Đồ án Hệ thống vẽ đồ thị lực-Biến dạng cho máy kéo nén (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Hệ thống vẽ đồ thị lực-Biến dạng cho máy kéo nén (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ HỆ THỐNG VẼ ĐỒ THỊ LỰC - BIẾN DẠNG CHO MÁY KÉO NÉN GVHD: TH.S ĐỒNG SĨ LINH SVTH: NGUYỄN MINH TỰU MSSV: 10111096 SVTH: TRẦN QUỐC VINH MSSV: 10111099 SKL003023 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2014
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG VẼ ĐỒ THỊ LỰC - BIẾN DẠNG CHO MÁY KÉO NÉN GVHD: ThS. ĐỒNG SĨ LINH SVTH : NGUYỄN MINH TỰU MSSV : 10111096 SVTH : TRẦN QUỐC VINH MSSV : 10111099 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2014
3. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 07 năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Trần Quốc Vinh MSSV: 10111099 Nguyễn MinhTựu MSSV: 10111096 Ngành: Cơ điện tử Lớp: 101112 Giảng viên hướng dẫn: Ths. Đồng Sĩ Linh ĐT: 0988282208 Ngày nhận đề tài: 2-5-2014 Ngày nộp đề tài: 26-7-2014 1. Tên đề tài: Hệ thống vẽ đồ thị lực - biến dạng cho máy kéo nén 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: 3. Nội dung thực hiện đề tài: - Lựa chon các thiết bị xử lý, cảm biến - Giao tiếp giữa PC với PLC qua qua cổng Ethernet bằng giao thức Modbus TCP/IP - C# xử lý dữ liệu, vẽ đồ thị, lập trình dao diện người dùng 4. Sản phẩm: TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i
4. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Trần Quốc Vinh MSSV: 10111099 Nguyễn Minh Tựu MSSV: 10111096 Ngành: Cơ điện tử Tên đề tài: Hệ thống vẽ đồ thị lực - biến dạng cho máy kéo nén. Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đồng Sỹ Linh ĐT: 0988282208 NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii
5. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Trần Quốc Vinh MSSV: 10111099 Nguyễn Minh Tựu MSSV: 10111096 Ngành: Cơ điện tử Tên đề tài: Hệ thống vẽ đồ thị lực - biến dạng cho máy kéo nén. Họ và tên Giáo viên phản biện: Ts. Vũ Quang Huy NHẬN XÉT 7. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 8. Ưu điểm: 9. Khuyết điểm: 10. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 11. Đánh giá loại: 12. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iii
6. LỜI CẢM ƠN Khoảng thời gian học tập tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh là khoảng thời gian để em học hỏi những kiến thức mới, nâng cao sự hiểu biết, tư duy cho bản thân . Trong môi trường sư phạm kỹ thuật không những em được học tập, trao dồi về chuyên môn mà còn giúp em rèn luyện được tác phong đạo đức cho bản thân . Được sự giảng dạy, giúp đỡ tận tình của quý thầy cô ở bộ môn Cơ Điện Tử khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã giúp em tích lũy và nâng cao được vốn kiến thức chuyên môn – những kiến thức rất cần thiết cho em để có bước chân vào đời, để có thể hoạt động trong lĩnh vực Cơ Khí. Em xin gửi lời cảm ơn đến : Ban Giám Hiệu trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh Quí thầy cô ở bộ môn Cơ Điện Tử khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Thư viện trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến : Thầy ThS.Đồng Sỹ Linh – Giáo viên hướng dẫn đồ án tốt nghiệp Thầy TS. Vũ Quang Huy – Giáo viên phản biện đồ án tốt nghiệp Con xin gửi lời biết ơn đến cha, mẹ, anh, chị, tất cả người thân trong gia đình và cảm ơn tất cả các bạn bè cùng lớp – những người đã động viên, gắn bó, giúp đỡ và cùng tôi học tập, nghiên cứu trong suốt thời gian qua. Cuối lời, em xin kính chúc quí thầy cô luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau. Em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 07 năm 2014 iv
