intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện tử truyền thông: Điều khiển và giám sát dây chuyền chiết rót sử dụng S7-1200

Chia sẻ: Trần Thị Tan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST
Báo xấu
190
lượt xem 46
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là Nghiên cứu ứng dụng và giao tiếp giữa PLC và hệ Servo. Thiết kế và thi công được hệ thống chiết rót. Thiết kế được hệ SCADA công nghiệp. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện tử truyền thông: Điều khiển và giám sát dây chuyền chiết rót sử dụng S7-1200

  1. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍMINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT SỬ DỤNG PLC S7 - 1200 GVHD: Th.S. NGHUYỄN TẤN ĐỜI SVTH: ĐỖ QUANG HUY MSSV: 15141170 SVTH: NGÔ HOÀI NAM MSSV: 15141214 Tp. Hồ ChíMinh - 12/2019
  2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍMINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT SỬ DỤNG PLC S7 - 1200 GVHD: Th.S. NGHUYỄN TẤN ĐỜI SVTH: ĐỖ QUANG HUY MSSV: 15141170 SVTH: NGÔ HOÀI NAM MSSV: 15141214 Tp. Hồ ChíMinh - 12/2019
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍMINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỆT NAM BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Đỗ Quang Huy MSSV: 15141170 NgôHoài Nam MSSV: 15141214 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử - truyền thông Mãngành: 141 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mãhệ: 1 Khóa: 2015 Lớp: 15141DT I. TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT SỬ DỤNG PLC S7 – 1200 II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu n nhận tính cấp thiết vàvai tròquan trọng của việc điều khiển vàgiám sát hệ thống - Nhì chiết rót. - Tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu, các môhình hiện tại liên quan tới đề tài để so sánh, cải tiến. - Nghiên cứu datasheet vàứng dụng của servo trong công nghiệp. 2. Nội dung thực hiện - Nhiệm vụ 1: Kết nối PLC với Driver để điều khiển Servo Motor. - Nhiệm vụ 2: Thiết kế vàthi công dây chuyền triết rót. - Nhiệm vụ 3: Thiết kế giao diện SCADA giao tiếp với PLC vàdây chuyền thực tế. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Th.S. Nguyễn Tấn Đời CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN i
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍMINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NAM BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày tháng năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Đỗ Quang Huy Lớp: 15141DT2C MSSV: 15141170 Họ tên sinh viên 2: NgôHoài Nam Lớp: 15141DT2C MSSV: 15141214 Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT SỬ DỤNG PLC S7-1200 Tuần/ngày Nội dung Kết quả dự kiến Xác nhận GVHD Tuần 1 (26/08 – 31/08) Nhận đề tài tốt nghiệp Đề tài Tuần 2 (02/09 – 07/09) Viết đề cương Đề cương DATN Tuần 3 (09/09 – 14/09) Thiết kế cơ khí Bản vẽ 3D Tuần 4 (16/09 – 21/09) Thiết kế cơ khí Bản vẽ 3D Tuần 5 (23/09 – 28/09) Gia công cơ khí Kết nối các chi tiết cơ khí Tuần 6 (30/09 – 05/10) Gia công cơ khí Kết nối các chi tiết cơ khí Tuần 7 (07/10 – 12/10) Thiết kế, thi công hệ Bản vẽ và tủ điện thống điện kết nối các thiết bị điện Tuần 8 (14/10 – 19/10) Lập trình PLC Code PLC Tuần 9 (21/10 – 26/10) Thiết kế giao diện Giao diện Wincc Wincc giám sát ii
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tuần 10 (28/10 – 02/11) Lắp đặt hệ thống và Dây chuyền chạy thử nghiệm Tuần 11 (04/11 – 09/11) Lắp đặt hệ thống và Kết quả chạy thử chạy thử nghiệm nghiệm Tuần 12 (11/11 – 16/11) Viết báo cáo + cân Báo cáo phần cơ chỉnh hệ thống sở lý thuyết, cân chỉnh băng tải Tuần 13 (18/11 – 23/11) Viết báo cáo + cân Báo cáo phần tính chỉnh hệ thống toán, cân chỉnh mâm xoay Tuần 14 (25/11 – 30/11) Viết báo cáo + cân Báo cáo phần thiết chỉnh hệ thống kế, cân chỉnh khối dán nhãn Tuần 15 (02/12 – 07/12) Viết báo cáo + cân Báo cáo phần thực chỉnh hệ thống hiện, cân chỉnh khối kiểm tra Tuần 16 (09/12 – 14/12) Viết báo cáo + cân Báo cáo phần thực chỉnh hệ thống hiện, cân chỉnh hệ thống dây dẫn Tuần 17 (16/12 – 21/12) Hoàn thành GV HƯỚNG DẪN (Kývàghi rõhọ vàtên) iii
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN - Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT SỬ DỤNG PLC S7 - 1200 - GVHD: Th.S. NGUYỄN TẤN ĐỜI - Họ vàtên sinh viên 1: ĐỖ QUANG HUY MSSV: 15141170 Lớp: 15141DT2C Số điện thoại liên lạc: 0972993676 Email: 15141170@student.hcmute.edu.vn - Họ vàtên sinh viên 2: NGÔ HOÀI NAM MSSV: 15141214 Lớp: 15141DT2C Số điện thoại liên lạc: 0349078300 Email: 15141214@student.hcmute.edu.vn “ Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là do chính tôi nghiên cứu làthực hiện. Tôi không sao chép từ bất kìmột bài viết nào đã được công bố mà không trí ch dẫn nguồn gốc. Nếu cóbất kìmột sự vi phạm nào, tối xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Người thực hiện đề tài Đỗ Quang Huy NgôHoài Nam iv
