LI NểI U Ngy nay, vi s phỏt trin mnh m ca khoa hc k thut ngi ngy cng ũi hi trỡnh t ng hoỏ phi cng phỏt trin ỏp ng c nhu cu ca mỡnh T ng hoỏ ngy cng phỏt trin rng rói mi lnh vc kinh t, i sng xó hi, nú l ngnh mi nhn cụng nghip Ngy nay, trỡnh t ng hoỏ ca mt quc gia ỏnh giỏ c mt nn kinh t ca quc gia ú Chớnh vỡ l ú m vic phỏt trin t ng hoỏ l mt vic ht sc cn thit Bi vy ngnh t ng hoỏ ó c o to k lng cỏc trng i Hc, Cao ng trờn c nc, v trng Cao ng Cụng Ngh Nng cng khụng ngoi l Sinh viờn c o to v cỏc dõy chuyn sn xut t ng cỏc c cu chp hnh cng nh cỏc thit b iu khin Ngnh C-in t l mt nhng nghnh nh th Viờc to cỏc sn phm t ng hoỏ khụng nhng cụng nghip m c i sng ngi ngy cng c ph bin Hu nh mi lnh vc u thy cú cn thit ca t ng hoỏ T nhng thc t trờn l sinh viờn ca ngnh C-in t sau nm hc, em ó tớch ly c mt s kin thc v t ng hoỏ V cng c v b sung thờm nhng kin thc ó hc v ỏp dng nhng kin thc ú vo thc t em ó c nhn v thc hin ỏn tt nghip vi ti Thit k mụ hỡnh h thng cp phụi v phõn loi sn phm Nh ó núi trờn vic to mt h thng nh vy thay th ngi thit ngh cng l ht sc cn thit Vi phm vi ỏn em s to mt mụ hỡnh mụ phng hot ng ca h thng phõn loi v úng gúi sn phm Vic hon thnh ti ca em s khụng trỏnh c nhng sai lm thiu sút Em rt mong c s phờ bỡnh ỏnh giỏ ca cỏc thy cụ em cú th rỳt c kinh nghim v cng nhm b sung kin thc cho mỡnh N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh MC LC 2.3.1 CU TO CC THIT B VN TI 11 2.3.1.1 BNG CHUYN 11 3.4.1 CễNG TC HANH TRINH 18 4.1 KấT QUA 25 Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh CHNG I TNG QUAN V SAN XUT T NG 1.1.Gii thiu v h thng sn xut t ng 1.1.1 Túm tt lch s phỏt trin ca t ng húa quỏ trỡnh sn xut ó t xa xa, ngi luụn m c v cỏc loi mỏy cú kh nng thay th cho mỡnh cỏc quỏ trỡnh sn xut v cỏc cụng vic thng nht khỏc Vỡ th, mc dự t ng hoỏ quỏ trỡnh cỏc quỏ trỡnh sn xut l mt lnh vc t trng ca khoa hc k thut hin i ca th k 20, nhng nhng thụng tin v c cu t ng, lm vic khụng cn cú s tr giỳp ca ngi ó tn ti t trc cụng nguyờn Cỏc mỏy t ng c hc ó c s dng Ai Cp c v Hy Lp thc hin cỏc mn mỳa ri lụi kộo nhng ngi theo o Trong thi trung c ngi ta ó bit n cỏc mỏy t ng c khớ thc hin cỏc chc nng ngi gỏc cng ca Albert Mt c im chung ca cỏc mỏy t ng k trờn l chỳng khụng cú nh hng gỡ ti cỏc quỏ trỡnh sn xut ca xó hi thi ú Chic mỏy t ng u tiờn c s dng cụng nghip mt th c khớ ngi Nga, ụng Pụnzunụp ch to vo nm 1765 Nh nú m mc nc ni hi c gi c nh khụng ph thuc vo lng tiờu hao hi nc o mc nc ni, Pụnzunụp dựng mt cỏi phao Khi mc nc thay i phao s tỏc ng lờn ca van, thc hin iu chnh nc ni Nguyờn tc iu chnh ca c cu ny c s dng rng rói nhiu lnh vc khoa hc k thut khỏc nhau, nú c gi l nguyờn tc iu chnh theo sai lch hay nguyờn tc Pụdunụp - Giụn Oat u th k 19, nhiu cụng trỡnh cú mc ớch hon thin cỏc c cu iu chnh t ng ca mỏy hi nc ó c thc hin Cui th k 19 cỏc c cu iu chnh cho tuabin hi nc bt u xut hin Nm 1712 ụng Narrtụp, mt th c khớ ngi Nga ó ch to c mỏy tin chộp hỡnh tin cỏc chi tit nh hỡnh Vic chộp hỡnh theo mu ó c thc hin Chuyn ng dc ca bn dao bỏnh rng - rng thc hin Cho n nm 1798 ụng Henry Nandsley ngi Anh mi thay th chuyn ng ny thnh chuyn ng ca vitme - c Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh Nm 1873 Spender ó ch to c mỏy tin t ng cú cp phụi v trc phõn phi mang cỏc cam a v cam thựng Nm 1880 nhiu hóng trờn th gii nh Pittler Ludnig Lowe (c), RSK (Anh) ó ch to c mỏy tin rvụnve dựng phoi thộp Nm 1887 .G Xtụlepụp ó ch to c phn t cm quang u tiờn, mt nhng phn t