Thông tin tài liệu
TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNIC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIÊN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ sga —000“ Education FPT POLYTECHNIC MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP Đe tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG PLC S7-1200 VỚI ADRUINO ĐÊ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC T.VIÊN: TRẦN VƯƠNG BƠNG PS16134 ĐỒN BÍC PHI PS15337 NGUYỄN HỮU KHƠI PS15539 TRẦN QUANG KHƯƠNG PS16109 GVHD: NGUYỄN VÃN NGA LỚP: AC16301 Tp Hồ Chí Minh - 12/2021 Educat ion GVHD: NGUYỄN VĂN NGA Q Education Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Trường Cao Đẳng FPT Poytechnic Thành Phố Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp.HCM, ngày .tháng .năm 2021 Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN VĂN NGA GVHD: NGUYỄN VĂN NGA Educat ion LỜI MỞ ĐẦU Điều khiển tự động định nghĩa khơng cịn xa lạ giới Nó có mặt từ sớm từ khoa học cơng nghệ người có tiến Bắt nguồn từ nhu cầu tiết kiệm nhân lực, tăng suất sản phẩm lên cao, đảm bảo quy trình chặt chè, mà ứng dụng điều khiển tự động đời Điều khiển tự động trở thành ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu ứng dụng vào lao động sản xuất, đời sống sinh hoạt người, kết hợp với nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác Ngày nay, điều khiển tự động phổ biến rộng rãi khắp lĩnh vực đời sống sản xuất PLC thiết bị bật điều khiển tự động ứng dụng rộng rãi sản xuất công nghiệp quy mô vừa lớn PLC ngày ứng dụng rộng rãi nhờ vào tính ưu việc như: khả thay hoàn toàn phương pháp điều khiển trước đây, điều khiển thiết bị dễ dàng linh hoạt dựa vào việc lập trình lệnh logic bản, khả định thời, đếm giải vấn đề toán học, khả thiết lập, gửi tiếp nhận tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt hoạt động máy dây chuyền cơng nghiệp Do đó, nhằm nghiên cứu rõ PLC ứng dụng cơng nghiệp, nhóm chúng em định thực đề tài “ THIÊT KÊ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG PLC S7-1200 VỚI ADRUINO ĐỂ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC” GVHD: NGUYỄN VĂN NGA LỜI CẢM ƠN Để hồn thành assignmet này, ngồi nỗ lực nhóm cịn có giúp đỡ giáo viên hướng dẫn, thầy cô môn, bạn bè người thân Nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy NGUYỄN VĂN NGA tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em việc giải khó khăn, vướng mắc suốt q trình thực assignment nhóm Bên cạnh đó, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô tận tình giảng dạy kiến thức kinh nghiệm sống cho chúng em, cho chúng em hành trang vững trước bước vào chặn đường Nhóm em xin chân thành cảm ơn Trường Cao Đẳng FPT Polytechnic Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho chúng em học tập, trang bị cho chúng em kiến thức cần thiết để tìm công việc phù hợp sau Trong trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý từ giảng viên bạn Nhóm thực đề tài BSữ Education MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 4 Mục đích assigment .4 Ý nghĩa assignment Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT Tìm hiểu hệ thống phân loại sản phẩm Mạng truyền thông công nghiệp Một số chuẩn giao thức truyền thông công nghiệp 3.1Cổng nối tiếp (Serial Port) 3.1.1 RS232 3.1.2 RS422 3.1.3 RS485 3.2ProfiNet (Process Field Net) 10 3.3ProfiBus (Process Field Bus) .11 3.4MODBUS 12 3.4.1 MODBUS RTU .13 3.4.2 MODBUS ASC II 13 3.4.3 MODBUS TCP/IP 13 CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG 14 Khối PLC 15 Khối nguồn 17 Khối phân loại màu 19 3.1 Cảm biến màu sắc TCS34725 19 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG Educat ion GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG Educat ion CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG Mục đích assigment Trong assignment này, thơng qua kiến thức chuẩn giao tiếp truyền thông công nghiệp học chúng em kết hợp thực thiết kế hệ thống truyền thông PLC s7-1200 với adruino để phân loại sản phẩm theo màu sắc Được vận hành PLC S7 - 1200 kết hợp giám sát thông qua giao diện điều khiển TIA Portal cảm biến màu sắc, motor servo Sản phẩm qua phát cảm biến đẩy vào khay hứng sản phẩm Yêu cầu đề tài: • Phân loại đếm sản phẩm phải xác • Hiển thị giám sát thơng qua giao diện điều khiển TIA Portal cần rõ ràng • Ứng dụng PLC điều khiển băng tải phân loại sản phẩm Ý nghĩa assignment • Trên sở nghiên cứu, xây dựng hệ thống điều khiển băng tải phân loại sản phẩm với TIA Portal PLC S7-1200 nhóm em thực assignment tiếp cận tìm hiểu lĩnh vực điều khiển phổ biến quan trọng cơng nghiệp • Nắm vững sở tính tốn chọn thiết bị để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề Hiểu nguyên lý hoạt động loại linh kiện sử dụng dự án • Thấy mối liên hệ lý thuyết thực tế, làm việc vận hành trực tiếp trang thiết bị sử dụng đồ án GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG Educat ion • Thực hành khai thác, lập trình với thiết bị điều khiển công nghiệp phổ biến PLC S7-1200, phần mềm điều khiển giám sát TIA Portal, rèn luyện kỹ làm