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Tấn Đời – Giảng viên bộ môn Tự Động Điều Khiển đã trực tiếp hướng dẫn vàtận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài. Em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy côtrong khoa Điện – Điện Tử đã tạo ra những điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài. Em cũng gửi lời cảm ơn đến các bạn trong lớp đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quýbáu trong thời gian thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Đỗ Quang Huy NgôHoài Nam v
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ............................................................................... i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ..................................................... ii LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... iv LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. v MỤC LỤC ..................................................................................................................... vi LIỆT KÊ HÌNH ............................................................................................................. ix LIỆT KÊ BẢNG ............................................................................................................. x TÓM TẮT...................................................................................................................... xi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................... 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU............................................................................................................ 1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................. 1 1.4 BỐ CỤC ................................................................................................................ 2 1.5 GIỚI HẠN ............................................................................................................. 2 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................... 3 2.1 TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT................................................ 3 2.1.1 Giới thiệu............................................................................................................ 3 2.1.2 Các hệ thống chiết rót cósẵn trên thị trường ..................................................... 3 2.1.3 Các loại máy dán nhãn công nghiệp trên thị trường hiện nay ........................... 6 2.2 TỔNG QUAN VỀ PLC ........................................................................................ 8 2.2.1 PLC làgì? ...................................................................................................... 8 2.2.2 Cấu tạo của PLC ............................................................................................. 9 2.2.3. Đặc điểm vàvai tròcủa PLC ....................................................................... 10 2.2.3.1. Đặc điểm................................................................................................ 10 2.2.3.2. Vai trò.................................................................................................... 11 2.3 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7 - 1200 ........................................................................ 11 2.3.1 Khái niệm chung về PLC S7 – 1200 ............................................................ 11 2.3.2. Các thành phần chính của PLC S7 – 1200 .................................................. 12 2.3.3. Các dòng chính của CPU S7 – 1200 ............................................................ 12 2.3.4. Module mở rộng PLC S7 – 1200 ................................................................. 13 vi
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3.5. Các tính năng nổi bật của PLC S7 – 1200 ................................................... 14 2.4 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHẦN MỀM HỖ TRỢ ............................................... 14 2.4.1. TIA portal V13............................................................................................. 14 2.4.2. WinCC professional ..................................................................................... 16 2.5 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ SERVO ............................................................. 17 2.5.1 Động cơ servo là gì ? .................................................................................... 17 2.5.2 Cơ cấu hoạt động .......................................................................................... 18 2.5.3 Sơ đồ hồi thiếp vòng kín ............................................................................... 18 2.5.4 Phương pháp điều khiển hệ servo ................................................................. 18 2.5.4.1 Điều khiển vị trí...................................................................................... 18 2.5.4.2 Điều khiển tốc độ ................................................................................... 