7. TÓM TẮT LUẬN VĂN Mục tiêu của đề tài là vẽ được đồ thị lực-biến dạng của mẫu thép bị kéo/nén bởi máy kéo nén. Mục đích sau khi hoàn thành đề tài là để cung cấp máy này cho cho các trường Cao đẳng và Đại học nhằm phục vụ các thí nghiệm kéo nén trong giảng dạy (không dùng trong các thí nghiệm đo đạc cần độ chính xác cao vì phần cứng của máy còn nhiều hạn chế như không có ngàm kẹp thủy lực, tải trọng nhỏ, chỉ kéo được một số mẫu nhất định ) Các phần việc cần làm bao gồm: - Lựa chọn, bố trí và lắp đặt cảm biến đo khoảng cách, cảm biến đo áp suất và thiết bị đọc tín hiệu cảm biến; - Giao tiếp giữa máy tính và thiết bị đọc tín hiệu cảm biến; - Lập trình chương trình trên máy tính để xử lý tín hiệu, vẽ đồ thị - Thiết kế giao diện người dùng; Để vẽ được đồ thị lực-biến dạng thì cần phải có thông tin về biến dạng của mẫu và tương ứng với biến dạng đó thì lực tác dụng lên mẫu là bao nhiêu. Đối với các mẫu thép của máy kéo nén này thì biến dạng tối đa là 30 mm và lực tối đa khoảng 60 KN. Để xác định biến dạng và lực thì cần phải dùng tới cảm biến. Yêu cầu của cảm biến là phải có độ chính xác cao và giá không quá đắt. Để xác định biến dạng, nhóm quyết địnhdùng cảm biến quang đo khoảng cách có độ phân giải 0.05mm. Để xác định lực tác dụng lên mẫu kéo thì nhóm sẽ dùng cách đo gián tiếp: đo áp suất dầu trong xy lanh rồi suy ra lực tác động lên pit tông. Như vậy nhóm sẽ dùng cảm biến áp suất với sai số tối đa 0.5%. Để nhận dữ liệu từ cảm biến, nhóm sẽ sử dụng PLC S7-1200 vì hai cảm biến mà nhóm đã chọn là hai cảm biến công nghiệp, mà PLC thì hổ trợ các loại cảm biến này rất tốt. Mặc khác giá của PLC S7-1200 cũng rẽ hơn nhiều so với các dòng khác của Seimen. Phần lập trình trên máy tính và thiết kế giao diện người dùng thì nhóm dùng Microsoft C# để làm vì đây là công cụ lập trình rất phổ biến, dễ tìm hiểu. Phần chương trình máy tính có 2 tính năng cơ bản sau: giao tiếp được với PLC S7-1200, vẽ đồ thị; và một số tính năng linh tinh như in, xuất dữ liệu Giao tiếp với PLC S7- v
8. 1200 sẽ qua giao thức Modbus TCP/IP vì giao thức này hổ trợ giao tiếp qua cổng mạng, mà PLC S7-1200 chỉ có duy nhất 1 cổng giao tiếp là cổng mạng. Nội dung luận văn gồm 5 chương phân bố như sau: Chương 1: Giới thiệu trình bày nhu cầu máy kéo nén, các loại máy kéo nén và mục tiêu, phương pháp, phạm vi của luận văn. Chương 2: Cơ sở lý thuyết trình bày về cơ sở lý thuyết sức bền, vật liệu kéo nén. Chương 3: Thiết kế hệ thống trình bày cách lựa chọn cảm biến, thiết đặt cảm biến, cách kết nối dây với PLC, các thiết đặt cho PLC, thiết lập các công cụ giao tiếp với PLC và công cụ vẽ đồ thị trong C#. Chương 4: Phân tích thực nghiệm, những vấn đề phát sinh và phương pháp giải quyết trình bày kết quả khảo sát đường đặc tuyến lực-biến dạng trên máy kéo nén chế độ không tải, và có tải, xử lý các vấn đề phát sinh, các tính toán, Chương 5: Kết luận và hướng phát triển nêu ra những kết quả mà nhóm làm được, những thiếu sót và hướng khắc phục vi