hin i quan trng nht ca k thut t ng hoỏ Cng giai on ny, cỏc c s ca lý thuyt iờự khin v iu chnh h thng t ng bt u c nghiờn cu, phỏt trin Mt nhng cụng trỡnh u tiờn v lnh vc ny thuc v nh toỏn hc ni ting P.M.Chebsep cú th núi, ụng t ca cỏc phng phỏp tớnh toỏn k thut ca lý thuyt iu chnh h thng t ng l I.A Vsnhegratxki, giỏo s toỏn hc ni ting ca trng i hc cụng ngh thc nghim Xanh Pờtecbua Nm 1876 v 1877 ụng ó cho ng cỏc cụng trỡnh Lý thuyt c s ca cỏc c cu iu chnh v Cỏc c cu iu chnh tỏc ng trc tip Cỏc phng phỏp ỏnh giỏ n nh v cht lng ca cỏc quỏ trỡnh quỏ ụng xut dựng cho ti tn bõy gi Khụng th khụng k ti úng gúp to ln s nghip phỏt trin lý thuyt iu khin h thng t ng ca cỏc nh bỏc hc A.Xtụụ ngi Sec, A.Gurvis ngi M, A.K.Makxvell v .Paux ngi Anh, A.M.Lapunụp ngi Nga v nhiu nh bỏc hc khỏc Cỏc thnh tu t c lnh vc t ng hoỏ ó cho phộp nhng thp k u ca th k 20 ch to cỏc loi mỏy t ng nhiu trc chớnh, mỏy t hp v cỏc ng dõy t ng liờn kt cng v mm dựng sn xut lot ln v hng Cng thi gian ny, s phỏt trin mnh m ca iu khin hc, mt mụn khoa hc v cỏc quy lut chung ca cỏc quỏ trỡnh iu khin v truyn tin cỏc h thng cú t chc ó gúp phn y mnh s phỏt trin v ng dng ca t ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut vo cụng nghip Trong nhng nm gn õy, cỏc nc cú nn cụng nghip phỏt trin tin hnh rng rói t ng hoỏ sn xut lot nh iu ny phn ỏnh xu th chung ca nn kinh t th gii chuyn t sn xut lot ln v hng sang sn xut lot nh v hng thay i Nh cỏc thnh tu to ln ca cụng ngh thụng tin v cỏc ngnh khoa hc khỏc, ngnh cụng nghip gia cụng c Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh ca th gii nhng nm cui ca th k 20 ó cú s thay i sõu sc S xut hin hng lot cỏc cụng ngh mi nhn nh k thut linh hot (Agile engineering), h thng iu hnh sn xut qua mn hỡnh (Visual Manufacturing), k thut to mu nhanh (Rapid Prototyping) v cụng ngh Nanụ ó cho phộp thc hin t ng hoỏ ton phn khụng ch sn xut hng m c sn xut hng lot nh v n chic Chớnh s thay i nhanh ca sn xut ó liờn kt cht ch cụng ngh thụng tin vi cụng ngh ch to mỏy, lm xut hin hng lot cỏc thit b v h thng t ng hoỏ hon ton mi nh cỏc loi mỏy iu khin s, cỏc trung tõm gia cụng, cỏc h thng iu khin theo chng trỡnh logic PLC (Programmable Logic Control), cỏc h thng sn xut linh hot FMS (Flexible Manufacturing Systems), cỏc h thng sn xut tớch hp CIM (Computer Integradted Manufacturing) cho phộp chuyn i nhanh sn phm gia cụng vi thi gian chun b sn xut ớt nht, rỳt ngn chu k sn xut sn phm, ỏp ng tt tớnh thay i nhanh ca sn xut hin i Nhng thnh cụng ban u ca quỏ trỡnh liờn kt mt s cụng ngh hin i khong 10-15 nm qua ó khng nh xu th phỏt trin ca nn sn xut trớ tu th k 21 trờn c s cỏc thit b thụng minh 1.1.2 Vai trũ v ý ngha ca t ng hoỏ quỏ trỡnh sn xut T ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut cho phộp gim giỏ thnh v nõng cao nng sut lao ng Trong mi thi i, cỏc quỏ trỡnh sn xut luụn iu khin theo cỏc quy lut kinh t Cú th núi giỏ thnh l mt nhng yu t quan trng xỏc nh nhu cu phỏt trin ca t ng hoỏ Khụng mt sn phm no cú th cnh tranh c nu giỏ thnh ca nú cao hn cỏc sn phm cựng loi, cú tớnh nng tng ca cỏc hóng khỏc Trong bi cnh nn kinh t luụn phi i phú vi cỏc hin tng nh lm phỏt, chi phớ cho vt t, lao ng qung cỏo, v bỏn hng ngy cng tng, buc cụng nghip ch to phi tỡm kim cỏc phng phỏp sn xut tt nht gim giỏ thnh sn phm Mt khỏc nhu cu nõng cao cht lng sn phm s lm tng mc phc ca quỏ trỡnh gia cụng Khi lng cỏc cụng vic n gin cho phộp tr lng thp s gim nhiu Chi phớ cho i ng cụng