LỜI NÓI ĐẦU
Viện máy IMI nghiên cứu ứng dụng Mechatronics trong các lĩnh vực công
nghiệp, công nghiệp đặc biệt: thiết kế, chế tạo máy, thiết bị, dây chuyền công
nghệ mới trong công nghiệp, thực hiện dịch vụ tư vấn đầu tư, chuyển giao công
nghệ và các dịch vụ khoa học công nghệ khác.
Trong quá trình thực tập em được thực tập tại trung tâm khuôn mẫu chính
xác và nhựa kỹ thuật. Đây là một trong những trung tâm phát triển mạnh của
viện, với việc áp dụng công nghệ CAD/CAM, gia công trên các máy phay CNC,
máy cắt điện cực dây CNC, …vào chế tạo khuôn mẫu và các sản phẩm nhựa kỹ
thuật chất lượng cao có khả năng thay thế sản phẩm nhập khẩu mang lại hiệu
quả kinh tế cao.
Tại tung tâm khuôn mẫu em được trung tâm tạo điều kiện cho nghiên cứu bộ
điều khiển ANILAM và các ứng dụng của nó trong các máy CNC đồng thời em
được tham gia vào lắp ráp máy cắt tấm kim loại Ga và Plasma CP 90200.
Trong thời gian thực tập tốt nghiệp với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô
giáo trong bộ môn, các kỹ sư trong viện, cộng với sự lỗ lực của bản thân em đã
hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp và bản báo cáo thực tập. Tuy nhiên do thời
gian tương đối ngắn trình độ chuyên môn còn hạn chế nên bản báo cáo này
không tránh khỏi thiếu sót. Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo
để bản báo cáo này được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cám ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Phan
Cung, Viện máy IMI và sự góp ý quý báu của các bạn sinh viên.
Hà Nội ngày 28 tháng 1 năm 2004
Sinh viên
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã góp phần giải
phóng con người khỏi các công việc nặng nhọc. Công nghệ thông tin đóng vai
trò rất quan trọng đối với con người trong mọi lĩnh vực, như trong thông tin liên
nâng cao mức độ tự động của máy. Trên thế giới có nhiều hãng cho ra đời các
loại PLC khác nhau như Anilam Simens, Fanuc, Omron, Heidenhei... kèm theo
đó là các tập lệnh khác nhau để viết chương trình PLC.
1.3 Bộ điều khiển Anilam
Bộ điều khiển Anilam là một bộ điều khiển chuyên dụng dùng cho các máy
công cụ CNC(Computer numeric control). Nó là sản phẩm của hãng
Anilam(Mỹ), trên đó tích hợp cả phần điều khiển CNC(do hãng viết) và phần
điều khiển PLC(dành cho người lập trình logic). Chi tiết về tập lệnh và chương
trình PLC được đề cập ở chương 2 và chương 3.
Hãng Anilam sản xuất các bộ điều khiển CNC chuyên dụng cho các loại
máy công cụ khác nhau:
• Bộ điều khiển 3000M: chuyên dụng cho máy phay 3 trục(X,Y,Z) và
một trục chính(S).
• Bộ điều khiển 5300M: chuyên dụng cho máy phay 5 trục (X, Y, Z,
U, V) và một trục chính.
• Bộ điều khiển 6000M: chuyên dụng cho máy phay 6 trục (X, Y, Z,
U, V, W) và một trục chính.
• Bộ điều khiển 4200T: chuyên dụng cho máy tiện 2 trục (X, Z) và
một trục chính.
Ngoài ra còn các bộ điều khiển chuyên dụng cho máy mài, máy xung điện
cực...
CHNG II
GII THIU CU TRC B IU KHIN ANILAM
Nh chỳng ta ó bit v ng dng ca mỏy cụng c trong cụng nghip. c
bit trong lnh vc cụng nghip gia cụng chớnh xỏc thỡ khụng th thiu cỏc mỏy
cụng c núi chung v mỏy CNC núi riờng.
