Đồ án khoa cơ điện, điện tử, đại học lạc hồng (15)

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài: MƠ HÌNH HỆ THỐNG PLC ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP TỪ XA Sinh viên Nguyễn thực Hoàng hiện: Đức Cao Văn Đức Nguyễn Tiến Dũng Nguyễn Anh Hào Trần Xuân Học Lê Đình Hùng Hoàng Thế Huy Nguyễn Văn Lắm Võ Thành Long Lê Đồng Minh ĐỒNG NAI, 06/2022 Trần ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài: MÔ HÌNH HỆ THỐNG PLC ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP TỪ XA Chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Th.S Lê Hoàng Anh ĐỒNG NAI, 2022 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài “Mô Hình Hệ Thống PLC Điều Khiển Trực Tiếp Từ Xa” nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình quý thầy, cô khoa Cơ Điện – Điện Tử, trường đại học Lạc Hồng Đặc biệt nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, Th.S Lê Hoàng Anh tận tình hướng dẫn, phịng thí nghiệm Lac Hong Open Workshop tạo điều kiện để nhóm tác giả hoàn thành tốt đề tài mình Do thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu nhiều hạn chế nên đề tài cịn nhiều thiếu sót và trình hoàn thiện Nhóm tác giả mong nhận ý kiến đóng góp q Thầy, Cơ và bạn Xin chân thành cảm ơn! Đồng Nai, 01/06/2022 Người hướng dẫn khoa học Sinh viên thực Nguyễn Hoàng Đức Cao Văn Đức Th.S Lê Hoàng Anh Nguyễn Tiến Dũng Nguyễn Anh Hào Trần Xuân Học Lê Đình Hùng Hoàng Thế Huy Nguyễn Văn Lắm Võ Thành Long Lê Trần Đồng Minh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu là tôi, số liệu, kết nêu đồ án tốt nghiệp là trung thực và xác Tơi xin cam đoan mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án tốt nghiệp này xin phép, tất thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Đồng Nai, 01/06/2022 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC SƠ ĐỒ 3.4.3 Cảm biến - Cảm biến màu LV21-A và LV22-A: Lựa chọn phù hợp với cấu Hình 61 Cảm biến màu LV21-A Hình 62 Cảm biến màu LV22-A Bảng 19 Thông số kỹ thuật cảm biến màu LV21-A LV22-A Ngõ điều khiển NPN Tốc độ đáp ứng Fine: 80 µs; Turbo: 500 µs; Super Turbo: 4ms Mạch bảo vệ Bảo vệ dòng, bảo vệ phân cực ngược Điện áp cung cấp 12-24 VDC - Cảm biến quang OTB200-18GM60-E2: Lựa chọn dùng để phát vật Hình 63 Cảm biến quang OTB200-18GM60-E2 Bảng 20 Thông số kỹ thuật cảm biến quang OTB200-18GM60-E2 Khoảng cách nhận biết Điện áp hoạt động – 200 mm 10 – 30 VDC 64 Thời gian trì hoãn tối thiểu Thời gian đáp ứng - Cảm biến tiệm cận ≤ 25 ms ≤ 1m Hình 65 Cảm biến SMC D-Z73 Hình 64 Cảm biến SMC D-M9B Bảng 21 Thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận Lối vào điện kiểu Loại dây điện (Wirring type) Tín hiệu đầu (Output type) Tải áp dụng: Đèn báo hiệu: In-line (bên cảm biến) dây Khơng có 24 VDC relay, PLC Đèn led đỏ sáng lên nhận tín hiệu 3.4.4 Động servo - Do khơng có ma sát nên công sinh để vitme quay vịng cơng đẩy hệ dời bước - Có công thức sau: [M/(d/2)] x (pi x d) = F x u 2M x pi = F x u => F = 6,28 (M/u) + Trong đó: M: Momen động (N/m) d: Đường kính vitme (m) u: Bước vitme (m) - F: Lực đẩy hệ chuyển động (N) Ta có: M = 0,32 (Nm), u = 10mm = 0,010 (m) => F = 188,4 (N) mà 188,4 (N) = 19 (kg) Do đó, nhóm nghiên cứu chọn động servo HF-KP13 Bằng việc lập trình PLC, cấu điều khiển động di chuyển phôi đến vị trí xác thì việc điều khiển và tính xung Servo đo phải xác, theo cơng thức sau: Xung vòng quay động AC servo là 262144 xung/vịng Động AC servo có tỉ số truyền