Thiết kế và Chế tạo Hệ Thống Điều Khiển Giám Sát Động Cơ Servo bằng PLC và HMI

Điều khiển động cơ Servo bằng PLC & HMI: Hướng dẫn thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển Servo chuyên nghiệp. Tìm hiểu các bước thực hiện chi tiết.

• Chuyên ngành: Điều khiển và Tự động hoá
• Đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển, giám sát động cơ servo bằng PLC và HMI
• Loại tài liệu: Đồ án

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. DANH MỤC BẢNG
• 2. Lý do chọn đề tài
• 3. Mục tiêu nghiên cứu
• 4. Giới hạn nghiên cứu
• 5. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 6. Đối tượng nghiên cứu
• 7. Phương pháp nghiên cứu
• 8. HỆ TRUYỀN ĐỘNG CỬA ĐỘNG CƠ SERVO
• 8.1. Khái quát chung về động cơ Servo
• 8.2. Cấu tạo và đặc tính của động cơ Servo
• 9. Bộ khuếch đại Servo
• 10. Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo
• 11. NGHIÊN CỨU CÁC DÒNG PLC CỦA MITSUBISHI
• 11.1. Giới thiệu về PLC dòng FX
• 11.2. Các đặc điểm của PLC dòng FX
• 12. THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 13. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
• 13.1. PLC Mitsubishi FX1S-20MT
• 13.2. Màn hình HMI Samkoon SK-04FE
• 13.3. Bộ động cơ Servo Mitsubishi Mr-Je-10A
• 14. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHẦN MỀM
• 14.1. Thiết kế màn hình HMI
• 14.2. Lập trình phần mềm
• 14.3. Lựa chọn phương án thiết kế bản vẽ kỹ thuật của hệ thống
• 15. CHẾ TẠO, VẬN HÀNH HỆ THỐNG
• 15.1. CHẾ TẠO HỆ THỐNG
• 15.2. Bản vẽ kỹ thuật của hệ thống
• 15.3. Thiết kế khung
• 15.4. VẬN HÀNH HỆ THỐNG
• 15.5. VIẾT CHƯƠNG TRÌNH
• 15.6. THIẾT KẾ MÀN HÌNH HMI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Điều Khiển Động Cơ Servo Bằng PLC HMI

Điều khiển chuyển động ngày càng phát triển trong tự động hóa. Hệ thống điều khiển vị trí, tốc độ, và moment chính xác cao đòi hỏi thiết bị đáp ứng nhanh, dẫn đến sự ra đời của động cơ Servo. Ngày nay, điều khiển động cơ Servo PLC & HMI được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống yêu cầu độ chính xác cao. Đề tài "Thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển, giám sát động cơ servo bằng PLC và HMI" đã chứng minh tính hiệu quả, ổn định của hệ thống trong vận hành thử nghiệm. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại những hạn chế do sai số gia công và thiếu kinh nghiệm. PLC servo control ngày càng trở nên quan trọng trong industrial automation. Nghiên cứu này dựa trên sự tham khảo tài liệu, kiến thức thực tế và trao đổi kinh nghiệm. Mục tiêu là hiểu rõ hơn về Servo motor control và HMI servo control. Hệ thống servo motor parameters ảnh hưởng lớn đến hiệu suất.

1.1. Khái niệm và ứng dụng động cơ Servo trong công nghiệp

Động cơ Servo là thiết bị điều khiển bằng chu trình kín, sử dụng tín hiệu vận tốc hoặc vị trí từ hệ thống điều khiển số. Sensor đo tốc độ hoặc vị trí là bộ phận không thể thiếu. Có ba loại động cơ Servo: AC Servo (dựa trên động cơ AC lồng sóc), DC Servo (dựa trên động cơ DC), và AC Servo không chổi than (dựa trên động cơ không đồng bộ). Servo motor control rất quan trọng để hoạt động, cần phần cứng và phần mềm hỗ trợ. Động cơ Servo kết hợp cơ khí với máy móc để cung cấp lực di chuyển. Theo tài liệu gốc, điều khiển chuyển động là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh trong ngành điều khiển và tự động hoá.

