Báo cáo môn học THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề tài PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ môn Cơ điện tử *************** Báo cáo môn học THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ Đề tài : PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO CHIỀU CAO Giảng viên hướng dẫn : TS Bùi Đình Bá Sinh viên thực hiện: Họ tên MSSV Lớp Tô Quang Trường 20170953 CK.CĐT.02 – K62 Nguyễn Chí Thịnh 20170923 CK.CĐT.04 – K62 Hà SOEURN RAVY 20170278 CK.CĐT.01 – K62 Nội, tháng LAY RATANAK 20170280 CK.CĐT.01 – K62 năm 2021 BẢN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn: TS Bùi Đình Bá Sinh viên thực hiện: Tơ Quang Trường Nguyễn Chí Thịnh SOEURN RAVY LAY RATANAK Nội dung ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… Nhận xét giáo viên hướng dẫn ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… Hà Nội, ngày……….tháng………năm Giáo viên hướng dẫn ký tên MỤC LỤC MỤC LỤC .3 LỜI MỞ ĐẦU .4 PHÂN CHIA CÔNG VIỆC Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÈ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu .6 Chương Phương pháp giải vấn đề 2.1 Phân tích phương án điều khiển 2.1.1 Sử dụng PLC .7 2.1.2.Sử dụng Vi xử lý 2.1.3 Sở đồ thuật toán 2.1.4 Quy ước biến .8 Chương Kết đạt .10 Chương Kết luận .10 TÀI LIỆU THAM KHẢO .1 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH LỜI MỞ ĐẦU Trước thời thách thức thời đại đòi hỏi nhận biết, nắm bắt vận dụng có hiệu thành tựu khoa học kĩ thuật giới nói chung kĩ thuật điều khiển tự động nói riêng, kỹ thuật điều khiển tự động ứng dụng rộng rãi nghành sản xuất, doanh nghiệp cách nhanh chóng Việc ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động vào trình phân loại sản phẩm thành tựu đáng kể làm thay đổi sản xuất cũ mang nhiều hạn chế, làm thay đổi cục diện cơng nghiệp nước Chính vậy, đề tài “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm” trở thành đề tài tiềm để tìm hiểu, xây dựng thiết kế cải tiến góp phần vào hoàn thiện phát triển sâu, rộng ứng dụng đời sống sản xuất người Mơ hình thiết kế sử dụng PLC làm hệ thống điều khiển kết hợp với hệ thống xi lanh khí nén, cảm biến, hệ thống truyền động tạo nên hệ thống thơng minh, hồn toàn tự động, sản phẩm việc ứng dụng kiến thức từ nhiều môn học để xây dựng, lập trình, vận hành tối ưu Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Đình Bá nhiệt tình hướng dẫn cho chúng em môn học Thiết kết hệ thống điện tử Trong trình thực đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bạn góp ý để chúng em hồn thiện đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÈ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài Để theo kịp xu cơng nghiệp hóa – đại hóa cách bền vững an tồn 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 Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, với kiến thức học trường sinh viên ngành điện tử, thông qua việc thiết kế đồ án giúp chúng tơi bước đầu có kinh nghiệm lập trình PLC Chính vậy, chúng em nhận đề tài: “Thiết kế mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm băng tải theo chiều cao,” 1.2 Mục tiêu - Chế tạo thành cơng mơ hình phân loại sản phẩm theo chiều cao - Sử dụng PLC S7-1200 để xây dựng chương trình điều khiển - Thiết kế giao diện giám sát, điều khiển WinCC - Mơ hình hoạt động ổn định, linh hoạt Chương Phương pháp giải vấn đề Mơ hình có băng tải có ba loại sản phẩm khác kích thước Đây đặc điểm