ĐIỀU KHIỂN và GIÁM sát mô HÌNH hệ THỐNG TRẠM TRỘN sơn tự ĐỘNG sử DỤNG PLC s7 1200

2022 THIẾT KẾ VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRẠM SỬ DỤNG PLC S7 1200 TRẦN TUẤN THÀNH - TRẦN TRUNG HIẾU 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: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 Ngƣời hƣớng dẫn : Th.S Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực : Trần Tuấn Thành Trần Trung Hiếu Mã sinh viên : 1811505520249 1811505520214 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: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HỐ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG DÙNG PLC S7-1200 Ngƣời hƣớng dẫn : Th.S Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực : Trần Tuấn Thành Trần Trung Hiếu Mã sinh viên : 1811505520249 1811505520214 Lớp : 18TDH2 Đà Nẵng, 6/2022 LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TÓM TẮT Tên đề tài: Điều khiển giám sát mô hình hệ thống trạm trộn sơn tự động sử dụng PLC S7-1200 Sinh viên thực hiện: Trần Tuấn Thành Mã SV: 1811505520249 Lớp :18TDH2 Sinh viên thực hiện: Trần Trung Hiếu Mã SV: 1811505520214 Lớp : 18TDH2 Hiện nay, đất nƣớc ta bƣớc vào thời kỳ cơng nghiệp hố, đại hóa, để q trình phát triển nhanh cần tập trung đầu tƣ vào dây chuyền sản xuất tự động hóa, nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất, nâng cao suất lao động cho sản phẩm có chất lƣợng cao Một phƣơng án đầu tƣ vào tự động hoá việc ứng dụng PLC vào dây chuyền sản xuất Đối với tính tiện ích hệ thống PLC nên điều khiển đƣợc sử dung nhiều lĩnh vực khác Một ngành phát triển mạnh mẽ ngành xây dựng, việc ứng dụng PLC vào ngành xây dựng việc làm đem lại hiệu cao phù hợp, đặc biệt công đoạn pha chế sơn Báo cáo đề tài gồm phần CHƢƠNG : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG Giới thiệu tổng quan sơn nhƣ vai trò sơn sống thƣờng ngày.Các thành phần sơn quy trình sản xuất sơn nhƣ khâu q trình sản xuất sơn.Quy luật pha màu sơn nhƣ để tạo nên màu cần pha.Nêu nguyên lý hoạt động hệ thống Lựa chọn phƣơng án thiết kế cho hệ thống tối ƣu CHƢƠNG : GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM TIA PORTOL Giới thiệu tổng quan plc S7-1200,ƣu điểm ứng dụng PLC tự động hóa dịng PLC,cấu tạo,cũng nhƣ thơng số kỷ thuật.Giới thiệu khái quát phần mềm lập trình tia Portal,cách lập trình nhƣ nạp code vào PLC CHƢƠNG : THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG Trình bày u cầu cơng nghệ hệ thống vận hành nhƣ nào.Nêu thiết kế phần cứng,sơ đồ khối,lựa chọn thiết bị.Sơ đồ mạch động lực nhƣ sơ đồ nguyên lý với sơ đồ đấu nối hệ thống PLC.Sơ đồ bố trí tủ điện.Hình ảnh thực tế khâu hồn thiện mơ hình CHƢƠNG : CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG Trình bày bảng phân công đầu nhƣ đầu vào hệ thống nêu lƣu đồ thuật toán hệ thống giản đồ thời gian hệ thống hoạt động bình thƣờng gặp cố lổi.Thiết kế giao diện điều khiển hệ thống wincc nhƣ viết chƣơng trình diều khiển cho hệ thống TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực hiện: Trần Trung Hiếu Mã SV: 1811505520214 Trần Tuấn Thành Mã SV: 1811505520249 Tên đề tài: “Điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S71200” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - PLC S7-1200, động cơ, cảm biến hồng ngoại - Trần Văn Hiếu, “Tự Động Hóa PLC S7 – 1200 Với TIA Portal”, năm 2019, nhà xuất khoa học - kỹ thuật Nội dung đồ án: Chƣơng 1: Tổng quan hệ thống trạm trộn sơn tự động Chƣơng 2: Giới thiệu PLC S7-1200 phần mềm TIA Portal Chƣơng 3: Thiết kế thi cơng mơ hình trạm trộn sơn tự động Chƣơng 4: Chƣơng trình điều