Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG LỜI NÓI ĐẦU Trong công nghiệp đại hoá đất nước, yêu cầu ứng dụng tự động hoá ngày cao vào đời sống sinh hoạt, sản xuất (yêu cầu điều khiển tự động, linh hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ ) Mặt khác nhờ công nghệ thông tin, công nghệ điện tử phát triển nhanh chóng làm xuất loại thiết bị điều khiến khả trình PLC nhằm thực công việc cách khoa học nhằm đạt số lượng sản phấm lớn, nhanh, chất lượng cao mà lại giảm chi phí kinh tế Các Công ty, xí nghiệp sản xuất thường sử dụng PLC sử dụng loại vi xử lý Dây chuyền sản xuất tự động PLC giảm sức lao động công nhân mà sản xuất lại đạt hiệu cao đáp ứng kịp thời cho đòi sống xã hội đồ án tốt nghiệp giới thiệu lập trình PLC ứng dụng vào sản xuất phân loại sản phẩm theo màu sắc, kích thước vật liệu Để nâng cao kiến thức ngành điện, nhà trường tạo điều kiện cho làm đồ án tốt nghiệp trước kết thúc khóa học đồ án tốt nghiệp tập dượt quý báu trước bước vào thực tế khó khăn Đề tài mang tên “ xây dựng hệ thống điều khiển, giám sát cho công nghệ phân loại sản phẩm” Trong suốt thời gian làm đồ án với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo Khoa Điện , đặc biệt hướng dẫn tận tình, chi tiết thầy giáo Nguyễn Đăng Khang giúp đỡ em nhiều để hoàn thành đồ án Xin gửi tới thầy giáo Nguyễn Đăng Khang toàn thể thầy cô giáo khoa điện lời cảm ơn chân thành nhất! Hà Nội , ngày 24 tháng 04 năm 2017 Sinh viên Ngô Văn Lợi Nguyễn Trọng Tùng MỞ ĐẦU Để theo kịp xu công nghiệp hóa – đại hóa cách bền vững an toàn nhất, tiện lợi cho việc vận hành, sửa chữa hỏng hóc đảm bảo chất lượng sản phẩm nằm phạm vi cho phép Hơn thuận tiện cho việc mở rộng phát triển tương lai Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức học trường sinh viên ngành điện, thông qua việc thiết kế đồ án giúp bước đầu có kinh nghiệm lập trình PLC S7-300, thiết kế giao diện WIN CC Chính vậy,chúng em phân công làm đề tài: “xây dựng hệ thống điều khiển, giám sát cho công nghệ phân loại sản phẩm” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết đề tài - Nghiên cứu, điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm dùng PLC S7-300 WIN CC Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: + Nghiên cứu tài liệu hệ thống băng tải nói chung điều khiển băng tải phân loại sản phẩm nói riêng + Nghiên cứu tài liệu PLC S7-300 WINCC + Nghiên cứu đề tài, công trình khoa học phân loại sản phẩm để có hướng phát triển đề tài - Phương pháp thực nghiệm: Xây dựng hệ thống giám sát WINCC Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm,PLC S7-300 WIN CC Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, đề tài gồm chương: CHƯƠNG I: Tổng quan chung công nghệ CHƯƠNG II: Thiết kế mạch điều khiển, viết chương trình PLC CHƯƠNG III: Tính chọn thiết bị CHƯƠNG IV: Xây dựng giao diện giám sát WIN CC CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ 1.1 Đặt vấn đề Ngày với phát triển nghành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà khiển tự động đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học giới nói chung phát triển điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ đợt thực tập tốt nghiệp nhà máy, khu công nghiệp tham quan doanh nghiệp sản xuất thấy khâu tự động hóa trình sản xuất Một khâu tự động day chuyền sản xuất tự động hóa số lượng sản phầm sản xuất băng tải vận chuyển sử dụng hệ thống nâng gắp phân loại sản phẩm Tuy nhiên doanh