THIẾT kế, THI CÔNG hệ THỐNG điều KHIỂN PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC s7 1200

20… ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ………………………………………………………………………………………………………………… Họ tên sinh viên : Nguyễn Ngọc Tâm Nguyễn Trung Chính TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7-1200 Phụ lục 01 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7-1200 Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: Lớp: Th.s Dương Quang Thiện Nguyễn Trung Chính 1811505520109 18TDH1 Đà Nẵng, 06/2022 Phụ lục 01 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7-1200 Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã sinh viên: Th.s Dương Quang Thiện Nguyễn Trung Chính 1811505520109 Lớp : 18TDH1 Đà Nẵng, 06/2022 Phụ lục 01 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 Đặt vấn đề Mục tiêu Nội dung thuyết minh CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI NÔNG SẢN THEO KHỐI LƯỢNG Tổng quan hệ thống phân loại nhà máy Phân loại máy phân loại 3 Công nghệ dây chuyền phân loại theo khối lượng CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ PLC SIEMENS S7 – 1200 Tổng quan PLC a Khái niệm PLC b Cấu trúc chung PLC PLC SIEMENS S7 – 1200 10 a Giới thiệu PLC S7 – 1200 10 b Các bảng tín hiệu 12 c Các module tín hiệu 12 Các đèn báo PLC 16 Kết nối điều khiển 17 Truyền thông PC PLC 20 Thiết lập kết nối nối PLC TIA PORTAL 21 Giới thiệu hình HMI 23 CHƯƠNG : THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG PHÂN LOẠI THEO TRỌNG LƯỢNG 24 Yêu cầu công nghệ hệ thống 24 Sơ đồ khối hệ thống 25 Thiết bị sử dụng mơ hình 26 Ngun lý hoạt động mơ hình phân loại nơng sản theo trọng lượng 28 Phân công I/O 28 Lưu đồ thuật toán 30 Sơ đồ đấu dây 31 Khai báo khối liệu 34 Mơ hình thực tế 35 Phụ lục 01 CHƯƠNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM TRÊN TIA 48 TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 57 Hạn chế đề tài 57 Hướng phát triển 57 Phụ lục 01 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình Ảnh 1: Mơ hình hệ thống phân loại nơng sản Hình Ảnh 2: Hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng Hình Ảnh 3: Một số máy phân loại Hình Ảnh 4: Dây chuyền phân loại theo khối lượng Hình Ảnh 5: Hệ thống phân loại theo màu sắc Hình Ảnh 6: PLC S7-1200 Hình Ảnh 7: So sánh khác PLC S7-200 S7-1200 Hình Ảnh 8: Cấu tạo điều khiển Siemens CPU S7-1200 Hình Ảnh 9: Cấu trúc chung PLC Hình Ảnh 10: CPU S7-1200 1214C AC/DC/RLY 11 Hình Ảnh 11: Các chi tiết PLC 11 Hình Ảnh 12: Các led trạng thái PLC 12 Hình Ảnh 13:Module tín hiệu 12 Hình Ảnh 14: Tổng quát phần mềm TIA PORTAL 15 Hình Ảnh 15: Các gói phần mềm sử dụng TIA PORTAL 15 Hình Ảnh 16: Giao diện phần mềm TIA Portal 16 Hình Ảnh 17: Cách đấu nối PLC 19 Hình Ảnh 18: Truyền thơng PC PLC 20 Hình Ảnh 19: Kết nối máy tính S7-1200 20 Hình Ảnh 20: Dây cáp cổng mạng 21 Hình Ảnh 21: Thiết lập PLC 21 Hình Ảnh 22: Chọn mức truy cập cho PLC 22 Hình Ảnh 23: Thiết lập cho phép kết nối giao diện HMI 22 Hình Ảnh 24: Cài đặt địa IP cho PLC 23 Hình Ảnh 25: u cầu cơng nghệ hệ thống 25 Hình Ảnh 26: Sơ đồ khối hệ thống 25 Hình Ảnh 27: Cảm biến quang 26 Hình Ảnh 28: Động DC 27 Hình Ảnh 29: Nguồn 24V – 10A 27 Hình Ảnh 30: Bản vẽ trị trí thiết bị panel 31 Hình Ảnh 31: Trang bìa vẽ 31 Hình Ảnh 32: Nguồn điện hệ thống 32 Hình Ảnh 33: Sơ đồ bố trí địa nguồn PLC S7-1200 32 Hình Ảnh 34: Sơ đồ đấu input-output PLC với rơ-le 33 Hình Ảnh 35: Sơ đồ đấu nối đầu cân loadcell R30 33 Hình Ảnh 36: Sơ đồ đấu nối nút nhấn cảm biến 34 Hình Ảnh 37 : Mơ hình thực tế mơ hình phân loại sản phẩm 35 Hình Ảnh 38: Rơ-le đóng ngắt điện 24V 36 Hình Ảnh 39: Aptomat 220V, 10A 37 Hình Ảnh 40: Băng tải 37 Hình Ảnh 41: Cảm biến loadcell cân băng tải 38 Hình Ảnh 42: Đầu hiển thị cân điện tử 39 Hình Ảnh 43: Motor giảm tốc 39 Hình Ảnh 44: Cơng tắt hành trình 40 Phụ lục 01 Hình Ảnh 45: Màn hình HMI Weintek 40 Hình Ảnh 46: Vai trị, vị trí HMI hệ thống 43 Hình Ảnh 47: Bảng điều khiển dành cho người vận hành 44 Hình Ảnh 48: Thiết bị HMI sử dụng để thay bảng vận hành 45 Hình Ảnh 49: Lợi ích việc sử dụng HMI thay cho