Đồ Án nghiên cứu bộ điều khiển ANILAM và các ứng dụng của nó trong các máy CNC +bản vẽ autocad

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 lạc, trong ngành khoa học vũ trụ, trong công nghiệp .
Chúng ta đã biết những ứng dụng rộng rãi của công nghệ thông tin trong công nghiệp. Với những nhà máy có quy mô lớn, chỉ cần một vài công nhân có thể quản lý cả một dây chuyền sản xuất. Trong những công việc đòi hỏi độ phức tạp hoặc trong môi trường làm việc độc hại con người có thể điều khiển các rô bốt thông qua chương trình cài sẵn làm thay cho họ.
Một ứng dụng quan trọng nữa của công nghệ thông tin trong công nghiệp là các chương trình điều khiển các máy móc tự động như máy NC(numeric control), máy CNC(Computer numeric control). Để điều khiển các máy tự động thì có riêng một ngôn ngữ lập trình riêng cho chúng gọi là chương trình điều khiển logic (PLC- Programable logic control).

1.2 Chương trình điều khiển logic(PLC)
Trước đây để tạo ra một chiếc máy tự động hoặc bán tự động người ta phải xây dựng các mạch logic cứng. Để máy có một chức năng nào đó con người phải dùng rất nhiều các thiết bị điện, điện tử trung gian nhưng nhìn chung rất khó khăn vì giá thành của máy sẽ tăng lên rất cao, máy làm việc không tin cậy vì phụ thuộc vào chất lượng của các thiết bị.
Ngày nay với sự trợ giúp của máy tính và các chương trình điều khiển logic(PLC) đã giảm được phần lớn các thiết bị trung gian(rơ le trung gian), do đó nâng cao độ tin cậy và giảm giá thành máy.
Phụ thuộc vào đối tượng điều khiển chia chương trình điều khiển logic thành hai loại:
ã Khi đối tượng điều khiển chưa biết rõ người ta phải dùng logic mờ(Fuzzy logic). Ví dụ như máy giặt, trọng lượng quần áo cho vào giặt là không biết trước, với chiếc máy giặt thông minh nó đưa ra những chương trình giặt phù hợp với trọng lượng quần áo cho vào nhằm tiết kiệm thời gian, điện, nước, xà phòng .
ã Khi đối tượng điều khiển đã rõ ràng người ra dùng chương trình điều khiển logic thông thường(PLC).
Hiện nay các máy CNC thường tích hợp luôn cả các bộ điều khiển PLC để 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:
ã Bộ điều khiển 3000M: chuyên dụng cho máy phay 3 trục(X,Y,Z) và một trục chính(S).
ã Bộ điều khiển 5300M: chuyên dụng cho máy phay 5 trục (X, Y, Z, U, V) và một trục chính.
ã Bộ điều khiển 6000M: chuyên dụng cho máy phay 6 trục (X, Y, Z, U, V, W) và một trục chính.
ã 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 .