Khéo tay hay làm Khéo tay hay làm Khéo tay hay làmkl le duc tho

LỜI CẢM ƠN  Qua thời gian làm việc tích cực, đến đề tài thành công tốt đẹp Có kết khơng thể khơng nhắc đến công sức giúp đỡ thầy cô hướng dẫn Qua đây, em xin trân thành cảm ơn thầy TRẤN VIẾT THẮNG giúp đỡ em từ lúc chọn đề tài đến lúc hoàn thành tốt luận văn Và em xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè tạo điều kiện tốt tinh thần mặt vật chất suốt thời gian qua Với kiến thức đạt trình học tập trường thực tế, giúp em tận dụng tất kiến thức với tìm tịi nghiên cứu, để hồn thành tốt luận văn Những kết đạt ngày hơm khơng lớn lao thành năm tháng học tập, thành công em trước vào đời Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường ĐH Tôn Đức Thắng, khoa Điện-Điện Tử thầy Trần Viết Thắng nhiệt tình giúp đỡ cho em Tp Hồ Chí Minh, Ngày 08 tháng 07 năm 2008 Sinh viên thực LÊ ĐỨC THỌ LỜI MỞ ĐẦU Nền công nghiệp giới đà phát triển ngày cao với tốc độ chóng mặt Trong vấn đề tự động điều khiển đặt lên hàng đầu trình nghên cứu ứng dụng cơng nghệ vào sản xuất Nó địi hỏi khả xử lý, mức độ hoàn hảo, xác hệ thống sản xuất ngày cao hơn, để đáp ứng nhu cầu số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày cao xã hội Sự xuất máy tính vào năm đầu thập niên 60, hỗ trợ người làm việc tốt nhiều lĩnh vực từ kinh tế, y tế, giáo dục, quốc phòng đến nhiều lĩnh vực khác hàng khơng, vũ trụ Với địi hỏi người nhà nghiên cứu không dừng lại đó, nhiều thiết bị, phần mềm đời chuyên phục vụ cho ngành cơng nghiệp, tính ưu việt nâng cao Một thiết bị phải kể đến PLC Với khả ứng dụng nhiều ưu điểm bật, PLC ngày thâm nhập sâu rộng sản xuất Nhận tầm quan trọng đó, nên cần nghiên cứu, tìm hiểu PLC, nhằm góp phần vào cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Vì lẽ đó: luận văn Mơ Hình Chiết Nước Đóng Chai Tự Động dùng PLC cần thiết sát với thưc tế, khơng tránh khỏi thiếu sót kinh nghiệm, thiết bị Vì vậy, mong đón nhận ý kiến đóng góp, bảo thầy cô, anh chị bạn để luận văn hoàn thiện XIN TRÂN THÀNH CẢM ƠN ! MỤC LỤC PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương I: GIỚI THIỆU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Ý Tưởng 1.3 Tổng quan mơ hình chiết rót nước đóng nắp chai tự động 1.3.1 Yêu cầu đề tài 1.3.2 Nhiệm vụ LVTN Chương : SƠ LƯỢC CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC 2.1 Cấu trúc PLC 2.2 Cấu trúc chương trình S7-200 2.3 Hoạt động PLC 2.4 Giới thiệu lệnh PLC dùng chương trình Chương : TÌM HIỂU PHẦN MỀM WINCC 3.1 Truyền thông ngôn ngữ WinCC hãng Siemens 20 3.2 Giới thiệu WinCC 20 3.3 Các bước để tạo Project WinCC 21 3.4 Trình tự tạo Project 21 3.4.1 Khởi động WinCC .21 3.4.2 Tạo Project 22 3.4.3 Cài đặt Driver kết nối với 22 3.4.4 Định nghĩa Tag Sử dụng 23 3.4.5 Tạo giao diện người dùng 23 3.5 Cách lập trình WinCC 24 3.5.1 Cấu trúc module WinCC 24 3.5.2 Giao diện WinCC 24 3.6 Cấu hình truyền thông 26 3.6.1Trình quản lý liệu (data manager) .26 3.6.2 Trình điều khiển truyền thông (communication driver) 27 3.6.3 Cấu trúc truyền thông 27 3.6.4 Đơn vị kênh(channel unit) 28 Chương : GIỚI THIỆU VỀ GIAO THỨC MẠNG MODBUS 4.1 Giao thức mạng Modbus 29 4.2 Địa ModBus S7-200 29 4.3 Định cấu hình cho bảng biểu tượng 30 4.3.1 Hướng dẫn sử dụng giao thức ModBus tớ .31 4.3.2 Lệnh cho giao thức ModBus Slave 32 PHẦN II THI CƠNG MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÀ ĐÓNG CHAI TỰ ĐỘNG GIỚI THIỆU VỀ CÁC THIẾT BỊ SỮ DỤNG TRONG MƠ HÌNH 36 1.