ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CẦU TRỤC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA VỀ ĐỀ TÀI ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG CẦU TRỤC PHÒNG THÍ NGHIỆM SỬ DỤNG PLC S71200 VÀ MÀN HÌNH HMI , CẦU TRỤC ĐƯỢC ỨNG DỤNG RỘNG RÃI TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP , NHÀ MÁY, NHÀ XƯỞNG, BẾN BÃI. ĐỒ ÁN SẼ GIÚP BẠN CÓ KIẾN THỨC CĂN BẢN VỀ HỆ THỐNG NÀY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT MƠ HÌNH CẦU TRỤC TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 VÀ MÀN HÌNH HMI LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đồ án, chúng em thầy nhiệt tình giúp đỡ giải đáp thắc mắc giúp nhóm hồn thành đồ án Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn chân thành đến giảng viên Bộ môn người tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt trình làm đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội nói chung thầy Bộ mơn nói riêng dạy cho chúng em kiến thức môn học đại cương mơn học chun ngành, giúp chúng em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ chúng em suốt trình học tập Cuối cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè thầy ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên chúng em suốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn! Mục lục LỜI MỞ ĐẦU Trong công nghiệp Tự động hóa đóng vai trị vơ quan trọng Ngành tự động hóa với phát triển ngành kỹ thuật điện tử, cong nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển đạt nhiều tiến Tự động hóa giúp nâng cao suất, chất lượng, hạ giá thành phẩm, giảm thiểu sức lao động người môi trường khắn nghiệt, độc hại Đồng thời cịn giúp hệ thống vận hành liên tục xác Chính mà ngày dây chuyền sản xuất tự động hóa ứng dụng hầu hết dây chuyền sản xuất nhà máy xí nghiệp Là sinh viên lớp trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, chúng em không ngừng phấn đấu áp dụng khoa học công nghệ để nâng cao kiến thức mìnhvề chun ngành Tự động hóa Vì bọn em định chọn đề tài: “Tự động hóa điều khiển giám sát hệ thống cầu trục” để làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp Đề tài giúp cải thiện hệ thống cầu trục điều khiển thơng qua hệ thống PLC HMI giúp tăng suất giảm thiểu sức lao động người Đồ án tốt nghiệp trình bày thành chương với nội dung chương tóm tắt sau: Chương : Tổng quan hệ thống cầu trục Chương : Giới thiệu PLC S7-1200, hình HMI, phần mềm Tia Portal V15 thiết bị sử dụng hệ thống điều khiển giám sát cầu trục Chương : Giới thiệu phương pháp thiết kế, mơ hình, sơ đồ mạch đấu nối hệ thống điều khiển giám sát cầu trục Chương : Thiết kế chương trình điều khiển giám sát cho hệ thống cầu trục Chương : Tổng kết đánh giá kết Chương 1: Tổng quan hệ thống cầu trục Cầu trục thiết bị ứng dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp sản xuất hàng hố nước ta I Định nghĩa cầu trục Cầu trục thiết bị sử dụng để thực thao tác nâng hạ hàng hóa, sản phẩm có trọng lượng nặng bên nhà xưởng, nhà máy hoạt động ngành luyện kim, khí, bê tơng,…Nhờ vào cầu trục mà suất làm việc trở nên hiệu hơn, tăng suất lao động cách tốt II Cấu tạo cầu trục • Thiết bị cầu trục thiết kế theo dạng khung hộp cân đối, bền bỉ với phần lắp ráp chế tạo mối hàn vô chắn đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cách hiệu cao • Dầm cầu trục thiết kế theo dạng chữ L dạng hộp có khả chịu lực tác động mạnh phận cho đường pa lăng điện chạy qua Dạng dầm ln chế tạo theo tính tốn từ trước đảm bảo bền vững có độ đàn hồi độ cứng tốt Cấu tạo cầu trục • Dầm đầu có kết cấu từ chất liệu thép hình hộp chữ nhật có độ dày khoảng từ -10mm Tại hai phần đầu dầm có thiết kế mối liên kết để lắp cục di động để di chuyển cầu trục dầm Trên dầm đầu có bánh xe có kích thước hai bánh xe tuỳ thuộc vào độ sức nâng cầu trục cách hiệu cao