19 2.5.4.3 Điều khiển Mômen ................................................................................. 19 2.5.5 Các lệnh điều khiển trong khối motion......................................................... 20 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ................................................................ 22 3.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ ........................................................................................ 22 3.2 MÔ TẢ HỆ THỐNG ........................................................................................... 22 3.3 THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ ............................................................................. 23 3.3.1 Chọn băng tải ................................................................................................ 23 3.3.2 Chọn khung sườn .......................................................................................... 23 3.3.3 Chọn mâm xoay ............................................................................................ 24 3.3 THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN .................................................................................... 25 3.3.1 Sơ đồ khối của hệ thống ............................................................................... 25 3.3.2 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống ..................................................................... 26 3.3.2.1 Khối điều khiển PLC S7 - 1200 ............................................................. 26 3.3.2.2 Khối nguồn ............................................................................................. 27 3.3.2.3 Khối nút nhấn ......................................................................................... 28 3.3.2.4 Đèn báo ................................................................................................... 29 3.3.2.5 Thiết bị đóng ngắt Relay ........................................................................ 30 3.3.2.6 Khối chiết rót .......................................................................................... 31 3.3.2.7 Khối đóng nắp ........................................................................................ 32 3.3.2.8 Khối dán nhãn ........................................................................................ 35 3.3.2.9 Khối phân loại ........................................................................................ 36 3.3.2.10 Khối mâm xoay .................................................................................... 39 vii
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3.4 SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC ............................................................................. 44 3.4.1 Sơ đồ mạch động lực Driver servo ............................................................... 44 3.4.2 Sơ đồ mạch động lực động cơ ...................................................................... 45 3.5 SƠ ĐỒ KẾT NỐI HỆ THỐNG........................................................................... 45 3.6 SƠ ĐỒ KẾT NỐI PLC VỚI DRIVER SERVO ................................................. 46 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG ....................................................................... 47 4.1 GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 47 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG .................................................................................... 47 4.2.1 Thi công phần cơ khí .................................................................................... 48 4.2.1.1 Thi công hệ thống khínén ...................................................................... 48 4.2.1.2 Thi công hệ thống mâm xoay ................................................................. 49 4.2.2 Thi công phần điện ....................................................................................... 49 4.3 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT...................................................................................... 51 4.4 ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT ........................................................................... 53 4.4.1 Viết chương trình điều khiển ........................................................................ 53 4.4.2 Thiết kế giao diện giám sát ........................................................................... 59 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT....................................................................... 61 5.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................................. 61 5.2 KẾT QUẢ THỰC HIỆN ..................................................................................... 