việc nhóm • Có khả lập kế hoạch xác định mục tiêu quan trọng biện pháp tốt để thực mục tiêu cách hiệu Tạo cho chúng em tư hệ thống để xử lý tình Nội dung nghiên cứu • Nghiên cứu tài liệu chuẩn giao tiếp mạng truyền thông công nghiệp, PLC S7 -1200, cảm biến TCS34725, động servo MG90S, cảm biến vật cản hồng ngoại • Dựa liệu thu thập được, tiến hành lựa chọn giải pháp thiết kế thi cơng mơ hình Kết nối ngoại vi với PLC, cảm biến TCS34725 với Arduino • Thiết kế lưu đồ giải thuật viết chương trình điều khiển cho PLC Arduino Thiết kế giao diện điều khiển, giám sát hệ thống • Thử nghiệm điều chỉnh phần mềm, phần cứng để mơ hình tối ưu, sử dụng dễ dàng Đánh giá thông số mơ hình so với thơng số thực tế, hiệu suất hoạt động • Viết báo cáo thực • Đánh giá kết thực Phạm vi nghiên cứu • Khai thác vận hành thiết bị hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc • Xây dựng thuật tốn điều khiển logic - Xây dựng phần mềm giao diện điều khiển TIA Portal - Xây dựng phần mềm PLC S7-1200 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG ' Educatio n Tính tốn thiết kế phần khí GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG Q Education Lưu đồ giải thuật Hình 4.1: Lưu đồ giải thuật PLC GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 32 BSữ Education Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật Arduino GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 33 Sơ đồ mạch động lực Q Education Sơ đồ nối dây khối phân loại màu sắc Hình 4.4: Sơ đồ dây khối động khối phân loại màu sắc GVHD: NGUYỄN VĂN NGA írỉtịíng TRANG 35 Bgữ Education Lập trình hệ thống TIA Protal V16 DA1_PLSP_Color / PLC-1 [CPU 1212C DC/DC/DC] / Program blocks Main [OB1 ] Main Properties General Name Language Iníormation Title Main LAD Number Numbering "Main Program Sweep (Cycle)" Author Pamily Version Automatic Type OB Comment 0.1 User-defined ID Maln Name ■V Input Data type Deíault value Comment InitiaLCall Bool Initial call of this OB Remanence Bool =True, if remanent data are available Temp Constant Netvvork 1: KHỞI ĐỘNG GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 36 Q Education GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 37 Educat ion Nguyên lý hoạt động hệ thống • Khởi động: - Khi gạt công tắt sang chế độ Auto, Manual đèn xanh sáng, thể hệ thống hoạt động - Khi xoay nút dừng khẩn cấp, hệ thống tạm ngưng, đèn đỏ sáng nhấn lại GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 39 Educat ion • Chế độ Auto: - Lúc này, động băng tải hoạt động Nếu có hàng bệ cấp mẫu, cảm biến S1 (NPN) từ mức cao xuống mức thấp PLC kích ngõ Q0.2, thơng qua relay trung gian PUSH, truyền tín hiệu digital sang adruino Sau đó, adruino cho servo đẩy sản phẩm vào băng tải - Sản phẩm chạy vào cabin cảm biến TCS34725 quét màu, adruino xử lí truyền tín hiệu sang PLC thơng qua RL1, RL2 module relay Nếu sản phẩm màu đỏ RL1 kích, màu xanh RL2 kích, màu vàng relay kích - Sau nhận tín hiệu từ adruino, sản phẩm chạy đến vị trí máng phân loại Nếu sản phẩm màu đỏ, PLC nhận tín hiệu tử RL1, sản phẩm qua cảm biến S2, ngõ Q0.3 kích relay trung gian DO Báo cho adruino điều khiển servo đẩy sản phẩm máng trược Tương tự sản phẩm màu xanh lá, relay LUC kích màu vàng relay DO LUC kích - Chỉ servo quay vị trí ban đầu relay RL1, RL2 nhả tiếp điểm, trình kích đẩy sản phẩm băng chuyền tiếp tục - Ngoài ra, sau 30 giây cảm biến S1 khơng nhận thấy có sản phẩm bệ cấp mẫu băng tải tạm ngưng hoạt động có sản phẩm sẵn sàng GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 40 Educat ion • Chế độ Manual: - Khi gạt sang chế độ băng tải chạy liên tục - Nhấn nút BTN3 để kích đẩy sản phẩm vào băng tải - Nhấn nút BTN1 để phân loại sản phẩm màu đỏ Tương tự, BTN2 để phân loại sản phẩm màu xanh - Nếu sản phẩm màu vàng, chạy đến cuối băng tải • Hiển thị: - Adruino kết nối với LCD 1602, servo phân loại hoàn thành chu kì quay hiển thị số lượng loại sản phẩm phân loại GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 41 Q Education Hình ảnh sản phẩm thực tê Hình 33: Hình ảnh thực tế hệ thống phân loại sản phẩn theo màu sắc (ảnh 1) GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 42 Educat ion GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 43 Educat ion GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 44 Educat ion GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 45 Q Education GVHD: NGUYỄN VĂN NGA TRANG 46 ... assignment này, thông qua kiến thức chuẩn giao tiếp truyền thông công nghiệp học chúng em kết hợp thực thiết kế hệ thống truyền thông PLC s7- 1200 với adruino để phân loại sản phẩm theo màu sắc Được... đẩy sản phẩm vào băng tải - Nhấn nút BTN1 để phân loại sản phẩm màu đỏ Tương tự, BTN2 để phân loại sản phẩm màu xanh - Nếu sản phẩm màu vàng, chạy đến cuối băng tải • Hiển thị: - Adruino kết... biến màu TCS34725 để xác định màu cảm biến hồng ngoại E3FDS30C4 để xác định sản phẩm Sau dùng động servo MG90S để phân loại sản phẩm theo tín hiệu cảm biến • Ứng dụng: Hệ thống phân loại sản phẩm
Ngày đăng: 29/03/2022, 14:04
Xem thêm:
