intTypePromotion=1

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus”

Chia sẻ: Hồ Ngọc Thích | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:160

0
306
lượt xem
110
download

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus”

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nền sản xuất hiện đại việc thành lập các hệ thống sản xuất linh hoạt đóng một vai trò hết sức quan trọng. Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) cho phép tự động hóa ở mức độ cao đối với sản xuất hàng loại nhỏ và hàng loại vừa trên cơ sở sử dụng các máy CNC, các Rôbốt công nghiệp để điều khiển các đối tƣợng lao động, các đồ gá và các dụng cụ, các hệ thống vận chuyển, tích trữ phôi với mục đích tối ƣu hóa quá trình công nghệ và quá trình sản...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus”

  1. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 MỤC LỤC MỤC LỤC ......................................................................................................... 1 LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................... 4 CHƢƠNG 1: ...................................................................................................... 6 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT .................................. 6 1.1 Trạm phân phối gia công ........................................................................ 6 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm phân phối gia công .................. 6 1.1.1 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................... 6 1.1.2 1.2 Trạm kiểm tra sản phẩm ......................................................................... 7 Tìm hiểu về quy trình công nghệ trạm kiểm tra sản phẩm .............. 7 1.2.1 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................... 8 1.2.2 1.3 Trạm xử lý gia công phôi ....................................................................... 8 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm xử lý gia công phôi ................. 8 1.3.1 Kết cấu thiết bị bao gồm : .............................................................. 9 1.3.2 1.4 Trạm Rôbôt 5 bậc tự do Scara .............................................................. 10 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot 5 bậc tự do Scara ........ 10 1.4.1 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................. 10 1.4.2 1.5 Trạm lắp ráp sản phẩm ......................................................................... 11 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lắp ráp sản phẩm ................... 11 1.5.1 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................. 11 1.5.2 1.6 Trạm Robot cánh tay khí nén di chuyển sản phẩm ............................... 12 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot cánh tay khí nén di 1.6.1 chuyển vật ................................................................................................ 12 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................. 12 1.6.2 1.7 Trạm lƣu kho sản phẩm ........................................................................ 13 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lƣu kho sản phẩm .................. 13 1.7.1 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................. 13 1.7.2 1.8 Trạm điều khiển và giám sát trung tâm ................................................ 14 1 Đồ án tốt nghiệp