nhõn v i ng phc v, giỏ thnh thit b cng tng theo õy l ng lc mnh kớch thớch s phỏt trin ca t ng hoỏ Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh T ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut cho phộp ci thin iu kin sn xut Cỏc quỏ trỡnh sn xut s dng quỏ nhiu lao ng sng rt d mt n nh v gi gic, v cht lng gia cụng v nng sut lao ng, gõy khú khn cho vic iu hnh v qun lý sn xut Cỏc quỏ trỡnh sn xut t ng hoỏ cho phộp loi b cỏc nhc im trờn ng thi, t ng hoỏ ó thay i hn tớnh cht lao ng, ci thin iu kin lm vic ca cụng nhõn, nht l cỏc khõu c hi, nng nhc cú tớnh lp i lp li v nhm chỏn, khc phc dn s khỏc gia lao ng trớ úc v chõn tay T ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut cho phộp ỏp ng cng cao ca sn xut hin i Vi cỏc loi sn phm cú s lng rt ln (hng t cỏi mt nm) nh inh, búng ốn in, khoỏ kộo v.v thỡ khụng th s dng cỏc quỏ trỡnh sn xut th cụng ỏp ng sn lng yờu cu vi giỏ thnh nh nht T ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut cho phộp thc hin chuyờn mụn v hoỏn i sn xut Ch cú mt s rt ớt sn phm phc l c ch to hon ton t mt nh sn xut Thụng thng mt hóng s s dng nhiu nh thu cung cp cỏc b phn riờng r cho mỡnh, sau ú tin hnh liờn kt, lp rỏp thnh sn phm tng th Cỏc sn phm phc nh ụ tụ, mỏy bay v.v nu ch to theo phng thc trờn s cú rt nhiu u im Cỏc nh thu s chuyờn sõu vi sn phm ca mỡnh Vic nghiờn cu, ci tin ch phi thc hin mt vựng chuyờn mụn hp, vỡ th s cú cht lng cao hn, tin nhanh hn Sn xut ca cỏc nh thu cú iu kin thnh sn xut hng Do mt nh thu tham gia vo quỏ trỡnh sn xut mt sn phm phc no ú cú th úng vai trũ nh mt nh cung cp cho nhiu hóng khỏc, nờn kh nng tiờu chun hoỏ cỏc sn phm l rt cao iu ny cho phộp ỏp dng nguyờn tc hoỏn i - mt cỏc iu kin c bn dn ti s hỡnh thnh dng sn xut hng khi ch to cỏc sn phm phc tp, s lng ớt Tuy nhiờn, cng khụng nờn cao tm quan trng ca tiờu chun hoỏ Khụng cú tiờu chun hoỏ sn xut ch cú th gõy cn tr cho vic hoỏn chuyn mt mc nht nh, lm tng tiờu tn thi gian cho cỏc quỏ trỡnh sn xut cỏc sn phm phc ch khụng lm cho cỏc quỏ trỡnh ny khụng th thc hin c Cú th núi t ng hoỏ gi mt vai trũ quan trng vic thc hin tiờu chun hoỏ bi ch cú nn sn xut t ng hoỏ mi Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh cho phộp ch to cỏc sn phm cú kớch c v t tớnh khụng hoc ớt thay i vi s lng ln mt cỏch hiu qu nht T ng hoỏ quỏ trỡnh sn xut cho phộp thc hiờn cnh tranh v ỏp ng iu kin sn xut Nhu cu v sn phm s quyt nh mc ỏp dng t ng hoỏ cn thit quỏ trỡnh sn xut i vi cỏc sn phm phc nh tu bin, gin khoan du, v cỏc sn phm cú kớch c, trng lng rt ln khỏc, s lng s rt ớt Thi gian ch to kộo di vi thỏng n vi nm Khi lng lao ng rt ln Vic ch to chỳng l khụng hiu qu v khụng nờn Mt khỏc cỏc sn phm nh búng ốn in, ụ tụ, cỏc loi dng c in dõn dng thng cú nhu cu rt cao, tim nng th trng ln, nhng li c rt nhiu hóng ch to Trong nhiu trng hp, li nhun cn biờn ca mt n v sn phm l rt Ch cú sn xut trung vi s lng ln trờn cỏc dõy chuyn t ng, nng sut cao mi cú th lm giỏ thnh sn phm thp, hiu qu kinh t t c cao S dng cỏc quỏ trỡnh sn xut t ng hoỏ trỡnh cao nhng trng hp ny l rt cn thit Chớnh yu t ny l mt tỏc nhõn tt kớch thớch quỏ trỡnh cnh tranh c ch kinh t th trng Cnh tranh s loi b cỏc nh sn xut ch to cỏc sn phm cú cht lng thp, giỏ thnh cao Cnh tranh bt buc cỏc nh sn xut phi ci tin cụng ngh, ỏp dng t ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut to sn phm t hn vi giỏ r hn Cú rt nhiu vớ d v cỏc nh sn xut khụng cú kh nng hoc khụng mun ci tin cụng ngh v