tốt • Pa lăng điện, cabin điều khiển sử dụng để điều khiển hệ thống cầu trục vận hành Kết cấu cabin thống ln lắp đặt vị trí dễ nhìn, cần bấm nút cầm tay điều khiển cabin điều khiển cầu trục dễ dàng đơn giản • nhiều Cơ cấu di chuyển điều khiển phận chuyển động để tạo chuyển động dàn cầu trục phạm vi hoạt động cầu trục Cơ cấu lắp với hai đầu cầu trục nhằm phát huy tính ưu việt • Một phận thiếu cấu tạo cầu trục cơng nghiệp hệ thống dẫn điện để cầu trục hoạt động Hệ thống dây dẫn điện giúp cho pa lăng hoạt động dầm đến giúp cho việc nâng hạ trọng tải trở nên tiện ích nhiều III Phân loại loại cầu trục Trên thị trường có nhiều mẫu cầu trục cho cá nhân, doanh nghiệp chọn lựa sử dụng trình sản xuất Một số loại cầu trục như: • Cầu trục dầm đơn kiểu cầu trục có dầm kết hợp với hai đầu dầm biên Với cầu trục đơn trang bị cấu nâng, pa lăng phía bên dầm • Cầu trục dầm đơi cầu trục có hai dầm kết nối với hai dầm biên bên đầu Điều đặc biệt Pa lăng dầm đôi thiết kế vớ bánh xe độc lập • Cầu trục dựa tường cầu trục gắn thẳng lên tường khu vực sản xuất chức thiết bị giống hoạt động dầm đôi đầm đơn • Cầu trục quay loại cầu trục cố định mổ trụ gắn tường quay xung quanh tiến hành vận hành, nâng hạ sản phẩm cách nhanh chóng đạt hiệu cao • Cầu trục treo với thiết kế cấu di chuyển dầm biên treo dầm đỡ ray bên Loại cầu trục treo có thiết kế giống với cầu trục đơn nên dễ bị nhầm lẫn IV Ứng dụng cầu trục Hiện nay, cầu trục ứng dụng nhiều khơng gian khác điển hình mơi trường là: Cầu trục ứng dụng nhiều khơng gian • Khu vực kho bãi lắp đặt cầu trục để tiến hành vận chuyển hàng xuất kho nhập kho tiết kiệm thời gian tối đa • Trong nhà máy, nhà xưởng cơng nghiệp lắp cầu trục để di chuyển phận hệ thống dây chuyền sản xuất cách đại • Cầu trục ứng dụng để nâng giữ chi tiết trình sản xuất hỗ trợ nâng hạ hàng hóa từ dây chuyển lên phương tiện vận tải V Ưu điểm cầu trục • Khơng phải ngẫu nhiên cầu trục ngày ứng dụng cao ngành công nghiệp Chắc chắn thiết bị có ưu điểm bật mà gây ấn tượng tốt đến với người sử dụng: • Hệ thống cầu trục sở hữu thiết kế vô gọn nhẹ đại chiếm phần diện tích nhỏ khơng gian nhà xưởng cơng nghiệp Hơn nữa, cầu trục cịn lắp đặt cao tiện ích q trình hoạt động • Q trình gia cơng chế tạo cầu trục diễn cách nhanh chóng đảm bảo cung cấp sản phẩm đến với khách hàng cách tốt • Hơn nữa, thời gian lắp đặt cầu trục diễn khoảng thời gian ngắn, yêu cầu nhiều thiết bị hỗ trợ dòng sản phẩm Cầu trục cịn dễ dàng lắp đặt khơng gian có diện tích hạn • chế Một ưu điểm cầu trục giá thành sản phẩm tương đối rẻ ưu đãi, phù hợp với nhiều đối tượng khách hàng có nhu cầu lựa chọn sử dụng VI Nguyên lý hoạt động Cầu trục hoạt động dựa nguyên lý đảm bảo cho hệ thống cầu trục vận hành đảm bảo suất làm việc cách nhanh chóng tốt Hai đầu dầm trục kết hợp với dầm biên để có bao gồm động bánh xe giúp cho người sử dụng bấm điều khiển theo palang di chuyển theo toàn cầu trục theo dọc dầm vận chuyển hàng hoá đảm bảo tốc độ nâng hạ cách hiệu cao Palang vận hành nâng hạ hàng hóa treo dầm với dầm đơn dầm đơi Căn vào yêu cầu doanh nghiệp mà bạn sử dụng dầm cầu với trọng tải cho phù hợp với tốc độ tốt Đối với hệ thống điện cầu trục sử dụng dịng điện pha, đầu nguồn để cung cấp nhiên liệu để cầu trục hoạt động Dịng điện có vai trị quan trọng giúp cầu trục hoạt động điều khiển cách linh hoạt dễ dàng theo nhu cầu xử lý người sử dụng VII Những lưu ý sử dụng thiết bị cầu trục Trong trình sử dụng cầu trục để đảm bảo thiết bị sử dụng khoảng thời gian dài hạn cần phải sử dụng cách cách • Cần phải bảo dưỡng cầu trục định kỳ thường xuyên nhằm hạn chế thiết bị hỏng hóc gây vấn đề an tồn q trình vận hành Từ nâng cao tuổi thọ cầu trục cách lâu dài bền bỉ • Cách vận hành sản xuất cầu trục cần phải tuân thủ theo hướng dẫn cách nghiêm ngặt điều khiển cho chuẩn