khiển giám sát hệ thống ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Các sản phẩm dự kiến - Mơ hình hệ thống điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng s7-1200 - Báo cáo thuyết minh đề tài - Chƣơng trình điều khiển hệ thống TIA Portal Ngày giao đồ án: 21/02/2022 Ngày nộp đồ án: 30/05/2022 Trƣởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày 21 tháng 02 năm 2022 Ngƣời hƣớng dẫn ThS Phan Thị Than Vân SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang i LỜI MỞ ĐẦU Hiện đất nƣớc ta tiến hành q trình cơng nghiệp hóa đại hóa để bắt kịp với phát triển toàn cầu Trong ngành cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng cho phát triển đất nƣớc Sơn loại vật liệu đƣợc sử dụng rộng rãi triên giới từ công nghiệp đến xây dựng Cùng với việc công nghệ phát triển cách vũ bão nhƣ yêu cầu cua ngƣời dùng không dừng lại việc chất lƣợng đảm bảo mà cịn phải có mẫu mã đẹp Việc sản phẩm có cơng nghệ tiên tiến kèm theo có vẻ ngồi đẹp ƣa nhìn để lại nhiều thiện cảm cho ngƣời mua Biết đƣợc nhu cầu ngƣời mua nên công ty trọng phát triển công nghệ trộn sơn song song với sản phẩm công nghệ mà họ tạo Công nghệ trộn sơn có nhiều loại giá thành khác vấn đề đặt tạo hệ thống trạm trộn sơn giá thành tầm trung nhƣng đáp ứng đƣợc tạo đầy đủ số màu sơn tối đa Xuất phát từ nhu cầu thực tế ham muốn hiểu biết lĩnh vực nhóm em tiến hành thi cơng mơ hình thu nhỏ ” điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng S7-1200” SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang ii CAM DOAN Đề tài : Điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S7-1200” Sinh viên thực hiện: Trần Tuấn Thành Trần Trung Hiếu Lớp : 18TDH2 MSV: 1811505520249 MSV: 1811505520214 Nhóm chúng em xin cam đoan đề tài “Điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S7-1200” đƣợc tiến hành cách minh bạch, công khai Mọi thứ đƣợc dựa cố gắng nhƣ nỗ lực thân với giúp đỡ không nhỏ từ cô “Phan Thị Thanh Vân” thầy cô khoa Các số liệu kết nghiên cứu đƣợc đƣa đồ án trung thực không chép hay sử dụng kết đề tài nghiên cứu tƣơng tự Nếu nhƣ phát có chép kết nghiên cứu đề đề tài khác thân tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Sinh viên thực Trần Tuấn Thành Trần Trung Hiếu SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang iii MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI MỞ ĐẦU ii CAM DOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Tổng quan dây chuyền trộn sơn tự động 1.1.1 Tổng quan sơn 1.1.2 Công nghệ sản xuất sơn 1.1.3 Quy trình sản xuất sơn 1.1.4 Quy luật pha màu sơn 1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống 12 1.3 Các công nghệ dây chuyền trộn sơn tự động 13 1.4 Phƣơng án thiết kế 13 Chƣơng GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM TIA PORTAL 15 2.1 Tổng quan PLC S7-1200 15 2.2 Giới thiệu PLC S7-1200 16 2.2.1 Khái niệm PLC S7-1200 16 2.2.2 Các dòng PLC-1200 17 2.2.3 Cấu tạo điều khiển Siemens CPU S7-1200 19 2.3 Giới thiệu phần mềm TIA Portal 19 2.3.1 Tổng quan TIA Portal 19 2.3.2 Làm việc với TIA Portal V16 20 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG 26 3.1 Yêu cầu công nghệ hệ thống 26 3.2 Thiết kế phần cứng 27 3.2.1 Sơ đồ khối 27 3.2.2 Lựa chọn thiết bị 28 3.2.3 Sơ đồ đấu nối 43 3.3 Sơ đồ bố trí tủ điện 46 3.4 Thi cơng mơ hình hệ thống 47 SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang iv Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động 4.4 Thiết kế giao diện điều khiển giám sát WinCC Hình 4.7 Màn hình chọn mã màu số lƣợng lon Hình 4.8 Màn hình cho phép thêm mã màu SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang 55 Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Hình 4.9 Giao diện vận hành Hình 4.10 Hình 4.11 SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành Hiển thị số lƣợng lon thời Hiển thị báo cáo thành công GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang 56 Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI  Kết đạt đƣợc  Về lý thuyết: - Hiểu đƣợc lý thuyết thành phần cấu tạo phân loại loại sơn phổ biến - Hiểu đƣợc quy trình sản xuất sơn quy trình pha màu sơn nhà máy sơn - Hiểu đƣợc sở lý thuyết thiết bị sử dụng mơ hình, tính tốn lựa chọn thiết bị phù hợp cho dây chuyền sản xuất - Hiểu đƣợc trình vận hành hệ thống sản xuất  Về phần cứng : - Mô hình phần cứng đƣợc thiết kế chắn, ổn định, xác, đảm bảo yêu cầu hệ thống đề - Thiết kế thi công tủ điện, đầy đủ nút nhấn đèn báo hiệu, dễ dàng vận hành dây mơ hình gọn gàng, mang tính thẩm mĩ cao - Tuy nhiên kinh phí, thời gian hạn chế, phần cấu cấp lon cấp nắp đƣợc thiết kế đơn giản, chƣa chứa đƣợc nhiều lon nắp  Về chƣơng trình điều khiển - Hiểu đƣợc đặc điểm cách thực chƣơng trình điều khiển PLC - Chƣơng trình điều khiển băng PLC hoạt động ổn định  Hƣớng phát triển - Mở rộng dây chuyền để pha đƣợc loại sơn có dung tích lớn - Phát triển thêm khâu dán nhãn khắc nhãn, mã vạch, ngày sản xuất laser, khâu đóng thùng sản phẩm - Màu pha sản phẩm mang tính xác tƣơng đối dựa vào thị giác độ xác cảm biến lƣu lƣợng Vì cần nâng cấp chất lƣợng cảm biến - Bổ sung thêm khâu đóng thùng hồn thành sản phẩm - Mở rộng mơ hình có quy mơ lớn để thực nhiều sản phẩm - Thêm khâu xử lý ảnh để kiểm chứng màu sơn SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang 57 Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo sách: Trần Văn Hiếu, “Tự Động Hóa PLC S7 – 1200 Với TIA Portal”, năm 2019, nhà xuất khoa học - kỹ thuật Tài liệu tham khảo từ nguồn internet: [1] Tổng quan thiết bị: Hƣớng dẫn S7 1200_Bài 1: Tổng quan thiết bị - Cách Dùng (cachdung.com) [2] Giới thiệu PLC: Giới thiệu tổng quan PLC (dientuviet.com) [3] Tham khảo đề tài :www.tailieumienphi.top/2022/02/he-thong-pha-tron-son-tu-ongdung-plc.html [4] Tài liệu Arduino :http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi [5] Tham khảo tài liệu https://joshupaint.com.vn/quy-trinh-san-xuat-son-dien-ra-nhuthe-nao/ [6] Tham khảo https://cafehocthuat.com/nha-may-san-xuat-son-dulux-5-785.html [7] https:// vi.wikipedia.org/wiki/Mơ_hình_màu_RYB [8] tham khảo https://text.123docz.net/document/3504795-he-thong-pha-tron-sondung-s7-1200.htm [9] tham khảo https://www.linhtrung.vn/he-thong-plc-dung-o-dau-co-vai-tro-gi-trongcong-nghiep SVTH: Trần Trung Hiếu Trần Tuấn Thành GVHD: Phan Thị Thanh Vân Trang 58 Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động PHỤ LỤC Chƣơng trình PLC Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Chƣơng trình Arduino Phụ lục Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Phụ lục ... Vân Trang 25 Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Chƣơng THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG 3.1 Yêu cầu công nghệ hệ thống Hệ thống trạm trộn sơn hoạt động với bƣớc... Trang 13 Điều Khiển Và Giám Sát Hệ Thống Trạm Trộn Sơn Tự Động Một hệ thống tủ điện để điều khiển Sử dụng PLC S7- 1200 để phân tích Một hệ thống đẩy sản phẩm lỗi Để tránh vƣơng vãi sơn bảo vệ môi trƣờng)... ? ?Điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S71 200” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - PLC S7- 1200, động cơ, cảm biến hồng ngoại - Trần Văn Hiếu, ? ?Tự Động Hóa PLC S7 – 1200