bảng điều khiển 46 Hình Ảnh 50: Thiết bị HMI sử dụng để giao tiếp với máy đọc mã vạch 46 Hình Ảnh 51: Thiết bị HMI đóng vai trị thiết bị đầu cuối mạng truyền thơng 47 Phụ lục 01 Tên đề tài: THIẾT KẾ, THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7-1200 Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TRUNG CHÍNH Mã SV: 1811505520109 Lớp: 18TDH1 Sau nghiêm cứu đề tài, tham khảo ý kiến thầy Với đa dạng công nghệ mới, chúng em định thiết kế mơ hình phân loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng PLC S7-1200 Với nhiều cải tiến công nghệ tiên tiến nay, em tin công nghệ phân loại phát triển phổ biến nhiều cơng nghiệp hóa, đại hóa Khơng đem lại hiệu suất cao, dễ sử dụng mà cịn giúp cho q trình phân loại sản phẩm xác hơn, tiết kiệm nhiều thời gian Dựa tìm hiểu thiết bị điện tử Loadcell, cảm biến PNP, băng tải thu nhỏ… Là công cụ, thiết bị công nghiệp nay, giúp cho hiểu rõ cách sử dụng ứng dụng sống Cố gắng tiếp thu công nghệ mới, vượt bật thời đại 4.0 hôm Phụ lục 01 LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng cơng nghiệp hố – đại hóa đất nước, yêu cầu ứng dụng tự động hóa ngày cao, nhà máy hầu hết áp dụng tiến khoa học tân tiến sản phẩm chất lượng cao mà giá thành phù hợp với người tiêu dùng Mặt khác, để đảm bảo tình xác cao sản xuất nên nhà máy sản xuất bắt buộc phải sử dụng đến máy móc thiết bị tự động chi phí đầu tư cho máy móc thiết bị lớn, chí lớn nhu cầu thị trường tính cạnh tranh khốc liệt thị trường việc đưa máy móc thiết bị tự động vào sản xuất điều tất yếu nhà máy Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này, em dùng thiết bị lập trình PLC để viết chương trình cho hệ thống “phân loại sản phẩm theo khối lượng.” Thiết bị khả trình PLC mà em sử dụng để viết chương trình điều khiển đề tài PLC S7-1200 Trong suốt trình học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp em nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu thầy Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thầy cô Khoa Điện- Điện tử, chuyên ngành Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hoá dạy bảo tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn Th.s Dương Quang Thiện quan tâm nhiệt tình hướng dẫn suốt trình làm đồ án Phụ lục 01 CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài “phân loại sản phẩm theo khối lượng” tiến hành cách minh bạch, công khai Mọi thứ dựa cố gắng nỗ lực thân với giúp đỡ không nhỏ từ Th.s Dương Quang Thiện Các số liệu kết nghiên cứu đưa đồ án trung thực không chép hay sử dụng kết đề tài nghiên cứu tương tự Nếu phát có chép kết nghiên cứu đề đề tài khác thân em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên thực {Chữ ký, họ tên sinh viên} Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Hình Ảnh 48: Thiết bị HMI sử dụng để thay bảng vận hành Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 45 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Hình Ảnh 49: Lợi ích việc sử dụng HMI thay cho bảng điều khiển Tuy nhiên số trường hợp nhu cầu vận hành q đơn giản khơng thiết dùng đến HMI phát sinh thêm chi phí Ví dụ mạch điều khiển động bơm chạy luân phiên cần nút nhấn, đèn báo, định không cần dùng đến PLC HMI Hoặc số nút nhấn có vai trị quan trọng địi hổi độ tin cậy cao nút dừng khẩn cấp giữ lại, không nên dùng nút nhấn HMI để thay 2.2 Được sử dụng dạng thiết bị đầu cuối Thiết bị HMI sử dụng để giao tiếp với thiết bị đầu cuối, ví dụ đầu đọc mã vạch hình 43 Hình Ảnh 50: Thiết bị HMI sử dụng để giao tiếp với máy đọc mã vạch Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 46 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Hiện nay, mã vạch sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nhằm mục đích quản lý truy xuất nguồn gốc Hầu hết thiết bị HMI tích hợp tính giao tiếp với máy đọc mã vạch, điều cho phép thông tin nhập vào hiển thị HMI thực cách linh hoạt, nhanh chóng Một ứng dụng khác thiết bị HMI sử dụng để trao đổi thông tin thiết bị PLC, PC, Tablet, Mobile thông qua giao thức mạng truyền thơng Hình Ảnh 51: Thiết bị HMI đóng vai trị thiết bị đầu cuối mạng