  2. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm điều khiển và giám sát trung tâm 1.8.1 .................................................................................................... 14 Kết cấu thiết bị bao gồm: ............................................................. 15 1.8.2 Bộ điều khiển PLC S7 300 điều khiển các trạm qua mạng 1.8.3 PROFIBUS-DP......................................................................................... 15 Màn hình giao tiếp Ngƣời – Máy TP 177A và giao diện điều khiển 1.8.4 giám sát ................................................................................................... 16 CHƢƠNG 2: .................................................................................................... 17 THIẾT LẬP MẠNG PROFIBUS-DP, XÂY DỰNG LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ VIẾT CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN.................................................... 17 2.1. Cấu hình mạng PROFIBUS-DP với phần mềm STEP 7 ........................ 17 2.1. Chƣơng trình điều khiển trạm Master (PLC S7 300) .............................. 26 2.2 Chƣơng trình điều khiể n trạm Slave (PLC S7 200) ............................... 36 2.2.1 Trạm phân phối vật gia công ............................................................. 36 2.2.2 Trạm kiểm tra sản phẩm ................................................................... 45 2.2.3 Trạm xử lý gia công.......................................................................... 58 2.2.4 Trạm Robot 5 bậc tự do .................................................................... 66 2.2.5 Trạm lắp ráp sản phẩm...................................................................... 71 2.2.6 Trạm Robot cánh tay khí nén ............................................................ 78 2.2.7 Trạm lƣu kho sản phẩm .................................................................... 84 CHƢƠNG 3 : ................................................................................................... 94 THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT HỆ THỐNG BẰNG PHẦN MỀM WINCC V7.0 ................................................................................................... 94 4.1. Khởi tạo Project và cấu hình trong WinCC ............................................ 94 4.2. Kết nối biến của PLC trong WinCC ....................................................... 97 4.2.1 Kết nối các biến của PLC S7 300 với WinCC ................................... 97 4.2.2 Kết nối các biến của PLC S7 200 với WinCC ................................. 100 4.2.3 Thiết kế giao diện điều khiển giám sát cho WinCC ......................... 103 KẾT LUẬN .................................................................................................... 109 2 Đồ án tốt nghiệp
  3. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 111 PHỤ LỤC ...................................................................................................... 112 PHỤ LỤC 1: .................................................................................................. 112 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ............................................................................................................ 112 1.1. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển PLC ...................................... 112 1.2. Thiết Bị Điều Khiển Lập Trình PLC Simatic S7 – 300 ........................ 114 1.3. Thiết Bị Điều Khiển Lập Trình PLC Simatic S7 – 200 ........................ 134 1.4. Module truyền thông PROFIBUS EM 277 và module mở rộng vào/ra số EM 223 ...................................................................................................... 147 1.5. Một số thiết bị điều khiển khác trong dây chuyền ................................ 148 PHỤ LỤC 2: .................................................................................................. 151 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC TRẠM QUA MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFIBUS ...................................................................................... 151 PHỤ LỤC 3: .................................................................................................. 155 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM GIÁM SÁT WINCC V7.0 .................................. 155 3 Đồ án tốt nghiệp