động là 1:1, nên sau chuyển đổi thì số 65 xung cho vòng quay là: f = 262144 * 10 = 262144 (xung/vịng) Cài đặt thơng số điện tử cho servo PA06 – PA07 = 8192/625 Ta có số xung cho vịng quay = 262144 / (8192/625) = 20000 xung/vòng Sau chuyển đổi qua hộp số điện tử ta có vịng quay là 20000 xung Mà vòng quay vitme di chuyển 10mm  1mm = 2000 xung  1cm = 20000 xung Vậy áp dụng cơng thức ta tính và xác định số xung cần thực dập lỗ cách xác Hình 66 Động servo HF-KP13 Bảng 22 Thông số kỹ thuật động servo HF-KP13 Servo motor series Servo motor model HF-KP Compatible servo amplifier model MR-J3 Power supply capacity (Note 1) (kVA) Continuou Rated output (W s running Rated torque duty (Note 9) (N·m [oz·in]) Maximum torque (when increased) (Note 8) (N·m [oz·in]) HF-KP series (Low inertia, small capacity) 053(B) 13(B) 23(B) 43(B) 73(B) 20A(1)/B 40A(1)/B 70A/B(10A(1)/B(1)((1)((1)(RJ006)/ RJ006)/T(1) RJ006)/T RJ006)/T T (1) (1) 0.3 0.3 0.5 0.9 1.3 50 100 200 400 750 0.16 (22.7) 0.32 (45.3) 0.64 (90.6) 1.3 (184) 2.4 (340) 0.56 (79.3) 1.11 (157) 2.23 (316) 4.46 (632) 8.36 (1180) 66 Maximum torque (N·m [oz·in]) Rated speed (r/min) Maximum speed (r/min) Permissible instantaneous speed (r/min) Power rate at continuous rated torque (kW/s) Rated current (A) Maximum current (when increased) (Note 8) (A) Maximum current (A) Regenerative braking frequency (times/min) (Note 2) Momen of Standard inertia J (×10With 4kg·m2) electromagne [J (oz·in2)] tic brake Recommended load to motor inertia momen ratio (Note 4) 0.48 (68.0) 1.9 (269) 3.8 (538) 7.2 (1020) 3000 6000 6900 4.87 11.5 16.9 38.6 39.9 0.9 0.8 1.4 2.7 5.2 3.1 2.8 4.9 9.5 18.2 2.7 2.4 4.2 8.1 15.6 (Note 3) (Note 3) 448 249 140 0.052 (0.284) 0.088 (0.481) 0.24 (1.31) 0.42 (2.30) 1.43 (7.82) 0.054 (0.295) 0.090 (0.492) 0.31 (1.69) 0.50 (2.73) 1.63 (8.91) 22 times maximu m 15 times maximu m 24 times 15 times maximum maximum Speed/position detector Attachments 0.95 (135) 18-bit encoder (resolution: 262144 p/rev) x (Motors with an oil seal are available (HFKPMJ)) Insulation class Class B Structure Totally enclosed non ventilated (IP rating: IP65) (Note 5) Environme nt (Note 7) Ambient temperature to 40°C (32 to 104°F) (non freezing), storage: -15 to 70°C (5 to 158°F) (non freezing) Ambient humidity 80% RH maximum (non condensing), storage: 90% RH maximum (non condensing) Atmosphere Indoors (no direct sunlight); no corrosive gas, inflammable gas, oil mist or dust 67 Mass (kg [lb]) Elevation 1000m or less above sea level Vibration (Note 6) X: 49m/s2 Y: 49m/s2 Standard 0.35 (0.78) 0.56 (1.3) 0.94 (2.1) 1.5 (3.3) 2.9 (6.4) With electromagne tic brake 0.65 (1.5) 0.86 (1.9) 1.6 (3.6) 2.1 (4.7) 3.9 (8.6) 3.4.4 Các thiết bị khác • Hộp điều khiển - Bảng điều khiển trạm: + nút Start, nút nhấn Stop, nút Reset và nút EMERGENCY + CB POWER (CB tổng) + đèn báo Hình 67 Hộp điều khiển 68 Hình 68 Nút dừng khẩn cấp CR-257R-1 (Nguồn Internet) Bảng 23 Thông số kỹ thuật nút nhấn dừng khẩn cấp Tần số hoạt động cho phép: Cơ – Điện Độ bền điện môi Tối đa 30 lần/phút 2000VAC phút Cơ: triệu lần Điện: 100000 lần ∅25 Tuổi thọ Kích thước Hình 69 Nút nhấn nhả CR-251-1 Bảng 24 Thông số kỹ thuật nút nhấn nhả Kích thước Dịng điện tiếp điểm Điện áp hoạt động Tuổi thọ ∅25 5A AC/DC 230, 380 Cơ: 1x10⁵ lần Điện: 1x105 lần 69 Hình 70 Đèn báo LED XB7EV03BP, 24 VDC, 22mm Hình 71 CB tổng BKJ63N (Nguồn Internet) Bảng 25 Thơng số kỹ thuật CB tổng BKJ63N Điện áp Dịng