ỨNG DỤNG PLC s7 1200 điều KHIỂN mô HÌNH PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO TRỌNG LƢỢNG

2022 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƢỢNG LƢƠNG TRUNG NAM ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC S7-1200 ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƢỢNG Ngƣời hƣớng dẫn : ThS Võ Khánh Thoại Sinh viên thực : Lƣơng Trung Nam Mã sinh viên : 1811505520233 Lớp : 18TDH2 Đà Nẵng, 6/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC S7-1200 ĐIỀU KHIỂN MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƢỢNG Ngƣời hƣớng dẫn : ThS Võ Khánh Thoại Sinh viên thực : Lƣơng Trung Nam Mã sinh viên : 1811505520233 Lớp : 18TDH2 Đà Nẵng, 6/2022 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA DOANH NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TÓM TẮT Tên đề tài: Ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển mơ hình phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Mã SV: 1811505520233 Lớp: 18TDH2 Lý chọn đề tài Hiện nhu cầu lắp đặt hệ thống phân loại sản phẩm ngành cơng nghiệp ngày cao, phần độ xác, ổn định dễ dàng vận hành mà mang lại giúp đảm bảo tiêu chí thành phẩm, đảm bảo độ đồng hình dáng, màu sắc, trọng lƣợng trƣớc đƣợc đóng gói tiêu chí phân loại theo thơng tin múc đích sử dụng nhà sản xuất, dịch vụ Sản phẩm đƣợc phân loại đƣợc chuyển sang dây truyền đóng gói tự động lƣu/xuất kho Hệ thống phân loại tự động hình thức mà đơn vị sản xuất, dịch vụ thƣơng mại điện tử, giao nhận hƣớng tới thời đại cơng nghệ số - Mục đích thực đề tài Nâng cao hiêu công việc Giảm bớt sức ngƣời giảm khoản chi phí nhân cơng Độ xác an tồn cao Mục tiêu đề tài Hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng hệ thống điều khiển thông minh, tự động nhờ sử dụng điều khiển PLC S7-1200 nhằm hạn chế tối đa không gian, giảm sức ngƣời, Đƣa khoa học công nghệ tự động vào giải toán nhƣ nhu cầu thực tế Đối tƣợng em nghiên cứu việc phân loại sản phâm theo trọng lƣợng trình sản xuất điều khiển hình HMI Mọi việc đƣợc tự động hóa nên ngồi phần lắp đặt khí, điện em sau vào trình chƣơng trình điều khiển cho hệ thống ln ln đƣợc cân hoạt động ổn định Phạm vi, đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu - Phạm vi: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế, chế tạo hệ thống ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển mơ hình phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng Hệ thống bao gồm thành phần nhƣ: băng tải, điều khiển động Servos, xử lí tín hiệu Analogs, truyền thơng HMI PLC - Đối tƣợng nghiên cứu: Hệ thống phân loại sản phẩm tự động theo trọng lƣợng vật Vật có trọng lƣợng khác nhau, từ tìm cách phân loại chúng Hệ - thống điều khiển điều khiển PLC S7-1200 Nghiên cứu đặc điểm lập trình điều khiển hệ thống Phƣơng pháp nghiên cứu: tìm hiểu quy trình vận hành hệ thống có thực tế Tài liệu điều khiển tự động hóa, thiết bị linh kiện sử dụng Cấu trúc đồ án tốt nghiệp Chƣơng 1: Tổng quan đề tài Chƣơng 2: Tổng quan PLC Siemens S7-1200 HMI Chƣơng 3: Thiết kế thi công hệ thống Chƣơng 4: Thiết kế giao diện điều khiển giám sát Chƣơng 5: Thi công mô hình phân loại sản phẩm sử dụng S7-1200 KẾT LUẬN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Mã SV: 1811505520233 Tên đề tài: “Ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển mơ hình phân loại sản phẩm theo trọng lượng” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Trần Văn Hiếu, “Tự Động Hóa PLC S7 – 1200 Với TIA Portal”, năm 2019, nhà xuất khoa học - kỹ thuật - Lê Chí Kiên, “Giáo trình Đo lƣờng cảm biến”, năm 2013, nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hị Chí Minh Nội dung đồ án: Chƣơng 1: Tổng quan loại băng chuyền công nghiệp Chƣơng 2: Tổng quan PLC S7-1200 HMI Chƣơng 3: Thiết kế chƣơng trình điều khiển Chƣơng 4: Thiết kế giao diện điều khiển giám sát Chƣơng 5: Thi cơng mơ hình phân loại sản phẩm sử dụng PLC S7-1200 Các sản phẩm dự kiến - Mơ hình phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng, điều khiển giám sát qua HMI Ngày giao đồ án: 21/02/2022 Ngày nộp đồ án: 30/05/2022 Đà Nẵng, ngày Trƣởng Bộ môn