ỏp dng t ng hoỏ sn xut nờn dn ti tht bi thng trng * Vi nhng vai trũ v ý ngha ht sc to ln nh vy cho nờn vic ng dng t ng hoỏ vo cỏc quỏ trỡnh sn xut ang ngy cng c nhiu cụng ty, nh mỏy nc s dng rng rói Nú gi mt vai trũ quan trng vic thc hin tớờu chun hoỏ bi ch cú nn sn xut t ng hoỏ mi cho phộp ch to cỏc sn phm cú kớch c, c tớnh khụng hoc ớt thay i vi s lng ln mt cỏch hiu qu nht ng thi cnh tranh bt buc cỏc nh sn xut phi ci tin cụng ngh, ỏp dng t ng hoỏ vo cỏc quỏ trỡnh sn xut to sn phm tt hn, s lng nhiu hn vi giỏ thnh r hn * Khõu phõn loi l cụng on cui cựng ca quỏ trỡnh sn xut sn phm, nú trc tip quyt nh s ng u ca mi loi sn phm Khụng nhng vy quỏ trỡnh Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh phõn loi cũn phi ỏp ng c yờu cu nng sut ca dõy chuyn thit b sn xut khỏc, ú vic ng dng t ng húa vo quỏ trỡnh ny l tht s cn thit Mt s hỡnh v h thng sn xut t ng cụng nghip a) Bng ti np liu cu cng Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh b)Chit rút nh lng bỏn t ng c) H thng phõn loi sn phm Hỡnh 1.3: H thng sn xut bia 1.2 GII THIU NHIM V TI Trong cụng cuc cụng nghip hoỏ - hin i hoỏ t nc, c khớ núi chung úng mt vai trũ rt quan trng Nhng ngy vi s phỏt trin vt bc ca cụng ngh, c khớ truyn thng khụng th mang li hiu qu cao nn kinh t th trng Chớnh vỡ vy ó xut hin mt xu hng mi cụng ngh, ú l s kt hp gia c khớ, cụng ngh thụng tin v in t hỡnh thnh mt lnh vc mi Lnh vc C khớ t ng húa Trờn th gii, c khớ t ng hoỏ xut hin t khỏ lõu v phỏt trin rt mnh, nhng ti Vit Nam õy l mt lnh vc mi v ang quỏ trỡnh hỡnh thnh v phỏt trin Mt nhng sn phm ca c in t - t ng hoỏ l nhng h thng phõn loi v m sn phm c ng dng rng rói cụng nghip Bờn cnh ú nhu cu tiờu dựng ngy cng tng Nm c tm quan trng ca h thng nhúm thc hin nghiờn cu, thit k v ch to mt mụ hỡnh h thng phõn loi v m sn phm Sn phm cng nh kt qu t c ngy hụm khụng cú gỡ ln lao nhng ú l nhng thnh qu bc u trc chỳng em trng bc vo mt cuc sng mi Trang N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh CHNG II THIấT Kấ H THNG CP PHễI V PHN LOI SAN PHM 2.1 PHN TCH LA CHN CC PHNG N a)Cỏc phng ỏn np liu: -Phng ỏn 1:Bng chuyn di chuyn phụi -Phng ỏn 2:Pittụng y hp n v h thng rút np liu Chn phng ỏn b)Cỏc phng ỏn chuyn: -Phng ỏn 1:Vn chuyn bng bng chuyn -Phng ỏn 2:Vn chuyn bng Pittụng -Phng ỏn 3:Vn chuyn bng cỏnh tay Robot Chn phng ỏn c)Cỏc phng ỏn phn loi: -Phng ỏn 1:Phõn loi theo tớnh t -Phng ỏn 2:Phõn loi theo mu sc -Phng ỏn 3:Phõn loi theo lng -Phng ỏn 3:Phõn loi theo kớch thc Chn phng ỏn 2.2 S TON H THNG Trang 10 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh Bng chuyn Trc tang 2.3.1.2 B TRUYN AI B truyn cú kt cu n gin gm hai bỏnh Bỏnh dn D1 v bỏnh b dn D2 v m dõy Nguyờn lớ lm vic: c nng c truyn bỏn dn sang bỏnh b dn nh vo dõy v bỏnh B truyn hot ng theo nguyờn lớ ma sỏt: cụng sut truyn cho bỏnh ch ng (1) truyn cho bỏnh b ng (2) nh vo ma sỏt dõy (3) v bỏnh (1), (2) Ma sỏt sinh gia hai b mt c xỏc nh cụng thc: F=n*f Cỏc thụng s b truyn -Lc cng dõy ban u Fo -Khong cỏch trc A -n1, n2 tc banh quay dn v b dn -d1, d2 ng kớnh trc dn v b dn Tựy theo loai m ta chia cỏc loi sau: Trang 12 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh u nhc im ca b truyn u im -Cu to n gin -Giỏ thnh r -Chuyn ng ờm -D ch to Nhc im -Kớch thc cng knh t s truyn ln -Khụng m bo chớnh xỏc v t s truyn -Do cú lc cng ban u nờn to ỏp lc lờn trc v gi 2.4 THIấT Kấ NG HC CA H THNG 2.4.1 TNH NNG K THUT CA H DN NG Trong quỏ trỡnh chuyn sn phm, yờu cu v nng sut chuyn khỏc ú ta cn phi tớnh toỏn v la chn - S liu ban u + Nng sut chuyn Q= 3Kg/Gi + Vn tc di chuyn sn phm v=0.05 m/s + Chiu di chuyn bng ti chớnh L = 600 mm (L = 0.6m) + Chiu di chuynbng ti ph l L = 500mm (L =0.5m) + Mi chi tit cú trng lng ti a l 0.02kg + Gúc t bng ti = 0o + B rng bng ti l 750mm F= Kb b2 Trang 13 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh 2.4.2PHN PHI T S TRUYN CA B H THNG 2.4.2.1 TNH LC KẫO BNG TAI Hỡnh 5.1 S h thng dn ng bng ti Trong ú: ng c Phanh thng úng Khp ni B truyn B truyn trc vớt-bỏnh vớt Trc tang dn Con ln Lc kộo bng ti phi khc phc c cỏc lc cng ma sỏt gõy gia bng ti vi cỏc ln v ma sỏt trc ln Nu gi q l trng lng ca n v di vt liu trờn bng Ta cú: q= Q (Theo trang 112-16.5[2]) 0,36.v q= 0,36.0,05 = 167 (N/m) Trang 14 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh Lc kộo bng ti: Khi chuyn ng, bng ti chu tỏc ng ca rt nhiu lc nh lc ma sỏt ln, ti trng nờn: Wc = Wkt + Wt = K (q + 2qb + qc, + qc,,1 ) L. , cos + L.q sin ( N ) Trong ú: q : Trng lng phõn b trờn 1m di ca vt liu qb : Trng lng phõn b trờn 1m di ca vt liu tm bng cao su qc1 : Trng lng phn quay ca ln phõn b trờn 1m di nhỏnh cú ti qc1 : Trng lng phn quay ca ln phõn b trờn 1m di nhỏnh khụng ti L: Chiu di bng ti : H s cn chuyn ng Wkt: Lc cn chuyn ng trờn nhỏnh khụng ti Wt: Lc cn chuyn ng trờn nhỏnh cú ti Wc : Lc cn bng ti i qua on cng Gcl , Gcl : Trng lng phn quay ca ln trờn nhỏnh cú ti, khụng ti lc1 , lc1 : Khong cỏch gia hai ln trờn nhỏnh cú ti, khụng ti Vỡ = Wc = K (q + 2qb + qc1 + qc1 ).L. Trong ú: q = 167( N ) qb = (10 12) N Chn qb = 12( N ) qcl = Gc,1 120 = = 120( N ) Vi lc,1 = 1m; Gc,1 = qb g.lc1 = 120( N ) , lc1 qc1 = Gc1 1509 = = 1509( N ) Vi lc1 = 1m; lc1 Gc1 = (q + qb ).g lc1 = 1509( N ) Theo trang 123-B16.7[2] ta chn: = 0.25 Theo trang 120-B16.5[2] ta chn: K=1,1 Vy lc kộo bng ti : P = Wc = 1,1 / 2.(167 + 2.3).0,42.0,05 = 20( N ) Chn hiu sut bng ti l n = 0,75 Cụng sut bng ti N = (20.0,05)/(0,75.1000) = 1,3W Ta chn ng c 2W 2.4.3 THIấT Kấ B TRUYN NG AI Trang 15 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh 2.4.3.1 CHN LOI AI Do yờu cu lm vic ờm v bn cao nờn chn li thang cho thit k Gi s tc truyn V 5m / s Vi cụng sut truyn ng tớnh c phn trc l 0,6(kw) Theo trang 92-B5[1] ta chn tit din cú kớch thc nh sau: Loi O Loi A a0 = 8,5 a0 = 11 h=6 a=10 h=8 a=13 h0 = 2,1 h0 = 2,8 F = 47(mm ) F = 81(mm ) Vi F l din tớch mt ct ngang ca a h h a0 r sồ õọử tióỳ t dióỷ n dai thang Hỡnh 5.2 S tit din hỡnh thang 4.2.2 TNH TON CC THễNG CA AI I VI AI LOI O NH NG KNH D1 BNH AI NH ng kớnh D1 bỏnh nh : D1 =20(mm).(Theo trang 93-B5.14[1]) Kim nghim tc ca ai: V= D1 n1 Vmax = (25 ữ 30)(m / s) ).(Theo trang 93-B5.18[1]) 60.1000 V = 3,14.20.1000 = 1.1 Vmax = (25 ữ 30)(m / s ) 60.1000 Ta cú: Hỡnh 5.3 S b truyn ng TNH NG KNH D2 BNH AI LN Trang 16 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh ng kớnh bỏnh ln: Theo trang 84-5.4[1] ta cú: D2 = i D1 (1 ) Trong ú: i =8 : T s truyn ca b truyn =0,02: H s trt ca hỡnh thang Vy: D2 =8.20(1-0,02) = 157(mm) Ta chn li giỏ tr ng kớnh bỏnh hỡnh thang Theo trang 93-B5.15[1] ta cú: D2 = 200(mm) NH LI S VềNG QUAY Vi ng kớnh ó cú ta xỏc nh li s vũng quay thc n ca bỏnh b dn phỳt n = (1 ) D1 n1 (Theo trang 85-5.8[1]) D2 Vi n1 l s vũng quay ca trc dn Ta cú : n = (1 0,02) 20 1000 = 490(V / ph) 40 Trang 17 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh CHNG III: B IU KHIN LP TRèNH 3.1 NGUYấN L HOT NG Phụi