nghiệp vừa nhỏ việc tự động hóa hoàn toàn chưa áp dụng khâu phân loại, đóng bao bì mà sử dụng nhân công, nhiều cho suất thấp chưa đạt hiệu Từ điều nhìn thấy thực tế sống kiến thức mà em học trường nên muốn tạo hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo độ xác cao kích thước Nên em định thiết kế thi công mô hình sử dụng băng truyền để phân loại sản phẩm gần gũi với thực tế, thực tế có nhiều sản phẩm sản xuất đòi hỏi phải có kích thước tương đối xác thật có ý nghĩa em, góp phần làm cho xã hội ngày phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với phát triển giới 1.2 Sự phát triển hệ thống phân loại sản phẩm Từ thời xa xưa người biết phân loại sản phẩm phục vụ cho sinh hoạt mà phục vụ cho công việc buôn bán trao đổi hàng hóa Nhưng phân biệt thô sơ dùng sức người Khi kinh tế phát triển với bùng nổ khoa học kỹ thuật người biết áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất để máy móc thay dần cho sức lao động Chính mà loại hình phân loại sản phẩm phát triển mạnh mẽ Phân loại sản phẩm toán ứng dụng nhiều thực tế Dùng sức người, công việc đòi hỏi tập trung cao tính lặp lại nên công nhân khó đảm bảo xác công việc Chưa kể đến có phân loại dựa chi tiết kĩ thuật nhỏ mà mắt thường khó nhận Điều ảnh hưởng trự tiếp tới chất lượng sản phẩm uy tín nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng phân loại sản phẩm đời phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Tùy vào mức độ phức tạp yêu cầu phân loại,các hệ thống phân loại tự động có quy mô lớn, nhỏ khác Tuy nhiên có đặc điểm chung chi phí cho hệ thống lớn, đặc biệt điều kiện Việt Nam Vì đa phần áp dụng hệ thống có yêu cầu phân loại phức tạp, lượng lớn doanh nghiệp Việt Nam sử dụng trực tiếp sức lực người để làm việc Bên cạnh băng chuyền sản phẩm yêu cầu cao đặt phải cóhệ thống phân loại sản phẩm 1.3 Các hệ thống phân loại sản phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Có nhiều dạng phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu nhà sản xuất như: - Phân loại sản phẩm theo kích thước Phân loại sản phẩm theo màu sắc Phân loại sản phẩm theo khối lượng Phân loại sản phẩm theo mã vạch Phân loại sản phẩm theo hình ảnh Phân loại sản phẩm theo vật liệu - Phân loại sản phẩm theo mầu sắc, kích thước vật liệu 1.3.1 Phân loại sản phẩm theo màu sắc Sử dụng cảm biến phân loại màu sắc đặt băng chuyền, sản phẩm ngang qua cảm biến nhận biết sản phẩm thuộc màu cửa phân loại tự động mở để sản phẩm phân loại Phát màu sắc cách sử dụng yếu tố tỉ lệ phản chiếu màu Được phản xạ màu khác theo màu đối tượng Bằng cách sử dụng công nghệ lọc phân cực đa lớp gọi FAO (góc quang tự do), cảm biến E3MC phát màu đỏ, xanh màu xanh sáng trục quang học đơn E3MC thu ánh sáng phản chiếu cảm biến nhận xử lý tỷ lệ màu xanh cây, đỏ, xanh lam ánh sáng để phân biệt màu sắc vật cần cảm nhận Hình 1.1 Mô hình phân loại sản phẩm theo màu sắc 1.3.2 Phân loại sản phẩm theo khối lượng Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Dùng sensor cảm biến trọng lượng sản phẩm qua sensor cảm biến trọng lượng tác động sản phẩm đạt yêu cầu cho thẳng không đạt yêu cầu sữ báo sản phẩm lỗi sensor đưa tín hiệu tác động tới phận điều khiển để gạt sản phẩm lỗi Hình 1.2 Mô hình phân loại sản phẩm theo khối lượng 1.3.3 Phân loại sản phẩm dùng hình ảnh Sử dụng camera chụp lại sản phẩm chạy qua đưa ảnh so sánh với ảnh gốc Nếu giống thù cho sản phẩm qua, không giống loại sản phẩn Hình 