Mỏy CNC (Computer numeric control) l mỏy cụng c thụng minh, nú
hot ng di s tr giỳp ca mỏy tớnh v gia cụng cỏc chi tit nh cỏc chng
trỡnh gia cụng do ngi thit k hoc ngi vn hnh lp trỡnh(chng trỡnh gia
cụng c khớ). Do cỏc c tớnh u vit ca nú nờn cỏc chi tit c gia cụng vi
• Bộ truyền dẫn điều khiển động cơ(tùy thuộc vào máy cần bao
nhiêu động cơ).
• Các thiết bị: phản hồi tốc độ (tachometer), phản hồi vị
trí(encoder).
2.1.2 Cấu trúc bộ điều khiển Anilam
Hãng Anilam cho ra đời rất nhiều hệ điều khiển khác nhau dùng chuyên
dụng cho các loại máy khác nhau. Ví dụ bộ điều khiển 3000M, 5000M dùng cho
máy phay CNC 3 trục và 5 trục . Bộ điều khiển 4200T chuyên dụng cho máy
tiện CNC. Các bộ điều khiển chuyên dụng cho máy mài CNC, máy cắt dây
CNC, máy xung CNC... Tuy các hệ điều khiển khác nhau về ứng dụng nhưng
chúng có phần cứng gần giống nhau, chỉ khác nhau về chương trình nạp cho
máy.
Hình 2.2 thể hiện một bộ điều khiển CNC cụ thể. Bộ điều khiển 4200T được
dùng chuyên dụng cho máy tiện CNC.
Phần cứng của máy gồm những phần chính sau:
2.1.2.1 Card máy tính và các phụ kiện
a, Card máy tính
Đây là bộ não của máy(ký hiệu IHV-745E), nó có cấu trúc giống như main
của máy tính PC. Trên card này gồm chip Vi Xử Lý Pentium 166MHz MMX và
chip set ALI. DRAM của IHV-745E là 8MB.
b, Ổ cứng
Ổ cứng của bộ điều khiển dùng để lưu trữ các chương trình CNC, chương
trình PLC và chương trình gia công của máy. Dung lượng tối thiểu của bộ điều
khiển 4200T là 2,1G.
2.1.2.2 Card DSP
Card DSP là thành phần rất quan trọng và không thể thiếu được của các bộ
điều khiển ANILAM. Đây cũng là bộ phận để phân biệt các bộ điều khiển dùng
cho các máy chuyên dụng khác nhau.
Chức năng chính của card DSP là thu nhận các tín hiệu phản hồi vị trí của
các trục thông qua encoder. Sau đó nó sẽ kết hợp với card máy tính và các thuật
Đầu đọc
MBIO
+24VDC
Điện điều
khiển máy
Kết nối mạng
(Tuỳ chọn)
Mạng
card máy tính
Dữ
liệu
ổ
c
ứ
n
g
Bàn phím mở rộng
(Tùy chọn)
C
O
M
1
Tay quay
điện tử
Panel điều khiển
Cổng
vào/ra mở
rộng
Cổng
a
r
a
l
l
e
l
+
5
,
+
/
-
1
2
V
D
C
Cổng máy in
ổ mềm
Có thể lấy một ví dụ như sau: Giả sử người công nhân cần phay một hình
tròn với một bán kính nào đó, người đó chỉ cần đưa một câu lệnh vào chương
trình. Khi đó card DSP sẽ kết hợp với card máy tính vi phân đường tròn cần gia
công thành nhiều cung tròn rất nhỏ (thực chất là các đoạn thẳng vô cùng bé).
Sau đó card DSP sẽ xuất tín hiệu để điều khiển các động cơ tiến bàn của các trục
X, Z chuyển động đồng thời theo các đoạn thẳng đó. Đồng thời tín hiệu phản
hồi vị trí(đưa từ encoder về gắn ở động cơ) được đưa về card DSP. Card DSP lại
tiếp tục nội suy để đưa ra tín hiệu điều khiển động cơ. Quá trình cứ tiếp diễn như
vậy cho đến khi gia công xong chi tiết. Nhờ vòng phản hồi vị trí mà sai số trong