1.2. Vai trò của PLC và HMI trong hệ thống điều khiển Servo

PLC (Programmable Logic Controller) đóng vai trò trung tâm trong Servo system, điều khiển hoạt động của động cơ dựa trên chương trình được lập trình sẵn. HMI (Human Machine Interface) cung cấp giao diện trực quan để người vận hành giám sát và điều khiển hệ thống. PLC HMI integration cho phép thu thập dữ liệu, điều chỉnh thông số và can thiệp vào quá trình vận hành một cách dễ dàng. Các phần mềm như TIA Portal, FactoryTalk View, CX-Designer, GX Works hỗ trợ lập trình và thiết kế giao diện HMI. Hệ thống SCADA quản lý từ xa hiệu quả và gửi cảnh báo sự cố qua HMI.

II. Thách Thức Giải Pháp Điều Khiển Servo PLC HMI

Mặc dù điều khiển động cơ Servo PLC & HMI mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại những thách thức. Sai số trong quá trình gia công, thiếu kinh nghiệm trong thiết kế và chế tạo có thể ảnh hưởng đến độ chính xác. Việc lựa chọn và cấu hình Servo motor parameters phù hợp cũng đòi hỏi kiến thức chuyên môn. Servo troubleshooting và servo calibration là những công việc quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Một giải pháp hiệu quả là sử dụng closed-loop control và PID control để giảm thiểu sai số. Motion control design cần được thực hiện cẩn thận để đạt được hiệu suất tối ưu.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác điều khiển Servo

Độ chính xác của hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Servo motor parameters như độ phân giải encoder, quán tính, và moment xoắn có ảnh hưởng trực tiếp. Sai số trong quá trình gia công cơ khí, độ trễ của hệ thống, và nhiễu điện cũng có thể làm giảm độ chính xác. Ngoài ra, chất lượng của PLC programming for servo và HMI programming for servo cũng đóng vai trò quan trọng. Cần lựa chọn encoders và các thiết bị phản hồi có độ chính xác cao để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Servo calibration định kỳ là cần thiết để duy trì độ chính xác.

2.2. Các phương pháp khắc phục sai số và tăng độ ổn định

Closed-loop control là một phương pháp hiệu quả để giảm thiểu sai số trong hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI. Sử dụng PID control giúp điều chỉnh các thông số để đạt được đáp ứng nhanh và ổn định. Servo drive cần được cấu hình đúng cách để phù hợp với đặc tính của động cơ. Motion controller chuyên dụng có thể được sử dụng để thực hiện các thuật toán điều khiển phức tạp. Quan trọng là cần thực hiện servo troubleshooting để tìm và khắc phục các lỗi trong hệ thống. Các thương hiệu PLC phổ biến như Siemens PLC, Allen Bradley PLC, Omron PLC, Mitsubishi PLC, Delta PLC, Schneider Electric PLC cung cấp các công cụ hỗ trợ advanced motion control.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Servo PLC HMI

Thiết kế hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức về điện tử, cơ khí và lập trình. Bước đầu tiên là lựa chọn PLC và HMI phù hợp với yêu cầu của ứng dụng. Tiếp theo là lựa chọn servo drive và động cơ có thông số kỹ thuật đáp ứng được yêu cầu về tốc độ, moment xoắn và độ chính xác. Motor sizing là một bước quan trọng để đảm bảo động cơ có đủ công suất. Sau khi lựa chọn các thành phần, cần thiết kế mạch điện và lập trình PLC ladder logic và HMI design. EPLAN và CAD là những công cụ hữu ích cho control panel design.

3.1. Lựa chọn PLC HMI và động cơ Servo phù hợp

Việc lựa chọn PLC, HMI và động cơ Servo phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất của hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI. Cần xem xét các yếu tố như số lượng đầu vào/đầu ra, tốc độ xử lý, khả năng giao tiếp, và tính năng đặc biệt. Động cơ Servo cần có moment xoắn, tốc độ và độ phân giải phù hợp với yêu cầu của ứng dụng. Các thương hiệu PLC phổ biến như Siemens PLC, Allen Bradley PLC, Omron PLC, Mitsubishi PLC, Delta PLC, Schneider Electric PLC cung cấp nhiều lựa chọn phù hợp với các ứng dụng khác nhau. HMI design best practices cần được tuân thủ để tạo ra giao diện thân thiện và dễ sử dụng.