1.3 Phân loại sản phẩm dùng hình ảnh Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG 1.3.4 Phân loại sản phẩm kích thước Phân loại sản phẩm theo kích thước dùng sensor cảm biến kích thước Giả sử phân biệt ba loại sản phẩm cao, thấp, trung bình, tín hiệu ddiieuf khiển chạy băng truyền sản phẩm cao sensor mức thấp tác động đẩy sản phẩm ô thứ băng truyền Hình 1.4 Mô hình phân loại sản phẩm theo kích thước 1.3.5 Phân loại sản phẩm theo vật liệu Thiết bị cho phép phân loại với loại vật liệu bản: kim loại phi kim Các vật mẫu khác chạy băng tải nhận biết cảm biến tiệm cận loại điện từ điện dung, sau đẩy khay tương ứng xylanh khí cảm biến định vị trí khay Thiết bị vừa phân loại vừa đếm số lượng sản phẩm, hiển thị LED đoạn Hình 1.5 Mô hình phân loại sản phẩm theo vật liệu Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG CHƯƠNG II THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN, VIẾT CHƯƠNG TRÌNH PLC 2.1 Giới thiệu chung PLC Thiết bị điều khiến lập trình (programmable controller) thiết kế lần cho đời năm 1968 (Công ty General Moto - Mỹ) Tuy nhiên, hệ thống đơn giản cồng kềnh, người dùng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống Vì nhà thiết kế bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, việc lập trình cho hệ thống gặp nhiều khó khăn, lúc thiết bị lập trình ngoại vi hỗ trợ cho công việc lập trình Đe đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiến lập trình cầm tay (programmable controller handle) đời năm 1969 Điều tạo phát triển thật cho kỹ thuật điều khiến lập trình Trong giai đoạn hệ thống điều khiển lập trình (PLC) đơn giản nhằm thay hệ thống Relay dây nối hệ thống cổ điển Qua trình vận hành, nhà thiết kế bước tạo tiêu chuẩn cho hệ thống, tiêu chuẩn : Dang lập trình dùng giản đồ hình thang (The diagroom format) Trong năm thập niên 1970, hệ thống PLC có thêm khả vận hành với thuật toán hỗ trợ (arithmetic), “vận hành với liệu cập nhật” (data manipulation) Do phát triển loại hình dùng cho máy tính ( Cathode Ray Tube : CRT), nên việc giao tiếp người điều khiển lập trình cho hệ thống ngày trở nên thuận tiện Sự phát triển hệ thống phần cứng phần mềm từ năm 1975 làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ với chức mở rộng: hệ thống ngõ vào/ra tăng thêm 800 cổng vào/ra, dung lượng nhớ chương trình tăng lên 128.000 từ nhớ (word of memory) Ngoài nhà thiết kế tạo kĩ thuật kết nối với hệ thống PLC riêng lẻ Tốc độ xử lý hệ thống cải thiện, chu kì quét (scan) nhanh làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với chức phức tạp, số lượng cổng vào/ra lớn Trong tương lai hệ thống PLC không giao tiếp với hệ thống khác thông qua CIM (Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển hệ thống: Robot, Cad/Cam ngày kỹ sư thiết kế xây dựng loại PLC với chức điều khiển “thông minh” (Intelligent) gọi siêu PLC (Super PLC) cho tương lai 2.2 Tổng quan điều khiển logic khả trình PLC 2.2.1 Khái niệm PLC PLC chừ viết tắt từ : Programmable Logic Controller Theo hiệp hội quốc gia sản xuất điện Hoa kỳ PLC thiết bị điều khiển mà trang bị chức logic, tạo dãy xung, đếm thời gian, đếm xung tính toán cho phép điều khiển nhiều loại máy móc xử lý Các chức đặt nhớ mà tạo lập xếp theo chương trình Nói Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG cách ngắn gọn PLC máy tính công nghiệp để thực dãy trình 2.2.2 Giới thiệu PLC Từ ngành công nghiệp sản xuất bắt đầu phát triển, để điều khiển dây