LỜI MỞ ĐẦU

Trước đây, trong các máy cắt kim loại thông thường, việc điều khiển các chuyển động cũng như thay đổi vận tốc của các bộ phận máy đều được thực hiện thủ công. Cách điều khiển này dẫn đến thời gian phụ lớn, gây cản trở việc tăng năng suất lao động cũng như đảm bảo độ chính xác của vật gia công. Để khắc phục nhược điểm này và giảm thời gian phụ, việc tự động hóa quá trình điều khiển trở nên cấp thiết. Phương pháp gia công tự động đã ra đời với các dấu tỳ, cam trên trục phân phối, v.v… Tuy nhiên, những phương pháp này vẫn chưa đáp ứng hoàn toàn nhu cầu sản xuất do mặc dù rút ngắn được thời gian phụ nhưng lại kéo dài thời gian chuẩn bị sản xuất. Nhược điểm này không đáng kể đối với sản xuất số lượng lớn, nhưng với sản xuất nhỏ lẻ, mặt hàng phải thay đổi thường xuyên, loại máy này trở nên bất tiện và không kinh tế.
Tình hình này đã hình thành nhu cầu tìm một phương pháp điều khiển mới, đảm bảo thời gian hiệu chỉnh máy để gia công từ loại chi tiết này sang loại chi tiết khác được nhanh hơn. Và phương pháp điều khiển theo chương trình đã ra đời để đáp ứng yêu cầu đó.
Điều khiển theo chương trình là một dạng điều khiển tự động mà tín hiệu điều khiển (tín hiệu ra) được thay đổi theo một quy luật đã được định trước. Nói cách khác, trên máy điều khiển theo chương trình, thứ tự giá trị của chuyển động, cũng như thứ tự của các bộ phận máy, việc đóng mở các hệ thống làm nguội, bôi trơn, thay dao… đều được thực hiện đúng theo một trình tự đã được lập trình sẵn. Các cơ cấu mang chương trình này được đặt vào thiết bị điều khiển và máy sẽ làm việc tự động theo chương trình đã cho.
Nếu các chương trình trên được ghi lại bằng các dấu tỳ, bằng hệ thống cam, bằng mẫu chép hình… thì ta gọi hệ thống điều khiển đó là hệ thống điều khiển phi số. Nếu các chương trình được biểu thị bằng các chữ số dưới dạng mã hiệu, ta gọi đó là hệ thống điều khiển theo chương trình số.
Như vậy, điều khiển theo chương trình số là một quá trình tự động cho phép đưa một cơ cấu di động từ vị trí này đến vị trí khác bằng một lệnh. Sự dịch chuyển này có thể là lượng di động thẳng hoặc góc quay theo các bậc tự do.
Trong nhiều trường hợp, phương pháp điều khiển theo chương trình số được thiết kế để tự động hóa việc di động một cơ cấu từ vị trí này đến vị trí khác, ta gọi là “điều khiển theo điểm”. Tuy nhiên, ta cũng có thể thực hiện dễ dàng khi rút ngắn vô hạn khoảng cách giữa hai điểm di động kế tiếp nhau và sẽ đạt được một quá trình điều khiển quỹ đạo, gọi là “điều khiển theo đường”.
Phương pháp điều khiển chương trình số có thể dùng để di động bất kỳ một cơ cấu nào được truyền động bằng cơ. Phạm vi sử dụng của nó rất rộng, nhưng chủ yếu là tự động hóa máy công cụ, vì lĩnh vực này bao gồm việc điều khiển dao cắt bằng các chữ số. Chương trình ghi bằng các chữ số được thực hiện ở ngoài máy, dưới dạng băng xuyên lỗ, băng từ, đĩa từ, phim… Các chương trình này có thể cất giữ vào kho, ngăn tủ. Khi cần sử dụng, ta chỉ cần nạp nó vào máy để máy có thể thực hiện chương trình và điều khiển các chuyển động tương đối giữa dao và phôi.
Vì việc lập các chương trình số có thể tiến hành xa máy và máy có hệ thống đo lường riêng, nên hệ thống này có thể thay đổi dễ dàng và nhanh chóng.
Dựa trên phương pháp điều khiển vị trí theo chương trình số đã nêu, đề tài của luận văn này là: “Điều khiển máy vẽ bằng vi xử lý”. Máy vẽ được đề cập ở đây là một máy vẽ có khả năng vẽ liên tục các đường nét của một hình cho trước (ví dụ: của AutoCad).