3.2. Thiết kế mạch điện và lập trình PLC HMI

Thiết kế mạch điện cần đảm bảo kết nối chính xác giữa PLC, HMI, servo drive và động cơ. PLC ladder logic cần được lập trình cẩn thận để thực hiện các chức năng điều khiển mong muốn. HMI programming for servo cần tạo ra giao diện trực quan để người vận hành giám sát và điều khiển hệ thống. Các phần mềm như TIA Portal, FactoryTalk View, CX-Designer, GX Works hỗ trợ lập trình và thiết kế giao diện HMI. Cần thực hiện kiểm tra và mô phỏng để đảm bảo hệ thống hoạt động đúng trước khi triển khai thực tế.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Hệ Thống Điều Khiển Servo PLC HMI

Hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Trong ngành robotics, nó được sử dụng để điều khiển các khớp của robot, đảm bảo độ chính xác và tốc độ cao. Trong CNC machines, nó được sử dụng để điều khiển vị trí của dao cắt, tạo ra các sản phẩm với độ chính xác cao. Trong packaging machines và material handling, nó được sử dụng để điều khiển tốc độ và vị trí của các bộ phận, đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy. Các automation projects sử dụng hệ thống này để tăng năng suất và giảm chi phí.

4.1. Ứng dụng trong Robotics và CNC Machines

Trong robotics, hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI được sử dụng để điều khiển các khớp của robot, cho phép robot thực hiện các nhiệm vụ phức tạp với độ chính xác cao. Advanced motion control là yếu tố quan trọng trong các ứng dụng này. Trong CNC machines, hệ thống này được sử dụng để điều khiển vị trí của dao cắt, tạo ra các sản phẩm với dung sai chặt chẽ. Torque control, position control, và velocity control là những chức năng quan trọng trong các ứng dụng này.

4.2. Ứng dụng trong Packaging Machines và Material Handling

Trong packaging machines, hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI được sử dụng để điều khiển tốc độ và vị trí của các bộ phận, đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy. Trong material handling, hệ thống này được sử dụng để điều khiển các băng tải, robot gắp, và các thiết bị khác, giúp tự động hóa quá trình vận chuyển và lưu trữ vật liệu. Automation system design cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

V. Chế Tạo Vận Hành Hệ Thống Điều Khiển Servo Thực Tế

Quá trình chế tạo hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI thực tế bao gồm thiết kế cơ khí, lắp ráp linh kiện, kết nối điện và lập trình. Control panel design cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính thẩm mỹ và dễ bảo trì. Sau khi chế tạo, cần thực hiện kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo hệ thống hoạt động đúng. Servo troubleshooting là một kỹ năng quan trọng để khắc phục các sự cố. Sau khi hệ thống hoạt động ổn định, cần thực hiện bảo trì định kỳ để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất.

5.1. Thiết kế cơ khí và lắp ráp linh kiện

Thiết kế cơ khí cần đảm bảo độ vững chắc và chính xác của hệ thống. Các linh kiện như PLC, HMI, servo drive, và động cơ cần được lắp ráp đúng vị trí và kết nối chắc chắn. Control panel design cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính thẩm mỹ và dễ bảo trì. Cần sử dụng các công cụ như CAD để thiết kế và mô phỏng hệ thống.

5.2. Kiểm tra hiệu chỉnh và bảo trì hệ thống

Sau khi chế tạo, cần thực hiện kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo hệ thống hoạt động đúng. Servo calibration là một bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác. Servo troubleshooting là một kỹ năng quan trọng để khắc phục các sự cố. Sau khi hệ thống hoạt động ổn định, cần thực hiện bảo trì định kỳ để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Điều Khiển Servo

Hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa công nghiệp. Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này tiếp tục mang lại những cải tiến về hiệu suất, độ chính xác và tính linh hoạt. Trong tương lai, chúng ta có thể kỳ vọng vào sự phát triển của các thuật toán điều khiển thông minh, tích hợp trí tuệ nhân tạo và Internet of Things (IoT) vào hệ thống Servo motor control. Các automation engineer và PLC programmer cần liên tục cập nhật kiến thức để đáp ứng nhu cầu của thị trường.

