0=1 thì đòng thời đầu ra M20.1=1 ,bàn xe
cưa tiến ,cấp điện cho động cơ truyền đọng cho bàn xe cưa .Khi M20.2=1 thì đóng
tiếp điểm tự nuôi cho tín hiệu cảm biến bàn xe cưa ở vị trí home thay cho M11.0 vì
khi xe khới động và gia tốc thì tín hiệu cảm biến của bàn xe ở vị trí home bị mất tín
hiệu
- Theo hành trình cắt khi có tín hiệu xe tiến thì sau khoảng thời gian khởi đọng
và gia tốc đến tốc độ đồng bộ với tốc độ của dây truyền tạo ống thì bắt đầu
kẹp tác động
*Laben 6 :Tín hiệu kẹp /mở kẹp
-Để cho Q20.3=1 khi:
M0.0=1 ,M9.0=1 (Đã thoả mãn theo điều kiện đầu)
M10.0=1 (đã thoả mãn vì có tín hiệu cắt )
M 20.1=1 (Đã thoả mãn vì bàn xe cưa đã tiến )
Lúc này bộ thời gian T12 có điện ,sau thời gian 0.2 s thì đóng tiếp điểm T12
nên đầu ra Q20.3=1
Theo hành trình cắt khi bát đầu kẹp ống thì cũng là lúc đạt được tốc độ đồng
bộ và cưa phải cứt xuống

hiệu đến đông cơ truyền đọng cho bàn xe cưa để đảo chiều quay động cơ
- Theo hành trình cắt thì xe lùi về đến vị trí ban đầu thì hết một hành trình
*Laben 4:Tín hiệu vị trí đầu
- Khi se đang ở trang thái trở về ,lùi về đến vị trí home thì cảm biến phát
hiện bàn xe cưa sẽ tác động tức la I4.1=1 làm cho bít trung gian M11.0=1 ,làm
mở tiếp điểm M11.0 (laben2 ) làm cho M20.0 =0 làm bàn se cưa giảm tốc và
về vị trí home
- Khi bàn se cưa về vị trí home là hết một hành trình cắt ống thứ n , sau một
khoáng thời gian đợi có tín hiệu cắt thì hành trình cắt ống thứ n+1 sẽ được lặp
lại như trên
- Khi chiếc ống thứ n được cắt xong và đưa vào băng tải , việc hất ống ra
ngoài băng tải hay chuyển tới băng tải 2 thì mới hất ống ra do yêu cầu và tình
hình thực tế cần thiết . Ta có thể lựa chon công tác lựa chon băng tải 1 hay 2
(nếu chon băng tải 1 thì I4.4=1 ,băng tải 2 thì I4.4=0 )
-Khi hất ống ở băng tải 1 ,xét laben 8 : Để Q20.5 =1(SV13làm việc ở chế độ
bằng tay : I4.3 đã kín mạch lên chỉ cần I3.2=1 ở chế độ tự động :khi ống chạy
trên bẳng tải bắt đầu qua cảm biến PX4 tức là I4.9=1 lúc này bộ thời gian
T3=0 nên T3 kín mạch ,do vậy Q20.5=1 cuộn van SV13 có điện . Đồng thời
bộ time T3=1 sau khoảng thời gian đặt là 1 s thì Q20.5=0 để chuẩn bị cho
hành trình hất ống sau
- Khi hất ống ở băng tải 2 xét laben9 : để Q20.6=1 ,I4.3 đã kín mạch nên chỉ
cần ấn nút kickẻ up(I3.2=1)chế độ auto:khi ổng chạy trên băng tải bắt đàu qua
cảm biến PX5 túc là I4.0=1 lúc này bộ thời gian T6 =0 do vậy Q20.6=1 ,
Đồng thời bộ time T6=1 sau khoảng thời gian đặt là 1s thì Q20.6=0 để chuẩn
bị cho hành trình cắt ống sau
3.2.Mô phỏng hệ thống
3.2.1. Đặt vấn đề
Khi thiết kế hệ điều chỉnh tự động truyền động điện cần chú ý hệ thực hiện được
mọi yêu cầu đặt ra, đó là yêu cầu về công nghệ ,các chỉ iêu chất lượng và yêu cầu
về kinh tế