Thứ Bảy, 8 tháng 2, 2014

Thiết kế hệ thống điều khiển máy khoan 02

Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

Theo phơng pHáp Grapcet
1. Grapcet - công cụ để mô tả mạch trình tự trong công
nghiệp
Trong dây chuyền sản xuất công nghiệp, các thiết bị máy móc thờng
hoạt động theo một trình tự lôgic chặt chẽ nhằm đảm bảo chất lợng sản
phẩm, an toàn cho ngời và thiết bị. Cấu trúc làm việc trình tự của dây
chuyền đã đa ra yêu cầu cho điều khiển là điều khiển sự hoạt động chặt
chẽ thống nhất của dây chuyền đồng thời cũng gợi ý cho ta sự phân nhóm
lôgic của automat trình tự bởi các tập hợp con của máy móc và các thuật
toán. Ta có sơ đồ khối :
Quá trình công nghệ có thể bao gồm :
5

Quá trình
Cấu trúc điều
khiển trình
tự
Tín hiệu vào
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

- Hoàn toàn tự động
- Bán tự động
- Hoàn toàn bằng tay
Khi thiết kế hệ thống phải tính toán đến các phơng thức làm việc
khác nhau để đảm bảo an toàn và xử lí kịp thời các h hỏng trong hệ
thống. Phải luôn có phơng án can thiệp trực tiếp của ngời vân hành đến
việc dừng máy khẩn cấp Grapcep là công cụ rất hữu ích để thiết kế và
thực hiện đầy đủ các yêu cầu của công nghệ tự động hoá các quá trình
công nghệ kể trên.
2.Phơng pháp Grapcet
6
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

Yêu cầu công nghệ :
a, b, c, d là các công tắc hành trình cảm nhận vị trí của lỡi
khoan.
Hoạt động :
Khoan đi xuống với vận tốc v1 gặp b (gặp vật liệu) giảm tốc độ
khoan với vận tốc v2. Xuống gặp c lỡi khoan nhấc lên tháo phoi
chuẩn bị cho giai đoạn khoan thứ hai.
Đi lên với vận tốc V1 gặp a khoan đảo chiều đi xuống với vận
tốc V1 bắt đầu giai đoạn hai. Đi xuống gặp c (gặp phôi) bắt đầu
khoan xuống với vận tốc V2 . Gặp d khoan hết một lỗ khoan đ-
ợc nhấc lên với vận tốc V1 . Đi lên gặp a thì dừng lại kết thúc
quá trình khoan.

7
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

3.Tín hiệu vào, trạng thái ra
Tín hiệu vào :
Các cảm biến vị trí a, b, c, d
Tín hiệu ra :
X : trạng thái đi xuống
L : trạng thái đi lên
V1 : chạy xuống với vận tốc v1
V2 : chạy xuống với vận tốc v2
4.Thành lập Grapcet 1
-Xác lập trạng thái ban đầu
-Trạng thái ban đầu
-Đã ở trạng thái ban đầu
-Đi xuống với vận tốc v1
-Đã đi xuống với vân tốc v1
-Đi xuống với vận tốc v2
8
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

-Đã đi xuống với vận tốc v2
-Đi lên với vận tốc v1
-Đã đi lên với vận tốc v1
*Nhận xét :
- Nếu Grapcet chỉ có vậy khoan sẽ đi xuống găp b giảm tốc, gặp
c đi lên, gặp a lặp lại quá trình trên mà không khoan 2 giai
đoạn.
- Vì vậy, phải thêm 1 biến phụ nhận biết cho phép :
. gặp b lần thứ nhất đi xuống với vận tốc v2 nhng gặp b lần
thứ hai vẫn duy trì vận tốc cũ.
. đồng thời gặp c lần thứ nhất đi lên nhng cấm đi lên lần thứ
hai mà gặp c đi xuống với vận tốc v2. Chỉ khi gặp d mới đi lên.
- Gọi biến P gặp c hàm đóng và gặp d thì cắt.
Từ những điều trên Grapcet 2 có thể thành lập nh sau
5.Thành lập Grapcet 2
9
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43