c chuyn trờn bng ti chớnh, n ni chuyn tip cụng tc hnh trỡnh v nam chõm xỏc nh c vt lm bng chuyn ngng hot ng Phụi s c cụng tc hnh trinh xỏc nh vt kim loi v phi kim ri chuyn n vi iu khin sau ú piston y sang bng chuyn ph tin hnh phõn loi Nu phụi l phi kim piston s y vo thựng cha phi kim ri dng li Nu phụi l kim loi s n v trớ piston y vo thựng cha kim loi 3.2 H THNG IN 3.2.1 NG C IN MễT CHIU 3.3 H THNG KH NẫN 3.3.1 TRONG LNH VC IU KHIN 3.3.2 TRONG LNH VC TRUYN NG 3.3.3 MNG NG NG KH NẫN 3.3.4 VAN AO CHIU 3.3.5 PISTON 3.4 H THNG IU KHIN 3.4.1 Cụng tc hnh trỡnh Cụng tt hnh trỡnh l cụng tc cú chc nng úng m mch in, c t trờn ng hot ng ca mt c cu no ú cho c cu n v trớ no ú s tỏc ng lờn cụng tc Hnh trỡnh cú th l tnh tin hoc quay Khi cụng tc hnh trỡnh c tỏc ng thỡ nú s lm úng hoc ngt mt mch in ú cú th ngt hoc ng cho mt thit b khỏc Ngi ta cú th dựng cụng tc hnh trỡnh vo cỏc mc ớch nh: Gii hn hnh trỡnh: (Khi c cu n v trớ di hn tỏc ng vo cụng tc s lm ngt ngun cung cp cho c cu nú khụng th vt qua v trớ gii hn) Hnh trỡnh t ng: Kt hp vi cỏc rle, PLC hay vi iu khin c cu n v trớ nh trc s tỏc ng cho cỏc c cu khỏc hot ng (hoc chớnh c cu ú) Trang 18 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh Mt s loi cụng tc hnh trỡnh T nhng phõn tớch trờn ta thy ta thy so vi cm bin quang, cụng tc hnh trỡnh cú nhy kộm hn, phm vi tỏc ng cng b hn ch Tuy nhiờn, nú cú u im l kh nng lm vic mụi trng khc nghit, cú n nh cao, kh nng chng nhiu tt so vi cm bin quang d b nh hng bi nhiu sỏt vi thc t sn xut ca mt nh mỏy Nhúm ỏn chn cụng tc hnh trỡnh lm thit b nhn dng, phõn loi sn phm 3.4.2 NAM CHM 3.4.3 KHI NGUN ( NGUN MY TNH) 3.4.4 TNG QUAN PLC, NHNG KHI NIM C BAN Hin nhu cu v mt b iu khin linh hot v cú giỏ thnh thp ó thỳc y s phỏt trin nhng h thng iu khin lp trỡnh (programmable logic control) H thng s dng CPU v b nh iu khin mỏy múc hay quỏ trỡnh hot ng Trong hon cnh ú b iu khin lp trỡnh (PLC) ó c thit k nhm thay th phng phỏp iu khin truyn thng dựng rle v thit b cng knh, nú to mt kh nng iu khin thit b d dng v linh hot da trờn vic lp trỡnh cỏc lnh logic c bn, ngoi PLC cũn cú th thc hin c nhng tỏc v khỏc, nh lm tng kh nng cho nhng hot ng phc Trang 19 N H THNG C IN T B nh chng trỡnh Panel lp trỡnh GVHD: Ths Nguyn Th Tranh n v Khi ngừ vo iu khin B nh d liu Khi ngừ Mch giao tip cm bin Mch cụng sut & c cu tỏc ng S bờn PLC Hot ng ca PLC l kim tra tt c trng thỏi tớn hiu ngừ vo c a v t quỏ trỡnh iu khin, thc hin logic c lp chng trỡnh v kớch tớn hiu iu khin cho thit b bờn ngoi tng ng Vi cỏc mch giao tip chun vo v ca PLC cho phộp nú kt ni trc tip n nhng c cu tỏc ng (actuators) cú cụng sut nh ngừ v nhng mch chuyn i tớn hiu (transducers) ngừ vo, m khụng cn cú cỏc mch giao tip hay rle trung gian.Tuy nhiờn, cn phi cú mch in t cụng sut trung gian PLC iu khin nhng thit b cú cụng sut ln Vic s dng PLC cho phộp chỳng ta hiu chnh h thng m khụng cn cú s thay i no v mt kt ni dõy; s thay i ch l thay i chng trỡnh iu khin b nh thụng qua thit b lp trỡnh chuyờn dựng Hn na, chỳng cũn cú u im l thi gian lp t v a vo hot ng nhanh hn so vi h thng iu khin truyn thng m ũi hi cn phi thc hin vic ni dõy phc gia cỏc thit b ri V phn cng, PLC tng t nh mỏy tớnh truyn thng v chỳng cú cỏc c im thớch hp cho mc ớch iu khin cụng nghip Kh nng chng nhiu tt Cu trỳc dng module ú d dng thay th, tng kh nng (ni thờm module m rng vo/ra) v thờm chc nng (ni thờm module chuyờn dựng) Vic kt ni dõy v mc in ỏp tớn hiu ngừ vo v ngừ c