truyền thông Phân loại, lựa chọn thiết bị HMI Có nhiều hãng sản xuất thiết bị HMI, nhiệm vụ phân tích lựa chọn hãng sản xuất, mã thiết bị cho phù hợp Các tiêu chí lựa chọn kể đến là: – Khả kết nối HMI ( tức HMI kết nối với thiết bị nào); – Hệ điều hành, lõi chip, nhớ chương trình HMI; – Kích thước hình HMI, có cảm ứng hay khơng; – Điều kiện làm việc môi trường, nhiệt độ, rung lắc, – Hãng sản xuất (thương hiệu Đài Loan, Nhật Bản, Hàn Quốc, Châu Âu, Mỹ, ) – Giá thành thiết bị vấn đề quan trọng Tìm kiếm tài liệu phần mềm Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 47 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 – Một kỹ quan trọng việc tìm hiểu khai thác thiết bị HMI nói riêng thiết bị tự động hóa nói chung việc tìm kiếm tài liệu – Để có tài liệu đầy đủ thống nên tìm website hãng, website cho phép tải phần mềm lập trình cho HMI, thư viện chí chương trình mẫu hãng cung cấp CHƯƠNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM TRÊN TIA Network Network Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 48 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Network Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 49 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Network Network : Tay gạt sản phẩm nhẹ Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 50 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Network : Tay gạt sản phẩm trung bình Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 51 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Network : tay gạt sản phẩm nặng Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 52 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Network : sản phẩm loại Màn hình điều khiển : Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 53 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Màn hình cài đặt Màn hình chế độ auto Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 54 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Màn hình chế độ tay Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 55 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 56 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Qua cố gắng nỗ lực thân, giúp đỡ tận tình giảng viên hướng dẫn thời gian qua, nhóm em hồn thành xong đề tài “Thiết kế, thi công hệ thống phân loại nông sản theo trọng lượng” Cụ thể đề tài đạt nội dung sau: – Khâu chiết vận hành , cân , phân loại hoạt động ổn định – Giao diện điều khiển giám sát hình hoạt động tốt – Tìm hiểu làm quen với dây chuyền sản xuất tự động với thiết bị điện đại PLC, Sensor, loadcell, đầu cân R30 … – Nghiên cứu sử dụng chương trình Tial Portal V16 việc viết chương trình điều khiển đáp ứng yêu cầu hệ thống Hạn chế đề tài  Những mặt hạn chế như: mơ hình nhỏ chưa thể đặt nơng sản kích thước lớn để phân loại, chưa có hình hmi để giám sát điều khiển …  Tốc độ làm việc mô hình chậm nên đạt hiệu suất chưa cao  Do hạn chế kiến thức khí nên mơ hình chưa có tính thẩm mỹ  Khối lượng cân chưa ổn định Hướng phát triển  Điều khiển giám sát trực tiếp web  Nâng cấp khả cân xác  Cải thiện hiệu suất làm việc mơ hình  Thiết kế thêm hệ thống rửa nông sản sau thu hoạch, xếp đóng gói sản phẩm  Thiết kế mơ hình có tính thẩm mỹ  Nghiên cứu, tìm hiểu thêm số phần mềm lập trình PLC mơ khác PCS7 Siemens, Logix Factory Talkcủa Allen Bradley, GX Mitsubishi… Sinh viên thực hiện: Ngọc Tâm-Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 57 Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Phụ lục ... vào sản phẩm sản xuất hàng loạt ngẫu nhiên đầu sản phẩm phân loại theo mong muốn Hình Ảnh 2: Hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng Phân loại máy phân loại Việc phân loại loại máy phân loại. .. đứng – b Phân loại theo dạng sản phẩm cần phân loại – Hệ thống phân loại sản phẩm hàng hóa (sản phẩm khí, cơng nghiệp,…) – Hệ thống phân loại nơng sản (cam, táo ,loài ,dưa ) – Hệ thống phân loại. .. TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HỐ ĐỀ TÀI: THI? ??T KẾ, THI CƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7- 1200 Người hướng dẫn: Sinh