10
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

Ta rút ra đợc hàm đóng cắt nh sau :
So
+
= g + L.a
So
-
= X.v1
X
+
= m.a.So + a.L.P
X
-
= L.v1
V1
+
= m.a.So + (c+d).X.v2 + a.L.P
V1
-
= v2
V2
+
= c.v1 + b.v1.P
V2
-
= L.v1

L
+
= (c+d).X.v2
L
-
= So + X.v1
P
+
= c
P
-
= d
+ : hàm đóng
: hàm cắt
Grapcet sử dụng các phần tử nhớ thực hiện công nghệ trên. Nhng yêu
cầu bài toán sử dụng phần tử tiếp điểm nên :
- Viết hàm đóng có tiếp điểm tự duy trì để nhớ
11
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

- Viết hàm cắt
Ta có sơ đồ mạch điều khiển trang sau
6.Nguyên lí hoạt động sơ đồ nh sau :
- Khi có tín hiệu sẵn sàng của So tự duy trì theo đờng 1-So-5-4-2
Tiếp điểm So98, So12 15 đóng lại sẵn sàng làm việc.
12
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

- Tại vị trí ban đầu a ấn nút mở máy m rơle trung gian X có điện
và tự duy trì bởi tiếp điểm X1-8, X5-4 lúc này mở ra.
- Đồng thời khi đó rơle V1 có điện và tự duy trì bởi tiếp điểm V1
1-12 tiếp điểm V1 5-4 mở ra làm mất điện So.
Khoan chạy xuống với vận tốc v1.
- Gặp b tiếp điểm V1 20-22 đang đóng nên V2 có điện và tự duy
trì bởi V2 1-16 V2 có điện đồng thời tiếp điểm V2 12-10 mở ra
cắt điện V1. Các rơle khác không bị ảnh hởng.
Khoan lúc này giảm tốc độ xuống vận tốc v2 (bắt đầu
quá trình khoan giai đoạn một)
- Gặp c rơle P có điện và tự duy trì bởi tiếp điểm P1-29 tiếp điểm
P20-16 mở ra đồng thời P23-12 đóng lại sẵn sàng.
- Cùng lúc đó bởi các tiếp diểm V2 25-27, X2 17-28 đang đóng
nên rơle L có điện tự duy trì bởi L1-28.
- Tiếp điểm X17-19, V2 19-12 đóng nên rơle V1 cũng có điện.
Chúng cắt V2 và X do vậy khoan chạy lên với vận tốc v1.
- Gặp b không chuyện gì xảy ra P20-16 đã mở .
13
Đồ án điều khiển logic Triệu
Tuyên Hoàng

TĐH 3- K43

- Gặp a vì các tiếp điểm L11-11, P11-8 đang duy trì nên rơle X
có điện và duy trì bởi X1-8. Đồng thời V1 có điện và cắt L
Khoan lại chạy xuống với vận tốc v1 (bắt đầu chu trình
thứ hai)
- Gặp b do P20-16 đã mở cho nên rơle V2 không thể có điện
Khoan tiếp tục chạy xuống với vận tốc v1.
- Đến khi gặp c do V2 25-27 đang mở nên rơle L không có điện
- Vì V1 18-16 đang có điện nên V2 có điện và tự duy trì bởi V2
1-16. Có V2 thì V1 bị cắt bởi V210-12.
Khoan tiếp tục chạy xuống với vận tốc mới v2.
- Gặp d do V2 25-27, X27-28 đang đóng nên rơle L có điện.
- Tơng tự rơle V1 có điện.
- V1, L có điện các tiếp điểm thờng đóng của nó mở ra do đó cắt
điện X, V1
- Đồng thời gặp d nên P mất điện.
Khoan chạy lên với vận tốc v1
14

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét