Đề tài Thiết kế dây chuyền rửa kính tự động

logic III. 1 C¬ së lý thuyÕt cña ®iÒu khiÓn b»ng PLC III.1.1 BiÕn vµ hµm sè hai gi¸ trÞ - Khi m« t¶ ®èi t­îng diÒu khiÓn b»ng m« h×nh to¸n häc ta ph¶i biÓu diÔn ®¹i l­îng vµo/ra cña ®èi t­îng d­íi d¹ng hµm sè phô thuéc thêi gian. VÝ dô: ®iÖn ¸p trong –10 ¸ 10 (v)lµ ®¹i l­îng ®Çu vµo cña mét m¹ch ®iÖn. Khi m« t¶ m¹ch ®iÖn coi ®iÖn ¸p nh­ lµ mét hµm sè u(t). Gi¸ trÞ cña hµm sè u(t) t¹i mét thêi ®iÓm t(0) sÏ mang th«ng tin vÒ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®Çu vµo cña m¹ch ®iÖn t¹i ®óng thêi ®iÓm ®ã. TËp tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ cña hµm sè u(t) gäi lµ miÒn gi¸ trÞ. Nh­ vËy, miÒn gi¸ trÞ u(t) biÓu diÔn ®iÖn ¸p ë vÝ dô trªn ph¶i thuéc tr­êng sè thùc R n»m tronh kho¶ng [-10 ¸ 10 ]. BiÕn hai trÞ, hay cßn gäi lµ biÕn boole lµ lo¹i hµm sè mµ miÒn gi¸ trÞ cña nã chØ cã hai phÇn tö, phÇn tö cña chóng lµ 0 vµ 1. III.1.2 X¸c ®Þnh c«ng thøc hµm hai trÞ tõ b¶ng ch©n lý - Dùa vµo c¸c ®Æc tÝnh cña c¸c phÐp tÝnh logic ng­êi ta thiÕt lËp ®­îc b¶ng ch©n lý ®Ó x¸c ®Þnh hµm hai trÞ f(x) lµ biÓu diÔn chóng d­íi d¹ng b¶ng mµ ng­êi ta gäi lµ b¶ng ch©n lý cña hµm. - B¶ng ®­îc x©y dùng b»ng c¸ch liÖt kª tÊt c¶ c¸c tr­êng hîp cã thÓ cã khi mµ n biÔn x1, x2,…,xn nhËn ®­îc nh÷ng gi¸ trÞ kh¸c nhau thµnh tõng hµng riªng biÖt. Do tÊt c¶ c¸c biÕn lµ hai trÞ nªn b¶ng ch©n lý cña hµm víi n biÕn sÏ chØ cã h÷u h¹n (2n) hµng. TiÕp theo, t¹i cuèi mçi hµng ta g¸n gi¸ trÞ cña hµm, ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch thay nh÷ng gi¸ trÞ x1,x2,…,xn t­¬ng øng trong hµng ®ã vµo c«ng thøc cña hµm sè. - Nhê cã c¸ch biÓu diÔn hµm hai trÞ d­íi d¹ng b¶ng ch©n lý nh­ vËy mµ ta cã thÓ dÔ dµng kiÓm chøng ®­îc r»ng víi n biÕn x1,x2,…,xn chØ cã thÓ nhiÒu nhÊt hµm hai trÞ f(x) kh¸c nhau do ®ã trong sè 22n hµm hai trÞ fk(x), k = 0,1,…,2 cña n biÕn ch¾c ch¾n ph¶i cã hai hµm lµ t­¬ng ®­¬ng. - Sau ®©y sÏ xÐt bµi to¸n ng­îc lµ t×m c«ng thøc biÓu diÔn hµm f(x) tõ b¶ng gi¸ trÞ ch©n lý ®· biÕt cña hµm ®ã. C«ng viÖc nµy lµ cÇn thiÕt v× trong thùc tÕ nhiÒu bµi to¸n tæng hîp bé ®iÒu khiÓn ®­îc b¾t ®Çu tõ b¶ng ch©n lý. Tr­íc hÕt h·y lµm quen víi hai kh¸i niÖm míi lµ biÓu thøc nguyªn tè tæng vµ biÓu thøc nguyªn tè tÝch. Cho n biÕn hai trÞ x1,x2,..,xn. Mét biÓu thøc T(x) cña n biÕn ®ã ®­îc gäi lµ nguyªn tè nÕu trong T(x): - cã mÆt tÊt c¶ c¸c biÕn sè xk,k=1,2,…,n vµ mçi biÕn sè chØ xuÊt hiÖn 1 lÇn - ®­îc cÊu thµnh chØ bëi hai phÐp tÝnh Ù,¯hoÆc Ú,¯. BiÓu thøc nguyªn tè víi hai phÐp tÝnh Ù,¯®­îc gäi lµ biÓu thøc nguyªn tè tÝch cßn biÓu thøc nguyªn tè víi Ú,¯ gäi lµ biÓu thøc nguyªn tè tæng. BiÓu thøc nguyªn tè víi hai phÐp tÝnh Ù,¯®­îc gäi lµ biÓu thøc nguyªn tè tÝch ,biÓu thøc víi hai phÐp tÝnh Ú,¯®­îc gäi lµ biÓu thøc nguyªn tè tæng. §Ó tiÖn tr×nh bµy ta quy ­íc xk = k0k vµ xk = x1k - VËy biÓu thøc nguyªn tè tÝch TN(x) víi n biÕn hai trÞ x1,x2,…,xn cã d¹ng Vµ mét biÓu thøc nguyªn tè tæng Tc(x) víi n biÕn hai trÞ x1,x2,…,xn biÓu diÔn thµnh III.1.3 X¸c ®Þnh nhê biÓu thøc nguyªn tè tæng Tõ b¶ng ch©n lý cña hµm f(x)cña n biÕn x1,x2,…,xn gåm cã 2n hµng cña hµm f(x) tÊt c¶ c¸c hµng mµ t¹i ®ã f(x) cã gi¸ trÞ 0 Gi¶ sö t¹i hµng thø i cã f(x) = 0. T¹i ®ã ta lËp biÓu thøc nguyªn tè tæng theo quy t¾c Trong ®ã c¸c gi¸ trÞ qk ph¶i ®­îc chän theo quy luËt: - Gäi tÊt c¶ c¸c hµng cã f(x)=0 lÇn l­ît lµ i1, i2,…vµ TCi1(x), TCi2(x),… lµ nh÷ng biÓu thøc nguyªn tè tæng t­¬ng øng cña c¸c hµng ®ã th× f(x)=TCi1(x)Ú TCi2(x)Ú … III.1.4 X¸c ®Þnh nhê biÓu thøc nguyªn tè tÝch B¶ng ch©n lý hµm f(x) cña n biÕn x1,x2,…,xn gåm cã 2n hµng. Gi¶ sö r»ng tõ b¶ng ch©n lý ta x¸c ®Þnh ®­îc hµm f(x) cã gi¸ trÞ 1 ë hµng thø i. Theo tÝnh chÊt võa nªu trªn cña biÓu thøc nguyªn tè tÝch th× hµm f(x) khi ®ã sÏ cã gi¸ trÞ ®óng b»ng gi¸ trÞ cña biÓu thøc nguyªn tè tÝch Trong ®ã c¸c gi¸ trÞ qk ph¶i ®­îc chän theo quy luËt: nÕu biÕn xk cã gi¸ trÞ 1 trong hµng thø i qk= nÕu biÕn xk cã gi¸ trÞ 0 trong hµng thø i Bëi vËy hµm f(x) sÏ t­¬ng ®­¬ng víi kÕt qu¶ phÐp hoÆc cña tÊt c¶ c¸c biÓu thøc nguyªn tè tÝch TiN (x) cña c¸c hµng i mµ t¹i ®ã f(x) cã gi¸ trÞ 1. NÕu gäi c¸c hµng trong b¶ng ch©n lý mµ t¹i ®ã f(x) =1 lÇn l­ît lµ i1, i2,…vµ Ti1N(x) , Ti2N(x) ,… lµ nh÷ng nh÷ng biÓu thøc nguyªn tè tÝch cña c¸c hµng ®ã th× F(x) = Ti1N(x) Ù Ti1N(x) Ù… III.2. BiÓu diÔn tÝn hiÖu sè. III.2.1 TÝn hiÖu sè: TÝn hiÖu ®­îc hiÓu lµ hµm theo thêi gian u(t) cã gi¸ trÞ thùc, mang th«ng tin vµ ®­îc gäi lµ liªn tôc nÕu u(t) lµ hµm liªn tôc. Bé ®iÒu khiÓn sè lµ mét bé ®iÒu khiÓn kh«ng lµm viÖc víi tÝn hiÖu liªn tôc. D¹ng tÝn hiÖu thÝch øng cho bé ®iÒu khiÓn sè lµ d·y c¸c gi¸ trÞ {uk}, uk=u(kTa), trong ®ã Ta lµ kho¶ng thêi gian trÝch mÉu. Bëi vËy trong ®iÒu khiÓn sè ng­êi ta cÇn ph¶i rêi r¹c ho¸ u(t) thµnh {uk}. Qu¸ tr×nh rêi r¹c ho¸ miÒn x¸c ®Þnh cña u(t) ®Ó cã ®­îc d·y ®Õm ®­îc {uk}. Qu¸ tr×nh rêi r¹c ho¸ miÒn x¸c ®Þnh cña u(t) ®Ó cã ®­îc d·y ®Õm ®­îc {uk} gäi lµ l­îng tö ho¸ tÝn hiÖu theo thêi gian. ViÖc l­îng tö ho¸ tÝn hiÖu theo thêi gian lµ cÇn thiÕt,nh­ng ch­a ®ñ v× bé ®iÒu khiÓn sè còng kh«ng thÓ bao qu¸t ®­îc tÊt c¶ gi¸ trÞ uk trong kho¶ng -¥ < uk< ¥, vÝ dô nã kh«ng lµm viÖc ®­îc víi sè v« tû. Th«ng th­êng bé ®iÒu khiÓn sè chØ chÊp nhËn tËp hîp ®Õm ®­îc c¸c gi¸ trÞ uk.ViÖc thay tËp kh«ng ®Õm ®­îc c¸c gi¸ trÞ cña u(t) b»ng tËp ®Õm ®­îc c¸c gi¸ trÞ uk gäi lµ qu¸ tr×nh rêi r¹c hãa miÒn gi¸ trÞ cña u(t). TÝn hiÖu u(t) mµ c¶ miÒn x¸c ®Þnh vµ miÒn gi¸ trÞ lµ nh÷ng tËp ®Õm ®­îc gäi lµ tÝn hiÖu sè. Nh­ vË, gi¸ trÞ uk cña tÝn hiÖu sè lµ mét gi¸ trÞ gÇn ®óng ®­îc chän lµm ®¹i diÖn cho tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ cña u(t) trong c¶ hai l©n cËn t= kTa vµ uk= u(kTa). Bëi vËy, kh«ng mÊt tÝnh tæng qu¸t, ng­êi ta cã thÓ quy ®æi ®Ó xem uk nh­ lµ mét sè nguyªn Ch¼ng h¹n, nÕu l©n cËn cña uk=u(kTa) lµ c¸c sè thùc cã cïng 3 sè sau dÊu phÈy víi nã th× sau khi nh©n uk víi 103 ta sÏ cã mét sè nguyªn (c¸ch biÓu diÔn dÊu ph¶y tÜnh) III.3. BiÓu diÔn sè nguyªn d­¬ng III.3.1 BiÓu diÓn trong hÖ c¬ sè 10 Mét sè nguyªn d­¬ng uk bÊt kú, trong hÖ c¬ sè 10 bao giê còng ®­îc biÓu diÔn ®Çy ®ñ b»ng d·y c¸c con sè nguyªn tõ 0 ®Õn 9.VÝ dô uk=259 ®­îc biÓu diÔn nhê 3 con sè 2,5,9 vµ c¸ch biÓu diÔn ®ã ®­îc hiÓu lµ Uk=2×102+5×101+9×100 Mét c¸ch tæng qu¸t ,khi biÓu diÔn trong hÖ c¬ sè 10 ,uk cã d¹ng Uk=an×10n+an-1×10n-1+…+a1×101+ao×100 víi 0£ ai £9 Nh­ vËy viÖc biÓu diÔn uk trong hÖ c¬ sè 10 lµ sù biÕn ®æi uk thµnh tËp h÷u h¹n n+1 sè sè nguyªn ai ,i =0,1,..,n tho¶ m·n 0 £ ai £ 9.Nãi c¸ch kh¸c ®ã lµ ¸nh x¹ uk Sè c¸c gi¸ trÞ mµ ai cã ®­îc do hÖ c¬ sè biÓu diÔn uk quyÕt ®Þnh. Trong tr­êng hîp nµy uk ®­îc biÓu diÔn trong hÖ c¬ sè 10 nªn ai sÏ cã 10 gi¸ trÞ. III.3.2. BiÓu diÔn trong hÖ c¬ sè 2 - C¸ch biÓu diÔn uk trong hÖ c¬ sè 10 theo (1.29) ch­a phï hîp víi nguyªn t¾c m¹ch ®iÖn cña bé ®iÒu khiÓn sè v× vector ¶nh a = cña uk cã c¸c phÇn tö ®a trÞ 0£ ai£ 9. §Ó chuyÓn vector ¶nh a = thµnh c¸c phÇn tö hai trÞ ta biÕn ®æi (1.29) vÒ d¹ng sau. Uk = xn.2n + xn-1.2n-1+…+x1.21+x0.20 víi xÎ{0,1} (1.30). Víi viÖc thay ®æi nµy, c¸c tham sè xi, i = 0,1,…,n sÏ trë thµnh nh÷ng ®¹i l­îng hai trÞ 0 ho¹c 1 vµ (1.30) biÕn thµnh ¸nh x¹ uk cã xi lµ c¸c biÕn hai trÞ. NÕu sö dông ký hiÖu vector hµng cã ¶nh theo cÊu tróc Uk ® xn xn-1 … x1 x0 n Ta sÏ ®i ®Õn d¹ng biÓu diÔn th«ng dông b»ng m¹ch ®iÖn cho tÝn hiÖu sè. Mçi « vu«ng trong c¸ch biÓu diÔn trªn lµ mét bit vµ mçi bit lµ mét biÕn hai trÞ. Sè c¸c bit cña vector quyÕt ®Þnh cho miÒn gi¸ trÞ uk. Víi n + 1 bit trong (1.30) th× miÒn gi¸ trÞ cña uk sÏ lµ tËp hîp cña sè nguyªn d­¬ng trong kho¶ng 0£uk£ 2n+1-1. Mét d·y sè 8 bit ®­îc gäi lµ mét byte. Hai byte ®­îc gäi lµ mét tõ (word) vµ hai tõ sÏ ®­îc gäi lµ (double word). Trong kü thuËt PLC nãi riªng vµ ®iÒu khiÓn sè nãi chung ng­êi ta th­êng biÓu diÔn uk b»ng mét byte, mét tõ hoÆc b»ng mét tõ kÐp. BiÓu diÔn uk = 205 thµnh mét byte 8 bit 1 1 0 1 1 0 0 1 Mét tõ gåm hai byte 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 C¸ch biªu diÔn c¬ sè 2 nh­ vËy kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®Õn thãi quen tÝnh to¸n cña ta trong hÖ thËp ph©n nh­ céng, trõ. Tuy nhiªn vÉn ph¶i ®Ó ý r»ng do xi chØ b»ng 0 hoÆc 1 nªn khi céng cã tæng lín h¬n 1 ta ph¶i viÕt xi = 0 bµ nhí 1 sang hµng sau. III.3.3. M· hexadecimal cña sè nguyªn d­¬ng - Còng t­¬ng tù nh­ (1.29), (1.30) vÒ c¸ch biÓu diÔn uk theo hÖ c¬ sè 2 vµ 10, tronh hÖ c¬ sè 16 sè nguyªn d­¬ng uk cã d¹ng uk = hn.16n + hn-116n-1+…h1161.h0.160 , víi 0£ hi£15. 1.31 vµ tham sè hi, i = 0,1,…,n lµ nh÷ng biÕn 16 trÞ. C¸c trÞ sè hi ®­îc ký hiÖu lµ : 0,1,…,9,A,B,C,D,E,F. trong khi c¸c ký tù chuyÓn sang hÖ thËp ph©n sÏ t­¬ng ®­¬ng víi A =10 B = 11 C = 12 D = 13 E = 14 F = 15 §Ó bé ®iÒu khiÓn sè hiÓu ®­îc d¹ng biÓu diÔn (1.31) cña uk, ng­êi ta ®· chuÓn c¸c tham sè hi, i = 0,1,…,n sang hÖ c¬ sè 2. Do mçi tham sè cã 16 trÞ nªn ng­êi ta còng chØ cÇn 4 bit lµ ®ñ ®Ó biÓu diÔn chóng. Mét m¶ng 4 bit ®­îc gäi lµ mét nipple. `E B Vµ d¹ng hexadecimal ®­îc biÓu diÔn D¹ng hexadecimal cña sè 7723 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 - M· BCD cña sè nguyªn d­¬ng Ta ®· biÕt m· hexadecimal lµ kiÓu sö dông biÕn hai trÞ ®Ó thÓ hiÖn tr÷ sè hi, i = 0,1,…,n khi uk ®­îc biÓu diÔn trong hÖ c¬ sè 16. Hoµn toµn t­¬ng tù. M· BCD lµ d¹ng dïng biÕn hai trÞ thÓ hiÖn nh÷ng tr÷ sè 0£ ai£ 9, i = 0,1,…,n khi biÓu diÔn uk trong hÖ c¬ sè 10 theo c«ng thøc uk = an.10n + an-1.10n-1 + …+ a1.101 + a0.100. VÝ dô : uk = 259 ®­îc biÓu diÔn nhê 3 con sè 2,5,9 do ®ã m· BCD cña nã cã d¹ng nh­ sau M· BCD cña sè nguyªn 259 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 2 5 9 III.3.4. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh (Progamable Logic Control), lµ lo¹i thiÕt bÞ cho phÐp thùc hiÖn linh ho¹t c¸c thuËt to¸n ®iÒu khiÓn sè th«ng qua mét ng«n ng÷ lËp tr×nh, thay cho viÖc ph¶i thÓ hiÖn m¹ch ®ã b»ng m¹ch sè. Nh­ vËy víi ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trong m×nh PLC trë thµnh mét bé ®iÒu khiÓn sè nhá gän, dÔ thay ®æi thuËt to¸n vµ ®Æc biÖt nã cã thÓ trao ®æi th«ng tin víi m«i tr­êng xung quanh (v¬i PLC hoÆc víi m¸y tÝnh ) . Toµn bé ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®­îc l­u d÷ trong bé nhí cña PLC d­íi d¹ng c¸c khèi ch­¬ng tr×nh ( khèi OB, FC hay FB) vµ ®­îc thùc hiÖn lÆp theo chu kú cña vßng quÐt(scan). §Ó cã thÓ thùc hiÖn ®­îc mét ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, tÊt nhiªn PLC ph¶i cã tÝnh n¨ng nh­ mét m¸y tÝnh, nghi· lµ ph¶i cã mét bé vi sö lý (CPU), mét hÖ ®iÒu hµnh , bé nhí ®Ó l­u tr÷ ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. D÷ liÖu tÊt nhiªn ph¶i cã cæng vµo ra ®Ó giao tiÕp ®­îc víi ®èi t­îng ®iÒu khiÓn vµ ®Ó trao ®æi th«ng tin víi m«i tr­êng xung quanh, bªn c¹nh ®ã nh»m phôc vô bµi to¸n ®iÒu khiÓn sè. PLC con cÇn ph¶i cã thªm c¸c khèi chøc n¨ng ®Æc biÖt kh¸c nh­ bé ®Õm (counter), bé thêi gian (timer) … vµ nh÷ng khèi hµm chuyªn dông Bé nhí ch­¬ng tr×nh Khèi vi xö lý trung t©m + HÖ ®iÒu hµnh Bé ®Æt thêi gian timer Bé ®Öm ra/ vµo Bé ®Õm counter BÝt cê Bus cña PLC Cæng ra vµo onboard Cæng ng¾t vµ ®Õm tèc ®é cao Qu¶n lý ghÐp nèi H×nh III.1 Nguyªn lý cÊu t¹o chung cña mét bé ®iÒu khiÓn l«gic kh¶ tr×nh III.3.5. C¸c module cña PLC S7-300 Th«ng th­êng ®Ó t¨ng tÝnh mÒm dÎo trong øng dông thùc tÕ mµ ë ®ã c¸c ®èi t­îng ®iÒu khiÓn ®Òu cã tÝn hiÖu ®Çu vµo, ®Çu ra còng nh­ chñng lo¹i tÝn hiÖu vµo /ra khac nhau mµ c¸c bé ®iÒu khiÓn PLC ®­îc thiÕt kÕ kh«ng bÞ cøng ho¸ vÒ mÆt cÊu h×nh. Chóng ®­îc chia nhá thµnh c¸c module. Sè c¸c module ®­îc sö dông nhiÒu hay Ýt phô thuéc tõng bµi to¸n song tèi thiÓu bao giê còng ph¶i cã mét module chÝnh lµ module CPU. C¸c module cßn l¹i lµ c¸c module truyÒn nhËn tÝn hiÖu víi ®èi t­îng ®iÒu khiÓn, c¸c module chøc n¨ng chuyªn dïng nh­ lµ PID, ®iÒu khiÓn ®éng c¬ … chóng ®­îc gäi chung lµ module më réng. TÊt c¶ c¸c module ®Òu ®­îc g¸ trªn thanh ray(rack). Mét ch­¬ng tr×nh øng dông trong S7-300 cã thÓ sö dông ®­îc c¸c kiÓu d÷ liÖu sau: Bool: Víi dung l­îng 1 bit vµ cã gia trÞ lµ 0 vµ 1 (®óng hoÆc sai ). §©y lµ kiÓu d÷ liÖu cho biÕn hai trÞ BYTE: Gåm 8 bits, th­êng ®­îc sö dông ®Ó biÓu diÔn mét sè nguyªn d­¬ng trong kho¶ng tõ 0 ¸ 255 hoÆc m· ASC II cña mét ký tù vµo ACCU1 WORD : Gåm hai bytes ®Ó biÓu diÔn mét sè nguyªn d­¬ng tõ 0¸ 65535. INT : Còng cã dung l­îng lµ 2 bytes, dïng ®Ó biÓu diÔn mét sè nguyªn trong kho¶ng -32768¸32767 DINT: Gåm 4 bytÐ, dïng ®Ó biÓu diÔn mét sè nguyªn tõ 2147483648¸2147483647. REAL: Gåm 4 bytes, dïng ®Ó thÓ hiÖn mét sè thùc dÊu phÈy ®éng. S5T (hay S5 time): lµ kho¶ng thêi gian, ®­îc tÝnh theo giê /phót/gi©y/miligi©y. Lµ lÖnh t¹o kho¶ng thêi gian lµ 2 tiÕn 1phut vµ 5 mili gi©y. TOD : BiÓu diÔn gi¸ trÞ thêi gian tÝnh theo giê/phót/gi©y. Lµ lÖnh khai b¸o gi¸ trÞ thêi gian trong ngµy lµ 6h kÐm 15. DATE : BiÓu diÔn gi¸ trÞ thêi gian tÝnh theo n¨m/th¸ng/ngµy. Lµ lÖmh khai b¸o ngµy 8 th¸ng 12 n¨m 1999 10.CHAR: BiÓu diÔn mét hoÆc nhiÒu ký tù (nhiÒu nhÊt lµ 4 ký tù ).  . Vßng quÐt ch­¬ng tr×nh PLC thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh theo vßng lÆp, mçi vßng lÆp ®­îc gäi lµ mét vßng quÐt (scan). Mçi vßng quÐt ®­îc b¾t ®Çu b»ng giai ®o¹n chuyÓn d÷ liÖu tõ cæng vµo sè ®Õn vïng bé ®Öm ¶o I, tiÕp theo lµ giai do¹n thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh. Trong tõng vßng quet ch­¬ng tr×nh ®­îc thùc hiÖn tõ lÖnh ®Çu tiªn ®Õn lÖnh kÕt thóc cña khèi OB1(Block end). Sau giai ®o¹n thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh lµ giai ®o¹n chuyÓn c¸c néi dung cña bé ®Õm ¶o Q tíi c¸c c«ngr ra sè. Vßng quÐt ®­îc kÕt thóc b»ng giai ®o¹n truyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm lçi. Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó PLC thùc hiÖn ®­îc mét vßng quÐt gäi lµ thêi gian vßng quÐt (scan time). Thêi gian vßng quÐt th× kh«ng cè ®Þnh, tøc lµ kh«ng ph¶i vßng quÐt nµo còng ®­îc thùc hiÖn trong mét thêi gian cè ®Þnh nh­ nhau, vßng quÐt nhanh hay l©u phô théc vµo sè lÖnh cña ch­¬ng tr×nh ph¶i thùc hiÖn, vµo khèi l­îng d÷ liÖu truyÒn th«ng… trong vßng quÐt ®ã. Nh­ vËy gi÷a viÖc ®äc d÷ liÖu tõ ®èi t­îng ®Ó xö lý, tÝnh to¸n vµ viÖc göi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tíi ®èi t­îng cã mét kho¶ng thêi gian trÔ ®óng b¨ng thêi gian vßng quÐt. Nãi c¸ch kh¸c, thêi gian vßng quyÕt ®Þnh tÝnh thêi gian thùc cña ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn PLC. Thêi gian vßng quÐt cµng ng¾n, tÝnh thêi gian thùc cña ch­¬ng tr×nh cµng cao . NÕu sö dông c¸c khèi ch­¬ng tr×nh ®Æc biÖt cã chÕ ®é ng¾n, vÝ dô nh­ khèi 0B40, 0B80…, ch­¬ng tr×nh cña c¸c khèi l­îng ®ã sÏ ®­îc thùc hiÖn trong ­¬ng tr×nh. Ch¼ng h¹n nÕu mét tÝn hiÖu b¸o ng¾t xuÊt hiÖn khi PLC ®ang ë giai ®o¹n truyÒn th«ng, kiÓm tra, ®Ó thùc hiÖn khèi l­îng tr­¬ng tr×nh t­¬ng øng víi tÝn hiÖu b¸o ng¾t ®ã. Víi h×nh thøc xö lý tÝn hiÖu ng¾t nh­ vËy, thêi gian vßng quÐt sÏ cµng lín khi cã tÝn hiÖu ng¾t xuÊt hiÖn trong vßng quÐt. Do ®ã, ®Ó n©ng cao tÝnh thêi gian thùc cho ch­¬ng tr×nh ®iÓu khiÓn, tuyÖt ®èi kh«ng nªn viÕt tr­¬ng tr×nh xö lý ng¾t qu¸ dµi hoÆc l¹m dông viÖc sö dông chÕ ®é ng¾t trong ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. T¹i thêi ®iÓm thùc hiÖn lÖnh vµo/ra, th«ng th­êng lÖnh kh«ng lµm viÖc trùc tiÕp víi cæng vµo/ra mµ chØ th«ng qua bé ®Öm ¶o cña cæng trong vïng nhí tham sè. ViÖc truyÒn th«ng gi÷a bé ®Öm ¶o víi ngo¹i vi trong c¸c giai ®o¹n 1 vµ 3 do hÖ ®iÒu hµnh CPU qu¶n lý mét sè module CPU, khi gÆp lÖnh vao/ra ngay lËp tøc, hÖ thèng sÏ cho dõng mäi c«ng viÖc kh¸c, ngay c¶ ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t, ®Ó thùc hiÖn lÖnh trùc tiÕp víi cæng vµo/ra. . CÊu tróc ch­¬ng tr×nh Ch­¬ng tr×nh cho S7-300 ®­îc l­u trong bé nhí cña PLC vïng dµnh riªng cho ch­¬ng tr×nh vµ cã thÓ ®­îc lËp v¬i hai d¹ng cÊu tróc kh¸c nhau: lËp tr×nh tuyÕn tÝnh: Toµn bé ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn n»m trong mét khèi bé nhí. Lo¹i h×nh cÊu tróc tuyÕn tÝnh nµy phï hîp víi nh÷ng bµi to¸n tù ®éng lo¹i nhá, kh«ng phøc t¹p. Khèi ®ùoc chän ph¶i lµ khèi OB1, lµ khèi mµ PLC lu«n quÐt vµ thùc hiÖn c¸c lÖnh trong nã th­êng xuyªn, tõ lÖnh ®Çu tiªn ®Õn lÖnh cuèi cïng vµ quay l¹i lÖnh ®Çu tiªn (h×nh 1.9) LËp tr×nh cã cÊu tróc: ch­¬ng tr×nh ®­îc chia thµnh nh÷ng phÇn nhá víi tõng nhiÖm vô riªng vµ c¸c phÇn nµy n»m trong nh÷ng khèi ch­ong tr×nh kh¸c nhau. Lo¹i h×nh cÊu tróc nµy phï hîp víi nh÷ng bµi to¸n ®iÒu khiÓn nhiÒu nhiÖm vô vµ phøc t¹p. PLC S7-300 cã bèn lo¹i khèi c¬ b¶n: 1 Bé ®Õm thêi gian Timer Bé ®Õm thêi gian timer lµ bé t¹o thêi gian trÔ t mong muèn gi÷a tÝn hiÖu logic ®Çu vµo u(t ) vµ tÝn hiÖu logic ®Çu ra y(t). Trong PLC-S7-300 cã 5 lo¹i timer kh¸c nha. TÊt c¶c c¸c timer nµy ®Òu t¹o thêi gian trÔ tÝn hiÖu kÓ tõ thêi ®iÓm co s­ên lªn ë tÝn hiÖu ®Çu vµo, tøc lµ khi tÝn hiÖu ®Çu vµo u(t) chuyÓn tr¹ng th¸i logic tõ 0 lªn 1, nã ®­îc gäi lµ thêi ®iÓm timer ®­îc kÝch. Thêi gian trÔ ®­îc khai b¸o víi timer b»ng mét gi¸ tri 16 bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 t - §é ph©n gi¶i ®¬n vÞ lµ ms. Timer cña S7-300 cã 4 lo¹i ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau lµ: 10ms, 100ms, 1s, 10ms. III.4 ng«n ng÷ lËp tr×nh PLC. LPC nãi chung cã rÊt nhiÒu ng«n ng÷ lËp tr×nh, nã phôc vô cho c¸c ®èi t­îng kh¸c nhau. Trong PLC-S7-300 cã ba lo¹i ng«n ng÷ lËp tr×nh c¬ b¶n : Ng«n ng÷ “liÖt kª lÖnh” ®­îc ký hiÖu lµ STL. §©y lµ mét d¹ng ng«n ng÷ lËp tr×nh th«ng th­êng cña m¸y tÝnh. Mét ch­¬ng tr×nh ®­îc gÐp nèi bëi nhiÒu c©u lÖnh theo mét thuËt to¸n nhÊt ®Þnh, mçi lÖnh chiÕm mét hµng vµ ®Òu cã cÊu tróc chung ”tªn lÖnh” + “ to¸n h¹ng”. Ng«n ng÷ “h×nh thang”, Ký hiÖu lµ LAD. §©y lµ d¹ng ng«n ng÷ ®å häa thÝch hîp víi ng­êi thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn logic. Ng«n ng÷ “h×nh khèi”, Ký hiÖu lµ FBD. §©y còng lµ kiÓu ng«n ng÷ ®å häa dµnh cho nh÷ng ng­êi quen thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn sè. . Ng«n ng÷ lËp tr×nh STL: - CÊu tróc lÖnh vµ tr¹ng th¸i kÕt qu¶ -CÊu tróc lÖnh nh­ ®· nãi cã d¹ng “ Tªn lÖnh”+”To¸n h¹ng” To¸n h¹ng cã thÓ lµ mét d÷ liÖu hay mét ®Þa chØ « nhí. 1.To¸n h¹ng lµ d÷ liÖu: a. D÷ liÖu logic TRUE(1) vµ FALSE(0) cã ®é 1bit. VÝ dô: Call FC1 In_Bit_1: = TRUE In_Bit_2: = FALSE Ret_val: = MW0 Sè nhÞ ph©n L 2#110011 // nap sè nhÞ ph©n 110011 vµo thanh ghi ACCU1. Sè Hïcadecimal x - cã ®é dµi 1 mét byte Þ lÖnh : B#16#x - Cã ®é dµi 1 tõ Þ lÖnh : W#16#x - Cã ®é dµi 1 tõ kÐp Þ lÖnh : DW#16#x Sè nguyªn x víi ®é dµi 2 bytes cho biÕn kiÓu INT. VÝ dô: L 960 L - 345 Sè nguyªn x víi ®é dµi 4 bytes cho biÕn kiÓu DINT. VÝ dô: L L#950 Sè thùc x cho biÕn REAL. VÝ dô: L 1.23445789 D÷ liÖu kiÓu thêi gian S5T d¹ng Giê_ phót_ gi©y_ mili gi©y. VÝ dô: S5T#2h_1m_4s_6ms. D÷ liÖu kiÓu TOD d¹ng Giê_ phut_ gi©y. VÝ dô: TOD#2:25:35. D÷ kiÖu biÓu diÔn thêi gian DATE d¹ng n¨m/ th¸ng/ ngµy. VÝ dô: DATE#2003-05-15. BiÓu diÔn gi¸ trÞ ®Õm ®Æt tr­íc cho bé ®iÕm. VÝ dô: L C#40. D÷ liÖu biÓu diÔn ®Þa chØ cña mét bit « nhí.VÝ dô: L P#Q0.0. l. D÷ liÖu ký tù (‘ ‘).VÝ dô: L ‘ACDE’ . III.4.2 C¸c lÖnh c¬ b¶n : A . Nhãm lÖnh logic tiÕp ®iÓm: LÖnh g¸n : Có ph¸p = To¸n h¹ng lµ ®Þa chØ bit I,Q,M,D. - LÖnh g¸n gi¸ trÞ logic cña RLO tíi « nhí cã ®Þa chØ ®­îc chØ ®Þnh trong to¸n h¹ng C¸c lÖnh t¸c ®éng vµo thanh tr¹ng th¸i STA nh­ sau ( ký hiÖu – chØ néi dung bit kh«ng thay ®æi, x lµ bÞ thay ®æi theo lÖnh): BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 X - 1 LÖnh thùc hiÖn phÐp vµ (Ù). - Có ph¸p : A To¸n h¹ng lµ kiÓu d÷ liÖu BOOL hoÆc ®Þa chØ bÝt I,M,L,D,T,C. NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gi¸ trÞ logic cña to¸n h¹ng vµo RLO. Ng­îc l¹i khi FC = 1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ù gi÷a RLO víi to¸n h¹ng vµ ghi kªt qu¶ vµo RLO - LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i STA nh­ sau( Ký hiÖu - chØ néi dung bit kh«ng bÞ thay ®æi, x lµ bÞ thay ®æitheo lÖnh. BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - x X x 1 LÖnh víi phÐp tÝnh vµ víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o Có ph¸p AN To¸n h¹ng lµ d÷ liÖu kiÓu BOOL hoÆc ®Þa chØ bit: I,M,Q,D,T,C NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµo RLO NÕu FC = 1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ù gi÷a RLO víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµ ghi l¹i kÕt qu¶ vµo RLO. LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - x X x 1 LÖnh thùc hiÖn phÐp tinh Ú - Có ph¸p O - To¸n hn¹g lµ d÷ liÖu kiÓu BOOL hoÆc ®Þa chØ bit: I,M,Q,D,T,C NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµo RLO NÕu FC = 1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ú gi÷a RLO víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµ ghi l¹i kÕt qu¶ vµo RLO. LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x x 1 5. LÖnh víi phÐp tÝnh hoÆc víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o Có ph¸p ON - To¸n h¹ng lµ d÷ liÖu kiÓu BOOL hoÆc ®Þa chØ bit: I,M,Q,D,T,C - NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµo RLO - NÕu FC = 1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ú gi÷a RLO víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµ ghi l¹i kÕt qu¶ vµo RLO. LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 X x 1 LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh Ù víi gi¸ trÞ mét biÓu thøc - Có ph¸p A ( LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng. NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gia trÞ logic cña biÓu thøc trong dÊu ngÆc sau nã vµo RLO. FC = 1 nã sÏ thùc hiÖn tÝnh Ù gi÷a RLO víi gi¸ trÞ cña biÓu thøc trong dÊu ngÆc sau nã ghi l¹i kÕt qu¶ vao RLO. LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i STA nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 1 - 1 LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh Ù víi gi¸ trÞ ngÞch ®¶o cña mét biÓu thøc Có ph¸p AN( Lªnh kh«ng cã to¸n h¹ng - Khi FC = 0 th× sÏ g¸n gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc trong d¸u ngÆc sau nã vµo RLO. Ng­îc l¹i khi FC = 1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ù gi÷aRLO víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o logic cña biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã vµ ghi l¹i kÕt qu¶ vµo RLO. - LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 1 - 0 8. LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh Ú víi gi¸ trÞ mét biÓu thøc Có ph¸p O ( - LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng . - NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã vµo RLO. Ng­îc l¹i khi FC =1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ú gi÷a RLO víi gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã vµ ghi l¹i kÕt qu¶ vµo RLO. LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng thai STA BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 1 - 0 9. LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh Ú víi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña mét biÓu thøc Có ph¸p ON ( - LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng . - NÕu FC = 0 lÖnh sÏ g¸n gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã vµo RLO. Ng­îc l¹i khi FC =1 nã sÏ thùc hiÖn phÐp tÝnh Ú gi÷a RLO víi gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc nghÞch ®¶o trong dÊu ngoÆc sau nã vµ ghi l¹i kÕt qu¶ vµo RLO. - LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng thai STA BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 1 - 0 10.LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh excusive or - Có ph¸p x - To¸n hn¹g lµ d÷ liÖu kiÓu BOOL hoÆc ®Þa chØ bit: I,M,Q,D,T,C - NÕu FC = 0 lÖnh ghi l¹i gi¸ trÞ logic cña to¸n h¹ng vµo RLO, nÕu FC = 1 th× lÖnh sÏ kiÓm tra xem néi dung cña RLO vµ gi¸ trÞ logic cña to¸n h¹ng cã kh¸c nhau kh«ng. Trong tr­êng hîp kh¸c nhau th× ghi 1 vµo RLO, ng­îc l¹i th× ghi 0 vµo RLO. Nãi c¸ch kh¸c lÖnh sÏ ®¶o néi dung cña RLO nÕu to¸n h¹ng cã gi¸ trÞ 1 - LÖnh ghi vµo STA nh­ sau BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x x 0 12. LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh execlusive or not Có ph¸p XN - To¸n h¹ng lµ d÷ liÖu kiÓu BOOL hoÆc ®Þa chØ bÝt I,Q,M,L,D,T,C. - NÕu FC=0,lÖnh sÏghi gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña to¸n h¹ng vµo RLO.NÕu FC=1 nã sÏkiÓm tr·em néi dung cña RLOvµ gi¸ trÞ logic cña to¸n h¹ng cã gièng nhau kh«ng. Trong tr­êng hîp gièng nhau th× ghi 1 vµo RLO , ng­îc l¹i th× ghi 0. Nãi c¸ch kh¸c, lÖnh sÏ ®¶o néi dung cña RLO nÕu to¸n h¹ng cã gi¸ trÞ 0. - LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi th¹ng th¸i (Status word) nh­ sau (kÝ hiÖu - chØ néi dung bit kh«ng bÞ thay ®æi , x lµ bÞ thay ®æi theo lÖnh ) BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x x 1 lÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh exculsive or víi gi¸ trÞ cña mét biÓu thøc - Có ph¸p X ( - LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng . - Khi FC =0, lÖnh sÏ ghi gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã vµo RLO, ng­îc l¹i nÕu FC = 1 lÖnh sÏ ®¶o néi dung cña RLO khi biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã cã gi¸ trÞ 1. khi biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã cã gi¸ trÞ 1. - LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i (Status word ) nh­ sau (kÝ hiÖu - chØ néi dung bit kh«ng bÞ thay ®æi , x lµ bÞ thay ®æi theo lÖnh ): BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 1 - 0 lÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh exculsive or not víi gi¸ trÞ cña mét biÓu thøc - Có ph¸p XN ( - LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng . - Khi FC =0, lÖnh sÏ ghi gi¸ trÞ logic cña biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã vµo RLO, ng­îc l¹i nÕu FC = 1 lÖnh sÏ ®¶o néi dung cña RLO khi biÓu thøc trong dÊu ngoÆc sau nã cã gi¸ trÞ 0. LÖnh t¸c ®éng vµo thanh ghi tr¹ng th¸i (Status word ) nh­ sau (kÝ hiÖu - chØ néi dung bit kh«ng bÞ thay ®æi , x lµ bÞ thay ®æi theo lÖnh ): BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x x 1 LÖnh g¸n gi¸ trÞ logic 1 vµo RLO. Có ph¸p SET LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng vµ cã t¸c dông ghi 1 vµo RLO LÖnh t¸c ®éng STA nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - - 1 1 0 LÖnh g¸n gi¸ trÞ logic 0 vµo RLO. Có ph¸p CLR LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng vµ cã t¸c dông ghi 0 vµo RLO LÖnh t¸c ®éng STA nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 0 0 0 LÖnh ®¶o gi¸ trÞ cña RLO. Có ph¸p NOT LÖnh kh«ng cã to¸n h¹ng vµ cã t¸c dông ®¶o néi dung RLO LÖnh t¸c ®éng STA nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - - 1 x - LÖnh g¸n cã ®iÒu kiÖn gi¸ trÞ logic 1 vµo « nhí Có ph¸p S To¸n h¹ng lµ ®Þa chØ bit I,Q,M,L,D. NÕu RLO = 1, lÖnh sÏ ghi gi¸ trÞ 1 vµo « nhí cã ®Þa chØ trong to¸n h¹ng LÖnh t¸c ®éng STA nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x - 0 LÖnh g¸n cã ®iÒu kiÖn gi¸ trÞ logic 0 vµo « nhí Có ph¸p R To¸n h¹ng lµ ®Þa chØ bit I,Q,M,L,D. NÕu RLO = 1, lÖnh sÏ ghi gi¸ trÞ 0 vµo « nhí cã ®Þa chØ trong to¸n h¹ng - LÖnh t¸c ®éng STA nh­ sau: BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x - 0 LÖnh ph¸t hiÖn s­ên lªn - Có ph¸p FP To¸n h¹ng lµ ®Þa chØ bit I,Q,M,L,D. vµ ®­îc sö dông nh­ mét biÕn cê ®Ó ghi nhËn l¹i gi¸ trÞ cña RLO t¹i vÞ trÝ nµy trong tr­¬ng tr×nh, nh­ng cña vßng quÐt tr­íc. T¹i mçi vßng quÐt lÖnh sÏ kiÓm tra: NÕu biÕn cê (To¸n h¹ng cã gi¸ trÞ 0 vµ RLO cã gi¸ trÞ 1 th× sÏ ghi vµo RLO, C¸c tr­êng hîp kh¸c th× ghi 0, ®ång thêi chuyÓn néi dung cña RLO vµo biÕn cê, nh­ vËy RLO sÏ cã gi¸ trÞ 1 trong mét vßng quÐt khi cã s­ên lªn trong RLO. LÖnh t¸c ®éng thanh ghi tr¹ng th¸i BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x x 0 LÖnh ph¸t hiÖn s­ên xuèng - Có ph¸p FN To¸n h¹ng lµ ®Þa chØ bit I,Q,M,L,D. vµ ®­îc sö dông nh­ mét biÕn cê ®Ó ghi nhËn l¹i gi¸ trÞ cña RLO t¹i vÞ trÝ nµy trong tr­¬ng tr×nh, nh­ng cña vßng quÐt tr­íc. T¹i mçi vßng quÐt lÖnh sÏ kiÓm tra: NÕu biÕn cê (To¸n h¹ng) cã gi¸ trÞ 1 vµ RLO cã gi¸ trÞ 0 th× sÏ ghi 1 vµo RLO, C¸c tr­êng hîp kh¸c th× ghi 0, ®ång thêi chuyÓn néi dung cña RLO vµo biÕn cê, nh­ vËy RLO sÏ cã gi¸ trÞ 1 trong mét vßng quÐt khi cã s­ên lªn trong RLO. LÖnh t¸c ®éng thanh ghi tr¹ng th¸i BR CC1 CC0 OV OS OR STA RLO FC - - - - - 0 x x 1 LÖnh chuyÓn gi¸ trÞ cña RLO vµo BR Có ph¸p SAVE - LÖnh chuyÓn néi dung cña RLO vµo bit tr¹ng th¸i BR. LÖnh kh«ng lµm thay ®æi néi dung c¸c bit cßn l¹i cña thanh ghi tr¹ng th¸i : KÕt luËn: VËy víi PLC – S7 – 300 cßn cã thÓ sö dông ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh tai c¸c c«ng ®o¹n: - §iÒu khiÓn cho robot ®Õn c¸c vÞ trÝ ®· ®Þnh s½n, dõng t¹i c¸c vÞ trÝ ®ã trong mét thêi gian cÇn thiÕt nµo ®ã. - §iÒu khiÓn qu¸ tr×nh cña khÝ nÐn. PLC cho phÐp c¸c xy-lanh ho¹t ®éng theo ®óng quy luËt trong mét chu tr×nh nµo ®ã. PLC cho phÐp kÕt hîp c¸c qu¸ tr×nh liªn quan theo mét trËt tù mong muèn. - PLC cho phÐp ng­êi ®iÒu khiÓn d©y chuyÒn cã thÓ qu¶n lý ho¹t ®éng cña nã mµ kh«ng cÇn ®Õn n¬i th«ng qua kÕt nèi m¸y tÝnh bëi c¸c module. - Ngoµi ra lËp tr×nh theo kiÓu text hay ®­îc sö dông cho sinh viªn trong tr­êng ®¹i häc.nã lµ c¸ch th«ng th­êng h¬n c¶. Ladder : lµ ng«n ng÷ ®iÒu khiÓn ®éng häc c¸c qu¸ tr×nh s©u h¬n( ®iÒu khiÓn viÕt theo lÖnh h×nh thang). C¸ch lËp tr×nh cho PLC theo ph­¬ng ph¸p Blook: Trong ng«n ng÷ lËp tr×nh cña PLC th× c¸ch lËp tr×nh theo Blook lµ c¸ch mµ ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh ®¬n gi¶n h¬n c¶ mµ l¹i mang tÝnh hiÖu qu¶ trong ®iÒu khiÓn c«ng nghiÖp, víi lËp tr×nh kiÓu nµy ngoµi kü thuËt viªn trong nhµ m¸y cã thÓ dÔ dµng thay ®æi ch­¬ng tr×nh ®iªï khiÓn PLC khi quy tr×nh s¶n xuÊt thay ®æi mµ kh«ng cÇn nh÷ng kiÕn thøc s©u s¾c vÒ lËp tr×nh. CH¦¥NG IV ThiÕt kÕ d©y chuyÒn röa kÝnh IV.1 M« h×nh d©y chuyÒn nh­ sau : H×nh IV.1 S¬ ®å khèi cña d©y chuúen röa kÝnh . Ho¹t ®éng - HÖ thèng d©y chuyÒn röa gåm cã mét bÓ chøa dung dÞch, trong bÓ ®­îc chia ra nhiÒu thïng nhá ®Ó chøa dung dÞch cã nång ®é kh¸c nhau. Sè thïng ®­îc chia nhiÒu hay Ýt cßn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè; - Thêi gian ng©m trong thïng lµ bao l©u. - nhiÖt ®é dung dÞch vµ tèc ®é dßng ch¶y rèi lµ bao nhiªu. - tÝnh tèi ­u cho mét mÎ lµm viÖc - Mét thïng cuèi cïng dïng ®Ó sÊy kh« chi tiÕt kÝnh tr­íc khi ®­a ra khái d©y chuyÒn röa . - C¸c m¾t kÝnh ®­îc ®Æt trong mét gi¸ mang kÝnh vµ lÇn l­ît ®­îc th¶ vµo trong c¸c thïng chøa . - Bªn trªn bÓ chøa dung dÞch lµ mét robot hµnh tr×nh ch¹y trªn thanh ray däc theo bÓ ®Ó ®­a c¸c gi¸ mang kÝnh ®Õn lÇn l­ît c¸c thïng. IV.2 Dung dÞch röa: - Khi kÝnh ®­îc gia c«ng th× trªn bÒ mÆt cña kÝnh bÞ b¸m nh÷ng h¹t mµi cã ®­êng kÝnh rÊt nhá, nã n»m trªn mÆt kÝnh vµ b¸m rÊt chÆt trªn mÆt kÝnh. V× thÕ dung dÞch ®­îc chän ph¶i cã t¸c dông cã t¸c dông bãc ®­îc chÊt bÈn Êy mµ kh«ng lµm ¶nh h­ëng tíi bÒ mÆt lµm viÖc cña kÝnh. - Dung dÞch kiÒm vµ axit ®­îc chän víi nång ®é nh­ sau: NaOH 1¸1,5% H2SO4 1% - N­íc cÊt ®­îc dïng lµm dung dÞch röa trung gian khi chuyÓn kÝnh tõ thïng dung dÞch kiÒm sang dung dÞch axit IV.3 thiÕt kÕ thïng chøa dung dÞch: - Thïng chøa dung dÞch cã nhiÖm vô ®ùng dung dÞch röa vµ nã ph¶i lµ n¬i t¸ch ®­îc chÊt bÈn tõ kÝnh. - Víi sù lµm viÖc liªn tôc cña d©y truyÒn th× dung dÞch röa sÏ bÞ bÈn nhanh chãng trong mét thêi gian ng¾n. Khi ®ã ta l¹i ph¶i thay dung dÞch. Nh­ vËy thêi gian chÕt cña d©y chuyÒn khi thay dung dÞch kh¸ l©u. - §Ó kh¾c phôc thêi gian chÕt khi thay dung dÞch, cho dßng dung dÞch chuyÓn rêi mét c¸ch liªn tôc theo mét chiÒu. §ång nghÜa víi viÖc chuyÓn ®éng ®ã ph¶i thiÕt kÕ thïng chøa cã ®­êng dung dÞch vµo vµ ®­êng dung dÞch ra. M« h×nh thïng chøa dung dÞch ®­îc m« t¶ nh­ sau. H×nh IV.1 Thïng ch­a dung dÞch röa - Thïng ®­îc chia lµm hai ng¨n. Ng¨n lín dïng ®Ó ®ùng dung dÞch röa, ng¨n nhá dïng chøa dung dÞch trµn tõ ng¨n lín sang vµ trong ng¨n bÐ lµ ®­êng håi dung dÞch( lÊy tõ c¸c bÓ), còng nh­ thÕ trong ng¨n lín lµ ®­êng vµo cña dung dÞch. IV.3.1 Chän kÝch th­íc cña thïng: - Víi m« h×nh thïng nh­ vËy ta chän kÝch th­íc nh­ sau: - ChiÒu dµi thïng : 800 - ChiÒu réng thïng : 500 - ChiÒu cao ng¨n : 500 - ChiÒu cao toµn thïng : 600 - §­êng kÝnh cña ®­êng vµo dung dÞch : 20 - §­êng kÝnh ®­êng håi dung dÞch : 20 - Dùa vµo quy tr×nh röa ta ph¶i cã : - Mét thïng ®ùng dung dÞch axit H2SO4 - Mét thïng ®ùng dung dÞch kiÒm NaOH - Ba thïng ®ùng n­íc cÊt - Mét thïng ®Ó sÊy kh« kÝnh - §Ó tiÕt kiÖm thêi gian, sö dông 2 thïng ®ùng dung dÞch axit vµ 2 thïng ®ùng dung dÞch kiÒm. Nh­ vËy cã tÊt c¶ 8 thïng vµ ®­îc ®Æt theo ®­êng th¼ng . H×nh IV.2 - Víi sè thïng ®­îc s¾p xÕp nh­ vËy cã chiÒu dµi tæng cña 8 thïng lµ 6400 - §Ó ®­a ®­îc dung dÞch vµo trong thïng ph¶i sö dông b¬m ®­a dung dÞch vµo. Víi 3 lo¹i dung dÞch kh¸c nhau ph¶i sö dông 3 b¬m ®ång thêi. - §Ó t¨ng tÝnh ho¹t ®éng tÈy röa cña kiÒm vµ axit, ph¶i t¨ng nhiÖt ®é dung dÞch lªn. §ång thêi ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng bãc chÊt bÈn trªn bÒ mÆt kÝnh ra ta ph¶i thªm mét bé ph©n t¸ch c¬ häc. Nã phô thuéc vµo khèi l­îng chªnh lÖch cña h¹t chÊt bÈn vµ cña kÝnh, ta thiÕt kÕ mét bé rung ®éng víi mét tÇn sè nhÊt ®Þnh. - Khi kÝnh bÞ rung theo mét tÇn sè th× do ®Æc tÝnh khèi l­îng víi lùc qu¸n tÝnh lµm cho gia tèc cña h¹t vµ cña kÝnh lµ kh¸c nhau vµ chóng cã xu h­íng rêi nhau, khi ®ã céng thªm sù di chuyÓn liªn tôc cña dßng dung dÞch sÏ cuèn toµn bé chóng ra khái bÒ mÆt kÝnh. IV.4 ThÕt kÕ bé pha dung dÞch: Bé pha dung dÞch cã nhiÖm vô trén ®Òu n­íc vµ dung dÞch 100% thµnh dung dÞch 1% ¸1,5%. Ho¹t ®éng : Mét bÓ dïng ®Ó ®­a n­íc vµ dung dÞch ®ùng trong ®ã, trªn bÓ ®Æt hai ®­êng èng dÉn - Mét èng dïng ®Ó dÉn n­íc ®i tõ nguån n­íc cña nhµ m¸y - Mét èng dïng ®Ó dÉn dung dÞch 100% (axit hoÆc kiÒm) Trªn mçi ®­êng èng ®Æt hai van tù ®éng kiÓu van bi - Mét b¬m dïng ®Ó trén ®Òu dung dÞch ®­a vµo b»ng c¸nh g¹t ®­îc nèi liÒn víi trôc van. - C¶ hai van (cho mét ®­êng èng ) ®Òu ®­îc nèi víi phao ®Ó dùa vµo phao nµy quyÕt ®Þnh sù ®ãng më van theo mùc n­íc trong thïng. - T¹i thêi ®iÓm ban ®Çu th× van trªn cña c¶ hai ®­êng èng ®Òu ®ãng, van d­íi cña ®­êng èng dÉn n­íc lu«n më vµ van d­íi cña èng dÉn dung dÞch lµ lu«n ®ãng. - Khi ta dïng tay ®Èy c¶ hai van trªn xuèng th× n­íc vµ dung dÞch ®Òu qua hai van thø nhÊt lóc nµy c¶ hai van trªn cã cÇn ®Æt ë diÓm chÕt d­íi. Do van d­íi cña bªn èng dÉn n­íc lu«n më nªn lóc nµy n­íc qua hai van ch¶y vµo thïng chøa. - Khi n­íc ch¶y vµo thïng vµ n­íc trong thïng d©ng lªn ®Õn mét møc nao ®ã th× phao bªn èng dÉn dung dÞch bÞ ®Èy lªn lµm cho van d­íi cña èng nµy më th«ng ®­êng cho dung dÞch ch¶y vµo bÓ. - Khi n­íc ch¶y vµo ®­îc 99% th× phao cña bªn èng n­íc kÝch ®éng cho van d­íi ®ãng ®ång thêi kÝch ®éng van trªn ®ãng theo. - Còng t­¬ng tù nh­ thÕ khi dung dÞch ch¶y vµo ®­îc 1%¸1,5% th× c¶ hai van trªn vµ d­íi cïng ®ãng khi ®ã kÕt thóc mét qu¸ tr×nh b¬m n­íc vµ dung dÞch. - Khi c¸c van ®Òu ë ®iÓm chÕt trªn (®iÓm kho¸) th× c«ng t¾c nèi nguån ®iÖn ho¹t ®éng cho b¬m lµm cho c¸nh g¹t quay trong lßng dung dÞch lµm cho sù hoµ tan ®ång ®Òu dung dÞch 100% vµo n­íc ®Ó ®­îc dung dÞch 1% ¸ 1,55. IV.5 ThiÕt kÕ thïng khuÊy dung dÞch: - Dung tÝch cña thïng chøa dung dÞch ®­íc chän theo nhu cÇu cÇn sö dông dung dÞch röa trong mét ca lµm viÖc cña hÖ thèng. - Theo thiÕt kÕ thïng röa kÝnh trªn cÇn hai thïng ®ùng axit vµ cÇn hai thïng ®ùng bagi¬. TÝnh to¸n thïng ®ùng dung dÞch bagi¬ (NaOH) : - KÝch th­íc thïng röa : - ChiÒu dµi cña thïng ®ùng dung dÞch thùc : 700 - ChiÒu réng : 500 - ChiÒu cao : 500 Nh­ vËy thÓ tÝch ®ùng n­íc : V = 700´500´500 = 175.106 = 175(lÝt). Þ Hai thïng ®ùng dung dÞch NaOH cã thÓ tÝch : V1 = 2.V = 2.175 = 350(l). - VËy ta ph¶i thiÕt kÕ thïng chøa dung dÞch pha lµ: 400(lÝt). Víi thïng chøa cã dung tÝch 400 lÝt th× trong thµnh phÇn ph¶i cã 396 lÝt n­íc vµ 4 lÝt dung dÞch NaOH 100%. - Khi ®ã van bªn n­íc sÏ ph¶i ®ãng t¹i thêi ®iÓm thÓ tÝch 396 lÝt - Van bªn dung dÞch sÏ ph¶i ®ãng t¹i thêi ®iÓm thÓ tÝch dung dÞch ®¹t 400 lÝt. - Khi c¶ hai van ®ãng th× ®éng c¬ ®­îc ho¹t ®éng vµ sau 5 phót kÓ tõ lóc ®ãng ph¶i dõng. - Khi tÊt c¶ cïng dõng th× x¶ van cho dung dÞch ch¶y vµo bÓ d­íi ®Ó thùc hiÖn c«ng ®o¹n tiÕp theo. - Víi dung dÞch axit th× chØ viÖc ®æ vao thïng trªn cßn víi Bagi¬ th× ph¶i thªm c«ng ®o¹n nghiÒn d¹ng bét råi lµm thµnh dung dÞch 100% sau ®ã cho vµo thïng. - Chän kÝch th­íc thïng nh­ sau: - Thïng cã d¹ng h×nh trßn ®­êng kÝnh ®¸y lµ : R = 700 H×nh IV.4 Thïng khuÊy dung dÞch tù ®éng - ChiÒu cao thïng lµ : h = 728 §Ó ®ãng ®­îc van mét c¸ch tù ®éng dïng hai phao ®Ó ®ãng van. Khi n­íc vµ dung dÞch vµo ®Õn mét møc nµo ®ã th× c¸c van lÇn l­ît ®ãng vµo theo chÕ ®é ®Æt chiÒu cao cña phao. Víi ®é cao thÊp kh¸c nhau th× ¸p lùc ®Æt lªn van cã sù kh¸c nhau, do ®ã chØ khi ¸p lùc ®ñ ®Ó th¾ng m« men ma s¸t th× van míi ®­îc tõ tõ ®ãng l¹i. - BiÓu ®å ph©n bè ¸p suÊt theo chiÒu cao nh­ sau: H×nh IV.5 BiÓu ®å ph©n bè ¸p suÊt theo chiÒu cao cña phao - Víi kÝch th­íc phao nh­ sau : §­êng kÝnh D : 100 ChiÒu cao h : 200 Nh­ vËy thÓ tÝch mµ phao chiÕm chç : V = S´h = ´h = ´200 = 157.104 (mm3). - ViÖc chØnh c¸c phao ®¹t ®­îc ®é cao mong muèn ®Ó cã thÓ ®ãng ®­îc chÝnh x¸c c¸c van th× ph¶i thùc nghiÖm sau khi thiÕt kÕ xong IV.6 ThiÕt kÕ bé lµm nãng: §Ó sù ho¹t ®éng cña dung dÞch ho¸ chÊt ®­îc ph¸t huy hÕt kh¶ n¨ng cña nã ph¶i lµm nãng lªn. Trªn ®­¬ng dÉn cña dßng dung dÞch vµo, cho dung dÞch ®i qua bé lµm nãng sau ®ã míi ®­a vµo bÓ. Bé lµm nãng ®­îc ®Æt t¹i vÞ trÝ nh­ h×nh vÏ sau: H×nh IV.6 S¬ ®å vÞ trÝ bé lµm nãng Ho¹t ®éng : - Dung dÞch tõ b¬m ®­îc ®i qua bé lµm nãng. Trªn b¶ng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é cã thÓ lùa chän thÝch hîp cho d©y maysor. Khi dßng n­íc ch¶y qua d©y maysor th× do d©y maysor ®­îc nung nãng vµ truyÒn nhiÖt vµo trong dung dÞch vµ nh­ vËy dung dÞch ®­îc lµm nãng theo. T¹i ®Çu ra cña bé lµm nãng nµy ®Æt mét sensor nhiÖt ®é ®Ó x¸c ®Þnh nhiÖt ®é cña dung dÞch khi ®i ra khái bé lµm nãng. TÝn hiÖu nµy ®­îc ®­a vÒ bé so s¸nh, t¹i bé so s¸nh nµy ®ång thêi lÊy th«ng tin tõ b¶ng ®iÒu khiÓn vµ th«ng tin tõ sensor. Khi nhiÖt ®é cña dßng n­íc vÉn chªnh lÖch víi b¶n ®iÒu khiÓn th× bé phËn so s¸nh nµy sÏ ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn sù t¨ng gi¶m cña bé ph©n xö lý nhiÖt, t¹i ®©y còng cã thÓ dïng mét PLC ®Ó ®iÒu khiÓn toµn bé qu¸ tr×nh nµy. Víi d©y chuyÒn röa kÝnh nµy nhiÖt ®é ®­îc chän lµ 600C (lµ nhiÖt ®é trong thïng röa). H×nh IV.7 Bé xö lý nhiÖt IV.7 ThiÕt kÕ b¬m: Tiªu chuÈn ®Ó lùa chän b¬m lµ c«ng suÊt b¬m ®ñ ®Ó b¬m dung dÞch víi l­u l­îng ®· ®­îc ®Þnh s½n vµo bÓ röa. - Víi d©y chuyÒn röa kÝnh nµy kh«ng cÇn vËn tèc dßng lín l¾m bëi v× khi bé rung ®éng ho¹t ®éng nã ®· lµm t¸ch ®­îc nh÷ng h¹t chÊt bÈn ra khái mÆt kÝnh, c¸c h¹t nµy ®i ra nh­ng kh«ng xa mÆt kÝnh, chóng hoµn toµn cã thÓ trë l¹i mÆt kÝnh nÕu kh«ng cã t¸c ®éng cho chóng ch¹y ra. Dßng n­íc dung dÞch víi mét vËn tèc võa ®ñ ®Ó ®­a c¸c chÊt bÈn nµy di chuyÓn ra xa mµ kh«ng thÓ trë l¹i. - C«ng suÊt cña b¬m cÇn