61 5.2.1 Kết quả phần cứng ........................................................................................ 61 5.2.2 Kết quả phần chiết rót ................................................................................... 62 5.2.3 Kết quả phần giám sát................................................................................... 63 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ............................................. 64 6.1 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 64 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ...................................................................................... 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 65 PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 66 viii
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LIỆT KÊ HÌNH Hình 2. 1 Máy chiết rót bằng bơm bánh răng ................................................................ 3 Hình 2. 2 Máy chiết rót bằng bơm piston ....................................................................... 4 Hình 2. 3 Máy chiết rót bằng bơm trục vít..................................................................... 5 Hình 2. 4 Máy chiết rót bằng lưu lượng kế .................................................................... 5 Hình 2. 5 Máy chiết rót kiểu đối lưu .............................................................................. 6 Hình 2. 6 Máy dán nhãn tự động .................................................................................... 7 Hình 2. 7 Máy dán nhãn bán tự động ............................................................................. 7 Hình 2. 8 Máy dán nhãn thủ công .................................................................................. 8 Hình 2. 9 Cấu tạo cơ bản của PLC ................................................................................ 9 Hình 2. 10 PLC S7 - 1200............................................................................................. 11 Hình 2. 11 Cấu tạo của bộ điều khiển CPU S7 - 1200................................................. 12 Hình 2. 12 TIA portal V13 ............................................................................................ 15 Hình 2. 13 Các loại Wincc............................................................................................ 16 Hình 2. 14 Servo AC ..................................................................................................... 17 Hình 2. 15 Sơ đồ hồi tiếp vòng kín Servo ..................................................................... 18 Hình 3. 1 Bảng vẽ 3D hệ thống .................................................................................... 22 Hình 3. 2 Băng tải......................................................................................................... 23 Hình 3. 3 Sắt V ( 3x3 ) .................................................................................................. 23 Hình 3. 4 Mâm dưới...................................................................................................... 24 Hình 3. 5 Mâm trên....................................................................................................... 24 Hình 3. 6 Sơ đồ khối của hệ thống ............................................................................... 25 Hình 3. 7 PLC S7 – 1200 DC/DC/DC .......................................................................... 26 Hình 3. 8 Nguồn tổ ong trong thực tế ........................................................................... 28 Hình 3. 9 nút nhấn ........................................................................................................ 29 Hình 3. 10 Đèn báo....................................................................................................... 29 Hình 3. 11 Relay trong thực tế ..................................................................................... 30 Hình 3. 12 Động cơ bơm nước 12VDC ........................................................................ 31 Hình 3. 13 Động cơ vặn nắp chai ................................................................................. 32 Hình 3. 14 Xi – lanh TN20x150 .................................................................................... 33 Hình 3. 15 Van khínén SY3120-5LZ-M5 ..................................................................... 33 Hình 3. 16 Môtả hoạt động cảm biến quang .............................................................. 34 Hình 3. 17 Sơ đồ cấu tạo và đấu dây............................................................................ 34 Hình 3. 18 Cảm biến quang trong thực tế .................................................................... 35 Hình 3. 19 Động cơ dán nhãn ...................................................................................... 35 Hình 3. 20 Sơ đồ cấu tạo và đấu dây............................................................................ 36 Hình 3. 21 Cảm biến dán nhãn trong thực tế ............................................................... 36 Hình 3. 22 Sơ đồ đấu dây ............................................................................................. 37 Hình 3. 23 Cảm biến trong thực tế ............................................................................... 37 Hình 3. 24 Cấu tạo xi-lanh ........................................................................................... 38 ix
