Mô phỏng FX-Training: Băng tải

Phần mềm FX-training của Mitsubishi được giới thiệu là một công cụ hướng dẫn lập trình PLC thân thiện với người dùng, đặc biệt hữu ích cho người mới bắt đầu. Giao diện phần mềm được đánh giá là đẹp và dễ sử dụng. Phần mềm cung cấp các bài tập thực hành với mức độ khó tăng dần, mỗi bài tập đều có mô hình sẵn, giúp người học tập trung vào việc lập trình và chạy thử chương trình. Cấu trúc phần mềm bao gồm khu vực mô phỏng 3 chiều, vùng soạn thảo chương trình thang (ladder) và bảng vận hành. Để bắt đầu lập trình, người dùng cần kích hoạt vùng soạn thảo ladder hoặc nhấn nút [Edit ladder] trên bộ điều khiển từ xa, lúc này thanh tiêu đề sẽ chuyển sang màu xanh. Ngược lại, khi thanh tiêu đề và thanh menu màu xám, việc viết chương trình sẽ không thể thực hiện được. Phần mô tả giao diện nhấn mạnh tính trực quan và dễ sử dụng, phù hợp cho mục đích đào tạo và thực hành.

Phần này giải thích về các thành phần và ký hiệu được sử dụng trong phần mềm FX-training để lập trình PLC. Bộ điều khiển, bao gồm các bộ chuyển đổi và tín hiệu đèn, được kết nối với PLC thông qua các ký hiệu X, Y, M, T, C, mỗi ký hiệu đại diện cho một hàm chức năng cụ thể và có kèm dãy số xác định địa chỉ. Các rơle phụ (rơle nội bộ), ký hiệu là “M”, được sử dụng để hỗ trợ việc điều khiển đồng thời nhiều ngõ ra. Thiết bị định thời gian được ký hiệu là “T”, bắt đầu từ T0. Mô tả chi tiết về cách thức hoạt động của các thành phần này trong môi trường mô phỏng giúp người dùng hiểu rõ hơn về cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống PLC.

Phần này hướng dẫn cách tạo tiếp điểm và cuộn dây trong phần mềm FX-training, tương tự như lập trình PLC FX. Tất cả các thiết bị địa chỉ INPUT và OUTPUT được kết nối với PLC. Sự hoạt động của từng thiết bị được điều khiển bởi sự kết nối các thiết bị trong chương trình ladder. Quá trình kết nối này chính là lập trình PLC. Ngoài ra, phần này giải thích về việc tạo các cuộn dây song song để điều khiển một đầu ra dựa trên nhiều điều kiện nhập vào, cũng như khái niệm tiếp điểm thường đóng (NC) và cách thức hoạt động của cuộn dây. Việc sử dụng rơle phụ được đề cập đến như một phương pháp hiệu quả để tránh sự phức tạp trong lập trình, đặc biệt trong trường hợp có nhiều điều kiện nhập vào tương tự nhau. Mô tả chi tiết về các bước lập trình giúp người dùng hiểu rõ hơn về quy trình và kỹ thuật lập trình PLC cơ bản.

Phần này trình bày các kỹ thuật lập trình PLC nâng cao, bao gồm tiếp điểm duy trì của ngõ ra, thường được sử dụng trong lập trình PLC để giữ trạng thái ON của ngõ ra cho đến khi cuộn dây bị hở mạch. Kỹ thuật ưu tiên ngõ vào được giải thích thông qua chương trình cài đặt khóa chéo, giúp tránh xung đột khi nhiều ngõ vào tác động đồng thời. Cuối cùng, phần này đề cập đến khái niệm cạnh xung ngõ vào và cách sử dụng nó trong lập trình PLC để điều khiển thiết bị đầu ra chỉ khi nhận được cạnh xung, đặc biệt hữu ích trong trường hợp không có tiếp điểm tự giữ. Các ví dụ minh họa được sử dụng để làm rõ các khái niệm này, giúp người dùng hiểu rõ hơn về ứng dụng của các kỹ thuật lập trình nâng cao trong thực tế.

Đoạn văn mô tả vai trò quan trọng của băng tải trong việc vận chuyển vật liệu và sản phẩm, đặc biệt hữu ích cho việc vận chuyển liên tục các sản phẩm nặng hoặc cồng kềnh. Nó nhấn mạnh hiệu quả và tốc độ của băng tải trong xử lý vật liệu và đóng gói. Tiếp theo, tài liệu giới thiệu nhiều loại băng tải khác nhau, đáp ứng nhu cầu của nhiều ngành công nghiệp: băng tải con lăn tự do (lý tưởng cho việc thiết lập đường dẫn cố định hoặc tạm thời, vận chuyển và sắp xếp vật liệu trong kho bãi), băng tải con lăn truyền động (thích hợp khi cần đưa sản phẩm lên hệ thống băng tải, vận chuyển tự động hoặc tích lũy sản phẩm), băng tải con lăn lineshaft (có khả năng tích lũy sản phẩm với áp lực trả ngược nhỏ nhất, vận hành êm và dễ bảo trì), băng tải dây băng (belt conveyor - rất linh hoạt và ít tốn kém, phù hợp với nhiều loại sản phẩm và tình huống), gàu tải và vít tải (vận chuyển vật liệu rời liên tục), băng tải xích (thường dùng để di chuyển pallet), và băng tải topchain (thường dùng trong ngành đóng chai nhưng cũng có ứng dụng trong nhiều ngành khác). Mỗi loại được mô tả ngắn gọn về đặc điểm, ưu điểm và ứng dụng phù hợp.