ngắt mạch Số cực • Nguồn cấp 20A 6kA 2P Hình 72 Nguồn tổ ong S-240-24 70 - Dịng điện ngõ vào: 110/220V+/-15% - Dòng điện ngõ ra: 24V, 10A • Bộ relay Hình 73 Bộ relay G3S4-A Bảng 26 Thông số kỹ thuật relay G3S4-A Điện áp định mức Dòng tải định mức Tản nhiệt Tiếp điểm 12 VDC 1A Có rơ le SPST-NO Hình 74 Trụ đèn KPT5-3W 71 Bảng 27 Thông số kỹ thuật trụ đèn KPT5-3W Chiều dài thân đèn Đường kính đèn cảnh báo Điện áp Kiểu đèn - Máy chủ trung gian + 270 - 300mm 50mm 220V 12-24DC Sáng quay nhấp nháy Mô hình sử dụng bốn máy tính chủ để thực kết nối cho máy kết nối và học tâp Hình 75 Máy trạm kết nối trung gian cho cụm cấu (Nguồn Internet) *Lưu ý: Yêu cầu cấu hình tối thiểu cho máy tính để tương tác:  CPU: tốc độ xử lý 1GHz  RAM: 1GB (32 bít) và 2GB (64 bit)  Khơng gian đĩa cứng: 16 GB (32 bit) và 20 GB (64 bit) (Bộ nhớ trống 5GB)  Card màn hình: độ phân giải 800×600 và hỗ trợ DirectX thiết bị đồ họa với WDDM 1.0 - Webcam C270 Nhóm tác giả sử dụng camera C270 để giám sát mô hình trực tiếp 72 Hình 76 Camera giám sát mơ hình C270 Bảng 28 Thơng số kỹ thuật camera C270 Độ phân giải tối đa Camera mega pixel Loại tiêu cự: tiêu cự Loại thấu kính Micrơ tích hợp Phạm vi mic Tầm nhìn chéo 720p/30fps 0.9 Cố định Nhựa Đơn âm ≤ 1m 55° 73 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1 Kết quả đạt - Hoàn thiện mơ hình t̀n hoàn khép kín - Hoàn thiện website, đáp ứng nhu cầu: (đăng ký lịch học online, giới thiệu tổng quan mô hình, giám sát mô hình thông qua webcam, xây dựng hệ thống kiến thức liên quan tới mô hình, hướng dẫn cài đặt phần mềm thiết yếu, liên hệ hỗ trợ thông qua Google Form) - Điều khiển mô hình thông qua phần mềm Teamviewer - Nâng cao kỹ tìm kiếm và xử lý thông tin Tìm hiểu ngôn ngữ và phương pháp lập trình hệ điều hành PLC phần mềm GX Work2 và phần mềm thiết kế giao diện GT Desginer và phần - mềm setup servo MR Configurator Nâng cao tìm, đọc hiểu tài liệu kỹ thuật Học kỹ gia công máy CNC, cách xuất file gia công Biết thêm kiến thức thiết kế thực tế phần mềm Solidwork Nâng cao kỹ lựa chọn thiết bị và vật liệu gia cơng Hình Tổng thể mơ hình hoàn thiện 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sinh Giang (2021) : https://www.youtube.com/watch?v=yHeuj-tTzdU [2] Logitech : https://www.logitech.com/vi-vn/products/webcams/c270-hdwebcam.960-000584.html [3] Cpanel : https://www.hostinger.vn/cpanel-hosting [4] Công cụ UI-UX : https://tmarketing.vn/huong-dan-su-dung-theme-flatsome/ [5] Teamviewer (2005) : https://www.teamviewer.com/vi/ [6] HTML(1993): https://html.com/ [7] Nguyễn Ngọc Phương (1999), Hệ thống điều khiển khí nén, Nxb Giáo dục [8] MITSUBISHI FX-1N MANUAL [9] MISUMI (2008), STANDARD COMPONENTS FOR PRESS DIES 2007.9 – 2008.8 [10] MITSUBISHI (2009), PROGRAMMABLE TUTORIAL [11] Khí Nén Thủy Lực (2019): http://www.khinenthuyluc.com [12] SMC: https://www.smcworld.com/en-vn/ 75 ... Đình Hùng Hoàng Thế Huy Nguyễn Văn Lắm Võ Thành Long Lê Đồng Minh ĐỒNG NAI, 06/2022 Trần ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài: MƠ HÌNH HỆ THỐNG PLC ĐIỀU KHIỂN... Từ Xa” nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình quý thầy, cô khoa Cơ Điện – Điện Tử, trường đại học Lạc Hồng Đặc biệt nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, Th.S... 43 Hình 32 Máng dẫn phơi tuần hồn Hình 33 Cơ cấu dẫn phơi Hình 35 Cơ cấu dẫn phơi tuần hồn (1) Hình 34 Cơ cấu dập phơi 44 Hình 36 Cơ cấu dẫn phơi tuần hồn (2) Hình 37 Cơ cấu gia cơng phơi đỏ