chuyền, thiết bị máy móc công nghiệp Người ta thường thực kết nối linh kiện điều khiến riêng lẻ (Rơle, timer, contactor ) lại với tuỳ theo mức độ yêu cầu thành hệ thống điện điều khiển đáp ứng nhu cầu mà toán công nghệ đặt Công việc diễn phức tạp thi công phải thao tác chủ yếu việc đấu nối, lắp đặt nhiều thòi gian mà hiệu lại không cao thiết bị cần lấy tín hiệu nhiều lần mà số lượng lại hạn chế, lượng vật tư nhiều đặc biệt trình sửa chữa bảo trì, hay cần thay đối quy trình sản xuất gặp nhiều khó khăn nhiều thời gian việc tìm kiếm hư hỏng lại dây suất lao động giảm rõ rệt Với nhược điểm nhà khoa học, nhà nghiên cứu nỗ lực để tìm giải pháp điều khiển tối ưu đáp ứng mong mỏi ngành công nghiệp đại tự động hoá trình sản xuất làm giảm sức lao động,giúp người lao động làm việc khu vực nguy hiểm, độc hại mà suất lao động lại tăng cao gấp nhiều lần Một hệ thống điều khiển ưu việt mà phải chọn để điều khiển cho ngành công nghiệp đại cần phải hội tụ đủ yếu tố sau: Tính tự động cao, kích thước khối lượng nhỏ gọn, giá thành hạ, dễ thi công, sửa chữa, chất lượng làm việc ổn định linh hoạt Từ hệ thống điều khiến lập trình PLC (Programable Logic Control) đời năm 1968 (Công ty General Moto - Mỹ) Tuy nhiên hệ thống đơn giản cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn việc vận hành hệ thống, qua nhiều năm cải tiến phát triển không ngừng khắc phục nhược điếm tồn đế có điều khiển PLC ngày nay, giải vấn đề nêu với ưu việt sau: - Là điều khiến số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán điềukhiển - Có khả mở rộng modul vào cần thiết - Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu thích hợp với nhiều đối tượng lập trình - Có khả truyền thông trao đổi thông tin với môi trường xung quanh với máy tính, PLC khác, thiết bị giám sát, điều khiến - Có khả chống nhiễu với độ tin cậy cao có nhiều ưu điểm khác Hiện giới song hành có nhiều hãng PLC khác phát triển hãnh Omron, Misubishi, Hitachi, ABB, Siemen, có nhiều hãng khác chúng có chung nguyên lý có vài điểm khác biệt với mặt mạnh riêng ngành mà người sử dụng định nên dùng hãng PLC cho thích hợp với 2.2.3 Lợi ích việc sử dụng PLC Cùng với phất triển phần cứng lẫn phần mềm, PLC ngày tăng tính Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG lợi ích PLC hoạt động công nghiệp Kích thước PLC thu nhỏ lại để nhớ số lượng I/O nhiều hơn, ứng dụng PLC mạnh giúp người sử dụng giải nhiều vấn đề phức tạp điều khiển hệ thống Lợi ích PLC hệ thống điều khiển cần lắp đặt lần (đối với sơ đồ hệ thống, đường nối dây, tín hiệu ngõ vào/ra ), mà thay đổi kết cấu hệ thống sau này, giảm tốn phải thay đổi lắp đặt đổi thứ tự điều khiển ( hệ thống điều khiển relay ) khả chuyển đổi hệ điều khiển cao (như giao tiếp PLC để truyền liệu điều khiển lẫn nhau), hệ thống điều khiển linh hoạt Không hệ thống cũ, PLC dễ dàng lắp đặt chiếm khoảng không gian nhỏ điều khiển nhanh, nhiều hệ thống khác Điều tỏ thuận lợi hệ thống điều khiến lớn, phức tạp, trình lắp đặt hệ thống PLC tốn thời gian hệ thống khác Cuối người sử dụng nhận biết trục trặc hệ thống PLC nhờ giao diện qua hình máy tính (một số PLC hệ sau nhận biết hỏng hóc hệ thống báo cho người sử dụng, điều làm cho việc sử dụng dễ dàng hiệu làm việc tăng đáng kể Người ta đến tiêu chuẩn hoá chức PLC hệ điều khiển là: Điều khiển chuyên gia giám sát: + Thay cho điều khiển rơ le + Thay cho Panel điều khiến, mạch in + Điều khiển tự động, bán tự động tay, máy trình + Có