Bài giảng Đo lường và tự động hóa - Chương 3: Giới thiệu tự động hóa và kỹ thuật điều khiển

PH ẦN 2: T Ự ĐỘNG HÓA VÀ K Ỹ THU ẬT ĐIỀU KHI ỂN Ch ươ ng 3: GI ỚI THI ỆU T Ự ĐỘNG HÓA VÀ K Ỹ THU ẬT ĐIỀU KHI ỂN Ch ươ ng 4: ĐO L ƯỜNG TRONG H Ệ TH ỐNG T Ự ĐỘNG HÓA Ch ươ ng 5: ĐIỀU KHI ỂN S Ố Ch ươ ng 6: NGƯỜI MÁY CÔNG NGHI ỆP Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.2 Ch ức n ăng c ủa một h ệ th ống t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.3 Các c ấp độ t ự độ ng hóa Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng Hệ th ống tự độ ng hóa gồm 3 yếu tố cơ bản:
Năng lượ ng
Ch ươ ng trình
Hệ th ống điều khi ển Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.1.2 Năng lượ ng th ực hi ện quá trình sản xu ất tự độ ng hóa  Năng lượ ng điện:
Sử dụng rộng rãi nh ất.
Dễ dàng chuy ển thành các dạng năng lượ ng khác Cơ học; khí nén; th ủy lực; ánh sáng ; âm học
Truy ền tín hi ệu; xử lý thông tin; lưu tr ữ dữ li ệu và truy ền thông tin
Kh ả năng tích tr ữ đượ c.  Năng lượ ng mặt tr ời, hóa th ạch, nướ c, gió. Ch ươ ng 3: GI ỚI THI ỆU T Ự ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THU ẬT ĐIỀU KHI ỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.1.2 Năng lượ ng th ực hi ện quá trình tự độ ng hóa a) Năng lượ ng th ực hi ện quá trình gia công sản ph ẩm 5 Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.1.2 Năng lượ ng th ực hi ện quá trình tự độ ng hóa b) Năng lượ ng th ực hi ện quá trình tự độ ng hóa
Bộ xử lý, điều khi ển
Tín hi ệu điều khi ển
Nh ận dữ li ệu và xử lý thông tin Ch ươ ng 3: GI ỚI THI ỆU T Ự ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THU ẬT ĐIỀU KHI ỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.1.2 Năng lượ ng th ực hi ện quá trình tự độ ng hóa b) Năng lượ ng th ực hi ện quá trình tự độ ng hóa Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 2.3.2 Ch ươ ng trình điều khi ển Ch ươ ng trình làm vi ệc theo chu kỳ 8 Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.1.3 Hệ th ống điều khi ển Hình : H ệ th ống điều khi ển vòng h ở Hình : H ệ th ống điều khi ển vòng kín (ph ản h ồi) Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.1 Các ph ần t ử c ơ b ản c ủa h ệ th ống s ản xu ất t ự độ ng 3.1.3 Hệ th ống điều khi ển Hình : H ệ th ống điều khi ển v ị trí Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.1 Ki ểm soát an toàn Mục đích:
Bảo vệ cho ng ườ i vận hành
Bảo vệ thi ết bị, dây chuy ền sản xu ất Đáp ứng của hệ th ống khi có sự bất an toàn :
Dừng hệ th ống.
Âm thanh cảnh báo.
Gi ảm tốc độ dây chuy ền.