chun hoỏ Ngụn ng lp trỡnh chuyờn dựng: Ladder, Intruction, Functionchat d hiu v d s dng Thay i chng trỡnh iu khin d dng Nhng c im trờn lm cho PLC c s dng nhiu vic iu khin cỏc mỏy múc cụng nghip v iu khin quỏ trỡnh Trang 20 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh B iu khin lp trỡnh l ý tng ca mt nhúm k s hóng General Motors Vo nm 1968 h ó cỏc ch tiờu k thut nhm ỏp ng nhng yờu cu iu khin cụng nghip: D lp trỡnh v thay i chng trỡnh iu khin, s dng thớch hp nh mỏy Cu trỳc dng module d dng bo trỡ v sa cha Tin cy hn mụi trng sn xut ca nh mỏy cụng nghip Dựng linh kin bỏn dn nờn cú kớch thc nh hn mch rle chc nng tng ng Giỏ thnh cnh tranh Nhng ch tiờu ny to s quan tõm ca cỏc k s thuc nhiu ngnh nghiờn cu v kh nng ng dng ca PLC cụng nghip Cỏc kt qu nghiờn cu ó a thờm mt s yờu cu cn phi cú chc nng ca PLC: lnh t cỏc lnh logic n gin c h tr thờm cỏc lnh v tỏc v nh thi, tỏc v m, sau ú l cỏc lnh x lý toỏn hc, x lý bng d liu, x lý xung tc cao, tớnh toỏn s liu s thc 32 bit, x lý thi gian thc c mó mch, vv ng thi s phỏt trin v phn cng cng t c nhiu kt qu, nh b nh ln hn, s lng ngừ vo/ra nhiu hn, nhiu moduel chuyờn dựng hn Vo nhng nm 1976 PLC cú kh nng iu khin cỏc ngừ vo/ra bng k thut truyn thụng, khong 200 Cỏc h PLC ca cỏc hóng sn xut phỏt trin t loi hot ng c lp ch vi 20 ngừ vo/ra v dung lng b nh chng trỡnh 500 bc n cỏc PLC cú cu trỳc module nhm d dng m rng thờm kh nng v cỏc chc nng chuyờn dựng khỏc X lý tớn hiu liờn tc (analog) iu khin ng c servo, ng c bc Truyn thụng S lng ngừ vo/ra B nh m rng Vi cu trỳc module cho phộp chỳng ta m rng hay nõng cp mt h thng iu khin dựng PLC vi chi phớ v cụng sc ớt nht 3.4.5 TNG QUAN V VI IU KHIN, NHNG KHI NIM C BAN 3.4.5.1 SO SANH CC H THễNG I KHIN Bng1.1: So sỏnh c tớnh k thut gia nhng h thng iu khin Ch tiờu so sỏnh Giỏ thnh tng Rle Khỏ thp Mch s Thp Trang 21 Mỏy tớnh Cao PLC Thp N H THNG C IN T chc nng Kớch thc vt lý Tc iu khin Kh nng chng nhiu Lp t GVHD: Ths Nguyn Th Tranh Ln Chm Rt gn Rt nhanh Khỏ gn Khỏ nhanh Rt gn Nhanh Xut sc Tt Khỏ tt Tt Mt nhiu thi gian Lp trỡnh v lp lp trỡnh t n gin Mt thi gian thit k lp t Mt thi gian thit k Kh nng iu khin tỏc v phc thay i iu khin Cụng tỏc bo trỡ Khụng Cú Cú Cú Rt khú Khú Khỏ n gin Rt n gin Kộm, cú rt nhiu cụng tc Kộm, nu IC c hn Kộm, cú nhiu mch in t chuyờn dựng Tt, cỏc modul c tiờu chun húa Theo bng so sỏnh, PLC cú nhng c im v phn cng v phn mm lm cho nú tr thnh b iu khin cụng nghip c s dng rng rói 3.6 CHNG TRèNH IU KHIN ============================================================= ;chng trỡnh iu khin h thng phõn loi kim loi phi kim ;ngi vit: nhúm ;ngi hng dn: ThS Nguyn Th Tranh ; =================================================== ================= org 000h ljmp main ;***************************khai bao bien****************************** loop equ 20h delay_T1 equ 21h delay_T2 equ 22h delay_T3 equ 23h delay_s1 equ 24h delay_s2 equ 25h delay_s3 equ 26h ; khai bỏo u vo -start bit p3.0;phớm ng h thng cb1 bit p3.1;cm bin vt th klpk bit p3.2 ;cm bin kim li ptnc bit p3.3 ;cm bin piston v trớ ngoi cựng cb2 bit p3.4; cm bin vt th Trang 22 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh ledkt bit p2.0 ;led bỏo xỏc nhn vt kim loi ; -khai bao dau -dc1 bit p1.0 ;ng c bng chuyn chớnh pit1 bit p1.1; piston dc2 bit p1.2; ng c bng chuyn ph pit2 bit p1.3; piston pit3 bit p1.4; piston ;*************************chuong trỡnh chớnh*************************** org 0003h ljmp phanloaikimloai