Đồ Án Thiết kế hệ thống điều khiển cho máy soi rãnh tự động

LỜI NÓI ĐẦU​ Đồ án môn học là một hình thức học tập giúp sinh viên gắn kết giữa lý thuyết và thực tế đồng thời tập làm quen để bước vào thực hiện đồ án tốt nghiệp sau này.Trong giai đoạn học chuyên ngành chúng em đã được giao nhiều đề tài cho các môn học trọng tâm, các đồ án đã thực sự giúp em củng cố và cụ thể hoá các vấn đề lý thuyết, có được cái nhìn sâu hơn về các vấn đề đã học.
Điều khiển logic là một trong những môn học quan trọng của chuyên ngành Tự Động Hoá, môn học cung cấp những kiến thức cơ bản cho sinh viên về các lĩnh vực và thiết bị sủ dụng trong các mạch điều khiển logic. Đồ án logic yêu cầu em phải lắm được các phương pháp phân tích mạch, tổng hợp mạch và cụ thể hoá mạch logic bằng các thiết bị.Cụ thể, em dùng phương pháp Hàm tác động để thiết kế mạch logic cho thiết bị là máy soi rãnh tự động điều khiển bằng các thiết bị khí nén.Thiết bị điều khiển khí nén có rất nhiều ưu điểm như có thể trích chứa một cách thuận lợi, có khả năng truyền tải đi xa, không cần xây dựng đường khí thải, hệ thống phòng ngừa quá áp suất tới hạn được bảo đảm Do vậy hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng nhiều trong thực tế.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, xong do khả năng có hạn, nên bài đồ án của em chắc chắn còn nhiều thiếu xót, em rất mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy cô.Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Cung đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian em thực hiện đồ án.

​
CHƯƠNG I​ GIỚI THIỆU NGUYÊN LÍ CỦA MÁY XOI RÃNH TỰ ĐỘNG​ I. MÔ TẢ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA MÁY XOI RÃNH TỰ ĐỘNG
Máy xoi rãnh có yêu cầu công nghệ như sau :
Sau khi đóng điện, mũi khoan được cấp điện và quay đứng yên tại một chỗ, ta bật công tắc K để chọn cho máy xoi một rãnh hay hai rãnh .Nếu ta bật nút K sang vị trí 1 tức là chọn chương trình xoi một rãnh, nếu bật sang vị trí 2 thì sẽ chọn chưong trình xoi hai rãnh cho máy. Sau khi đã chọn xong, phôi được đưa vào đúng vị trí nhờ một hệ thống từ bên ngoài hoặc có thể là do người vận hành đưa vào.
Khi phôi được đưa vào sẽ có một cảm biến vị trí m0 cảm nhận và cho tín hiệu điều khiển pittông A hoạt động dịch chuyển tiến lên kẹp chặt phôi vào .Khi phôi đã đuợc kẹp chặt pittông B được khởi động và đẩy toàn bộ hệ thống sang ngang .Mũi khoan quay đứng yên còn phôi thì được đẩy qua làm cho mũi khoan sẽ tác động lên phôi tạo nên một rãnh.Sau khi xoi rãnh xong thì pittong B sẽ chuyển động lùi về kéo hệ thống trở về như trước đó. Nếu ban đầu ta chọn công tắc K ở vị trí 1 tức là thực hiện xoi một rãnh thì đến đây pittông A sẽ nhả ra và phôi sẽ được lấy ra.Nhưng nếu ban đầu ta chọn ở vị trí 2 thì sau khi đã khoan xong một rãnh pittông A sẽ không nhả ra mà vẫn giữ nguyên còn pitông C sẽ được tác động đẩy phôi lên trước đến vị trí khoan rãnh thứ hai .Khi đến đúng vị trí cần xoi pittông C dừng lại, tiếp đó pittông B lại hoạt động đẩy hệ thống sang ngang để cho phôi đi qua mũi khoan tạo rãnh thứ hai. Sau khi dã tạo xong rãnh thứ hai pittông B kéo hệ thống trở lại ,tiếp đó pittông C được nhả ra kéo hệ thống lùi về như lúc mới khoan xong rãnh thứ nhất.Và khi phittông C đã được nhả ra thì sẽ đến lượt pittông A nhả ra . Sau đó phôi sẽ được lấy ra, hệ thống dừng lại và chờ đưa phôi mới vào để tiếp tục quá trình mới.


