Tài liệu Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho máy khoan.

ĐỀ TÀI: Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho máy khoan.

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay công nghiệp hoá hiện đại hoá đang phát triển một cách nhanh chóng ,yêu cầu về tự động hoá các dây truyền, máy móc là rất cao . ĐÓ thiết kế ra một công nghệ có thể hoạt động một cách tự động theo đúng yêu cầu mong muốn sao cho công nghệ đó đạt độ ổn định , độ tự động hoá cao mà số thiết bị điều khiển Ưt ,cơ cấu đơn giản .Từ vài chục năm gần đây điều khiển logic đă được ứng dụng một cách rộng răi để thiết kế các công nghệ ,máy móc công nghiệp hoạt động được một cách tự động thay thế cho các điều khiển đơn lẻ ,lặp lại hoặc các công nghệ phức tạp mà con người không thể thực hiện được .
Bằng cách tổng hợp hệ điều khiển dùng kết hợp các phương pháp tổng hợp mạch đơn ,tổng hợp mạch dăy ta sẽ đưa ra được mô h́nh hoạt động tối ưu cho một công nghệ nào đó .
Các phương pháp tổng hợp mạch dăy nh­:
+ Phương pháp ma trận trạng thái
+ Phương pháp hàm tác động
+ Phương pháp phân tầng
+ Phương pháp GRAPCEF
Mỗi phương pháp thiết kế có một ưu điểm riêng ,tuỳ theo công nghệ đặt ra mà ta lùa chọn các phương pháp thiết kế sao cho đơn giản nhất ,chính xác nhất .
Các thiết bị chấp hành điều khiển dược dùng là các rơle ,công tắc tơ,các thiết bị khí nén ,các phần tử AND, OR,NOT,Triger . Là các thiết bị khá phổ biến và thông dụng ,rất thuận tiện cho việc thiết kế.
Nh­ vậy điều khiển logic là rất cần thiết cho tự động hoá, cho việc tổng hợp hệ thống và thiết kế quá tŕnh điều khiển.







CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ
I- Sơ đồ công nghệ và nguyên lư hoạt động của công nghệ Trong đồ án môn học này ,đề tài mà em được giao là :
Thiết kế hệ thống điều khiển công nghệ sau :

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD=align: left][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[TD=align: left][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]









Công nghệ trên đ̣i hỏi phải thực hiện một cách tự động theo đúng tuần tự như trên h́nh vẽ , có bốn quá tŕnh lên xuống được lặp đi lặp lại , công nghệ này được ứng dụng trong thiết kế là các : Ṃi khoan bốn lỗ hoặc công nghệ tra , cấp liệu.
Quá tŕnh này là một quá tŕnh tương đối đơn giản , độ lặp lại nhiều.nếu chúng ta thực hiện đơn thuần th́ công việc quá đơn giản và nhàm chán , kém năng xuất . Nên việc thiết kế sao cho hệ thống hoạt động một cách tự động , thay thế cho con người là rất cần thiết và hiệu quả .
Ở đây giả sử ta coi công nghệ là ṃi khoan tự động 4 lỗ ,hoạt động đúng theo công nghệ cho ở trên
Máy khoan được sử dụng rộng răi trong các nhà máy cơ khí. Bên cạnh các máy móc cơ khí khác nh­ các máy tiện, máy doa, máy bào giường, bào xọc . dần dần được tự động hóa theo một dây chuyền ngày càng hiện đại . Các máy khoan cũng được tự động hoá theo dây chuyền nhằm nâng cao năng suất và giảm sự nặng nhọc cho người công nhân.
Trong đó công nghệ khoan tự động 4 lỗ cũng được sử dụng trong các nhà máy cơ khí , nhà máy sửa chữa và chế tạo máy.
Trong môi trường làm việc nặng nhọc công nghệ yêu cầu :
- Khoan làm việc ổn định, chắc chắn.
- Tần số làm việc lớn.
Chóng ta gặp máy khoan ở khắp mọi nơi ,máy khoan có vai tṛ quan trọng trong công nghiệp, cơ khí và trong nhiều lĩnh vực khác.Máy khoan hoạt động bằng động cơ hoặc có thể hoạt động bằng khí nén ,thuỷ lực .Trong đồ án này các thiết bị để thiết kế mạch lực và mạch điều khiển em được giao là thiết bị điện khí nén , nên việc điều khiển ṃi khoan em dùng 3 xi lanh khí nén ,một xi lanh điều khiển quá tŕnh lên - xuống, một xi lanh điều khiển quá tŕnh phải - trái và một xi lanh điều khiển quá tŕnh vào –ra.


























CHƯƠNG II
TỔNG HỢP HÀM ĐIỀU KHIỂN
I- Giới thiệu về phương pháp

Phương pháp ma trận trạng thái là một trong những phương pháp tổng hợp mạch logic tuần tự có l
lưu đồ nh­ sau:
- Lưu đồ bài toán:

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]







































II-Tổng hợp hàm đỉu khiển

1- Xác định biến điều khiển
Gọi các cảm biến vị trí a[SUB]0[/SUB], a[SUB]1[/SUB] , b[SUB]0[/SUB], b[SUB]1[/SUB], c[SUB]0[/SUB],c[SUB]1[/SUB] điều khiển các quá tŕnh như sau:

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]



a[SUB]0[/SUB]: Điều khiển quá tŕnh đi xuống.
a[SUB]1[/SUB]: Điều khiển quá tŕnh đi lên.
b[SUB]0[/SUB]: Điều khiển quá tŕnh sang phải.
b[SUB]1[/SUB]: Điều khiển quá tŕnh sang trái.
c[SUB]0[/SUB]: Điều khiển quá tŕnh đi vào.
c[SUB]1[/SUB]: Điều khiển quá tŕnh đi ra.

Các trạng trái A[SUP]+[/SUP], A[SUP]-[/SUP], B[SUP]+[/SUP], B[SUP]-[/SUP], C[SUP]+[/SUP], C[SUP]-[/SUP] được bố trí ,gọi tên như trên h́nh vẽ ,
2- Grap chuyển trạng thái
Sau đây là trạng thái điều khiển của công nghệ:

Ta có các trạng thái của công nghệ nh­ sau:

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]