mà chúng em sử dụng để phân loại đếm sản phẩm.Qua kích thước sản phẩm mà chúng chia thành loại sản phẩm cao,sản phẩm trung bình sản phẩm thấp Khi ta ấn start khởi động tồn hệ thống băng tải băng tải di chuyển hộp hoạt động Ở phía cuối băng tải ( băng tải phân loại sản phẩm) có đặt cảm biến cảm biến nhận biết có hộp băng tải dừng lại băng tải hai hoạt động Đồng thời cảm biến, xy lanh gạt hoạt động - Ta xếp cảm biến với xy lanh theo thứ tự cao-trung bình-thấp.Khi có sản phẩm cao qua Cảm biến quang nhận tín hiệu đưa PLC S7-1200, xy lanh đưa đẩy sản phẩm xuống máng đựng sản phẩm vị trí ban đầu Đối với sản phẩm trung bình tương tự Sản phẩm thấp dễ dàng qua cảm biến cao trung bình đưa cuối băng tải rơi vào hộp chứa Để hệ thống dừng hoạt động ta ấn nút stop 2.1 Phân tích phương án điều khiển 2.1.1 Sử dụng PLC PLC-Programmable Logic Controller điều khiển logic khả trình (lập trình được) Khởi thuỷ ban đầu PLC có chức điều khiển logic , tức điều khiển onoff relay PLC đại có khả điều khiển PID điều khiển mờ v v PLC cho phép mở rộng thêm module vào/ra nên có khả quản lý hệ thống lớn nhà máy Do PLC ứng dụng để điều khiển hệ thống sản xuất lớn (so với vi xử lý) có đặc tính động học chậm (so với vi xử lý) điều khiển mức nước, áp suất, lưu lượng ,nhiệt độ, tốc độ băng tải…v.v Đặc trưng PLC hoạt động môi trường khắc nghiệt công nghiệp, yếu tố bền vững thích nghi, độ tin cậy cao, tỉ lệ hư hỏng thấp, thay hiệu chỉnh chương trình dễ dàng, khả nâng cấp thiết bị ngoại vi hay giao tiếp với thiết bị thơng minh khác như: máy tính, nối mạng, modul mở rông tốt Từ ưu điểm trên, PLC ứng dụng nhiều lĩnh vực khác công nghiệp như: -Hệ thống nâng vận chuyển -Dây chuyền đóng gói -Các robot lắp ráp sản phẩm -Điều khiển hệ thống đèn giao thông 2.1.2.Sử dụng Vi xử lý Vi xử lý xử lý tín hiệu, nhận tín hiệu vào, tính tốn, xử lý, xuất tín hiệu Vi xử lý ứng dụng để thực thuật toán điều khiển u cầu khối lượng tính tốn lớn (so với PLC) cho đối tượng có đặc tính động học nhanh (so với PLC ) điều khiển dòng điện, mô men, tốc độ động , điều khiển mạch điện tử (tín hiệu cơng suất) v.v Ưu điểm: -Vi điều khiển có khả điều khiển linh hoạt theo mong muốn người sử dụng dựa vào phần mềm viết -Khả thay đổi mã thực -Hệ thống đơn giản nhiều, kích thước nhỏ Hơn giảm độ ổn định nhiều linh kiện gây -Có thể thay đổi, thêm chức cách thay đổi phần mềm Ngày VXL ứng dụng nhiều sống người Xuất phát từ yêu cầu điều khiển đề tài ưu điểm PLC mà chúng em chọn PLC S7-1200 làm điều khiển cho “Mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao” 2.1.3 Sở đồ thuật tốn Hình Sơ đồ thuật tốn 2.1.4 Quy ước biến Bảng 2.1 Quy ước biến vào STT Input Địa Input M Địa I_Mode %I0.0 M_Mode %M10.0 I_CB_Cao %I0.1 M_CB_Cao %M10.1 I_CB_Trung_Binh %I0.2 M_CB_Trung_Bin h %M10.2 I_CB_Thap %I0.3 M_CB_Thap %M10.3 I_BT %I0.4 M_BT %M10.4 I_Xylanh_Cao %I0.5 M_Xylanh_Cao %M10.5 I_Xylanh_TB %I0.6 M_Xylanh_TB %M10.6 Bảng 2.2 Quy ước biến STT Output Địa Q_lamp_Auto %Q0.0 Q_lamp_Manu %Q0.1 Q_BT %Q0.2 Q_Xylanh_Cao %Q0.3 Q_Xylanh_TB %Q0.4 Bảng 2.3 Quy ước biến trung gian STT Biến trung gian Địa Q_Auto_BT %M20.0 Q_Auto_Xylanh_Cao %M20.1 Q_Auto_Xylanh_TB %M20.2 Q_Manu_BT %M30.0 Q_Manu_Xylanh_Cao %M30.1 Q_Manu_Xylanh_TB %M30.2 M_Reset %M5.1 SIMU_CB_CAO %M5.2 SIMU_CB_TB %M5.3 10 SIMU_CB_THAP %M5.4 11 M_Simulation %M5.5 Bảng 2.4 Quy ước biến số nguyên STT Biến trung gian Địa Act_Count_Cao %MW200 Act_Count_TB %MW202 