reti org 30h main: mov p1,#00h mov p2,#0ffh mov p3,#0ffh mov loop,#20 ; kim tra phớm n -;kim tra phớm ng cú n khụng chongrung1: jb start,quaylai1 acall delay_50us djnz loop,quaylai1 kt1: chongrung2:;kim tra cm bin vt th setb dc1;cho ng c bng chuyn chớnh chy acall delay_50us jb cb1,qkt1 djnz loop,qkt1 kt2: setb dc1 acall delay_1s clr dc1;dng ng c bng chuyn chớnh chokiemtra: mov IE,#10000001b;dựng ngt ngoi(p3.2) acall delay_50us djnz loop,chokiemtra jmp phanloaiphikim ret ;phõn loi vt phi kim phanloaiphikim: acall delay_1s dayvat1:;y vt vo bng ti ph setb pit1 acall delay_5ms jb ptnc,dayvat1 sjmp chaybtp chaybtp: Trang 23 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh clr pit1 acall delay_1s setb dc2 acall delay_50us ;kim tra vt ti v trớ y vt vo thựng cha chongrung3: jb cb2,qkt2 djnz loop,qkt2 ljmp dayvat2 ret ;a vt kim loi vo thựng cha phi kim dayvat2: setb dc2 acall delay_1s clr dc2 setb pit2 acall delay_4s clr pit2 ljmp main ret ;phan loai kim loai phanloaikimloai: clr ledkt acall delay_1s dayvat3:;y vt vo bng chuyn ph setb pit1 acall delay_5ms jb ptnc,dayvat3 sjmp chaybtp1 chaybtp1: clr pit1 ;kim tra vt ti cm bin cha chongrung4: setb dc2 jb cb2,qkt3 acall delay_50us djnz loop,qkt3 ljmp dayvat4 ret ;a vt vo thựng cha kim loi dayvat4: setb dc2 acall delay_4s clr dc2 acall delay_1s setb pit3 acall delay_4s clr pit3 Trang 24 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh ljmp main ret quaylai1: ljmp chongrung1 qkt1: ljmp chongrung2 qkt2: ljmp chongrung3 qkt3: ljmp chongrung4 ;cỏc chng trỡnh delay delay_4s: mov delay_s1,#28h s1: mov delay_s2,#200 s2: mov delay_s3,#250 s3: djnz delay_s3,s3 djnz delay_s2,s2 djnz delay_s1,s1 ret delay_50us: mov r1,#25 djnz r1,$ ret delay_5ms: mov r2,#10 a1: mov r3,#250 a2: djnz r3,a2 djnz r2,a1 ret delay_1s: mov delay_T1,#10 set1: mov delay_T2,#200 set2: mov delay_T3,#250 set3: djnz delay_T3,set3 djnz delay_T2,set2 djnz delay_T1,set1 ret end CHNG IV: KấT LUN 4.1 KấT QUA Sau hon thnh ti ny, chỳng em ó nm bt c nhng kin thc c bn v cỏc lnh vc iu khin lp trỡnh, cm bin - o lng, cỏc thit b ti, c cu truyn ng, c cu chp hnh Nm vng cỏc cụng c h tr v v thit k Trang 25 N H THNG C IN T GVHD: Ths Nguyn Th Tranh Trờn c s lý thuyt ó tỡm hiu c, chỳng em tin hnh thit k, ch to v t c sn phm c th, ú l xõy dng thnh cụng mụ hỡnh H thng cp phụi v phõn loi sn phm h thng hot ng chớnh xỏc v ỏng tin cy Mụ hỡnh H thng cp phụi v phõn loi sn phm vi thit k n gin, n nh cao, d lp t, hnh Gúp phn vo vic nõng cao kh nng t ng húa sn xut, gim nh ỏp lc lao ng cho cụng nhõn, tng nng sut lao ng v h giỏ thnh sn phm Tuy vy, mụ hỡnh ca chỳng em cũn tn ti nhng : Cha cú kh nng sp xp sn phm vo hp theo v trớ 4.2 HNG PHT TRIN Vic tip tc nghiờn cu thit k ch to mt s mụ un khỏc nh: Sp xp c cu nhp hng, xut hng t ng, b phn sp xp sn phm sau vo thựng mt cỏch t ng v thụng minh ti ny cng cú th c nhõn rng cho hot ng thớ nghim v hc cỏc trng H, C cú o to v iu khin t ng v cỏc mụn hc liờn quan n in khớ nộn, PLC, Wincc, vi iu khin TI LIU THAM KHAO [1] Lờ Cung (2007), C s thit k mỏy Phn I, Phn II, Trng i Hc Bỏch Khoa Nng [2] Nguyn Vn Yn (2006), Chi tit mỏy, NXB Giao Thụng Vn Ti [3] Hunh Hong - Nguyn Danh Sn - Nguyn Hng Ngõn (2004), K thut nõng chuyn, NXB i Hc Quc Gia TP HCM [4] Nguyn Bỏ Hi (2005), PLC S7-200, NOVAS Tech Co.,Ltd [5] PGS TS Trn Xuõn Tựy, THS Trn Minh Chớnh, KS Trn Ngc Hi (2005), H thng truyn ng thy khớ, Trng i Hc Bỏch Khoa Nng Trang 26