tháng năm 2022 Ngƣời hƣớng dẫn ThS Võ Khánh Thoại LỜI NÓI ĐẦU Phân loại sản phẩm toán đƣợc ứng dụng nhiều công nghiệp Dùng sức ngƣời, công việc đỏi hỏi tập trung cao có tính lặp lặp lại, nên cơng nhân khó đảm bảo đƣợc xác cơng việc Chƣa kể đến có phân loại dựa chi tiết kỹ thuật nhỏ mà mắt thƣờng khó nhận Điều ảnh hƣởng trực tiếp tới chất lƣợng sản phẩm uy tín nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng phân loại sản phẩm đời phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Sau tham quan gián tiếp mạng dây chuyền phân loại lốp xe Intech Group em nhận thấy công nghệ điều khiển tự động hóa đƣợc áp dụng chiếm khoảng 80-90% Giảm đƣợc lƣợng lớn nhân công, đồng thời xác gần nhƣ hồn hảo q trình làm việc mang tới suất cao cho nhà máy nhƣ tập đồn Intech Khi cơng nhân đƣa lốp xe lên hệ thống hoạt động, cảm biến loadcell nhận đƣợc tín hiệu xuất hình, đồng thời di chuyển băng truyền đến vị trí đƣợc tính tốn sẵn cảm biến phát vật phân loại theo khối lƣợng đƣợc hiệu chỉnh cảm biến loadcell Nhờ ta dễ dàng phân loại sản phẩm theo khối lƣợng cách xác Thơng qua hệ thống đếm tự động đủ số lƣợng quy định hệ thống tự động dừng khoảng thời gian để đóng gói sản phẩm Hệ thống hoạt động có lệnh dừng Ngƣời công nhân việc tới lấy hộp xếp lên xe đẩy đƣa vào kho hàng Hoạt động phân loại tự động có điểm mạnh suất tính xác cao, cần sức ngƣời mà đạt hiểu nên cạnh tranh giá nhƣ chất lƣợng thị trƣờng Bên cạnh khơng phải doanh nghiệp vừa nhỏ nịa nƣơc ta đầu tƣ số tiền lớn để mua hệ thống tự động hóa hồn chỉnh nhƣ nƣớc ngồi Đó ý tƣởng để em thực đề tài “Phân loại sản phẩm theo khối lƣợng” Là sinh viên ngành Tự động hóa, việc trang bị cho kiến thức ứng dụng thiết bị phần mềm điều cần thiết Và Đồ án tốt nghiệp công cụ hữu hiệu để em bổ sung, mở rộng, tổng kết kiến thức điện tự động hóa Mặc dù vậy, với vị trí sinh viên cịn ngồi ghế nhà trƣờng, với kiến thức kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều chắn tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc nhiều ý kiến góp ý q thầy hội đồng để em có thêm kiến thức quý báu Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy ThS.Võ Khánh Thoại, ngƣời tận tình hƣớng dẫn em suốt trình thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn! i CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài:”Ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển mô hình phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng” đƣợc tiến hành cách minh bạch, công khai Mọi thứ đƣợc dựa cố gắng tìm hiểu thân hƣớng dẫn tận tình từ thầy Võ Khánh Thoại Các kết đƣợc đƣa đề tài trung thực phần có sử dụng tài liệu tham khảo đồ án có nguồn gốc rõ ràng Nếu nhƣu phát khơng có trung thực, minh bạch q trình sử dụng thơng tin kết đề tài em chịu hồn toàn trách nhiệm Sinh viên thực Lƣơng Trung Nam ii ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Hình 4.22 Hoạt động từ có vật kết thúc trình Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 49 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Khi TH1 hoạt động có cảm biến phát vật trình hoạt động Hình 4.23 TH1 hoạt động Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 50 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Nếu TH2 hoạt động có cảm biến phát vật trình hoạt động Hình 4.24 TH2 hoạt động Và cuối TH3, động Servo phân loại băng chuyền không hoạt động vật phẩm đƣợc vận chuyển tới hết băng chuyền Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 51 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Hình 4.25 TH3 hoạt động Sau trình số lƣợng vật phẩm đƣợc phân loại đƣợc cộng thêm bơi hàm INC Và để Reset số lƣợng đƣợc phân loại e tạo nút nhấn nhớ PLC đƣa tất giá trị lệnh MOVE Hình 4.26 Reset đếm Giả trình hoạt động xảy cố bất ngờ em tạo nút nhấn nhớ PLC để đƣa tất động Servo vị trí an tồn dừng động băng chuyền Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 52 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Hình 4.27 Dừng khẩn khấp Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 53 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Chƣơng 5: THI CƠNG MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM SỬ DỤNG S71200 5.1 Thi cơng hệ thống Hình 5.1 Lắp ráp băng chuyền Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 54 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Hình 5.2 Xử lí mạch JY-S60 TLP251 Hình 5.3 Test tín hiệu cảm biến code động Servo Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 55 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Hình 5.4 Mơ hình sau hồn thành Trong q trình thực phần khí dây em gặp nhiều khó khăn, làm sai sửa lại cho xác hồn thiện nhiều khâu, lí em làm Vì khơng có nhiều hình ảnh phần dây Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 56 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG KẾT LUẬN Kết đạt đƣợc Phân loại sản phẩm mơ hình phổ biến sống ngày nay, việc góp phần giảm bớt sức ngƣời nhƣ tiết kiệm thời gian Tuy có nhiều mơ hình phân loại sản phẩm, nhƣng phân loại sản phâm theo trọng lƣợng địi hỏi phải xử lí đƣợc tín hiệu từ loadcell Và trình nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp, với kiến thức học nhƣ thực hành thực tế trƣờng Em hoàn thành mục tiêu đề tài đề phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng ứng dụng PLC S7-1200 Ngồi ra, em truyền thơng đƣợc liệu PLC S7-1200 – Laptop – HMI Weintek MT8070ie Em xin cảm ơn thầy ThS Võ Khánh Thoại nhiệt tình hƣớng dẫn để em thực đề tài Qua đề tài em tích lũy đƣợc nhiều kiến thức PLC S7-1200, HMI Weintek, truyền thông Ethernet, xử lí tín hiệu Analogs điều khiển động Servo Cũng nhƣ kinh nghiệm trình lắp ráp khí đấu nối dây thiết bị Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy ThS.Võ Khánh Thoại nhƣ thầy cô mơn dạy em kiến thức để hoàn thành đề tài hƣớng phát triển Qua trình tìm hiểu nghiên cứu Em thấy nhiều mơ hình phân loại khác Tuy nhiên, để đề tài đƣợc phát triển, đa dạng phong phú Em cần phải đƣa đƣợc hệ thống lên hệ thống giám sát SCADA đƣa lên Website để điều khiển từ xa Thay đƣa vật phẩm lên, để gạt phẩm rơi xuống em tạo cánh tay robot nhiều bƣớc để tự động hóa hồn tồn hệ thống Và cuối tạo hệ thống tích hợp phân loại lúc đƣợc nhiều loại sản phẩm tƣơng lai Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại 57 ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trung tâm công nghệ ADVANCE CAD (2022) Bộ điều khiển PLC S7-1200, https://advancecad.edu.vn/bo-dieu-khien-plc-s7-1200/ [2] Toshiba (2022) INVERTER FOR AIR CONDITIONOR INDUCTION HEATING, https://pdf1.alldatasheet.vn/datasheet-pdf/view/32420/TOSHIBA/TLP251.html [3] MESIDAS (2022) HMI gì? Phân loại, cấu tạo, ứng dụng 30 hãng sản xuất HMI, https://mesidas.com/hmi-la-gi/ [4] Nhật Tri Automation (2022) Giáo trình PLC bản, Ebook [5] DIENTUTUONGLAI.COM (2022) CẢM BIẾN TRỌNG LƢỢNG LOADCELL LÀ GÌ, https://dientutuonglai.com/cam-bien-trong-luong-la-gi.html [6] CAKA.VN (2022) Động giảm tốc Encoder DC Servo JGB37-520 333RPM, https://caka.vn/dong-co-giam-toc-encoder-dc-servo-jgb37-520-333rpm [7] DIENTUTUONGLAI.COM (2022) Động Cơ Servo MG90S, https://dientutuonglai.com/dong-co-servo-mg90s.html [8] dientu360.com (2022) ĐỘNG CƠ SERVO FUTAMA MG995, https://dientu360.com/dong-co-servo-futaba-mg995 Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG PHỤ LỤC Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại ỨNG DỤNG PLC S7-1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG Sinh viên thực hiện: Lƣơng Trung Nam Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Võ Khánh Thoại ... 42 Hình 1.1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc Hình 1.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao Hình 1.3 Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dạng Hình 2.1 Hệ điều khiển. .. phƣơng pháp phân loại sản phẩm khác Hiện có số phƣơng pháp phân loại sản phẩm đƣợc ứng dụng nhiều đời sống nhƣ:  Phân loại sản phẩm theo màu sắc: Hình 1.1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc... Interface x ỨNG DỤNG PLC S7- 1200 PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG MỞ ĐẦU Mục đích thực đề tài  Nghiên cứu để phát triển hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lƣợng đƣợc điều khiển HMI 