9. ABTRACT The purpose of this project is to draw the force-extention of samples which are stretched/compressed by stretching and compressing tester. After finishing, this project will be used to serve educational experiments in collleges and universties. The job to do including: Firstly: Selecting, layouting and setting up distance, pressure sensor and signals reading device. Secondly: Communicating between computer and signals reading device. Moreover: Programming on computer to convert the signals into informations and draw the plot. And finally: Designing the human-interface. To draw the plot, we need to have informations of the extension, the force that take effect on the samples. The maximize extension of the samples is about 30 mm and the maximize force is about 60 KN. To identify them, we need to use sensors. The requirements are the price is not high and the accuracy must be high. To identify the extension, it need to use the optical distance sensor with 0.05mm of resolution. To identify the force, the indirectly way was chosen: mesuring the presure inside the cylinder and base on that presure we find out the force on the piston. And the presure sensor has 0.5% accuracy. To read the signals from the the sensor, PLC S7-1200 would be used because that PLC support those 2 sensor very well. On the other hand, the price of that PLC is quite cheaper than the others. The software on computer was programed in Microsoft C# because it is very popular and easy to approach. Our software has 2 basic function: communicating with PLC and drawing plot; some miscellaneous functions. And the PC communicated with PLC through Modbus TCP/IP protocol because it’s the easiest way to do. The content includes 5 chapers: Chapter 1: Introduction shows the history and the diversity of tensile tester, the needs and the importance of this project vii
10. Chapter 2: Theoretical Foundations shows the basic theories about metal matrerials. Chapter 3: Choosing Devices will show how we choose the distance sensor,the pressure sensor, seting up PLC, preparing tools for connecting with PLC anh drawing plot Chapter 4: Analysing the result of experiments, problems and solutions presents what we do in experiments and their result, dificulties and solutions to solve them. Chapter 5: Results and development viii
11. MỤC LỤC Trang phụ bìa TRANG Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp i Trang phiếu nhận xét của giáo viên hướng dẫn ii Trang phiếu nhận xét của giáo viên phản biện iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt v Mục lục ix Danh mục các chữ viết tắt xii Danh mục các bảng biểu x Danh mục các hình ảnh, biểu đồ xi Chương 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY KÉO NÉN 1 1.2. CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA MÁY KÉO NÉN 4 1.2.1 Hệ thống thủy lực 4 1.2.2 Hệ thống mạch điện điều khiển 4 1.2.3 Hệ thống cơ khí 4 1.2.4 Hệ thống thu thập và xử lý dữ liệu 6 1.2.5 Hệ thống xử lý dữ liệu 7 1.3. ỨNG DỤNG CỦA MÁY KÉO NÉN 8 1.4. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG MÁY KÉO NÉN TẠI VIỆT NAM 11 1.5. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÁY KÉO NÉN CỦA ĐỀ TÀI 12 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ SỨC BỀN VẬT LIỆU 13 2.1.1. Ứng suất trên tiết diện 13 2.1.2. Biến dạng của thanh 14 2.1.3. Ứng suất trên mặt cắt nghiêng 16 2.1.4. Thế năng biến dạng đàn hồi 17 2.2. CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU 18 2.2.1. Nhận xét chung 18 ix