khối điều khiển thông dụng (thời gian, đếm) Điều khiển dãy: + Các phép toán số học + Cung cấp thông tin + Điều khiển liên tục trình (nhiệt độ, áp suất ) + Điều khiển động chấp hành + Điều khiển động bước Điều khiến mềm dẻo: + Điều hành trình báo động + Phát lỗi chạy chương trình + Ghép nối với máy tính (RS232/ RS485) + Ghép nối với máy in + Thực mạng tự động hoá xí nghiệp + Mạng cục + Mạng mở rộng 2.2.4 Một số lĩnh vực tiêu biểu sử dụng PLC Hiện PLC ứng dụng thành công nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp dân dụng Từ ứng dụng để điều khiển hệ thống đơn giản, có khả đóng mở Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG (ON/OFF) thông thường đến ứng dụng cho lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi tính xác cao, ứng dụng thuật toán sản xuất Các lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng PLC bao gồm: - Hóa học dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiến hệ thống dẫn - Chế tạo máy sản xuất: Tự động hóa chế tạo máy, cân đong, trình lắp đặt máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại - Bột giấy, giấy, xử lý giấy: Điều khiển máy băm, trình ủ boat, trình cáng, trình gia nhiệt - Thủy tinh phim ảnh: trình đóng gói, thí nghiệm vật liệu, cân đong, khâu hoàn tất sản phẩm, cắt giấy - Thực phẩm, rượu bia, thuốc lá: Phân loại sản phấm, đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm soát trình sản xuất, bơm (bia, nước trái ) cân đong, đóng gói, hòa trộn - Kim loại: Điều khiển trình cán, (thép), quy trình sản xuất, kiểm tra chất lượng - Năng lượng: điều khiển nguyên liệu (cho trình đốt, xử lý tuabin ) trạm cần hoạt động khai thác vật liệu cách tự động (than, gỗ, dầu mỏ) 2.2.5 Ưu, nhược điểm lập trình hệ thống điều khiển PLC * Ưu điểm PLC Từ thực tế sử dụng người ta thấy PLC có điếm mạnh sau: - Chương trình PLC dễ dàng thay đối sửa chữa: Chương trình tác động đến bên PLC người lập trình thay đổi dễ dàng xem xét việc thực giải chỗ vấn đề liên quan đến sản xuất.Người lập chương trình trang bị công cụ phần mềm để tìm lỗi phần cứng phần mềm, từ sửa chữa thay hay theo dõi phần cứng phần mềm dễ dàng Chỉ cần thay đổi phần mềm tạo nên hện thống tối ưu mà hệ điều chỉnh trước - Dễ dàng nối mạch thiết lập hệ thống: phí nhiều cho việc hàn mạch hay nối mạch cấp điều khiển rơle, PLC công việc đơn giản thực chương trình - Các tín hiệu đưa từ PLC có độ tin cậy cao so với tín hiệu cấp từ điều khiển rơle - Vì hệ chuyển mạch không tiếp điểm nên độ tin cậy cao, tuổi thọ cao so với rơle có tiếp điểm - Với hệ thống điều khiển dùng PLC vừa tiến hành hiệu chỉnh sửa chữa mà hệ thống làm việc, tức đảm bảo dây chuyền công nghệ không bị dừng, cho phép hiệu chỉnh để đạt kết hiệu chỉnh tối ưu * Nhược điểm PLC - Do chưa tiêu chuẩn hoá nên công ty sản xuất PLC đưa ngôn ngữ lập trình 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 3.15 Xy lanh Pitton 3.11 Lựa chọn van khí nén 5/2 Công dụng có tác dụng đảo chiều điều khiển xy lanh tác động kép Van 5/2 van có cửa làm việc - Cửa hay gọi cửa P nối với nguồn khí nén - Cửa gọi cửa A khí nén nối với xy lanh - Cửa gọi cửa R cửa xả khí - Của gọi B cửa khí nén nối với xy lanh - Cửa gọi cửa S cửa xả khí Trạng thái làm việc van sau: Van 5/2 đảo chiều có vị trí không loại có tác động – lò xo lên lòng van ký hiệu cạnh ô vuông bên phải ký hiệu van Tác động lên phía đối diện lòng van (ô vuông phía bên trái ký hiệu van ) tín hiệu cơ, điện, khí nén