Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC HTTDL&ĐK Họ và tên sinh viên : Nhóm 8 lớp : Điện 3 Ngành : Công nghệ kỹ thuật Điện Khoa Điện Trường ĐHCN Hà Nội Giáo viên hướng dẫn : ThS . Nguyễn Văn Hùng Đề tài : Điều khiển giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm Nhiệm vụ : Chương I : Tìm hiểu dây truyền đóng phân loại và đóng gói sản phẩm Chương II : Tìm hiểu về PLC s7-200 Chương III: Tìm hiểu chung về OPC Chương IV: Tìm hiểu chung về Win cc Chương V : Thiết kế hệ thống và viết chương trình Nhóm SV hoàn thành bài tập lớn Hà Nội , ngày … tháng … năm 2012 Hà Nội, ngày … tháng … năm 2012 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 1 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin ngày càng cao đem lại nhiều lợi ích cho con người nhằm giảm thiểu tối đa sức lao động của con người trong quá trình sản xuất. Mức độ tự động hóa tại các phân xưởng và nhà kho cũng như các khu vực quản lý điều hành vẫn tiếp tục được nâng cao. Ngày càng nhiều các thiết bị tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo , sự chính xác của các hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất về số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội. Xuất phát từ tình hình thực tế tự động hóa tại các phân xưởng, nhà kho và các khu vực điều hành quản lý vẫn đang tiếp tục được nâng cao cùng với kiến thức đã được học trong trường, chúng em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài dây truyền phân loại và đếm sản phẩm. Đây chỉ là một phần nhỏ trong quy trình sản xuất, tuy vậy chúng em mong rằng với đề tài này chúng em sẽ củng cố được kiến thức đã được học trong trường và ứng dụng một phần nhỏ trong sản xuất. Nội dung đề tài Chương I : Tìm hiểu dây truyền đóng phân loại và đóng gói sản phẩm Chương II : Tìm hiểu về PLC s7-200 Chương III: Tìm hiểu chung về OPC Chương IV: Tìm hiểu chung về Win cc Chương V : Thiết kế hệ thống và viết chương trình Do hạn chế về thời gian, kinh nghiệm thực tế, vừa tìm hiểu, vừa học hỏi trong quá trình thực hiện nên không tránh khỏi thiếu sót, chúng em rất mong nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Ngày tháng năm 2013 Nhóm sinh viên thực hiện Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 2 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng LỜI CẢM ƠN Qua một thời gian tìm hiểu và thực hiện tích cực, đến nay đồ án được thành. Có được thành quả này, chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy HÙNG đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian thực hiện đồ án. Xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Điện trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện để chúng em thực hiện đồ án này Xin cảm ơn các bạn sinh viên đã đóng góp ý kiến, động viên khích lệ tinh thần trong quá trình thực hiện đồ án. Ngày 30 tháng 05 năm 2013 Nhóm sinh viên thực hiện Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 3 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Chương 3 . Mô hình dây truyền phân loại sản phẩm A . Mô hình cơ khí B . Cấu tạo mô hình Mô hình thực tế được làm theo bản vẽ thiết kế hình trên: - Phần khung mô hình: được đóng bằng gỗ. - Phần băng tải: + Gồm có hai con lăn đặt ở vị trí hai đầu băng tải. Hai con lăn truyền lực và kéo băng tải nhờ hai dây cao su. Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 4 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng + Mặt băng tải được làm bằng mặt vải quấn tròn xung quanh 2 con lăn. Sản phẩm được đặt chạy trên mặt băng tải. - Các máng hứng sản phẩm: - Các chi tiết, thiết bị được lắp trên khung mô hình: + Các động cơ: DC1, DC2, DC3. - Các động cơ DC1, DC2, DC3 là động cơ 1 chiều 24V - DC 1 là động cơ có nhiệm vụ kéo quay mặt băng tải thông qua dây cao su với con lăn phía trên. - DC 2 là động cơ có nhiệm vụ điều khiển thanh gạt ở vị trí 1. - DC 3 là động cơ có nhiệm vụ điều khiển thanh gạt ở vị trí 2. + Các cảm biến: CB1. CB2, CB3. - Các cảm biến được sử dụng là cảm biến quang 3 dây của hãng siemen. - Các cảm biến được gắn bên cạnh