12. 2.2.2. Đồ thị thí nghiệm và đặc trưng cơ học khi kéo vật liệu dẻo 19 2.2.3. Đồ thị thí nghiệm và đặc trưng cơ học của vật liệu giòn 21 2.2.4. Nén vật liệu dẻo 21 2.2.5. Nén vật liệu giòn 21 2.3. CÁC YÊU CẦU CỦA THÍ NGHIỆM 22 2.3.1. Mẫu thí nghiệm 22 2.3.2. Vật liệu thí nghiệm 23 2.3.3. Lực kéo- nén khi tiến hành thí nghiệm 23 2.4. CHUYỂN ĐỔI TÍN HIỆU CỦA CẢM BIẾN THÀNH GIÁ TRỊ LỰC VÀ BIẾN DẠNG 24 2.4.1. Chuyển đổi tín hiệu của cảm biến áp suất thành giá trị lực tác dụng lên pit-tông 24 2.4.2. Chuyển đổi tín hiệu của cảm biến khoảng cách thành giá trị biến dạng 24 Chương 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG 26 3.1. SƠ LƯỢC CẤU TẠO CỦA MÁY KÉO NÉN TRONG ĐỀ TÀI NÀY - 26 3.2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ 31 3.2.1. Lựa chọn cảm biến 31 3.2.2. Thiết bị nhận thông tin từ cảm biến 35 3.3. THIẾT LẬP BAN ĐẦU CHO CÁC THIẾT BỊ 3.3.1. Thiết lập ban đầu cho cảm biến khoảng cách 36 3.3.2. Giới thiệu PLC S7-1200 và các thiết lập ban đầu cho PLC 36 3.3.3. Thiết lập giao thức Modbus TCP/IP 36 3.3.4. Thiết lập các công cụ vẽ đồ thị và thiết kế gia diện trên C# 38 Chuơng 4. PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM, VẤN ĐỀ PHÁT SINH VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 39 4.1. ĐƯỜNG ĐẶC TUYẾN BIỂU DIỄN MỐI LIÊN HỆ GIỮA LỰC VÀ BIẾN DẠNG KHI KHÔNG ĐẶT MẪU THÉP 39 4.2. ĐƯỜNG ĐẶC TUYẾN BIỂU DIỄN MỐI LIÊN HỆ GIỮA LỰC VÀ BIẾN DẠNG KHI ĐẶT MẪU THÉP (CHẾ ĐỘ CÓ TẢI) 40 x
13. 4.3. VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT 41 4.4. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU THU ĐƯỢC SAU NHỮNG THÍ NGHIỆM 41 4.4.1. Phân tích dữ liệu từ thí nghiệm không tải 41 4.4.2. Phân tích dữ liệu từ thí nghiệm có tải 44 4.5. PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 46 4.6. KẾT QUẢ 49 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 52 5.1. NHỮNG VIỆC ĐÃ THỰC HIỆN TRONG ĐỒ ÁN 52 5.2. NHỮNG THÀNH QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 52 5.3. NHỮNG MẶT HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT - 52 PHỤ LỤC A 54 PHỤ LỤC B 63 PHỤ LỤC C 81 PHỤ LỤC D 90 PHỤ LỤC E 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 xi
14. DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PLC: Programmable Logic Controller SM: Signal module ISO: International Standards Organization PWM: Pulse Width Modulation TCP: Transmission Control Protocol IP : Internet Protocol NDR: New Data Ready DR: Data Read PC: Personal Computer OB: Organization Blocks xii
15. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Hệ số Poisson của những vật liệu thông dụng 15 Bảng 2.2: vật liệu thí nghiệm 23 Bảng A1: Các đặc tính của dòng CPU S7- 1200 55 Bảng A2: Các thông số của module SM 1221 60 Bảng A3: Các thông số của module SM 1222 61 BảngB1: MB_HOLD_REG parameter 74 Bảng B2: Miêu tả lỗi chi tiết 75 xiii
16. DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Thí nghiệm kéo dây kim loại của Leonardo da Vinci 1 Hình 1.2: Các máy kéo đơn giản 2 Hình 1.3: Máy kéo nén vạn năng cơ học 3 Hình 1.4: Máy kéo nén kỹ thuật số 4 Hình 1.5. Máy kéo nén với cơ cấu ngàm kẹp tay quay 5 Hình 1.7: Máy kéo nén với Extensometer 6 Hình 1.8: Kiểm tra tính chất của thép 8 Hình 1.9: Kiểm tra độ chín của trái cây 8 Hình 1.10: Kiểm tra độ bền của nhựa 9 Hình 1.11: Kiểm tra độ bền của nhựa khi bị uốn cong 9 Hình 1.12: Kiểm tra độ khả năng vỡ của viên thuốc 10 Hình 1.13: Kiểm tra độ bền của mũ bảo hiểm 10 Hình 1.14: Một máy kéo nén xuất xứ Trung Quốc 11 Hình 1.15: Máy kéo nén xuất xứ Việt Nam 11 Hình 1.16: Hình dạng mẫu kéo 12 Hình 1.17: Cơ cấu kéo mẫu của máy kéo nén trong đề tài 12 Hình 2.1: Các trường hợp thanh chịu kéo (nén) đúng tâm 13 Hình 2.2: Biến dạng của thanh chịu kéo đúng tâm 13 Hình 2.3: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp trên tiết diện 14 Hình 2.4: Biến dạng dọc và biến dạng ngang của phân tố vật liệu chịu ứng suất pháp 14 Hình 2.5: Ứng suất trên mặt cắt nghiêng 16 Hình 2.6: Định luật đối ứng ứng suất tiếp 17 Hình 2.7: Thế năng biến dạng đàn hồi trong thanh 17 Hình 2.8: Biểu đồ kéo mẫu vật liệu dẻo 19 Hình 2.9: Dạng đứt “cổ thắt” của mẫu thép khi kéo 20 Hình 2.10: Biểu đồ quy ước   khi kéo vật liệu dẻo 20 Hình 2.11: Đồ thị thí nghiệm vật liệu giòn 21 xiv
17. Hình 2.12: Biểu đồ qui ước s - e khi nén vật liệu giòn 21 Hình 2.13: Vật liệu gòn khi chịu nén 21 Hình 2.14: Mẫu kéo hình trụ tròn 22 Hình 2.15: mẫu kéo hình chữ nhật 22 Hình 2.16: Mẫu nén 23 Hình 3.1: Cấu tạo máy kéo nén 26 Hình 3.2: Hình dạng thực tế của máy kéo nén dùng trong đề tài 27 Hình 3.3: Cơ cấu kéo mẫu thí nghiệm thay thế cho ngàm kẹp 28 Hình 3.4: Sơ đồ kết nối các thành phần hệ thống 29 Hình 3.5: Chu kỳ làm việc của hệ thống 30 Hình 3.6: Cảm biến khoảng cách FT25-RA 31 Hình 3.7: Đường đặc tuyến của cảm biến 32 Hình 3.9: cảm biến áp suất 33 Hình 3.10: Sơ đồ đấu dây biến áp suất 33 Hình 3.11: Đấu dây PLC và hai cảm biến 34 Hình 3.12: Sơ đồ truyền tải thông tin và dữ liệu trong hệ thống qua giao thức Modbus TCP/IP 37 Hình 3.13: Giao diện phần mềm vẽ đồ thị 38 Hình 4.1: Đặc tính áp suất – độ dời khi không kéo mẫu thép 39 Hình 4.2: Biểu đồ quan hệ lực–biến dạng khi chưa loại trừ giai đoạn không tải 40 Hình 4.3: Dữ liệu được lưu trong file bảng tính xls 42 Hình 4.3: Đồ thị lực-thời gian (không tải) 43 Hình 4.4: Đồ thị gia số của lực-thời gian (không tải) 43 Hình 4.5: Đồ thị độ dời-thời gian (không tải) 43 Hình 4.6: Đồ thị lực-thời gian (có tải) 45 Hình 4.7: Đồ thị gia số của lực-thời gian (có tải) 45 Hình 4.8: Đồ thị gia số của độ dời-thời gian (có tải) 45 Hình 4.9: Lưu đồ giải thuật 47 Hình 4.10: Sơ đồ chi tiết mô tả code 48 xv
18. Hình 4.11: Kết quả thí nghiệm sau khi loại bỏ phần không tải trên đồ thị 49 Hình 4.12: Hình dạng mẫu thí nghiệm của máy kéo nén trong đề tà 50 Hình 4.13: Mẫu thí nghiệm mà nhóm gia công 50 Hình 4.14: Kết quả thí nghiệm của máy kéo nén trường SPKT TP.HCM 50 Hình A1: PLC S7-1200 55 Hình A2: board tín hiệu của S7-1200 57 Hình A3: modul mở rộng tín hiệu vào/ra 57 Hình A4: Ethernet communication data exchange S7-1200 & S7-1200 57 Hình A5: Ethernet communication data exchange S7-1200 & S7-200 58 Hình A6: Sơ đồ đấu dây CPU 1214AC/DC/RELAY 58 Hình A7: Sơ đồ đấu dây điện CPU 1214 DC/DC/RELAY 59 Hình A8: Sơ đồ đấu dây điện CPU 1214DC/DC/DC 59 Hình A9: Sơ đồ đấu dây module SM1221 DI8 ×24VDC và SM1221 DI16 ×24VDC 60 Hình A10: Sơ đồ đấu dây module SM1222 DQ 16× RELAY và SM1222 DQ16 ×24VDC 61 Hình A11: Sơ đồ đấu dây module SM1234 AI 4 ×13Bit và SM1234 AI 4 ×13Bit AQ 2×14Bit, SM1232 AQ AI 2 ×14Bit 62 Hình B1: Khởi động Step 7 Basic 63 Hình B2: Đặt tên dự án 63 Hình B3: Thiết lập phần cứng 64 Hình B4: Thiết lập phần cứng PLC 64 Hình B5: Giao diện phần cứng S7-1200 trong Step 7 Basic 65 Hình B6: Thiết lập CPU trên thanh Rack 66 Hình B7: Thiết lập địa chỉ Ethernet addresses 66 Hình B8: xem địa chỉ IP của PLC 67 Hình B9: địa chỉ IP của PLC 67 Hình B10: Network connections 68 Hình B11: Thiết lập IP máy tính 68 xvi