6.1. Tổng kết các kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu đã chứng minh tính hiệu quả của hệ thống điều khiển động cơ Servo PLC & HMI trong việc điều khiển vị trí, tốc độ và moment xoắn của động cơ Servo. Các ứng dụng thực tế trong robotics, CNC machines, packaging machines, và material handling cho thấy tiềm năng to lớn của công nghệ này. Các automation projects sử dụng hệ thống này để tăng năng suất và giảm chi phí.

6.2. Hướng phát triển và tiềm năng ứng dụng trong tương lai

Trong tương lai, chúng ta có thể kỳ vọng vào sự phát triển của các thuật toán điều khiển thông minh, tích hợp trí tuệ nhân tạo và Internet of Things (IoT) vào hệ thống Servo motor control. Các hệ thống servo programming sẽ trở nên dễ dàng và linh hoạt hơn. Các automation engineer và PLC programmer cần liên tục cập nhật kiến thức để đáp ứng nhu cầu của thị trường. Motion control design sẽ trở nên quan trọng hơn trong việc tạo ra các hệ thống tự động hóa hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI NÓI ĐẦU Điều khiển chuyển động là một trong những lĩnh vực đa dạng và phát triển nhanh trong ngành điều khiển và tự động hoá. Trong những hệ thống điều khiển vị trí, tốc độ và moment yêu cầu sự chính xác cao rất cần đến một thiết bị đáp ứng. Đây là thách thức và các nhà khoa học, nhà sản xuất đã chế tạo ra một loại động cơ thể làm được nhiệm vụ này đó là động cơ servo. Ngày nay hệ thống điều khiển động cơ servo được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống, các máy yêu cầu sự chính xác cao.

Xuất phát từ điều đó, được sự giúp đỡ, định hướng của các giảng viên trong bộ môn, chúng em đã chọn và thực hiện đề tài “Thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển, giám sát động cơ servo bằng PLC và HMI”. Qua quá trình vận hành thử nghiệm nhóm cho thấy hệ thống hoạt động chính xác, ổn định, đáp ứng yêu cầu đặt ra ban đầu. Mặc dù vậy, vẫn còn tồn tại một số hạn chế như quá trình gia công sai số nên thiếu chính xác cho việc lắp ráp, do còn thiếu nhiều kinh nghiệm nên lúc thiết kế, chế tạo có nhiều vị trí khó căn chỉnh. Ngoài ra, trong quá trình tiến hành viết báo cáo, chúng em đã tham khảo một số tài liệu, tìm hiểu kiến thức thực tế và trao đổi kiến thức với bạn cùng nhóm.

Vì thời gian nghiên cứu và điều kiện thực hiện cò hạn chế nên chắc chắn không tránh được các sai sót, em mong được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của thầy cô cho đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của giảng viên đã giúp đỡ em rất nhiều để em hoàn thành được đồ án này. 1 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 2 DANH MỤC BẢNG.

Lý do chọn đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Giới hạn nghiên cứu. Nhiệm vụ nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. HỆ TRUYỀN ĐỘNG CỬA ĐỘNG CƠ SERVO. Khái quát chung về động cơ Servo.

Cấu tạo và đặc tính của động cơ Servo[3]. Bộ khuếch đại Servo [5]. Nguyên lý hoạt động của động cơ Servo. NGHIÊN CỨU CÁC DÒNG PLC CỦA MITSUBISHI.

Giới thiệu về PLC dòng FX. Các đặc điểm của PLC dòng FX. THIẾT KẾ HỆ THỐNG. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHẦN CỨNG.

PLC Mitsubishi FX1S-20MT. Màn hình HMI Samkoon SK-04FE. Bộ động cơ Servo Mitsubishi Mr-Je-10A[6]. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ PHẦN MỀM.

Thiết kế màn hình HMI. Lập trình phần mềm. Lựa chọn phương án thiết kế bản vẽ kỹ thuật của hệ thống. CHẾ TẠO, VẬN HÀNH HỆ THỐNG.

CHẾ TẠO HỆ THỐNG. Bản vẽ kỹ thuật của hệ thống. Thiết kế khung. VẬN HÀNH HỆ THỐNG.

VIẾT CHƯƠNG TRÌNH. THIẾT KẾ MÀN HÌNH HMI. 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 56 3 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.