mặt băng tải. - CB1 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 15cm so với mặt băng tải. - CB2 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 10cm so với mặt băng tải. - CB3 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 5cm so với mặt băng tải. + Các sản phẩm: Có 3 loại sản phẩm: sản phẩm cao,sản phẩm trung bình, sản phẩm thấp. Cả ba sản phẩm đều được làm bằng gỗ. - Sản phẩm cao làm bằng gỗ có kích thước 60x60x150 - Sản phẩm trung bình bằng gỗ có kích thước 60x60x100. - Sản phẩm thấp bằng gỗ có kích thước 60x60x50. * Sau khi gắn các thiết bị lên khung mô hình thì toàn bộ xung quanh được đóng kín bằng gỗ mỏng. C . Chức năng hoạt động của các nút ấn trên mô hình STT Tên Địa chỉ Chức năng 1 start Ấn start khởi động toàn bộ hệ thống . Băng tải quay , cảm biến và các tay gat,hệ thống đặt sản phẩm được hoạt động 2 stop Ấn stop dừng toàn bộ hệ thống.Dừng băng tải,tay gạt,không cho cài đặt số sản phẩm Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 5 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng 3 Reset Ấn reset làm toàn bộ hệ thống đặt sản phẩm trở về mặc định trong khi băng tải vẫn quay 4 Set Ấn set cho phép cài đặt số sản phẩm .Khi ở chế độ set thì băng tải không quay,các tay gạt,cảm biến không hoạt động. 5 Tăng Ấn nút tăng để tăng số sản phẩm đặt . 6 Giảm Ấn giảm để giảm số sản phẩm đặt . 7 OK Ấn ok để xác nhận số lượng sản phẩm đặt . 8 Local - remote Nút gạt local cho phép hệ thống điều khiển tại chỗ với sự tác động của công nhân đứng máy.Khi ở mức local thì các nút ấn trên Win CC bị vô hiệu(bao gồm cả star,stop,reset ) . Nút gạt remote cho phép điều khiển hệ thống từ phòng máy tính giám sát .Khi này các nút ấn của hệ thống dưới hiện trường đều bị vô hiệu (bao gồm cả star,stop,reset ). D. Nguyên lý hoạt động của dây truyền phân loại và đếm sản phẩm. Trong mô hình trình bày có 3 loại sản phẩm khác nhau về kích thước . Đây chính là đặc điểm mà chúng em sử dụng để phân loại và đếm sản phẩm . Qua kích thước của sản phẩm mà chúng m chia thành 3 loại là sản phẩm cao,sản phẩm trung bình và sản phẩm thấp. Khi ta ấn start khởi động toàn bộ hệ thống thì băng tải quay.Các cảm biến,tay gat,bộ đếm sản phẩm,led hiển thị đều hoạt động. 1. Khi có sản phẩm cao đi qua Cảm biến quang nhận tín hiệu đưa về PLC,Khi sản phẩm đi qua hoàn toàn PLC bắt sườn xuống của tìn hiệu cảm biens đưa vào.Làm counter đếm,lúc này win cc đọc tìn hiệu từ counter và hiển thị ra màn hình.PLC xuất tín hiệu xuống vi điều khiển làm vi điều khiển đếm sản phẩm cao.Sau đó vi điều khiển out tín hiệu ra hiển thị led tại con led thể hiện số sản phẩm cao. Sau 1 khoảng thời gian trễ đã được tính toán để sản phẩm đi đến vị trí thuận lợi thì PLC out ra tìn hiệu cho tay gạt sản phẩm cao hoạt động,sau đó PLC tiếp tục out ra tín hiệu cho tay gạt quay trở lại vị trí ban đầu Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 6 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng 2. Khi có sản phẩm trung bình đi vào băng tải.Do sự sắp xếp chiều cao các cảm biến khác nhau mà cảm biến cao sẽ nẳm cao hơn sản phẩm trung bình và thấp nên nó không thể phát hiện ra 2 laoij sản phẩm thấp và trung bình,Khi cảm biến trung bình phát hiện vật phẩm nó cũng thao tác tương tự như với sản phẩm cao . 3. Khi sản phẩm thấp xuất hiện trên băng tải.Nó dễ dàng đi qua 2 cảm biến cao và trung bình đến với cảm biến thấp.Khi này cảm biến thấp có nhiệm vụ đưa tín hiệu vào PLC để đếm sản phẩm thấp ,mà PLC không cần đưa tín hiệu gạt ví sản phẩm thấp sẽ đi thẳng về cuối băng tải. 4. Về chế độ đếm sản phẩm.Chỉ áp dụng với sản phẩm cao và trung bình.Khi ta đặt số sản phẩm đếm là 1 số n( nguyên,dương) thì snr phẩm xuất hiện sẽ được đếm từ 1 đếm n.Khi đến n nó sẽ hiện n 1 khoảng thời gian để quan sát sau đó tự về 0 để chuẩn bị cho chu trình tiếp theo. E Cảm biến E3F DS10C4 • Cảm biến quang điện phản xạ khuếch tán Đầu ra là NPN, 3 dây nối NO. NPN cho phép dòng điện trong cảm biến đi vào điện áp chung .