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 3. 25 Động cơ AC Servo R7M-A40030 ............................................................... 39 Hình 3. 26 Driver R7D-AP04H .................................................................................... 41 Hình 3. 27 Cơ đồ cấu tạo và đấu dây ........................................................................... 43 Hình 3. 28 Cảm biến tiệm cận trong thực tế ................................................................ 43 Hình 3. 29 Sơ đồ nối dây driver servo .......................................................................... 44 Hình 3. 30 sơ đồ mạch động lực động cơ ..................................................................... 45 Hình 3. 31 Sơ đồ kết nối hệ thống ................................................................................ 45 Hình 3. 32 Sơ đồ kết nối PLC với Driver Servo ........................................................... 46 Hình 4. 1 Nguyên lýthi công khínén ........................................................................... 48 Hình 4. 2 Lắp đặt xi-lanh cho hệ thống ........................................................................ 48 Hình 4. 3 Cơ cấu mâm xoay ......................................................................................... 49 Hình 4. 4 Bảng điện hệ thống ....................................................................................... 49 Hình 4. 5 Sơ đồ đi dây hệ thống ................................................................................... 50 Hình 4. 6 Lưu đồ giải thuật .......................................................................................... 52 Hình 4. 7 Đặt tên cho dự án ......................................................................................... 54 Hình 4. 8 Chọn loại bộ điều khiển để lập trì nh ............................................................ 54 Hình 4. 9 Giao diện viết chương trình PLC ................................................................. 55 Hình 4. 10 Tạo hệ trục Axis .......................................................................................... 56 Hình 4. 11 Chọn xung và đơn vị khoảng cách cho Axis ............................................... 57 Hình 4. 12 Thiết lập kiểu phát xung và chân điều khiển Axis ...................................... 57 Hình 4. 13 Thiết lập thông số cho động cơ .................................................................. 58 Hình 4. 14 Chọn tốc độ vàthời gian cho động cơ........................................................ 58 Hình 4. 15 Kết nối giữa PLC với Wincc ....................................................................... 60 Hình 4. 16 Xây dựng giao diện giám sát SCADA........................................................ 60 Hì nh 5. 1 Kết quả phần cứng ........................................................................................ 61 Hì nh 5. 2 Kết quả thực nghiệm chiết rót ...................................................................... 62 Hì nh 5. 3 Kết quả giao diện giám sát chí nh ................................................................. 63 nh 5. 4 Kết quả giao diện giám sát điều khiển ......................................................... 63 Hì LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2. 1 Đặc tính kỹ thuật của PLC S7 - 1200........................................................... 13 Bảng 2. 2 Đặc tính module mở rộng của PLC S7 – 1200 ............................................ 13 Bảng 3. 1 Catalog PLC S7-1200 .................................................................................. 27 Bảng 4. 1 Danh sách linh kiện...................................................................................... 47 Bảng 4. 2 Bảng tag các ngõvào, ngõra ...................................................................... 55 x
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÓM TẮT Đề tài tốt nghiệp đề cập đến việc thiết kế giao diện để điều khiển, giám sát vàthu thập dữ liệu từ dây chuyền chiết rót. Giao diện được thiết kế trên phần mềm Wincc của hãng Siemens với thiết kế đẹp mắt và đầy đủ các tính năng cần thiết cho người vận hành cũng như người giám sát hệ thống. Khóa luận cũng hướng dẫn cụ thể các bước để các bạn khóa sau cóthể tham khảo lập trì nh trên Wincc một cách dễ dàng. Với các chức năng cần thiết, phân quyền người dùng trong Wincc, thiết kế giao diện từ thư viện, tạo nút nhấn… Dây chuyền được điều khiển thông qua PLC S7-1200 của Siemens đây cũng làloại PLC cao cấp của Siemens sử dụng rộng rãi trong các khu công nghiệp tự động vừa vàlớn với yêu cầu ổn định vàchất lượng cao. Dây chuyền điều khiển thiết kế đơn giản với 2 băng tải cóchức năng vận chuyển chai, các hệ thống vòi chiết rót, hệ thống cấp nắp, vặn nắp, dán nhãn và mâm xoay đưa các chai vào đúng vị trí . Các cảm biến khác bao gồm cảm biến quang để xác định vị tríchai, cảm biến tiệm cận để xác định góc quay, cảm biến mực nước chất lỏng xác định mực nước được rót vào trong chai và hệ thống khí nén cũng được sử dụng. xi