  4. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 LỜI NÓI ĐẦU Trong nền sản xuất hiện đại việc thành lập các hệ thống sản xuất linh hoạt đóng một vai trò hết sức quan trọng. Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) cho phép tự động hóa ở mức độ cao đối với sản xuất hàng loại nhỏ và hàng loại vừa trên cơ sở sử dụng các máy CNC, các Rôbốt công nghiệp để điều khiển các đối tƣợng lao động, các đồ gá và các dụng cụ, các hệ thống vận chuyển, tích trữ phôi với mục đích tối ƣu hóa quá trình công nghệ và quá trình sản xuất. Đặc điểm của FMS là khả năng điều chỉnh nhanh các thiết bị để chế tạo sản phẩm mới. Nhƣ vậy, nó rất thích hợp không chỉ cho sản xuất hàng khối, hàng loại lớn mà còn cho sản xuất hàng loại vừa và hàng loại nhỏ, thậm chí cả sản xuất đơn chiếc. Tuy nhiên phân tích FMS trong điều kiện sản xuất đơn chiếc cho thấy sự không ăn khớp giữa năng suất của FMS và phƣơng pháp chuẩn bị sản xuất bằng tay. Cũng do việc sữ dụng không đồng bộ các hệ thống tự động hóa mà quá trình chuẩn bị sản xuất kéo dài. Sự nối kết các hệ thống tự động riêng lẻ thành một hệ thống duy nhất với sự trợ giúp của mạng máy tính nội bộ cho phép tăng năng suất lao động của các nhà thiết kế, các nhà công nghệ và các nhà tổ chức sản xuất và do đó nâng cáo năng suất và chất lƣợng sản phẩm. Các hệ thống sản xuất nhƣ vậy đƣợc gọi là hệ thống sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính. Hiện nay ở nƣớc ta nghiên cứu về FMS mới chỉ đƣợc bắt đầu tài liệu về lĩnh vực này bằng tiếng Việt hầu nhƣ chƣa có. Các hệ thống FMS và mô hình mới chỉ đƣợc trang bị ở một số trƣờng ĐH. Trong tƣơng lai các hệ thống này tiếp tục đƣợc đầu tƣ ở nhiều các cơ sở đào tạo khác trên cả nƣớc. Song song với cơ sở hiện đại là việc rất cần có giáo trình giảng dạy. Bằng vốn kiến thức hiểu biết và đƣợc sự hƣớng dẫn tần tình của thầy Thái Hữu Nguyên và thầy Nguyễn Khắc Tuấn cùng các cô, thầy trong khoa đã giúp em tìm hiểu và nghiên cứu về để tài. Với đề tài „„Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus” sử dụng bộ PLC S7-300 và PLC S7-200 của siemens liên hệ với nhau qua mạng truyền thông PROFIBUS mà em trình bày trong đồ án tốt nghiệp này, em hy vọng sẽ đóng góp một phần nhỏ bé vào quá trình tìm hiểu công nghệ sản xuất. Trong quá trình làm đồ án còn gặp nhiều khó khăn đó là tài liệu tham khảo cho vấn đề này đang rất ít và hạn hẹp, nh ƣng đƣợc sự hƣớng dẫn của thầy Thái Hữu Nguyên và toàn thể các thầy cô giáo trong k hoa Điện đã hƣớng dẫn và giúp đỡ e m 4 Đồ án tốt nghiệp
  5. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng nhƣng về thời gian và khả năng của em còn có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót rất mong sự đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy, cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, ngày … tháng … năm 2012. Sinh viên thực hiện Phan Thanh Tuyên 5 Đồ án tốt nghiệp
  6. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT Trạm phân phối gia công 1.1 1.1.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm phân phối gia công Trạm phân phôi vật gia công có chức năng lƣu trữ và phân phối phôi cho toàn bộ hệ thống. Phôi đƣợc chứa trong hộp đựng phôi và đƣợc đẩy xuống băng tải nhờ Xi lanh đẩy phôi. Cảm biến quang điện sẽ phát hiện sự có mặt của phôi trên băng tải và bật tín hiệu cho băng tải hoạt động, di chuyển phôi đến cuối băng tải. Khi phôi đến cuối băng tải nhờ cảm biến quang đặt trên băng tải phát hiện và sau một thời gian trễ thì tín hiệu gọi cánh tay rôbốt hai bậc đƣợc bật lên. Cánh tay rôbốt sẽ ghắp phôi từ băng tải trạm 1 đặt sang trạm kế tiếp để chuẩn bị cho các quá trình gia công tiếp theo. Hình 1.1: Trạm phân phối vật gia công. 1.1.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Mô hình băng tải : Di chuyển phôi.  Cơ cấu cấp phôi : Cung cấp phôi xuống băng tải.  Phôi với 3 loại khác nhau : Phôi nhựa với 2 màu trắng, đen và phôi sắt. Ngoài ra, có một số phôi bị lỗi đƣợc đƣa vào để phân biệt với những phôi trên.  Xy lanh khí : Đẩy phôi xuống Băng tải khi có tín hiệu từ van điện.  Van điện : Điều khiển đóng/mở xy lanh khi có tín hiệu yêu cầu từ PLC.  Cánh tay Robot : Cánh tay 2 bậc xoay và ghắp phôi sang trạm tiếp theo 6 Đồ án tốt nghiệp