Đầu ra của cảm biến hoạt động như một khóa chuyển mạch. Bình thường đầu ra của cảm biến là một Transistor có vai trò như một khóa ( khi sụt áp). Nếu cảm biến vừa phát hiện được đối tượng sau đó tạo ra đường tác động. Đương tác động này được nối trực tiếp tới Trans NPN. Nếu điện áp truyền tới đương tác động là 0V, Trans không cho phép dòng chạy trong cảm biến. Nếu điên áp trên đường tác động lớn hơn (12V), Trans sẽ mở khóa cho phép dòng chạy trong cảm biến tới cực chung. Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 7 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Cảm biến chịu phản ứng của các tác nhân vật lý. Nếu cảm biến không hoạt động, điện áp đường tác động thấp, khi đó Trans khóa. Có nghĩa là đầu ra NPN không có dòng vào/ ra. Khi cảm biến hoạt động làm cho đường tác động có điện áp cao, Trans mở khóa và tác động đóng khóa. Dòng chạy từ cảm biến tới đất. Điện áp ở đầu ra của NPN giảm xuống -V. • • Kích thước 18mm, làm việc ở 10- 36 VDC • Khoảng cách phát hiện 10cm, dòng định mức 300mA • Vỏ làm bằng chất liệu ABS • Chống nhiễu tốt • Gọn và tiết kiệm chỗ • Bảo vệ chống ngắn mạch và nối cực nguồn • Chế độ hoạt động Ligh-ON • Hình dáng: • Thông số định mức, đặc tính kỹ thuật: Thông số kỹ thuật E3F DS10C4 Khoảng cách phát hiện 100mm Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 8 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Vật thể phát hiện tiêu chuẩn Giấy trắng 100x100mm Đặc tính trễ Tối đa 20%khoảng cách phát hiện Nguồn sáng( bước sóng) LED hồng ngoại(860nm) Điện áp nguồn cấp 12VDC- 24VDC+/-10% kể cả xung tối đa 10%(p-p) Công suất tiêu thụ Tối đa 25mA Ngõ ra điều khiển Ngõ ra transistor colector hở, tối đa 100mA, điện áp dư : tối đa 1V ở 100mA Mạch bảo vệ Bảo vệ ngắn mạch ngõ ra và nối được cự nguồn cấp DC Thời gian đáp ứng Tối đa 2,5ms Điều chỉnh độ nhạy Ảnh hưởng ánh sáng của môi trường Đèn dây tóc: tối đa 3000lux Ánh sáng mặt trời: Tối đa 10000lux Nhiệt độ mối trường Hoạt động -25 0 C tới 55 0 C( không đóng băng hoặc ngưng tụ) Bảo quản -30 0 C tới 70 0 C ( không đóng băng hoặc ngưng tụ) Độ ẩm môi trường Hoạt động 35% đến 85% Bảo quản -30% đến 95%( không ngưng tụ) Trở kháng cách điện Tối thiểu 20M Ω ở 500VDC giữa các bộ phận mang điện và vỏ Cường độ điện môi 1000VAC, 50/60Hz trong 1 phút giữa các bộ phận mang điện và vỏ Mức độ chịu rung 10-55HZ, biên độ rung 1,5mm hoặc 300m/s 2 trong 1h theo x, y ,z Mức độ chịu sốc Mức độ phá hủy 500m/s 2 cho 3 lần ở mỗi hướng x,y,z Cấp bảo vệ IP66 Cáp nối Dây nối thường (dài tiêu chuẩn 2m) Đèn chỉ thị Chỉ thị hoạt động Trọng lượng( cả vỏ) Tối đa 85g Vật liệu Vỏ ABS Thấu kính PMMA Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 9 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Phụ kiện Bộ điều khiển Sơ đồ đấu dây: Lưu ý: • Nếu dây vào/ra của cảm biến quang được đặt giống như dây cáp điện hoặc dây điện thế cao. Cảm biến quang có thể bị sai lệch hoặc có thể bị phá hủy bởi nhiễu điện. tách riêng dây hoặc sử dụng dây bọc như là dây vào/ ra từ cảm biến • Không để cảm biến bị va đập mạnh khi gắn vào đối tượng. • Không nối dây với dây nâu khi không tải, nếu nối trực tiếp các dây cảm biến có thể bị phá hủy ( loại chuyển đổi AC). • Khi sử dụng cảm biến quang điện ở gần bộ chuyển đổi động cơ, đảm bảo động cơ được nối đất. Nếu động cơ nối đất bị hỏng thì cảm biến có thể bị sai lệch. Khi sử dụng cảm biến ở trên 45 0 C, dòng trên tải nằm trong khoảng 110mA tới 130mA Kích thước Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 10 [...]