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử màtrong đó điều khiển tự động đóng vai tròhết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa… Do đó chúng ta cần phải nắm bắt vàvận dụng điều khiển tự động một cách hiệu quả nhằm đóng góp vào sự phát triển khoa học kỹ thuật của thế giới nói chung vàtrong sự phát triển của kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng. Xuất phát từ những lần tham quan các doanh nghiệp códây chuyền sản xuất, nhóm đã được thấy nhiều dây chuyền tự động hóa trong quátrình sản xuất. Một trong những dây chuyền sản xuất tự đông hóa đó là dây chuyền chiết rót sử dụng bộ điều khiển lập trình PLC ( Programmable Logic Controller). Sau khi tìm hiểu, nghiên cứu về các đề tài và công trình trước đây, nhóm quyết định chọn đề tài: “ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT SỬ DỤNG S7-1200” để nghiên cứu vàthực hiện đề tài tốt nghiệp. 1.2 MỤC TIÊU Với đề tài này mục tiêu mà nhóm đề ra để giải quyết các công việc như sau: - Nghiên cứu ứng dụng vàgiao tiếp giữa PLC vàhệ Servo. - Thiết kế và thi công được hệ thống chiết rót. - Thiết kế được hệ SCADA công nghiệp 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU NỘI DUNG 1: Tìm hiểu vàtham khảo các tài liệu, giáo trì nh, nghiên cứu các chủ đề, nội dung liên quan vàđưa ra phương pháp thực hiện đề tài. NỘI DUNG 2: Tìm hiểu về PLC S7 – 1200 vàphần mềm lập trì nh. NỘI DUNG 3: Thiết kế phần cứng của hệ thống . NỘI DUNG 4: Thiết kế giải thuật điều khiển, lập trì nh PLC, thiết kế giao diện giám sát trên Wincc. NỘI DUNG 5: Thử nghiệm, điều chỉnh phần mềm, phần cứng cho hệ thống tối ưu, thu thập kết quả qua những lần thử nghiệm đánh giá tính ổn định của hệ thống. NỘI DUNG 6: Viết quyển báo cáo tốt nghiệp. NỘI DUNG 7: Báo cáo đồ án tốt nghiệp. 1
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.4 BỐ CỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Chương này trình bày, đặt vấn đề, dẫn nhập lýdo chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số vàbố cục đồ án. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giới thiệu tổng quan về dây chuyền chiết rót, PLC S7- 1200, Driver Servo và giới thiệu các phần mềm hỗ trợ, điều khiển Servo bằng các lệnh Motion. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ Đặc tả phần cứng các thiết bị ngõvào, ngõra, thiết kế sơ đồ nguyên lý, tí nh toán vàthiết kế các khối: khối nguồn, khối băng tải, khối mâm xoay, khối dán nhãn, khối kiểm tra. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG Thi công phần cứng vàthi công phần điện viết chương trình cho hệ thống. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT Nêu kết quả đạt được, hình ảnh hoạt động của mô hình, đánh giá tính ổn định của hệ thống vàcác chức năng liên quan. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Nêu kết luận về quátrình thực hiện vàthành quả đạt được, các vấn đề còn tồn tại, đề ra hướng phát triển sản phẩm. 1.5 GIỚI HẠN - Dây chuyền chiết rót qui mônhỏ. - Chiết rót mỗi lần 1 chai. - Chưa đảm bảo độ chính xác của từng thiết bị. - Được điều khiển vàgiám sát trên Wincc. 2
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT 2.1.1 Giới thiệu Để cóthể xây dựng được một hệ thống như yêu cầu đặt ra, chúng ta cần phải tìm hiểu một số khái niệm, cơ sở liên quan đến hệ thống. Các khái niệm về hệ thống chiết rót, các cách thức để giao tiếp giữa PLC với các thiết bị ngoại vi vàcác phần mềm được hỗ trợ đều được trình bày trong chương này. Cóthể thấy các sản phẩm tiêu dùng hiện nay phần lớn chưa đựng trong các bao bìdạng chai lọ nhất làtrong ngành thực phẩm vídụ như: bia, rượu, nước giải khát, v.v.. với nhiều ưu điểm nổi trội như giá thành hạ, cứng cáp, tí nh thẩm mỹ cao, dễ sản xuất. Cũng chính vì lý do này các hệ thống máy chiết rót, đóng nắp chai tự động được sử dụng rộng rãi với nhiều những chũng loại khác nhau. Dây chuyền đóng nắp chai tự động cónhiều kích thước đa dạng, được sử dụng kết hợp chung với dây chuyền chiết rót chất lỏng. Nókhông chỉ được sử dụng trong các công ty lớn màcòn sử dụng ở các cơ sở sản xuất tư nhân nhỏ. 2.1.2 Các hệ thống chiết rót cósẵn trên thị trường Trên thị trường các dòng máy chiết rót hiện nay, có5 dòng máy chiết rót được ưa chuộng vàlàsự lựa chọn ưu tiên của các cơ sở sản xuất đó là: máy chiết rót bằng bơm bánh răng, máy chiết rót bằng bơm piston, máy chiết rót bằng bơm trục ví t, máy chiết rót bằng lưu lượng kế vàmáy chiết rót kiểu đối lưu.  Máy chiết rót bằng bơm bánh răng Hình 2. 1 Máy chiết rót bằng bơm bánh răng 3