Phần này nhấn mạnh vai trò quan trọng của cảm biến trong điều khiển tự động các dây chuyền sản xuất. Cảm biến phản ánh trạng thái thực tế của hệ thống và đảm bảo hoạt động đúng quy trình công nghệ. Tài liệu đề cập đến sự phát triển của cảm biến với nhiều tính năng thông minh, khả năng kết nối truyền thông trong giám sát và điều khiển. Một số loại cảm biến điển hình được giới thiệu, đặc biệt là các cảm biến của hãng Autonics, bao gồm cảm biến tiệm cận loại hình trụ (có tính năng chống nhiễu, chống nối ngược cực, chống quá áp, chống thấm nước IP67, và có thể thay thế cho công tắc giới hạn loại chống tia hàn điện), và cảm biến quang điện loại nhỏ có bộ khuếch đại (có khoảng cách phát hiện dài, cấu trúc chống thấm nước IP67, thời gian đáp ứng nhanh). Phần này cũng đề cập đến vấn đề giao thoa giữa các cảm biến và ảnh hưởng của kim loại xung quanh, đưa ra giải pháp về khoảng cách đặt cảm biến để đảm bảo hoạt động chính xác.

Mô hình phân phối sản phẩm tự động được mô tả sử dụng hệ thống băng tải và cảm biến để phân loại sản phẩm theo kích thước. Hệ thống bao gồm nhiều băng tải (Y1, Y2, Y3, Y4) vận chuyển sản phẩm đến các pít-tông (Y5 và Y7) phụ trách đẩy sản phẩm vào khay đựng tương ứng. Cảm biến (X10 và X12) phát hiện sản phẩm trước khi pít-tông hoạt động, đảm bảo sản phẩm không bị trôi. Cảm biến X4 và X6 đếm số lượng sản phẩm và ngắt điện cho pít-tông, sau đó băng tải tiếp tục hoạt động. Ba cảm biến được đặt song song để phân loại sản phẩm. Hệ thống cho phép lựa chọn chế độ cấp sản phẩm tự động hoặc thủ công thông qua công tắc SW1 (tín hiệu X24 trên PLC). Khởi động hệ thống bằng công tắc SW13 (tín hiệu X20 trên PLC), kích hoạt lần lượt các băng tải Y4, Y3, Y2, Y1 với thời gian trễ 5 giây giữa mỗi băng tải. Đèn báo Y22 và Y23 sáng khi cảm biến X5 và X6 đếm đủ số lượng sản phẩm đã đặt trước. Tắt hệ thống bằng cách nhấn SW13, hệ thống cấp sản phẩm và các băng tải sẽ dừng lại ngay lập tức; nhấn lại SW13 để khởi động lại hệ thống. Toàn bộ hệ thống được điều khiển bởi PLC.

Mô hình nhấn mạnh vai trò của cảm biến trong việc tự động hóa quá trình phân loại và đếm sản phẩm. Cảm biến X10 phát hiện sản phẩm nhỏ trước pít-tông Y5, kích hoạt pít-tông đẩy sản phẩm xuống khay. Cảm biến X4 sau đó đếm sản phẩm và tắt pít-tông Y5, cho phép băng tải Y2 hoạt động trở lại. Tương tự, cảm biến X12 phát hiện sản phẩm lớn trước pít-tông Y7, điều khiển pít-tông đẩy sản phẩm vào khay đựng sản phẩm lớn. Cảm biến X6 đếm sản phẩm và tắt pít-tông Y7. Cả hai cảm biến X5 và X6 có chức năng đếm sản phẩm và khi đạt số lượng đặt trước, đèn báo Y22 và Y23 sẽ sáng lên. Sự phối hợp giữa cảm biến và pít-tông đảm bảo sản phẩm được phân loại và đếm chính xác, tự động ngắt khi đạt đủ số lượng. Việc sử dụng cảm biến giúp tối ưu hóa hiệu quả và độ chính xác của hệ thống phân loại.

Hệ thống băng tải được khởi động bằng công tắc SW13, gửi tín hiệu X20 đến PLC để bật. Các băng tải Y4, Y3, Y2 và Y1 sẽ hoạt động tuần tự với thời gian trễ 5 giây. Hệ thống cung cấp sản phẩm tự động được điều khiển bởi SW14 (tín hiệu X21), khởi động cánh tay robot cấp vật liệu. Chế độ cấp vật liệu có thể lựa chọn giữa tự động hoặc thủ công bằng công tắc SW1 (tín hiệu X24). Khi muốn dừng hệ thống, nhấn SW13 (X20 ON), hệ thống cấp vật liệu tự động và tất cả băng tải sẽ dừng ngay lập tức. Nhấn lại SW13 để khởi động lại toàn bộ hệ thống. Việc khởi động và dừng hệ thống được thiết kế đơn giản, dễ vận hành và đảm bảo an toàn.