... ứng dụng có các bạn nên viết một trình điều khiển máy in cho Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 26 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng mỗi máy in Vì vậy, AutoCAD viết các ứng dụng AutoCAD và các trình điều khiển máy in Và WordPerfect viết các ứng dụng WordPerfect và các trình điều khiển máy in Họ đã phải viết một trình điều khiển máy in riêng biệt cho mỗi máy in... sẽ quan sát viên gạch bằng mắt thường, bằng kinh nghiệm và sự ghi nhớ, trực tiếp phân loại các sản phẩm gạch đạt yêu cầu hoặc loại bỏ phế phẩm bằng tay Tuy Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 11 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng vậy, công việc đòi hỏi sự tập trung cao và có tính lặp lại, nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công việc Điều đó... điều khiển sự hoạt động của toàn bộ dây truyền sản xuất được lập trình trên WinCC, bạn có thể giám sát và thu tất cả các thiết bị trên dây truyền Dựa vào giao diện HMI, có thể thu thập dữ liệu vào ra (I/O) một cách chính xác Đây là một trong những chương trình thiết kế giao diện Người – Máy phổ biến tại Việt Nam Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 34 Đồ án môn : HTTDL&DK... vật phẩm trên băng tải Bằng cách đặt cảm biến quang ngang qua mặt băng tải ta có thể phát hiện ra vật phẩm khi nó đi qua cảm biến Tín hiệu từ cảm biến đưa về sẽ được đếm số lương Bộ điều khiển sẽ xác định khi nào đủ số lượng sẽ đóng gói vào thùng Băng tải này được ứng dụng trong sản xuẩt bánh kẹo Trong việc đóng thùng các sản phẩm với số lượng đặt sẵn Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói. .. trình PLC ( Programable Logic Controler ) là thiết bị điều khiển đặc biệt dựa trên bộ vi xử lý , sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữ các lệnh , thực hiện các chức năng và thuật toán để điều khiển máy và các quá trình 2 Sơ đồ khối Thiết bị lập trình Bộ nhớ Giao diện vào Bộ xử lý ( CPU ) Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Giao diện ra Page 15 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd... cần thiết phải có cáp chuyển đổi PC/PPI Có 2 loại cáp chuyển đổi là cáp RS232/PPI Multi-Master và cáp USB/PPI Multi-Master - Cáp RS232/PPI Multi-Master Hình dáng của cáp và công tắc chọn chế độ truyền: Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 23 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Tùy theo tốc độ truyền giữa máy tính và CPU mà công tắc 1,2,3 được để ở vị trí thích... trì tùy Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 16 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng thuộc vào từng PLC cụ thể Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo thành module cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển có kích cỡ khác nhau , khi cần mở rộng có thể cắm thêm - Giao diện vào ra: là nơi bộ xử lý nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi và truyền thông tin đến... ngõ vào analog cho phép điều chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử dụng trong chương trình 4 Các vùng nhớ - Vùng nhớ đệm ngõ vào số I: Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 20 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng CPU sẽ đọc trạng thái tín hiệu của tất cả các ngõ vào số ở đầu mỗi chu kỳ quét ,sau đó sẽ chứa các giá trị này vào vùng nhớ đệm ngõ vào Có thể truy nhập... viết một lần và sau đó tái sử dụng bởi bất kỳ doanh nghiệp, SCADA , HMI , hoặc các gói phần mềm tùy chỉnh Không có gì trong các chi tiết kỹ thuật OPC để hạn chế các máy chủ để cung cấp truy cập đến một thiết bị điều khiển quá trình OPC máy chủ có thể được viết cho bất cứ Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 30 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng điều gì từ nhận... việc lập cấu hình - Thích ứng việc ấn định, gọi và lưu trữ các dự án - Quản lí các dự án - Có khả năng nối mạng và soạn thảo cho nhiều người sử dụng trong một project - Diễn tả bằng đồ thị của dữ liệu cấu hình - Điều khiển và đặt cấu hình cho các hình vẽ/cấu trúc hệ thống - Thiết lập cấu hình toàn cục Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 36 . loại CPU 22x: Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 18 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) . sẽ đóng gói vào thùng. Băng tải này được ứng dụng trong sản xuẩt bánh kẹo. Trong việc đóng thùng các sản phẩm với số lượng đặt sẵn. Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) . thực hiện Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 3 Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng Chương 3 . Mô hình dây truyền phân loại sản phẩm A . Mô hình cơ