trän lµ nã cã thÓ ®¹t ®­îc yªu cÇu vÒ vËn tèc ®­a vµo thïng röa ®Ó ®­a h¹t chÊt bÈn ch¹y ra ngoµi. - Chän vËn tèc dßng chÈy cña dung dÞch röa khi vµo thïng lµ: 0,5(m/s). - §­êng èng dÉn dung dÞch t­ b¬m vµo thïng chøa cã ®­êng kÝnh : 20 - Nh­ thÕ l­u l­îng dßng ch¶y ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Q = V.S V: VËn tèc ch¶y cña dßng dung dÞch S : DiÖn tÝch èng. - Víi V= 0,5m/s. - S = pD2/4 = p(0,5.20-3)/4. Tõ l­u l­îng cña b¬m ta tra ra c«ng suÊt cña b¬m theo b¶ng ta cã c¸c th«ng sè b¬m nh­ sau: P =350W IV.8 ThiÕt kÕ gi¸ ®ùng kÝnh: - Gi¸ ®ùng kÝnh ®­îc thiÕt kÕ dùa trªn yªu cÇu kü thuËt cña c«ng nghÖ vµ phô thuéc vµo kÝch th­íc cña thïng. -Yªu cÇu: Gi¸ ®ùng kÝnh ph¶i kh«ng c¶n dßng dung dÞch ch¹y vµo khe c¸c kÝnh, nghi· lµ bÒ mÆt ®­îc röa ph¶i lé ra ngoµi víi diÖn tÝch lµ lín nhÊt. - M« h×nh gi¸ ®­îc thiÕt kÕ nh­ sau: H×nh IV. 8 M« h×nh gi¸ ®ùng kÝnh - Víi kÝnh khi gia c«ng xong cã ®­êng kÝnh D = 65 . Gi¸ ®­îc thiÕt kÕ nh­ h×nh IV trªn th× kÝnh ®­îc ®Þnh vÞ b»ng hai thanh d­íi vµ ®­îc ®ì b»ng thanh trªn. §Æt kho¶ng c¸ch hai thanh chÆn d­íi tÝnh tõ t©m lµ: L = 44 . §iÓm tú trªn cña thanh trªn c¸ch hai thanh d­íi lµ: H = 44 tÝnh tõ ®­êng nèi hai t©m cña hai thanh d­íi tíi t©m thanh trªn. -Víi mçi thïng chøa ®­îc chän kÝch th­íc : - ChiÒu dµi cña thïng : 800 - ChiÒu réng cña thïng : 500 - ChiÒu dµi chøa dung dÞch : 700 -VËy kÝch thø¬c gi¸ ®­îc : - ChiÒu dµi cña gi¸ : 500 - ChiÒu réng cña gi¸ : 400 IV.8.1 Sè kÝnh ®­îc ®Æt trªn gi¸: - Víi gi¸ cã kÝch th­íc ®­îc chän nh­ vËy cã thÓ ®Æt : - Kh¶ng c¸ch tõ vßng trßn ch©n cña kÝnh tíi ®Ønh cÇu cña kÝnh lµ: 10 - Khi ®Æt kÝnh vµo gi¸ cho kÝnh nghiªng ®i kÓ tõ ®iÓm tiÕp xóc gi÷a kÝnh vµ thanh chÆn tíi mÐp trªn cña kÝnh: H×nh IV.9 KÝnh ®Æt trªn gi¸ ®ì - Theo kÝch th­íc trªn cã : - Kho¶ng c¸ch tõ giao ®iÓm ch©n chËn tíi ®Ønh trªn cïng cña kÝnh lµ: 58,9 - Kh¶ng c¸ch tõ giao ®iÓm ch©n chÆn xuèng ®¾y cña kÝnh lµ: 6,1 - KÝnh nghiªng mét gãc 150 . Þ Kh¶ng c¸ch tõ mÐp trong ®Õn ®­êng vu«ng gãc ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: L1 = h1×sin150 = 15,2 - Trong ®ã: - L1: lµ kho¶ng c¸ch tõ ®­êng vu«ng gãc tíi ®iÓm mÐp trªn cña kÝnh. - h1 : lµ chiÒu cao tÝnh tõ ®iÓm tiÕp xóc kÝnh vµ ch©n chÆn tíi ®iÓm cao nhÊt cña kÝnh. - T­¬ng tù nh­ thÕ tÝnh cho kho¶ng c¸ch d­íi: L2 = h2×sin150 = 1,6 - L2: lµ kho¶ng c¸ch tõ ®­êng vu«ng gãc tíi ®iÓm mÐp d­íi cña kÝnh. - h2 : lµ chiÒu cao tÝnh tõ ®iÓm tiÕp xóc kÝnh vµ ch©n chÆn tíi ®iÓm thÊp nhÊt cña kÝnh - Kh¶ng c¸ch mçi kÝnh ®­îc ®Æt trong khu«n ®­îc ®Æt nh­ h×nh vÏ d­íi ®©y: H×mhIV.10 Kho¶ng c¸ch hai kÝnh trªn gi¸ ®ì TÝnh sè kÝnh trong gi¸: - gi¸ cã kÝch th­íc : - ChiÒu dµi gi¸ : 500 - ChiÒu réng gi¸ : 400 - ChiÒu cao gi¸ : 400 - Chän sè ng¨n cña gi¸: - Víi chiÒu cao cña gi¸ lµ 400, chiÒu cao cña kÝnh lµ 65. Ph¶i ®Ó ra cho ®¾y trªn vµ ®¾y d­íi mét kho¶ng trèng lµ 10. - Chän kho¶ng c¸ch s¬ bé gi÷a kÝnh cña tÇng trªn víi tÇng d­íi lµ10. Þ Nh­ vËy céng c¶ kho¶ng c¸ch kÝnh vµ khe hë lµ: 65 + 10 = 75. ChiÒu cao ®ùng thùc tÕ lµ: 400 – 20 = 380. Þ sè ng¨n ®­îc tÝnh : -VËy chän sè ng¨n lµ 5 - KÝnh chiÕm chç: - ChiÒu dµi : 15,2 - ChiÒu réng : 65 - ChiÒu cao : 65 Chän kho¶ng c¸ch gi÷a hai kÝnh tÝnh theo chiÒu dµi gi¸ lµ:40. Trõ ®i mét ®o¹n ë phÇn ®Çu vµ phÇn cuèi ®i mét ®o¹n 30. Þ Kho¶ng chiÕm chç cña kÝnh vµ kho¶ng trèng lµ : 15,2 + 40 =55,2. Kho¶ng ®ùng thùc tÕ cña gi¸ lµ: 500 – 60 = 440. VËy sè kÝnh sÕp theo chiÒu dµi lµ: - theo chiÒu réng lµ: - Kho¶ng c¸ch chiÒu réng : 400 - kho¶ng c¸ch kÝnh chiÕm chç : 65 - kho¶ng c¸ch gi÷a hai kÝnh : 10 - Ta trõ ®i hai bªn ®i mét kho¶ng lµ 20.( mçi bªn lµ 10) Þ Kho¶ng chiÕm chç cña kÝnh vµ kho¶ng trèng lµ : 65+ 10 =75 Kho¶ng ®ùng thù tÕ cña gi¸ lµ: 400 – 20 = 380 VËy sè kÝnh sÕp theo chiÒu dµi lµ: Þ Sè kÝnh trong 1gi¸ lµ: 5.17.5 = 425 chiÕc. V× c¸c kÝnh ®Æt rÊt khÝt nhau nªn nÕu ®Ó liÒn th× kh«ng thÓ ®­a tay vµo trong lßng khu©n, kh«ng thÓ lÊy kÝnh còng nh­ ®Æt kÝnh ®­îc. V× thÕ ®Æt c¸c ng¨n rêi nhau vµ ®­îc liªn kÕt trªn mét khung kh¸c. Khèi l­îng cña gi¸: - Ta cã khèi l­îng cña gi¸ tæng thÓ khi lµ viÖc gåm cã khèi l­îng cö gi¸ + khèi l­îng cña kÝnh. Nh­ng thÊy r»ng khèi l­îng cña kÝnh lµ kh«ng ®¸ng kÓ nªn cã thÓ coi khèi l­îng tæng thÓ lµ khèi l­îng cña gi¸: - Víi gi¸ lµm b»ng thÐp tr¾ng cã ®­êng kÝnh mçi thanh lµ 5 Þ Khèi l­îng cña gi¸ tæng thÓ lµ 7 kilogam. (7Kg) IV.9 ThiÕt kÕ robot: - NhiÖn vô cña robot nµy lµ mang nh÷ng gi¸ ®ùng kÝnh ®i lÇn l­ît tíi c¸c thïng röa vµ sau kho¶ng thêi gian ®· ®Þnh nµo ®ã mang gi¸ ®ùng kÝnh ra ngoµi sau ®ã l¹i b¾t ®Çu l¹i tõ ®Çu. Ho¹t ®éng : - Dùa vµo sù bè trÝ cña c¸c thïng mµ ta quyÕt ®Þnh sù di chuyÓn cña robot. - Theo thiÕt kÕ cña thïng th× c¸c thïng ®­îc gÐp víi nhau thµnh mét ®­êng th¼ng Þ Sù di chuyÓn cña robot lµ theo ®­êng th¼ng. - §Ó di chuyÓn ®­îc theo mét ®­êng th¼ng chÝnh x¸c trªn cao th× cho robot ch¹y trªn mét thanh ray chuÈn víi ®é th¼ng cao. M« h×nh cña robot nh­ sau: Tay robot ®­îc thiÕt kÕ lµ mét xy lanh khÝ nÐn. Xy lanh nµy cã ®Æc ®iÓm lµ nã H×nh IV.11 S¬ ®å Robot khÝ nÐn cã thÓ di chuyÓn víi mét hµnh tr×nh kh«ng cÇn lín l¾m. Trªn thanh tr­ît chuÈn ta bè trÝ c¸c c¶m biÕn tõ ®Ó cho robot nhí c¸c vÞ trÝ mµ nã ®· thùc hiÖn víi c¸c thïng röa. Mét ®éng c¬ ®­îc ®Æt ë ®Çu ph¶i cña thanh chuÈn, nã ®­îc g¾n chÆt trªn thanh vµ ®­îc nèi víi mét trôc vÝt trªn thanh. Trªn th©n cña robot ®Æt mét ®éng c¬ cã trôc nèi liÒm víi b¸nh xe, b¸nh xe nµy lµ b¸nh chñ ®éng di chuyÓn cña robot. Khi ®éng c¬ quay th× ®éng c¬ truyÒn m«men cho b¸nh chñ ®éng cña robot lµm cho robot di chuyÓn. Nh­ vËy hµnh tr×nh cña robot lµ di chuyÓn qua l¹i trªn thanh nhê ®éng c¬. V× vËy ®éng c¬ muèn lµm ®­îc ®iÒu ®ã th× ph¶i ®­îc nèi víi mét biÕn tÇn vµ dïng ®éng c¬ ®iÖn hai hoÆc ba pha ®Òu ®­îc. H×nhIV.12 - §Ó robot di chuyÓn ®­îc ®óng ®iÓm ®Õn th× trªn mçi vÞ trÝ ®­îc ®Þnh s½n nã dõng t¹i ®ã, ®Æt c¶m biÕn tõ ®Ó c¶m biÕn tiÕp nhËn tÝn hiÖu mµ robot ®ªn, TÝn hiÖu nµy ®­îc ®­a ®Õn PLC ®Ó xö lý vµ ghi l¹i vÞ trÝ mµ nã ®· ®Õn. Khi ®ã t¹i PLC sÏ ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn cho ®éng c¬, xy-lanh, tay kÑp - Tæng sè c¸c thïng röa ®· thiÕt kÕ trªn lµ 8 thïng nªn ph¶i cã 10 c«ng t¾c hµnh tr×nh cho 10 vÞ trÝ. Nã gåm 8 vÞ trÝ t¹i ®iÓm gi÷a cña 8 thïng vµ 2 c«ng t¾c cho hai vÞ trÝ ®Çu vµ cuèi cña c«ng ®o¹n. - §Çu tiªn khi ng­êi c«ng nh©n ®Æt gi¸ kÝnh lªn bÖ chê th× t¹i bÖ chê, ®Æt mét c«ng t¾c ®iÖn ®Ó ghi nhËn cã gi¸ cho PLC. T¹i vÞ trÝ ban ®Çu robot n»m ë vÞ trÝ bÊt kú. Khi cã tÝn hiÖu