Bộ điều khiển và động cơ Servo. Khái quát về hệ AC Servo. Bộ điều khiển gửi các lệnh tới bộ khuếch đại servo. Bộ khếch đại servo sẽ truyền lệnh tới động cơ servo.

Động cơ servo gửi phản hồi tín hiệu về bộ khuếch đại. Cơ cấu định vị điều khiển bởi Servo motor. Cơ cấu chuyển động định hướng tịnh tiến và quay. Cơ cấu chuyển động tiến lùi và tới.

Động cơ AC Servo. Cấu tạo của động cơ AC Servo. Thành phần của bộ mã hóa. Động cơ HF-KN13.

Sơ đồ khối chức năng của Servo. Cấu hình chân CN1, CN2 của các đầu nối. Sơ đồ khối của hệ thống. PLC Mitsubishi FX1S-20MT.

Màn hình HMI Samkoon SK-043FE. Bộ động cơ Servo Mitsubishi Mr-Je-10a. Tạo Screen trên HMI. Phần mềm PLC Mitsubishi GX Developer.

Bản vẽ kỹ thuật. Tiến hành hàn khung cho hệ thống. Hoàn thành khung cho hệ thống. Sơ đồ đấu nối mạch điện.

Chương trình điều khiển động cơ chạy tiến, lùi. Chương trình hiển thị giá trị vị trí và vận tốc. Chương trình chạy tới các điểm. Chương trình hiển thị vị trí và vận tốc hiện tại.

Chương trình điều khiển động cơ chạy về gốc. Cài đặt vị trí tới điểm 1. Cài đặt vị trí tới điểm 2. Cài đặt vị trí tới điểm 3.

Phầm mềm lập trình GX Developer. Tạo thuộc tính nút START. Giao diện chính của hệ thống. Mô hình hoàn thiện sản phẩm.

54 5 DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Ứng dụng của động cơ Servo. Lệnh Load, Load Inverse. Tổng hợp linh kiện của hệ thống điều khiển giám sát Servo bằng PLC + HMI.

Lý do chọn đề tài Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ trên tất cả các lĩnh vực thì các sản phẩm ngày càng phải có yêu cầu cao hơn về chất lượng sản phẩm, mức độ tự động hóa sản xuất và đặc biệt là độ chính xác gia công về hình dáng hình học. Sự phát triển của nền công nghiêp robot hiện đại cũng gắn liền với việc điều khiển chuyển động và là tiền đề cho phát triển nền công nghiệp.Với hệ thống SCADA, khả năng quản lý từ xa toàn bộ hệ thống và các thiết bị tự động trong hệ thống trở nên rất hiệu quả. Khi có sự cố ở bất kì phân đoạn nào hệ thống sẽ tự động phân tích và gửi về, người vận hành sẽ nhận tín hiệu thông báo qua giao diện người máy (Human MachineInterface, HMI) của các phần mềm điều khiển chuyên dụng như Wincc hay Wincc-Flexible. Người vận hành chỉ cần ngồi tại bàn điều khiển trung tâm, theo dõi và giám sát toàn bộ hệ thống thay vì phải chạy xuống tận chỗ để kiểm tra khi có sự cố xảy ra trong hệ thống.

Nhận thấy được sự tiện lợi và hiệu quả của hệ thống điều khiển servo trong quá trình sản xuất cũng như nhu cầu của xã hội về lĩnh vực này, tôi đã thực hiện đề tài “Thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển, giám sát động cơ servo bằng PLC và HMI” để hiểu rõ hơn về bản chất của điều khiển tốc độ và moment, hiểu được quy trình điều khiển một hệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đặt ra với đề tài “Thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển, giám sát động cơ servo bằng PLC và HMI” là cần nắm vững, hiểu rõ cách thức hoạt động điều khiển của AC-Servo, hiểu rõ được driver điều khiển động cơ, cách thức điều khiển từ PLC qua HMI. Từ mô hình thực tế này tạo giao diện, xây dựng các thuật toán điều khiển và lập trình cho bộ động cơ. Giới hạn nghiên cứu - Vì lý do kinh tế và điều kiện khách quan, đề tài chỉ dừng lại ở việc làm mô hình điều khiển đơn giản để mô tả hoạt động cơ bản của hệ thống servo.