Chừng chưa có tác động lên phía bên trái lòng van, cửa nối lúc lắp mạch khí nén tương ứng vị trí ô vuông nằm bên phải 49 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Van 5/2 Bé xö lý khÝ(bé läc, bé ® iÒu ¸p, bé ¸p kÕ) Hình 3.16 Sơ đồ mạch lực khí nén Trong đồ án em chọn van khí nén điện từ 5/2 phi 10 4M120-06 Sản phẩm hãng Airtac Đài Loan sản xuất Có thông số sau: Kích thước cổng 1/8 Áp suất hoạt động 0,15 đến 0,8 Mpa Loại van cửa vị trí Nhiệt độ hoạt động -200C đến 700C Hình 3.17 Van khí nén 5/2 AIRTAC 50 Van 5/2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG GIAO DIỆN GIÁM SÁT BẰNG WINCC 4.1 Tổng quan WinCC 4.1.1 Giới thiệu - WinCC (Windows Control Center) phần mềm tích hợp giao diện người máy IHMI (Intergrate Human Machine Interface) cho phép kết hợp phần mềm điều khiển với trình tự động hoá Những thành phần dễ sử dụngcủa WinCC giúp tích hợp ứng dụng hoạc có sẵn mà không gặp trở ngại - Đặc biệt với WinCC, người sử dụng tạo giao diện điều khiển giúp quan sát hoạt động trình tự động hoá cách dễ dàng - Phần mềm trao đổi trực tiếp với nhiều loại PLC hãng khác như: SIEMENS, MITSUBISHI, ALLEN BRADLEY, , truyền thông tốt với PLC hãng SIEMENS Nó dược cài đặt máy tính giao tiếp với PLC thông qua cổng COM1 COM2 (chuẩn RS-232) máy tính Do đó, cần phải có chuyển đổi từ chuẩn RS232 sang chuẩn RS-485 PLC - WinCC có đặc điểm đặc tính mở Nó sử dụng cách dễ dàng với phần mềm chuẩn phần mềm người sử dụng, tạo nên giao diện người-máy đáp ứng nhu càu thực tế cách xác Những nhà cung cấp hệ thống phát triển ứng dụng họ thông qua giao diện mở WinCC tảng để mở rộng hệ thống - Nhoài khả ngăng thíc hứng cho việc xây dựng hệ thống có qui mô lớn nhỏ khác nhau, WinCC dễ dàng tích hợp với hệ thống cấp cao MES (Manufacturing Excution System - Hệ thống quản lý việc thực sản suất) ERP (Enterprise Resourse Planning) WinCC sử dụng sở qui mô toàn cầu nhờ hệ thống trợ giúp SIEMENS có mặt khắp giới 4.1.2 Thiết lập project WinCC Trong chương này, giới thiệu đặc tính WinCC cung cấp cách tổng quan bước soạn thảo dự án Project WinCC Bước 1: Tạo dự án "Project" mới: 51 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 2.39 Tạo dự án Project Hình 2.40 Tạo dự án Project Hộp thoại WinCC Explorer xuất hiện, có lựa chọn: • Single-User Project Dự án thực máy đơn Multi-User Project • Multi-Client Project Hoặc Open an Existing Project sau tìm đến tập tin có đuôi ".mcp" 52 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 2.41 Tạo dự án Project Đặt tên cho dự án khung Project Name chọn đường dẫn cho thư mục xắp tạo Nhấp chọn Create cửa sổ soạn thảo WinCCExplorer dự án mở Hình 2.42 Tạo dự án Project 53 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 2.43 Tạo dự án Project Trong hộp thoại Computer properties giữ thiết lập mặc định, khung Computer Name đặt tên COMPUTER Chọn OK 4.2 Mô phần mềm WINCC Sau lập trình điều khiển LADDER với S7 – 300, thiết kế mô hình WINCC, mô S7 – PLCSIM Tiến hành mô WINCC thu kết hoàn toàn đáp ứng yêu cầu công nghệ hệ thống, Và sau hình ảnh minh họa cho số trạng thái làm việc hệ thống giao diện cửa sổ Graphic Desiger WINCC 54 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 3.19 Trạng thái ban đầu Ấn nút START đèn báo nguồn Power sáng băng tải làm việc Hình 3.20 Trạng thái ấn nút START Khi cảm biến mầu sác tác động (mầu đỏ) đèn báo sản phẩm mầu đỏ sáng Sau 2s pittong làm việc đẩy sản phẩm mầu đỏ vào thùng đóng gói băng tải