  7. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, cảm biến, van điện.  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222.  Module mở rộng EM 223.  Module truyền thông PROFIBUS EM 277.  Cảm biến quang : Sử dụng loại khuếch tán, phát hiện phôi ở cơ cấu cấp phôi va cuối băng tải.  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ Băng tải.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch và đèn báo. Trạm kiểm tra sản phẩm 1.2 1.2.1 Tìm hiểu về quy trình công nghệ trạm kiểm tra sản phẩm Khi trạm cấp phôi hoàn thành công đoạn cấp phôi, trạm kiểm tra sản phẩm có nhiệm vụ kiểm tra phôi bị lỗi hay không (dài quá hoặc ngắn quá coi là phôi lỗi - phế phẩm) nhờ hai cảm biến từ đo độ cao của phôi. Bảng chân lý để nhận biết phôi thành phẩm và phôi phế phẩm nhƣ sau: Đặc điểm phôi Cảm biến từ 1 Cảm biến từ 2 Kết luận Phôi ngắn Phế phẩm ngắn 0 0 Phế phẩm dài Phôi dài 1 1 Thành phẩm Phôi vừa 1 0 Phế phẩm sẽ bị đẩy xuống thùng chứa phía dƣới. Phôi không bị lỗi sẽ đƣợc đẩy xuống băng tải. Trên băng tải lắp đặt ba loại cảm biến gồm: Cảm biến quang điện phát hiện tất cả các loại phôi, cảm biến tiệm cận phát hiện phôi có tính chất từ tính, cảm biến mầu sắc phát hiện những phôi màu trắng. Bảng chân lý để nhận biết phôi nhƣ sau: Đặc điểm phôi Cảm biến quang Cảm biến tiệm cận Cảm biến màu sắc Phôi sắt 1 1 1 Phôi nhựa trắng 1 0 1 Phôi nhựa đen 0 0 1 Khi phôi di chuyển qua các cảm biến, nhờ tín hiệu ba cảm biến này sẽ xác định từng loại phôi và truyền tín hiệu sang trạm Gia công sản phẩm để gia công theo yêu cầu công nghệ của từng loại phôi. 7 Đồ án tốt nghiệp
  8. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 Hình 1.2: Trạm kiểm tra sản phẩm. 1.2.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Mô hình băng tải : Di chuyển phôi.  Cơ cấu kiểm tra phôi : Nâng và hạ phôi lên xuống để kiểm tra phôi có phải là thành phẩm hay phế phẩm.  Xy lanh khí : Đẩy phôi xuống băng tải hoặc thùng đựng phế phẩm khi có tín hiệu từ van điện.  Van điện : Điều khiển đóng/mở xy lanh khi có tín hiệu yêu cầu từ PLC.  Bộ nguồn 24 VDC : Cấp nguồn 24 VDC cho mạch điện tử, cảm biến, van điện.  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222.  Module mở rộng EM 223.  Module truyền thông PROFIBUS EM 277.  Cảm biến quang : Sử dụng loại khuếch tán, phát hiện phôi ở cuối băng tải.  Cảm biến từ : Giới hạn trên/dƣới cho cơ cấu kiểm tra phôi và phân biệt phôi có bị lỗi hay không.  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ Băng tải.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch và đèn báo. Trạm xử lý gia công phôi 1.3 1.3.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm xử lý gia công phôi 8 Đồ án tốt nghiệp
  9. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 Trạm xử lý gia công nhận phôi từ trạm kiểm tra phôi. Phôi sau khi đƣợc xác địn h không bị lỗi sẽ bắt đầu quá trình gia công ở trạm này theo yêu cầu công nghệ của từng loại phôi theo bảng chân lý nhƣ sau: Đặc điểm phôi Khoan lỗ trên bề mặt Kiểm tra lỗ của phôi Phôi sắt có có Phôi nhựa trắng có có Phôi nhựa đen có có Mâm xoay sẽ xoay từng bƣớc phù hợp với yêu cầu nhờ tín hiệu từ cảm biến và động cơ một chiều Hamonic. Động cơ khoan sẽ di chuyển lên xuống nhờ cơ cấu xy lanh. Khi phôi dừng tại vị trí khoan, động cơ khoan sẽ đƣợc hạ xuống và khoan lỗ, quá trình này thực hiện trong vài giây sau đó động cơ khoan trở về vị trí ban đầu nhờ xy lanh đẩy lên. Tiếp theo, quá trình kiểm tra lỗ vừa khoan nhờ một xy lanh. Hình 1.3: Trạm xử lý gia công phôi. 1.3.2 Kết cấu thiết bị bao gồm :  Cơ cấu mâm xoay 6 vị trí : Di chuyển phôi lần lƣợt đến các vị trí gia công.  Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, cảm biến, động cơ khoan.  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình.  Module mở rộng EM 223 : Module mở rộng vào/ra số. 9 Đồ án tốt nghiệp