- Điều khiển tốc độ và moment trên một mô hình nhỏ gồm: PLC FX1S-20MT của Mitsubishi, motor servo của Mitsubishi. - Điều khiển bằng phần mềm GX Developer 8. - Tạo giao diện trên HMI để điều khiển bằng phần mềm SKTOOL 6. Nhiệm vụ nghiên cứu Để hoàn thành được mục tiêu đề ra, những nhiệm vụ được đặt ra như sau: - Tham khảo tài liệu, tìm hiểu về những lĩnh vực có liên quan đến điều khiển tốc độ và moment của động cơ AC-Servo.

- Tìm hiểu về PLC FX1S đấu nối phần cứng và cách thức lập trình, cách thức sử dụng GX Developer 8.9 và cách tạo giao diện HMI cho một chương trình ứng dụng. - Tìm hiểu cách kết nối giữa PLC FX1S và bộ động cơ AC-Servo, cách thức điều khiển tốc độ và moment của bộ động cơ AC-Servo bằng PLC qua HMI. - Nghiên cứu và phân tích các công trình liên hệ. Đối tượng nghiên cứu - PLC FX1S-20MT của Mitsubishi, motor servo của Mitsubishi.

- Chương trình điều khiển bằng phần mềm GX Developer 8. - Thiết lập giao tiếp HMI bằng phần mềm SKTOOL 6. - Tạo giao diện điều khiển và giám sát bằng HMI. Phương pháp nghiên cứu - Tham khảo, tra cứu thông tin từ các tài liệu khoa học.

- Tìm hiểu hệ thống điều khiển trong các máy gia công cơ khí. - Làm mô hình. - Lập trình và mô phỏng trên máy tính. - Kiểm tra và chạy thử tại các phòng thiết bị của nhà trường.

HỆ TRUYỀN ĐỘNG CỬA ĐỘNG CƠ SERVO 1. Khái quát chung về động cơ Servo Động cơ Servo là thiết bị được điều khiển bằng chu trình kín. Từ tín hiệu vận tốc hoặc vị trí, hệ thống điều khiển số sẽ điều khiển hoạt động của một động cơ Servo. Với lý do nêu trên sensor đo tốc độ hoặc vị trí là các bộ phận cần thiết phải tích hợp cho động cơ Servo.

Đặc tính vận hành của một động cơ Servo phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính từ và phương pháp điều khiển động cơ Servo. Có 3 loại động cơ Servo được sử dụng hiện nay đó là động cơ AC Servo dựa trên nền tảng động cơ AC lồng sóc; động cơ DC Servo dựa trên nền tảng động cơ DC và động cơ AC Servo không chổi than dựa trên nền tảng động cơ không đồng bộ. Động cơ servo là thành phần quan trọng của hệ thống điều khiển chuyển động. Để hoạt động được, chúng ta phải nối động cơ Servo với các phần cứng, phần mềm hỗ trợ điều khiển chuyển động.

Động cơ servo được kết hợp cơ khí với các thiết bị máy móc khác để cung cấp lực di chuyển các thiết bị này theo yêu cầu của ứng dụng. Trong đề tài 8 này chúng ta sẽ cùng khám phá công nghệ để vận hành động cơ servo, bộ điều khiển động cơ servo và các phương pháp phản hồi để đạt được hoạt động như mong muốn (Hình 1. Bộ điều khiển và động cơ Servo 1. Cấu hình hệ AC Servo Thông thường hệ AC Servo (Hình 1.2) chủ yếu được cấu hình bởi 3 thành phần sau: - Bộ khuếch đại Servo: là bộ điều khiển có chức năng cung cấp đủ năng lượng cho động cơ theo đúng cách, đúng thời điểm.

- Động cơ Servo: là thiết bị dò và dẫn động. - Bộ điều khiển để phát đi các lệnh điều khiển thông thường là PLC hoặc bộ điều khiển chuyển động chuyên dụng sẽ chạy chương trình điều khiển để thực hiện đúng theo yêu cầu kỹ thuật của ứng dụng. Khái quát về hệ AC Servo Hình 1. Bộ điều khiển gửi các lệnh tới bộ khuếch đại servo Sau khi nhận được lệnh bộ khếch đại servo sẽ truyền lệnh tới động cơ Servo (Hình 1.4), sau đó nó sẽ phát ra lực dẫn động theo lệnh đó.