cña c«ng t¾c ®iÖn nµy PLC ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®éng c¬ lµm cho robot di chuyÓn vÒ ®Çu tr¸i cña thanh, khi robot ch¹y ®Õn ®Çu tr¸i th× c«ng t¾c n»m trªn thanh ph¸t tÝn hiÖu, PLC ®iÒu khiÓn ®éng c¬ dõng dõng ®ång thêi ®iÒu khiÓn cho xy-lanh khÝ nÐn ch¹y xuèng vµ xy-lanh kÐp ®­a ra ®Ó kÑp chÆt lÊy gi¸ kÝnh. Sau khi ®ã PLC l¹i ®iÒu khiÓn cho xy-lanh ch¹y lªn cao. T¹i th©n xy- lanh cã g¾n mét sensor tõ ®Ó ghi nhËn sù lªn xuèng cña xy-lanh, khi xy-lanh ch¹y lªn hÕt th× sensor nay ®­a tÝn hiÖu cho PLC vµ PLC ®iÒu khiÓn cho ®éng c¬ lµm di chuyÓn robot ®Õn vÞ trÝ 1 (lµ vÞ trÝ cña thïng röa thø nhÊt). Khi robot ®Õn vÞ trÝ thø nhÊt th× c«ng t¾c hµnh tr×nh ph¸t tÝn hiÖu cho PLC, PLC ®iÒu khiÓn xy-lanh ch¹y xuèng vµ xy-lanh kÑp më ra. Khi ®ã trong PLC ghi nhËn vµo bé nhí lµ vÞ trÝ 1 ®· cã gi¸ ®ång thêi bé timer cña vÞ trÝ 1 ho¹t ®éng. - Sau lÇn thø nhÊt robot l¹i di chuyÓn vÒ vÞ trÝ ban ®Çu ®Ó chê gi¸ tiÕp theo. - C­ nh­ vËy ta cho robot ®­a gÝa ®Õn cña lÇn ®Çu tiªn lµ c¸c vÞ trÝ 1,2,5,6. Sau thêi gian ®­îc ®Þnh s½n la 15 phót thi timer cña c¸c vÞ trÝ lÇn lùot b¸o cho PLC ®iÒu khiÓn robot ®Õn vÞ trÝ ®ã ®Ó nhÊc gi¸ kÝnh lªn vµ ®­a ®Õn vÞ trÝ 3, 2 ®Õn vÞ trÝ 4 vµ 5 ®Õn vÞ trÝ 7 vµ bé ®ªm thêi gian l¹i tÝnh l¹i tõ ®Çu. Cïng lóc ®ã c«ng t¾c hµnh tr×nh cña c¸c vÞ trÝ ®· bá trèng l¹i göi th«ng tin vÒ cho PLC vµ PLC l¹i ghi l¹i vÞ trÝ ®ã. Thùc ra ®Ó ghi nhËn ®­îc sù cã hay kh«ng cã gi¸ lµ sù thùc hiÖn phÐp logic trong thuËt to¸n cña PLC, ch¼ng h¹n nh­ t¹i vÞ trÝ 1 lÇn ®Çu tiªn lµ ch­a cã vµ PLC mÆc ®Þnh lµ ch­a cã. Khi c«ng t¾c hµnh tr×nh cña vÞ trÝ nµy ph¸t tÝn hiÖu th× tÝn hiÖu nµy ®ång thêi ®Ó PLC nhí vµ ®Ó ®iÒu khiÓn cho xy-lanh. Sù di chuyÓn cña xy-lanh ®i xu«ng thùc hiÖn th¶ vµ ®i lªn ®Õn vÞ trÝ ban ®Çu lµm cho sensor tõ ph¸t tÝn hiÖu. Mét phÐp vµ ®­îc thùc hiÖn trong PLC ®Ó ghi nhËn lµ cã. Khi timer hÕt thêi gian th× robot ph¶i thùc hiÖn mét phÐp vµ gièng nh­ trªn cña hai tÝn hiÖu th× PLC ghi nhËn l¹i lµ kh«ng cã. LÇn thø hai trë ®i th× tÊt c¶ c¸c vÞ trÝ mµ robot ®Æt l¹i lµ mang tÝnh tèi ­u. Nã sÏ lÊp tèi ®a c¸c thïng trèng kh¸c lo¹i dung dÞch. Sau khi thùc hiÖn xong quy tr×nh r­a robot lÇn l­ît ®­a c¸c gi¸ kÝnh ®· hÕt thêi gian sang buång sÊy vµ ®­a ra ngoµi. PLC ghi nhËn t¹i vÞ trÝ 11 cã vµ t¹i ®Çu ra cã mét c«ng nh©n chuyÓn gi¸ nµy ra ngoµi ®Ó thùc hiÖn c«ng ®o¹n kh¸c. H×nh IV.13 mÆt c¾t Robot IV.10 ThiÕt kÕ bé rung -Bé rung cã nhiÖm vô lµm cho toµn bé thïng röa rung ®éng m¹nh víi biªn ®é nhá, sù rung ®éng nµy lµm cho qu¸n tÝnh cña h¹t chÊt bÈn vµ kÝnh kh¸c nhau do ®ã chóng tù rêi nhau. Bé rung ®éng cã m« h×nh nh­ sau: Ho¹t ®éng Bé rung ®­îc ®Æt ë vÞ trÝ ®¾y thïng, nã ®­îc ho¹t ®éng nhê lùc ®iÖn tõ. Khi cã ®iÖn ch¹y vµo trong èng d©y, trong lßng èng ®©y ®ã sinh ra tõ tr­êng hót lâi s¾t vµo trong lßng cuén d©y, Víi tÇn sè cña ®iÖn ¸p sö dông cña chóng ta th­êng lµ 50(Hz) §Ó ho¹t ®éng ®­îc víi tÇn sè cao h¬n nh­ng vÉn dïng tÇn sè cña dßng ®iÖn th­êng th× thiÕt kÕ hai bé rung cho mét thïng vµ lµm lÖch pha cña dßng ®iÖn cña chóng ®i 1800. H×nh IV.14 S¬ ®å nguyªn rung ®éng IV.11 ThiÕt kÕ l¾p ®Æt: - Víi hÖ thèng röa kÝnh nµy bè trÝ trªn nÒn bª t«ng cña nhµ m¸y, c¸c vÞ trÝ ®· ®­îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ l¾p. - Víi c¸c thiÕt bÞ ®­îc thiÕt kÕ nh­ trªn bè trÝ l¾p ®Æt c¸c phÇn tö cña hÖ thèng. Dùa vµo kÕt cÊu cña thïng vµ c¬ chÕ röa kÝnh sÏ l¾p c¸c ®­êng èng sao cho ®Çu èng vµo t¹o ¸p lùc ®Ó ®Èy h¹t chÊt bÈn ra. Nh­ vËy ®Æt c¸c ®­êng èng vµo nh­ b¶n vÏ l¾p : IV.12 Bé biÕn tÇn. Robot cã thÓ di chuyÓn ®­îc lµ nhê ®éng c¬ ®iÖn. §éng c¬ ®iÖn ®­îc dïng cho robot lµ ®éng c¬ ®iÖn ba pha, ®Æc diÓm cña ®éng c¬ ®iÖn nµy lµ chØ cã thÓ quay theo mét chiÒu, nh­ng trong hÖ thèng cña d©y chuyÒn röa nµy ®ßi hái ®éng c¬ ph¶i ch¹y ®­îc c¶ hai chiÒu. VËy ®Ó lµm ®­îc ®iÒu ®ã th× ph¶i sö dông mét bé biÕn tÇn - Bé biÕn tÇn cã nhiÖm vô thay ®æi tèc ®é vµ chiÒu quay cña ®éng c¬. Nh­ vËy PLC sÏ ph¶i ®iÒu khiÓn ®éng c¬ qua bé biÕn tÇn nµy, ®iÒu khiÓn ®éng c¬ lµ ®iÒu khiÓn tÇn sè cña bé biÕn tÇn. KÕt luËn - Víi ®Ò tµi: ThiÕt kÕ d©y chuyÒn röa kÝnh tù ®éng em ®· lµm ®­îc mét sè vÊn ®Ò sau: - Tõ lý thuyÕt cña quy tr×nh c«ng nghÖ röa chi tiÕt quang nãi chung em ®· ®­a ra mét quy tr×nh röa cho d©y chuyÒn nµy. Trong nÒn c«ng nghiÖp hiÖn nay vÊn ®Ò tù ®éng ho¸ ®ßi hái tÊt c¶ c¸c quèc gia ph¶i thùc hiÖn. PLC lµ mét ng«n ng÷ cho phÐp lµm ®iÒu ®ã, nã cã thÓ cho phÐp c¸c thiÕt bÞ ho¹t ®éng mét c¸ch tù ®éng hoµn toµn mÆc dï PLC cã cÊu tróc kh¸ ®¬n gi¶n. Trong thiÕt kÕ, vÒ c¬ b¶n em ®· ®­a ra ®­îc m« h×nh mét d©y truyÒn röa kÝnh quang häc, cã nhiÒu kh¶ n¨ng øng dông trong thùc tÕ. M« h×nh còng cã thÓ ¸p dông ®èi víi c¸c chi tiÕt quang häc kh¸c b»ng c¸ch thay ®æi l¹i kÕt cÊu cña gi¸ ®ùng. §èi víi c¸c chi tiÕt plastic ta ph¶i thay dung dÞch röa cã thÓ chän dung dich röa lµ HF 1%, nÕu dïng dung dÞch axit hay kiÒm ®Ó röa th× dÉn tíi hiÖn t­îng ¨n mßn chi tiÕt plastic. D©y chuyÒn sö dông PLC c«ng nghiÖp, cã cÊu tróc ®¬n gi¶n, ®é æn ®Þnh cao (24/24 giê kh«ng bÞ lçi), lËp tr×nh ®¬n gi¶n. Mµ ®èi víi c«ng nghiÖp cµng ®¬n gi¶n cµng tèt. VÝ dô: §iÒu khiÓn tay m¸y c«ng nghiÖp PLC cã thÓ cho phÐp tay m¸y di chuyÓn ®Õn nh÷ng vÞ trÝ chÝnh x¸c trong khi ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn l¹i rÊt ®¬n gi¶n. Nhê cã PLC trong d©y chuyÒn nµy mµ ®· tèi ­u ®­îc thêi gian röa, sè l­îng thïng röa trong d©y chuyÒn. Trong phÇn thiÕt kÕ, em ®· sö dông ®éng c¬ th­êng (®éng c¬ 3 pha, 2 pha ®iÖn ¸p 220V) vµ sö dông thªm bé biÕn tÇn. §©y lµ mét biÖn ph¸p ®iÒu chØnh ®éng c¬ mét c¸ch dÔ dµng kh«ng ph¶i dïng ®Õn ®éng c¬ ®Æc biÖt (®éng c¬ b­íc cì lín ) Trong thiÕt kÕ c«ng nghiÖp ngoµi yªu cÇu ®¸p øng vÒ kü thuËt, cßn ph¶i quan t©m ®Õn vÊn ®Ò kinh tÕ. ë thiÕt kÕ trªn em ®· thiÕt kÕ c¸c chi tiÕt ë møc gi¸ c«ng ty cã thÓ chÊp nhËn ®­îc §å ¸n nµy ®­îc hoµn thµnh trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n, tµi liÖu tham kh¶o cßn Ýt, c¬ së lý thuyÕt qu¸ réng nªn kh«ng thÓ tr¸nh ®­îc nh÷ng sai sãt. Tuy vËy sau rÊt nhiÒu cè g¾ng, ®«i khi t­ëng nh­ kh«ng thÓ v­ît qua nh­ng em ®· nhËn ®­îc sù gióp ®ì ch©n thµnh cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ ®Æc biÖt lµ c« gi¸o NguyÔn ThÞ Ph­¬ng Mai ®· tËn t×nh chØ b¶o trong thêi gian qua nªn em ®· c¬ b¶n hoµn thµnh ®­îc khèi l­îng ®­îc giao. Em xin tá lßng biÕt ¬n c¸c thÇy c« trong bé m«n CKCX &QH cïng c¸c b¹n bÌ trong líp ®· gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n nµy.