19. Hình B12: Thiết lập IP máy tính 69 Hình B13: kết nối module SM 1234 với PLC 69 Hình B14: Thiết lập chế độ cho Module 70 Hình B15: Mở Program blocks 71 Hình B16: Mở khối OB1 71 Hình B17: Giao diện lập trình trong OB1 72 Hình B18: Hoạt động của Tag 73 Hình B19: Gắn địa chỉ cho tag 74 Hình B20: Khối MB_SERVER 76 Hình B21: Đọc tín hiệu của cảm biến 76 Hình B22: Tải chương trình xuống PLC 77 Hình B23: Xác định địa chỉ TCP/IP 77 Hình B24: Xác định địa chỉ TCP/IP 78 Hình B25: Tải chương trình về PLC 78 Hình B26: Tải chương trình về PLC 79 Hình B27: Tải chương trình về PLC 79 Hình B28: Kết nối trực tuyến 80 Hình B29: Kết nối trực tuyến 80 Hình C1: Các phiên bản nModbus 82 Hình C2: Các file thư viện cần thiết 82 Hình C3: Tạo 1 project mới 83 Hình C4: Cách add thư viện 83 Hình C5: Các file thư viện cần thiết 84 Hình C6: Thêm control vào C# 86 Hình C7: Hộp thoại Choose Toolbox Items 86 Hình C8: ZedGraphControl 87 xvii
20. Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Nhu cầu kiểm tra tính chất của vật liệu là rất lớn và có từ rất lâu. Con người luôn tìm kiếm các vật liệu có tính chất mà mình mong muốn. Nhưng làm thế nào để biết 1 loại vật liệu vừa mới được tạo ra có phản ứng thế nào khi bị tác dụng lực? Lúc đó người ta nghĩ đến thí nghiệm kéo nén. Máy kéo nén ra đời từ đó. 1.1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY KÉO NÉN Nhu cầu xác định tính chất vật liệu khi bị tác dụng lực đã có từ rất lâu. Mất hàng nghìn năm để con người có thể khám phá và hiểu được các quy luật trong kỹ thuật cơ khí như thời nay. Nhưng trong những thế kỷ trước đã có những thí nghiệm làm tiền đề cho những khám phá quan trọng của thời đại nay. Nhu cầu xác định tính chất vật liệu khi bị tác dụng lực đã có từ rất lâu. Mất hàng nghìn năm để con người có thể khám phá và hiểu được các quy luật trong kỹ thuật cơ khí như thời nay. Nhưng trong những thế kỷ trước đã có những thí nghiệm làm tiền đề cho những khám phá quan trọng của thời đại nay. Nhu cầu xác định tính chất vật liệu khi bị tác dụng lực đã có từ rất lâu. Mất hàng nghìn năm để con người có thể khám phá và hiểu được các quy luật trong kỹ thuật cơ khí như thời nay. Nhưng trong những thế kỷ trước đã có những thí nghiệm làm tiền đề cho những khám phá quan trọng của thời đại nay. Hình 1.1: Thí nghiệm kéo dây kim loại của Leonardo da Vinci 1
21. Sau một thời gian có những máy thí nghiệm độ bền kéo của vật liệu được tạo ra. Nhưng nhìn chung còn thô sơ. Ví dụ như hai máy trong hình 1.2 chỉ dùng trọng lực làm lực kéo chính. Hình 1.2: Các máy kéo đơn giản Trong thế kỷ trước, khi công nghiệp cơ khí phát triển dữ dội, kết hợp với công nghệ thủy lực, máy kéo nén đã được chế tạo để phục vụ nhu cầu kiểm tra đặc tính vật liệu một cách chính xác hơn. Các máy này đã có thê vẽ đồ thị đặc tính lực- biến dạng. 2
22. S K L 0 0 2 1 5 4