Đồ Án HCMUTE: Mô Hình Flying Shear Điều Khiển Đồng Bộ Với Mạng SSCNET III

• Tác giả: Trần Thanh Tùng
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Hoàng Lâm
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện – Điện Tử
• Đề tài: Mô Hình Flying Shear – Điều Khiển Đồng Bộ Sử Dụng Mạng SSCNET III
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
• PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Tính cấp thiết
• 1.3. Lý do chọn đề tài
• 1.4. Nội dung nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Đối tượng nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Giới thiệu về servo
• 2.2. Phân loại động cơ servo
• 2.3. Ứng dụng của động cơ servo
• 2.4. Khái niệm về Encoder
• 2.5. Phân loại Encoder
• 3. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ GIỚI THIỆU MÔ HÌNH
• 3.1. Thiết kế phần cơ khí
• 3.2. Mặt bích đỡ trục xoay
• 3.3. Đế tổng để gắn phần cơ khí
• 3.4. Dựng mô hình 3D
• 3.5. Thiết kế mạch điều khiển
• 3.5.1. Mạch động lực
• 3.5.2. Mạch kết nối servo
• 3.5.3. Mạch điều khiển
• 3.6. Thiết bị sử dụng
• 3.7. Giới thiệu mô hình đã hoàn thành
• 3.8. Hệ thống phần cơ khí
• 3.9. Hệ thống phần điện
• 3.10. Màn hình HMI
• 4. CHƯƠNG IV: BÀI TOÁN FLYING SHEAR VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
• 4.1. Bài toán Flying shear
• 4.2. Hệ thống Flying shear trong thực tế
• 4.3. Giải pháp thực hiện bài toán Flying shear
• 4.4. Phương pháp thực hiện
• 4.5. Các thiết lập cho motion CPU và servo parameter trên phần mềm MT Developer2
• 4.6. Chương trình motion SFC chính
• 5. VẬN HÀNH HỆ THỐNG, ĐƯA KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG ĐI TƯƠNG LAI
• 5.1. Vận hành hệ thống
• 5.2. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về mô hình Flying Shear

Mô hình Flying Shear là một trong những ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp, đặc biệt trong lĩnh vực cắt kim loại và chế biến vật liệu. Hệ thống này cho phép thực hiện các thao tác cắt mà không cần dừng nguyên liệu, giúp tăng hiệu suất sản xuất. Flying Shear hoạt động bằng cách đồng bộ hóa tốc độ của trục cấp liệu với tốc độ cắt, đảm bảo rằng quá trình cắt diễn ra liên tục và hiệu quả. Việc sử dụng Mạng SSCNET III trong điều khiển đồng bộ giúp cải thiện độ chính xác và tốc độ phản hồi của hệ thống. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp hiện đại, nơi yêu cầu về độ chính xác và tốc độ ngày càng cao.

1.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Flying Shear

Nguyên lý hoạt động của hệ thống Flying Shear dựa trên việc sử dụng động cơ servo để điều khiển các cơ cấu cắt. Động cơ servo cung cấp khả năng điều chỉnh chính xác vị trí và tốc độ, cho phép hệ thống thực hiện các thao tác cắt một cách linh hoạt. Hệ thống sử dụng cảm biến để theo dõi vị trí của vật liệu và điều chỉnh tốc độ cắt cho phù hợp. Việc này không chỉ giúp tăng hiệu suất mà còn giảm thiểu lãng phí nguyên liệu. Hệ thống điều khiển đồng bộ đảm bảo rằng tất cả các động cơ hoạt động cùng một lúc, tạo ra sự đồng nhất trong quá trình sản xuất.

II. Thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển

Thiết kế hệ thống điều khiển cho mô hình Flying Shear bao gồm việc lựa chọn các thiết bị phù hợp và lập trình các chương trình điều khiển. Sử dụng motion CPU Q172DS của Mitsubishi, hệ thống có khả năng điều khiển đồng thời nhiều động cơ servo thông qua Mạng SSCNET III. Việc lập trình được thực hiện bằng phần mềm MT Developer 2, cho phép người dùng thiết lập các thông số và điều chỉnh các tham số hoạt động của động cơ. Hệ thống cũng được trang bị màn hình HMI GOT1000 để người dùng có thể theo dõi và điều khiển quá trình hoạt động một cách trực quan.

2.1. Lập trình điều khiển cho động cơ servo

Lập trình điều khiển cho động cơ servo là một phần quan trọng trong việc phát triển mô hình Flying Shear. Các chương trình điều khiển được viết bằng ngôn ngữ lập trình SFC (Sequential Function Chart), cho phép thiết lập các quy trình hoạt động một cách tuần tự và logic. Việc này giúp đảm bảo rằng các động cơ hoạt động đồng bộ và chính xác. Các thông số như tốc độ, vị trí và thời gian phản hồi được điều chỉnh để phù hợp với yêu cầu của quá trình sản xuất. Sự linh hoạt trong lập trình cũng cho phép người dùng dễ dàng thay đổi các tham số để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn của mô hình

Mô hình Flying Shear không chỉ có giá trị trong việc cải thiện hiệu suất sản xuất mà còn mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Trong ngành công nghiệp chế biến kim loại, hệ thống này giúp giảm thiểu thời gian dừng máy và tăng năng suất. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ tự động hóa trong mô hình cũng góp phần vào cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, nơi mà các hệ thống sản xuất thông minh ngày càng trở nên phổ biến. Hệ thống điều khiển đồng bộ giúp nâng cao độ chính xác và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất, từ đó tạo ra sản phẩm chất lượng cao hơn.

3.1. Tác động đến ngành công nghiệp

Mô hình Flying Shear có tác động lớn đến ngành công nghiệp, đặc biệt trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất. Việc áp dụng công nghệ servo và Mạng SSCNET III giúp các nhà máy cải thiện hiệu suất và giảm chi phí sản xuất. Hệ thống này không chỉ giúp tăng tốc độ sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường. Sự phát triển của các hệ thống tự động hóa như Flying Shear là một bước tiến quan trọng trong việc hiện đại hóa ngành công nghiệp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.