Sơ đồ công nghệ của máy xoi rãnh tự động:










​
a. Sơ đồ xoi hai rãnh

b.Sơ đồ xoi một rãnh





Để xét trường hợp tổng quát, ta mặc định coi máy soi hoạt động ở trường hợp thứ hai, tức là khoá K đóng sang vị trí thứ 2 .
Lựa chọn công nghệ
- Ta chọn một cảm biến vị trí Mo để nhận tín hiệu khi phôi được đưa vào đúng vị trí và để khởi động pittông A. Tại các đầu và cuối của mỗi pittông A,B,C ta đặt các công tắc hành trình a0, a1, b0, b1, c0, c1.Các công tắc hành trình tự phục hồi.
- Yêu cầu của đề bài là phải điều khiển xi lanh bằng khí nén . Xi lanh có loại điều khiển một chiều và loại điều khiển hai chiều .Để có thể dễ dàng hơn trong điều khiển ta chọn loại xi lanh điều khiển hai chiều .
- Các phần tử điều khiển là các phần tử khí nén .
Ta gọi:
- Khi pitông A chuyển động ra để kẹp phôi là A+, khi nhả phôi là A-.
- Khi pitông B chuyển động để đẩy phôi qua là B+, khi kéo hệ thống về B-.
- Khi pitông C chuyển động đẩy phôi lên là C+, khi kéo phôi về là C-.
Như vậy, để thực hiện quá trình điều khiển sự chuyển động của các xi lanh A,B,C ta có thể thực hiện sự đóng mở của các công tắc hành trình .Hay nói cách khác ta có thể thay đối tượng điều khiển là các xi lanh A,B,C bằng các công tắc hành trình ở trên.
KẾT LUẬN​ Sau một quá trình học tập và nghiên cứu, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Phan Cung và sự giúp đỡ của các bạn cùng lớp, em đã hoàn thành các nhiệm vụ được giao của bản đồ án: Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho máy soi rãnh tự động.
Trong nội dung nghiên cứu của bản đồ án này, em đã thực hiện được các nhiệm vụ sau:
- Tìm hiểu công nghệ và yêu cầu đối với máy soi rãnh tự động.
- Dùng phương pháp Hàm tác động để tổng hợp và hiệu chỉnh mạch điều khiển.
- Thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch điều khiển hệ thống.
- Lựa chọn các thiết bị chấp hành, các thiết bị điều khiển và bảo vệ hệ thống.
- Xây dựng sơ đồ lắp ráp và bảng nối dây.
Trong quá trình thực hiện, chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy và các bạn để bản đồ án này hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

​
​

​ TÀI LIỆU THAM KHẢO​
1. ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN.
Trịnh Đình Đề , Võ Trí An.
Nhà xuất bản Đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1983.
2. ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ ỨNG DỤNG .
PGS.TS Nguyễn Trọng Thuần.
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2000.
3. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN.
Nguyễn Ngọc Phương.
Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội 2000.
4.CÁC CD-ROM CATALOGUE TRA CỨU THIẾT BỊ KHÍ NÉN VÀ ĐIỆN CỦA CÁC HÃNG
OMRON, FESTO, MITSUBISHI.
5. TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN.
Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền.
Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 2000.
6. KỸ THUẬT BIẾN ĐỔI ĐIỆN NĂNG.
Nguyễn Bính , Dương Văn Nghi.
Đại hoc Bách khoa Hà Nội 1982.