đạt chuẩn • Trong q trình sử dụng bạn nên chuẩn bị phụ tùng để thay phận cầu trục xảy vấn đề • Cần phải lên kế hoạch để thay đổi pa lăng bầu trục đảm bảo thiết bị trạng thái tốt Chương trình điều khiển : Network 1: Cấp nguồn/ngắt nguồn hệ thống Network 2: Điều khiển động nâng vật Network 3: Điều khiển động hạ vật Network 4: Điều khiển động kéo vật sang phải Network 5: Điều khiển động kéo vật sang trái Network 6,7,8,9,10: Tín hiệu trung gian Network 6: Network Network Network Network 10 PLC tags III Thiết kế giao diện hình HMI Bước 1: Xuất file biến sử dụng HMI Chọn PLC tags => Show all tags=> Export => Đặt tên file, chọn địa lưu trữ => OK Bước 2: Tạo hình HMI kết nối file tag Chọn File => New => Chọn mã hình (MT8102iP) => Chọn New Device/Server Thiết lập thông số cần thiết để kết nối: Kết nối hình thức nào? Sử dụng PLC? IP PLC? Kết nối file biến HMI với phần mềm: Chọn Import Tags => Import Files(*.scl; *.db) => Chọn file xuất bước 1=> Ấn Import => Select All => OK Bước 3: Thiết kế hình HMI: Để vẽ tạo nút chức ta sử dụng: Ví dụ: Tạo nút ấn On hình HMI Chọn Object => Set Bit => Cài đặt Address, Set style Ví dụ: Tạo tín hiệu đầu HMI: Chọn Object => Bit Lamp => Cài đặt Address Sau thiết kế xong cần Compile, lưu lại Kết cuối sau thiết kế: Chương : Tổng kết đánh giá kết I Nhận xét tổng quan Đề tài tốt nghiệp : “ Xây dựng hệ thống điều khiển, giám sát mơ hình cầu trục phịng thí nghiệm sử dụng PLC S7-1200 hình HMI ” vơ khó khăn với giúp đỡ giáo viên hướng dẫn, kiến thức truyền dạy trình học tập nghiên cứu trường chúng em hoàn thành tương đối tốt đề tài Trong đồ án chúng em thực công việc sau :  Lý thuyết • Giới thiệu tổng quát hệ thống cầu trục • Giới thiệu tổng quát PLC S7-1200, hình HMI, ứng dụng Tia Portal V15 • Tìm hiểu lựa chọn phương pháp thiết kế  Nội dung thực hành • Xây dựng lưu đồ thuật tốn • Viết chương trình điều khiển cho hệ thống cầu trục • Thiết kế giao diện điều khiển giám sát cho hình HMI • Đấu nối thiết bị chạy mơ hình II Kết thu • Điều khiển giám sát mơ hình cầu trục thành cơng • Rèn luyện, nâng cao tinh thần học hỏi, nghiên cứu ứng dụng • Có trách nhiệm cao công việc, giúp phát triển thêm kỹ làm việc nhóm, kĩ nghiên cứu tài liệu thiết bị • Hồn thành nội dung ban đầu đặt đề tài, mô hình thực tế vận hành trơn tru ổn định • Là kết bước đầu tiếp cận với phương pháp điều khiển hệ thống cầu trục thông dụng công nghiệp nay, tiền đề để tiếp cận với phương pháp điều khiển nhiều hệ thống tương lai • Được tiếp cận với thiết bị nghiên cứu Tuy cịn số hạn chế q trình nghiên cứu: • • • Thiết bị cịn hạn chế ảnh hưởng đến trình thực đề tài Kiến thức hạn hẹp cần giúp đỡ thầy cô Thời gian nghiên cứu tương đối ngắn nên nghiên cứu kĩ đề tài III Tổng kết Qua nội dung chương nhóm xây dựng hệ thống điều khiển giám sát mơ hình cầu trục cách : “ Điều khiển qua tay điều khiển điều khiển qua hình HMI thực ” Từ mơ hình thực nghiệm có thêm hiểu biết hệ thống cầu trục Tài liệu tham khảo - Giáo trình Tự động hóa PLC S7-1200 với Tia Portal – tác giả : Trần Văn Hiếu - http://ampero.eu/en/weintek/231-mt8102ip-hmi-101.html - https://dichvucautruc.com/kien-thuc/cau-truc-la-gi-cau-tao-va-nguyen-ly-hoatdong ... thống cầu trục? ?? để làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp Đề tài giúp cải thiện hệ thống cầu trục điều khiển thông qua hệ thống PLC HMI giúp tăng suất giảm thiểu sức lao động người Đồ án tốt nghiệp. .. III Phân loại loại cầu trục Trên thị trường có nhiều mẫu cầu trục cho cá nhân, doanh nghiệp chọn lựa sử dụng trình sản xuất Một số loại cầu trục như: • Cầu trục dầm đơn kiểu cầu trục có dầm kết... cao • Cầu trục treo với thiết kế cấu di chuyển dầm biên treo dầm đỡ ray bên Loại cầu trục treo có thiết kế giống với cầu trục đơn nên dễ bị nhầm lẫn IV Ứng dụng cầu trục Hiện nay, cầu trục ứng