Act_Count_Thap %MW204 Simu_VT_SP %MW206 2.1.5 Code lập trình a Chương trình b Output Simu_Type_SP %MW208 C Chế độ Manu d Chế độ Auto e Mô vị trí sản phẩm 2.1.6 Mơ hệ thống giao diện HMI Hình Mơ hệ thống giao diện HMI Chương Kết đạt Qua q trình xây dựng hồn thành đề tài: với việc thiết kế chế tạo mơ hình "Mơ hình băng tải điều khiển đếm, phân loại sản phẩm, điều khiển dừng xác băng tải" dùng PLC S7-1200 em thấy đề tài hay, có tính ứng dụng lớn thực tế Trên sở đồ án giải yêu cầu đồ án là: - Xây dựng mơ hình theo u cầu đặt - Vận hành theo yêu cầu công nghệ - Hệ thống cảnh báo hoạt động xác hiệu Trong thời gian thực đề tài, em số vấn đề hạn chế sau: hệ thống chưa đạt trình độ tự động hóa cao nên chưa phát huy hết chức PLC S71200 hệ thống áp dụng phổ biến công nghiệp với quy mô từ sản xuất nhỏ đến quy mo sản xuất lớn Tuy nhiên thời gian xây dựng đồ án em tiếp thu nhiều kiến thức quý báu bổ ích có thành định rút từ đồ án sau: - Phương pháp lập trình cơng cụ phát triển họ PLC S7-1200 - Cách lắp đặt đấu dây PLC - Xây dựng hệ thống phổ biến công nghiệp - Do thời gian thực lượng kiến thức cịn hạn chế khơng thể tránh khỏi thiếu sót Mong đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn sinh viên để chúng em tích lũy thêm kiến thức Chương Kết luận Để hoàn thành đề tài “Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao”, em sử dụng kiến thức thân, kiến thức học trường qua học phần hướng dẫn giảng viên thiết kế, lập trình điều khiển, đấu dây, em lập trình mơ hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao sử dụng hế thống điều khiển PLC hoàn chỉnh Sau hoàn thành, em rút nhiều kinh nghiệm cho thân cách thu thập, tìm kiếm liệu, vận dụng kiến thức học vào thực tế, cách làm việc nhóm phân chia công việc cho thành viên Thông qua đề tài này, em có điều kiện tốt để học hỏi, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm quý báu, bổ sung vào hành trang đường chọn Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao ứng dụng rộng rãi công nghiệp Tích hợp xử lý ảnh kiểm sốt chất lượng sản phẩm hay kết hợp phân loại theo khối lượng, màu sắc,… vào hệ thống nâng cao suất chất lượng sản phẩm, mang lại hiệu cao cho doanh nghiệp, qua góp phần phát triển công nghiệp nước ta tương lai TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://bangtaihang.com [Online] [2] https://beeteco.net [Online] [3] https://hoangvina.com [Online] [4] B T Doanh, Điều khiển PLC [5] https://siemens-vn.com [Online] [6] https://dungcusangtao.com [Online] [7] https://www.vietnic.vn [Online] [8] https://plcmitsubishi.com [Online] [9] https://dientuviet.com [Online] [10] https://yenphat.com [Online] [11] https://giamaynenkhi.vn [Online] [12] https://thuykhihunganh.com [Online] [13] https://ngocautomation.com [Online]  ... trình phân loại sản phẩm thành tựu đáng kể làm thay đổi sản xuất cũ mang nhiều hạn chế, làm thay đổi cục diện công nghiệp nước Chính vậy, đề tài ? ?Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm? ?? trở thành đề. .. vấn đề Mơ hình có băng tải có ba loại sản phẩm khác kích thước Đây đặc điểm mà chúng em sử dụng để phân loại đếm sản phẩm. Qua kích thước sản phẩm mà chúng chia thành loại sản phẩm cao ,sản phẩm. .. thức Chương Kết luận Để hoàn thành đề tài ? ?Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao? ??, em sử dụng kiến thức thân, kiến thức học trường qua học phần hướng dẫn giảng viên thiết kế, lập trình