LẬP TRÌNH mô PHỎNG hệ THỐNG dán NHÃN sản PHẨM sử DỤNG PLC s7 1200 VS TIA PORTAL 15 1, có CODE

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Giới thiệu về đề tài

Hệ thống mô phỏng máy dán nhãn sản phẩm tự động được thực hiện trên phần mềm TIA PORTAL V15.1, mô tả rõ ràng quy trình dán nhãn, bao gồm các bước chiết rót và đóng nắp ở băng tải thứ nhất, sau đó thực hiện dán nhãn ở băng tải thứ hai.

Mục đích nghiên cứu

Bài viết này nhằm nghiên cứu phương pháp xây dựng hệ thống SCADA, thiết kế giao diện HMI tích hợp các chức năng trong WinCC, và lập trình hệ thống một cách hiệu quả.

Đối tượng nghiên cứu

Phần mềm TIA Portal,Wincc,cảm biến,ngôn ngữ lập trình LAD,thiết kế màn hình HMI

Phạm vi ứng dụng

Ứng dụng để tham khảo cách thiết kế một hệ thống SCADA

Dự kiến kết quả

Sản phẩm có được sau khi thực hiện đề tài.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Tổng quan hệ thống

Hình 2.1 Giao diện hệ thống dán nhãn sản phẩm

 Băng tải chai vào/ra

 Động cơ bơm nước,động cơ băng tải,động cơ quay nắp

 Cảm biến tiệm cận,cảm biến nhiệt

Quá trình hoạt động(hoạt động theo 2 chế độ Auto,Manual) chia làm hai giai đoạn:

Trong giai đoạn 1 của quy trình chiết rót và đóng nắp, động cơ băng tải 1 sẽ đưa chai đến vị trí chiết rót Tại đây, cảm biến kích hoạt động cơ bơm nước, cho phép nước được bơm vào chai trong khoảng thời gian cài đặt tùy ý Sau khi quá trình chiết rót hoàn tất, chai sẽ được chuyển đến vị trí máng cấp nắp, tiếp theo là bộ phận đóng nắp Tại đây, cảm biến hoạt động, động cơ quay nắp sẽ khởi động và xylanh đóng nắp sẽ dập xuống để vặn nắp chai Khi quá trình đóng nắp hoàn tất, chai sẽ được chuyển sang băng tải 2 để tiến hành dán nhãn.

Giai đoạn 2 (dán nhãn) diễn ra sau khi chai đã được chiết rót và đóng nắp Chai sẽ được chuyển sang băng tải 2, nơi máy dán nhãn thực hiện quy trình dán nhãn Sau khi hoàn tất việc dán nhãn, chai sẽ tiếp tục được đưa đến vị trí cảm biến để được tác động ra và đưa vào thùng.

 Kích hoạt lần lượt các switch để bật/tắt các động cơ của hệ thống để hệ thống hoạt động.

Cấu trúc điều khiển

Hình 2 2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống

Sơ đồ khối điều khiển

Hình 2 3 Sơ đồ khối hệ thống

Sơ đồ nối dây

Hình 2 4 Sơ đồ nối dây

Sơ đồ thuật toán

CHẠY CHƯƠNG TRÌNH TỰ ĐỘNG

CHẠY CHƯƠNG TRÌNH BẰNG TAY

Hình 2 5Sơ đồ thuật toán toàn hệ thống

DỪNG THIẾT BỊ ĐÚNG ĐÚNG ĐÚNG

Hình 2 6Sơ đồ thuật toán (chế độ bằng tay- Manual)

CẢM BIẾN VÀO TÁC ĐỘNG

CẢM BIẾN VÀO MẤT TÍN HIỆU ĐÚNG SAI

CẢM BIẾN VÀO TÁC ĐỘNG

CẢM BIẾN VỊ TRÍ MẤT TÍN HIỆU

CHẠY ĐỘNG CƠ MÂM XOAY

CẢM BIẾN VỊ TRÍ TÁC ĐỘNG ĐÚNG SAI

DỪNG ĐỘNG CƠ MÂM XOAY ĐÚNG

CẢM BIẾN VỊ TRÍ TÁC ĐỘNG

1 DỪNG ĐỘNG CƠ XOAY NẮP

2 NÂNG TAY ĐÓNG NẮP ĐÚNG ĐẾM SẢN PHẨM LÊN 1

CẢM BIẾN VÀO TÁC ĐỘNG

CẢM BIẾN VÀO MẤT TÍN HIỆU

Hình 2 7 Sơ đồ thuật toán (chế độ tự động – Auto)

Chương trình điều khiển

 Khối chương trình chính Main[OB1]:

Hình 2 8 Khối chương trình chính

 Khối chương trình khởi tạo Startup[OB100]

 Khối chương trình đầu ra FC_OUTPUT[FC3]

Hình 2 9 Khối chương trình Output

 Khối chương trình điều khiển tự động FC_AUTO[FC2]

Hình 2 10 Khối chương trình điều khiển tự động (Auto)

 Khối chương trình điều khiển bằng tay FC_MANUAL[FC1]

Hình 2 11 Khối chương trình điều khiển bằng tay(Manual)

 Khối chương trình cảnh báo FC_Alarm[FC5]

Hình 2 12 Khối chương trình cảnh báo (Alarm)

 Khối chương trình mô phỏng FC_Simulation

Hình 2 13 Khối chương trình mô phỏng

Bảng tag tín hiệuđiều khiển

Hình 2 14 Bảng tag tín hiệu đầu vào (Input)

Hình 2 15 Bảng tag tín hiệu đầu ra(Output)

Hình 2 16 Bảng tag tín hiệu bộ nhớ (Memory)

 Tag Setting:Các giá trị cài đặt

Hình 2 17 Bảng tag tín hiệu cài đặt (Setting)

Hình 2 18 Bảng tag tín hiệu trung gian Output

Hình 2 19 Bảng tag tín hiệu xung P

Các chức năng có trong mà hình HMI

Hình 2 20 Giao diện quản lý người dùng

 Cảnh báo (AlarmView) o Cảnh báo dạng Table:

Hình 2 21 Giao diện cảnh báo dạng Table o Cảnh báo dạng Popup:

Hình 2 22 Giao diện cảnh báo dạng Popup

Hình 2 23 Giao diện đồ thị

 Xuất file báo cáo PDF

Hình 2 24 Chức năng xuất báo cáo PDF

 Sử dụng chức năng Reoprt để thực hiện xuất file báo cáo PDF:

Hình 2 25 Giao diện thiết kế file PDF

 Kết nối và lưu trữ dữ liệu giữa PLC và SQL Server

Khi kết nối với SQL Server, hãy nhập tên cơ sở dữ liệu và tên bảng cần lưu trữ để thực hiện truy xuất dữ liệu về số lượng chai.

Hình 2 26 Giao diện kết nối SQL Server và PLC tại màn hình HMI

Hình 2 27 Giao diện kết nối SQL Server và PLC tại ứng dụng Microsoft SQL

Sử dụng chức năng VB Script để viết code kết nối và lưu trừ dữ liệu giữa PLC và SQL Server:

 Lưu trữ và cập nhật dữ liệu dưới dạng file Excel

Hình 2 28 Sử dụng chức năng VB Script để viết code tạo file Excel để lưu trữ dữ liệu

(ở đây cụ thể là số lượng chai).

 Truy cập trang web HTML

Hình 2 29 Giao diện truy cập web HTML