  10. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Module EM 277 : truyền thông PROFIBUS – DP.  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ Băng tải.  Cảm biến tiệm cận : Phát hiện loại phôi có tính chất từ tính.  Cảm biến màu : Phát hiện phôi có màu đen hoặc trắng.  Cơ cấu khoan : Gia công phôi.  Xy lanh khí : Giữ phôi để khoan dễ dàng.  Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. Trạm Rôbôt 5 bậc tự do Scara 1.4 1.4.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot 5 bậc tự do Scara Hình 1.4: Trạm Robot 5 bậc tự do Robot SCARA gồm 5 bậc tự do sử dụng cơ cấu truyền động động cơ bƣớc và cơ cấu gắp sản phẩm đƣợc điều khiển bằng khí nén. Robot đƣợc lập trình và mô tả tọa độ trên phần mềm OpenGL. Robot sẽ gắp sản phẩm từ trạm gia công phôi chuyển đến trạm lắp ráp sản phẩm. 1.4.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử. 10 Đồ án tốt nghiệp
  11. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình.  Module mở rộng EM 223 : Module mở rộng vào/ra số.  Module EM 277 : Module truyền thông PROFIBUS – DP.  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC  Robot SCARA.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo.  Phần mềm điều khiển Robot Scara Trạm lắp ráp sản phẩm 1.5 1.5.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lắp ráp sản phẩm Phôi đƣợc chuyển đến trạm lắp ráp sản phẩm nhờ Robot SCARA. Khi phôi đƣợc đƣa đến đầu băng tải, cảm biến quang sẽ phát hiện, gửi tín hiệu về PLC S7 200 yêu cầu cơ cấu giữ sản phẩm thực hiện nguyên công giữ. Khi sản phẩm đƣợc giữ chắc chắn, cơ cấu lắp ráp sản phẩm sẽ thực hiện. Sau khí lắp ráp xong, cơ cấu kẹp vật nhả ra, sản phẩm chạy đến cuối băng tải, sẵn sàng cho trạm tiếp theo Hình 1.5 Trạm lắp ráp sản phẩm 1.5.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, cảm biến.  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222.  Module mở rộng EM 223.  Module truyền thông PROFIBUS EM 277. 11 Đồ án tốt nghiệp
  12. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ băng tải  Cảm biến quang : Phát hiện sản phẩm đã có trên băng tải.  Cơ cấu lắp ráp sản phẩm.  Xy lanh khí : Giữ phôi để lắp ráp.  Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. Trạm Robot cánh tay khí nén di chuyển sản phẩm 1.6 1.6.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot cánh tay khí nén di chuyển vật Sau khi sản phẩm đƣợc lắp ráp hoàn thiện ở trạm lắp ráp, một tín hiệu sẽ đƣợc bật lên để gọi cánh tay khí nén hoạt động, chuyển động sang trái về phía sản phẩm cần gắp. Cánh tay khí nén di chuyển bằng cơ cấu khí nén hành trình đƣợc điều khiển chính xác tại vị trí của sản phẩm. Sau khi kẹp đƣợc sản phẩm, tay khí nén di chuyển sang phải và đặt sản phẩm cho trạm kế tiếp. Hình 1.6 Cánh tay khí nén di chuyển vật 1.6.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, van điện. 12 Đồ án tốt nghiệp
  13. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình.  Module mở rộng EM 223 : Module vào/ra số.  Module EM 277 : Module truyền thông PROFIBUS – DP.  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và van điện.  Xy lanh khí : Kẹp sản phẩm  Cánh tay khí nén : Ghắp vật sang trạm tiếp theo.  Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. Trạm lƣu kho sản phẩm 1.7 1.7.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lưu kho sản phẩm Sản phẩm lắp ráp hoàn thiện đƣợc cánh tay khí nén gắp sang băng tải của trạm lƣu kho. Băng tải di chuyển sản phẩm đến cuối hành trình. Trên băng tải có 3 lo ại cảm biến để phân loại sản phẩm : Cảm biến tiệm cận phát hiện sản phẩm từ tính, cảm biến màu sắc phát hiện sản phẩm màu trắng, cảm biến quang phát hiện sản phẩm màu đen. Tƣơng ứng với mỗi sản phẩm đó, sẽ có tín hiệu gọi Robot lƣu kho và lƣu vào các hàng tƣơng ứng 1, 2 hoặc 3. Hình 1.7 trạm lưu kho sản phẩm 1.7.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, van điện, cảm biến, động cơ băng tải. 13 Đồ án tốt nghiệp
  14. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình.  Module mở rộng EM 223 : Module vào/ra số.  Module EM 277 : Module truyền thông PROFIBUS – DP.  Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và van điện, động cơ băng tải  Robot lƣu kho tự động.  Xy lanh khí : Kẹp sản phẩm.  Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. Trạm điều khiển và giám sát trung tâm 1.8 1.8.1 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm điều khiển và giám sát trung tâm Trạm điều khiển và giám sát sử dụng bộ điều khiển PLC S7 300 CPU 31 3C-2DP và màn hình giám sát HMI – TP 177A. Bộ PLC S7 300 sẽ nhận tín hiệu từ 8 bộ PLC S7 200 truyền lên và xuất tín hiệu điều khiển xuống các trạm thông qua mạng PROFIBUS. Đồng thời, màn hình HMI – TP 177A sẽ điều khiển và giám sát các biến nhớ, các đầu vào/ra, tín hiệu từ cảm biến...hiển thị lên màn hình. Hình 1.8.1 Trạm điều khiển và giám sát trung tâm 14 Đồ án tốt nghiệp