Ph ục hồi Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.1 Ki ểm soát an toàn Th ực hi ện:
Công tắc hành trình
Bảo vệ thi ết bị, dây chuy ền sản xu ất
Cảm quang
Dò tìm khói
Cảm bi ến áp su ất
Hệ th ống giám sát bằng hình ảnh Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.2 Ch ẩn đoán hư hỏng và bảo dưỡ ng
Giám sát tình tr ạng
Ch ẩn đoán hư hỏng
Th ực hi ện quy trình bảo dưỡ ng hi ệu ch ỉnh Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.2 Dò tìm lỗi và ph ục hồi Dò lỗi hệ th ống: -Hư hỏng ng ẫu nhiên -Hư hỏng hệ th ống - Sự khác th ườ ng Ví dụ: Dò lỗi hệ th ống trong tế bào sản xu ất tự độ ng 14 Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.3 Dò tìm lỗi và ph ục hồi Dò lỗi hệ th ống: Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.3 Dò tìm lỗi và ph ục hồi Ph ục hồi hệ th ống: Kế ho ạch và quy trình ph ục hồi hệ th ống cần cụ th ể cho mỗi hư hỏng. Một số cách hi ệu ch ỉnh hệ th ống khi có hư hỏng xảy ra:
Hi ệu ch ỉnh tại cu ối chu kỳ sản xu ất
Hi ệu ch ỉnh trong quá trình sản xu ất
Dừng hệ th ống và hi ệu ch ỉnh kh ẩn cấp
Dừng quy trình và hi ệu ch ỉnh dứt điểm Ví dụ: Hi ệu ch ỉnh hư hỏng của tế bào sản xu ất tự độ ng 16 Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.2 Các ch ức n ăng c ủa t ự độ ng hóa hi ện đạ i 3.2.3 Dò tìm lỗi và ph ục hồi Ph ục hồi hệ th ống: 17 Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.3 Các mức độ t ự độ ng hóa Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.3 Các mức độ t ự độ ng hóa 1. Bộ ph ận ch ức năng (device level)
Mức tự độ ng hóa th ấp nh ất trong hệ th ống cấp bậc tự độ ng hóa.
Các bộ ph ận: cảm bi ến, cơ cấu ch ấp hành, tập hợp lại thành cụm ch ức năng trong thi ết bị gia công.
Cụm ch ức năng điều khi ển một tr ục của máy CNC hay điều khi ển một kh ớp nối của ng ườ i máy công nghi ệp. Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.3 Các mức độ t ự độ ng hóa 2. Thi ết bị gia công (Machine level)
Tập hợp các cụm ch ức năng thành một thi ết bị gia công độ c lập.
Thi ết bị có nhi ệm vụ th ực hi ện trình tự của ch ươ ng trình điều khi ển và giám sát quá trình th ực hi ện theo từng bướ c.
Ng ườ i máy công nghi ệp; băng tải; thi ết bị vận chuy ển đượ c dẫn hướ ng tự độ ng. Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.3 Các mức độ t ự độ ng hóa 3. Dây chuy ền sản xu ất (Cell or system level)
Ho ạt độ ng dướ i sự điều ph ối của nhà máy sản xu ất.
Gồm tập hợp các thi ết bị; tr ạm gia công; máy tính; các hệ th ống cấp li ệu, cấp phôi và các thi ết bị khác phù hợp với quy trình sản xu ất.
Có nhi ệm vụ tập hợp và sắp xếp các thi ết bị gia công, hệ th ống cấp li ệu phù hợp; thu nh ận và đánh giá dữ li ệu ki ểm tra sản ph ẩm. Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.3 Các mức độ t ự độ ng hóa 4. Nhà máy (plant level)
Ho ạt độ ng dướ i sự điều ph ối của công ty và th ực hi ện tri ển khai kế ho ạch sản xu ất.
Nhi ệm vụ cụ th ể gồm: tri ển khai đơ n đặ t hàng; lập kế ho ạch gia công ; lập đơ n mua nguyên li ệu; ho ạch đị nh nhu cầu nguyên vật li ệu; qu ản lý vận hành xưở ng sản xu ất; qu ản lý ch ất lượ ng. Chương 3: GIỚI THIỆU TỰ ĐỘNG HÓA VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN 3.3 Các mức độ t ự độ ng hóa 5. Công ty (Enterprise level)
Mức tự độ ng hóa cao nh ất.
Mức độ này bao gồm tất cả các nhi ệm vụ để qu ản lý công ty: ti ếp th ị; bán hàng; kế toán; thi ết kế; nghiên cứu; kế ho ạch tổng hợp; ch ươ ng trình sản xu ất.