Hình 3.21 Trạng thái cảm biến mầu sắc tác động Khi cảm biến kích thước tác động (phát sản phẩm cao) đèn báo sản phẩm cao sáng Sau 2s pittong làm việc đẩy sản phẩm mầu đỏ vào thùng đóng gói băng tải 55 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 3.22 Trạng thái cảm biến kích thước tác động Khi cảm biến vật liệu tác động (phát sản phẩm kim loại) đèn báo sản phẩm kim loại sáng Sau 2s pittong làm việc đẩy sản phẩm mầu đỏ vào thùng đóng gói băng tải 56 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 3.23 Trạng thái cảm biến vật liệu tác động Khi cảm biến phát sản phẩm khác tác động (phát sản phẩm loại sản phẩm trên) đèn báo sản phẩm khác sáng Pittong làm việc đẩy sản phẩm mầu đỏ vào thùng chứa sản phẩm loại 57 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 3.24 Trạng thái cảm biến phát sản phẩm khác tác động Khi pittong đẩy sản phẩm mầu đỏ vào thùng băng tải ngừng hoạt động Sau 3s băng tải phụ làm việc 58 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Hình 3.25 Trạng thái thùng chưa sản phẩm mầu đỏ đủ sản phẩm Khi pittong đẩy sản phẩm cao vào thùng băng tải ngừng hoạt động Sau 3s băng tải phụ làm việc Hình 3.26 Trạng thái thùng chưa sản phẩm cao đủ sản phẩm 59 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Khi pittong đẩy sản phẩm kim loại vào thùng băng tải ngừng hoạt động Sau 3s băng tải phụ làm việc Hình 3.27 Trạng thái thùng chưa sản phẩm kim loại đủ sản phẩm Ấn nút STOP hệ thống ngừng làm việc 60 Đồ án tốt nghiệp 61 GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài, với bảo tận tình thầy, cô giáo khoa Điện đặc biệt thầy Nguyễn Đăng Khang Cùng với nỗ lực, em hoàn thành đầy đủ nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp yêu cầu Trong trình làm đồ án em nghiên cứu tìm hiểu số tài liệu sãn có, tài liệu internet bảo giáo viên hướng dẫn nên em thu số kết định: - Biết cách trình bày, kết cấu đồ án - Hiểu quy trình phân loại sản phẩm cách thức vận hành - Hiểu PLC S7-300, cách lập trình ứng dụng đưa phần mềm vào nội dung nghiên cứu - Mô phỏng, giám sát trình làm việc hệ thống phân loại sản phẩm WinCC Tuy nhiên, với thời gian có hạn với lực thân nên đồ án số hạn chế nên mô có số khả xảy hệ thống mà chưa đề cập đến Ngoài hệ thống phát triển để phân loại nhiều màu sắc nữa, nhiều vật liệu nữa, nhiều kích thước Và mong muốn phát triển đồ án này, để đồ án hoàn thiện Do kiến thức thân hạn chế thời gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi nhiều sai sót Rất mong nhận góp ý thầy, cô giáo khoa để đề tài tốt nghiệp em hoàn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Đăng Khang thầy, cô giáo khoa Điện giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài giao 62 Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG MỤC LỤC 63 ... dựng hệ thống giám sát WINCC Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan hệ thống phân loại sản phẩm,PLC S7-300 WIN CC Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, đề tài gồm chương: CHƯƠNG I: Tổng quan. .. thuyết đề tài - Nghiên cứu, điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm dùng PLC S7-300 WIN CC Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: + Nghiên cứu tài liệu hệ thống băng tải nói chung... Các hệ thống phân loại sản phẩm Đồ án tốt nghiệp GVHD: NGUYỄN ĐĂNG KHANG Có nhiều dạng phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu nhà sản xuất như: - Phân loại sản phẩm theo kích thước Phân loại sản