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Máy chiết rót bằng bơm bánh răng hay còn gọi làmáy chiết rót tự động 8 đầu (bơm rotary) thích hợp cho việc chiết rót các sản phẩm ngành thực phẩm, hóa mỹ phẩm,… Cấu trúc dòng máy này được làm từ thép không gỉ vàhợp kim nhôm với thiết kế thay đổi nhanh cho kích thước khác của chai. Máy chiết rót bằng bơm bánh răng được thiết lập dựa trên màn hình cảm ứng hiện thị LCD, rất tiện dụng vàdễ dàng điều chỉnh. Hệ thống chiết rót bằng đầu bơm rotary, điều khiển bởi motor AC với biến tần giúp thao tác rót mềm mại hơn, điều chỉnh lưu lượng dễ dàng. Hệ thống bơm bánh răng hạn chế tối đa khả năng tạo bọt trong khi rót. Dung tích chiết rót của dòng máy chiết rót bằng bơm bánh răng vào khoảng 250 – 5000ml với loại vòi ngâm không làm tràn chất lỏng lên chai và băng tải. Hệ thống bơm và động cơ băng tải được bảo vệ toàn diện tránh sụt áp trong quátrì nh vận hành.  Máy chiết rót bằng bơm piston Hình 2. 2 Máy chiết rót bằng bơm piston Máy chiết rót bằng bơm piston hay còn gọi làmáy chiết rót tự động 6 đầu (bơm piston) cóthiết kế đầu bơm piston phù hợp trong các công việc chiết rót các chất lỏng không hạt như dầu ăn, sữa tắm, dầu gội,… Máy chiết rót bằng bơm piston điều khiển bởi motor servo, cho độ chí nh xác chiết rót cao, phùhợp các sản phẩm yêu cầu định lượng động chuẩn chỉnh cao. Dòng máy được sản xuất kèm thiết bị bảo vệ “không chai – không chiết rót” với loại vòi ngâm không làm tràn chất lỏng. Bơm piston hoạt động trơn tru và linh hoạt, màn hì nh cảm ứng điều khiển hỗ trợ tối đa các thao tác điều chỉnh. 4
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Máy chiết rót bằng bơm trục ví t Hình 2. 3 Máy chiết rót bằng bơm trục vít Máy chiết rót bằng bơm trục ví t hay còn gọi làmáy chiết rót tự động 8 đầu (bơm trục ví t) với thiết kế phùhợp với chiết rót các loại dầu nhớt. Mỗi đầu bơm trục vítcủa dòng máy này được điều khiển bởi một motor AC riêng biệt nên độ chính xác khi rót rất cao. Loại vòi ngâm sử dụng cho máy chiết rót này hạn chế tối đa sản sinh bọt khívàtránh chất lỏng văng ra ngoài. Người sử dụng cóthể dễ dàng điều chỉnh, cài đặt các thông số thông qua màn hì nh LCD cảm ứng.  Máy chiết rót bằng lưu lượng kế Hình 2. 4 Máy chiết rót bằng lưu lượng kế Máy chiết rót bằng lưu lượng kế làdòng máy chiết rót 10 đầu dạng định lượng được sử dụng chiết chính xác hơn vàdễ dàng cho các thao tác vệ sinh. Loại máy này phùhợp với việc chiết các chất lỏng có độ nhớt, đậm đặc. Phạm vi chiết rót của máy chiết rót bằng lưu lượng kế rộng đồng thời cóthiết kế giảm tạo bọt tối ưu khi chiết rót. Cấu trúc máy cho phép cài đặt tiêu chuẩn vàlưu lượng định mức sản phẩm chuẩn xác một cách tối đa. 5
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  Máy chiết rót kiểu đối lưu Máy chiết rót kiểu đối lưu hay còn gọi là đẳng áp được thiết kế thuận tiện cho việc rót nước khoáng hay nước ép trái cây. Hình 2. 5 Máy chiết rót kiểu đối lưu Dung tích chiết rót của dòng máy này vào khoảng 500 – 1500ml. Thiết kế vòi ngâm hỗ trợ ổn định chất lỏng không gây tràn. Bên cạnh đó, dòng máy này cũng được ch hợp màn hình cảm ứng hiệu Proface với hệ thống điều khiển PLC hiệu Mitsubishi. tí 2.1.3 Các loại máy dán nhãn công nghiệp trên thị trường hiện nay Phân loại theo mức độ tự động hóa, cóthể tạm chia máy dán nhãn thành 3 loại:  Máy dán nhãn tự động Máy dán nhãn tự động cóthể tự động điều chình cho phùhợp để dán nhiều loại chai, lo, sản phẩm hình trụ, dẹp có kích thước, kiểu đặt khác nhau. Máy dán nhãn tự động tốc độ cao thường sử dụng ống keo cuộn dán giấy không cần điều chỉnh, lắp đặt hệ thống đưa sản phẩm vào vị trícần dán nhãn vàsản phẩm hoàn thiện ra ngoài hoàn toàn tự động. Thao tác máy một lần đã có thể hoàn thành việc dán nhãn. Thời gian dán nhãn nhanh chóng vàliên tục đem lại sản lượng rất lớn. 6
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 2. 6 Máy dán nhãn tự động Các máy dán nhãn tự động sử dụng màn hì nh hiển thị các thông số cho người dùng, hệ thống băng tải sản phẩm giúp các thông số của công đoạn dán nhãn luôn được kiểm soát, đảm bảo tốc độ dán nhãn vàtốc độ cấp sản phẩm vào/ra được đồng bộ.  Máy dán nhãn bán tự động Máy dán nhãn bán tự động giúp giảm chi phí đầu tư, phù hợp với các dây chuyền nhỏ hoặc quy môhộ gia đình sản xuất loại sản phẩm năng suất không cần cao vàtận dụng lao động một cách tối đa. Hình 2. 7 Máy dán nhãn bán tự động Máy dán nhãn bán tự động được thiết kế tối ưu, không bị cuốn nhãn trong quá trì nh dán, in date, các thông số, barcode sử dụng mực ruy bang khôgia nhiệt in lên decal có độ bám dính tốt, đáng tin cậy. Máy tự động dán nhãn sử dụng bộ lập trình PLC điều khiển giúp máy xử lýnhanh hơn, chính xác hơn, phầm mềm điều khiển thân thiện dễ sử dụng. 7
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA
165 tài liệu
2069 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0