  15. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 1.8.2 Kết cấu thiết bị bao gồm:  Bộ nguồn PS 2A : Cung cấp nguồn cho PLC S7 300 và màn hình  TP 177A.  Bộ điều khiển lập trình PLC S7 300 CPU 313C-2DP.  Màn hình giao tiếp HMI – TP 177A.  Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo Hình 1.8.2 Màn hình giám sát TP 177A và PLC S7 300 1.8.3 Bộ điều khiển PLC S7 300 điều khiển các trạm qua mạng PROFIBUS - DP PLC S7 300 CPU 313C-2DP có 16 đầu vào số, 16 đầu ra số, 1 cổng truyên thông MPI, 1 cổng truyền thông PROFIBUS (cổng DP). PLC S7 300 giao tiếp với các trạm thông qua mạng PROFIBUS, nó sẽ nhận các tín hiệu gửi lên từ các trạm và ra lệnh điều khiển xuống đảm bảo đúng yêu cầu công nghệ và tính thời gian thực. 15 Đồ án tốt nghiệp
  16. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 Hình 1.8.3 Bộ điều khiển lập trình PLC S7 300 1.8.4 Màn hình giao tiếp Người – Máy TP 177A và giao diện điều khiển giám sát Màn hình TP 177A là thiết bị giao tiếp Ngƣời – Máy (HMI)do hãng Siemens sản xuất. Nó có khả năng giao tiếp với các loại PLC của Siemens thông qua chuẩn PPI, MPI và PROFIBUS. Màn hình TP 177A sẽ điều khiển và giám sát các biến của PLC trong các trạm thông qua mạng PROFIBUS. Cho phép hiển thị trạng thái của các biến, các đầu vào/ra, tín hiệu từ cảm biến về...lên màn hình. Đồng thời, có thể điều khiể n từ màn hình với chức năng đa điểm chạm (Touch Panel). Hình 1.8.4 Màn hình điều khiển TP 177A 1. Rãnh tháo lắp màn hình. 2. Màn hình hiển thị và điều khiển với chức năng đa điểm. 3. Gờ cạnh ngoài cùng của màn hình. 4. Chỗ lắp cơ cấu gá. 16 Đồ án tốt nghiệp
  17. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 CHƢƠNG 2: THIẾT LẬP MẠNG PROFIBUS-DP, XÂY DỰNG LƢU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ VIẾT CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 2.1. Cấu hình mạng PROFIBUS-DP với phần mềm STEP 7 Các bƣớc lập trình và cấu hình mạng truyền thông lần lƣợt thực hiện nhƣ sau: Vào START  SIMATIC  SIMATIC Manage để kích hoạt phần mềm lập trình STEP 7 V5.5 Hình 3.1: Cách vào phần mềm lập trình STEP 7 V5.5. Phần mềm STEP7 đƣợc mở ra, vào File  New... trên giao diện chính. 17 Đồ án tốt nghiệp
  18. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 Hình 3.2: Cách tạo một Project mới Tiếp theo kích chọn Insert  Station  SIMATIC 300 Station để tạo một trạm PLC S7 300 trong Project. Hình 3.3: màn hình thiết lập trạm S7 - 300 18 Đồ án tốt nghiệp
  19. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3 Khi nhấn chọn trạm sẻ xuất hiện biểu tƣợng Hardware. Hình 3.4.: Chọn biểu tượng Hardware Project có tên DOANTOTNGHIEP_FMS_2012 đã đƣợc thêm phần cứng bên trong là một trạm PLC S7 300. Kích đúp trái chuột vào SIMATIC 300(1) bắt đầu cấu hình phần cứng cho Project. Cửa sổ HW_config cho phép ngƣời lập trình thiết lập cấu hình phần cứng của toàn bộ hệ thống ngoài thực tế bao gồm trạm chủ PLC S7 300, các trạm tớ PLC S7 200 và chuẩn kết nối trong mạng truyền thông Trong mục SIMATIC 300 chọn RACK-300, kích và giữ trái chuột vào Rail và thả vào phần trống bên trái Hình 3.5 : Chọn biệu tượng giá đỡ (Rail) Ta theo quy tắc để lựa các khay Slot: 19 Đồ án tốt nghiệp
  20. Khoa Điện Lớp ĐH Điện A K3  Slot 1: Nguồn PS 307 2A  Slot 2: CPU 313C-2DP  X2 DP  2.2 DI16/DO16  2.4 Count Lần lƣợt kéo thả các phần cứng đó vào đúng Slot sẽ đƣợc cấu hình nhƣ hình dƣới Hình 3.6: Giao diện sau khi cài xong phần cứng Khi ta kéo chọn CPU 313C – 2DP vào Rail, sẽ xuất hiện hộp thoại Hình 3.7 : Màn hình sau khi đặt CPU vào Slot 2 Tiếp theo chọn New ta làm theo nhƣ các hình vẽ sau: 20 Đồ án tốt nghiệp
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2