Động DC 38 1.1 Giới thiệu động DC 38 1.2 Cấu tạo hoạt động động DC 39 1.3 Động nam châm vĩnh cửu .40 1.4 Nguyên tắc hoạt động 41 Cảm biến .42 2.1 Cảm biến điện dung 42 2.2 Cấu tạo .43 2.3 Nguyên lý hoạt động .43 Van điện từ (Solenoid Valve ) 43 Bơm nước 44 Tủ điện 44 5.1 Mặt tủ điện 44 5.2 Mặt tủ điện 45 - Sơ đồ bố trí PLC với RELAY 46 Giao tiếp với WIN CC .51 6.1 Chọn ModBus 51 6.2 Trang bìa giao diện WIN CC 54 Chương trình lưu đồ giải thuật 57 6.2 Lưu đồ giải thuật 57 6.2 Chương trình điều khiển PLC .58 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐÓNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương I: GIỚI THIỆU LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1.1 Giới thiệu chung Ngày nay, việc tự động hóa trang thiết bị cơng ty, nhà máy, xí nghiệp ngày phổ biến phát triển.Ở đất nước có cường độ làm việc độ xác cao, người khơng thể đảm nhiệm lúc máy móc thay người giám sát người.Vì vậy, viêc tự động hóa máy móc với trang thiết bị đại, cịn có phần mềm việc quản lý hệ thống coi thông dụng ngành công nghiệp, điều khiển dây truyền sản xuất giám sát thơng qua chương trình phần mềm giao diện Visual Basic, Quick Basic, Turbol C++, Dephil…Đặc biệt Hãng Siemens giới thiệu phần mềm WinCC chuyên dụng sử dụng điểu khiển giám sát dể dàng cho PLC 1.2 Ý Tưởng Từ thực tế sống công nghiệp người, họ muốn máy móc đảm nhiệm hồn thành tốt cơng việc họ.Trong số đó, cơng ty, sở sản xuất nước khống, nước việc làm thủ cơng xúc rữa chai, chiết rót nước vào chai, đóng nắp, dán nhãn thổi màng co phải cần nhiều người, lượng nước đồng suất khơng cao, nhiều thời gian.Vì thế, ứng dụng tự động hóa q trình sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm hạ tối đa giá thành Một phương án hiệu sử dụng rộng rãi thay hệ thống lạc hậu, không hiệu dây chuyền tự động điều khiển PLC Việc máy móc đảm nhận cơng việc thay cho người mang lại hiệu cao Qua em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống chiết rót nước đóng nắp chai tự động” dùng PLC để làm luận văn tốt nghiệp SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 1_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== 1.3 Tổng quan mơ hình chiết rót nước đóng nắp chai tự động.\ 1.3.1 u cầu đề tài Thiết kế mơ hình chiết nước đóng nắp chai tự động” dùng PLC 1.3.2 Nhiệm vụ LVTN  Tìm hiểu tổng thể đề tài  Tìm hiểu cảm biến Valve  Thi cơng mơ hình  Lập trình PLC S7-200  Thiết kế sơ đồ điện  Lập trình điều khiển giao tiếp máy tính  Chỉnh sửa chương trình viết báo cáo  Nộp báo cáo  Hệ thống sử dụng PLC S7-200 để điều khiển Ngoài cịn có phần mềm giao diện WinCC hãng SIEMENS SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 2_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== Chương : SƠ LƯỢC CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC 2.1 Cấu trúc: Một hệ thống lập trình phải gồm có :  CPU: xử lý trung tâm (Center Processing Unit), điều khiển hoạt động PLC theo chương trình đề ra, thực tính tốn so sánh, định thời gian, đếm tín hiệu đầu vào tốc độ xung Clock cấp từ mạch thạch anh  Bộ nhớ nằm bên CPU bao gồm nhớ chương trình nhớ liệu, vùng có chức nhiệm vụ khác I N P U T S O CENTRAL U PROCESSIN T G P UNIT U T S Hình : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lập trình M M  Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm ba phần: xử lý, hệ thống nhớ hệ thống nguồn cung cấp Processor Memory Power Supply Hình : Sơ đồ khối tổng quát CPU  Bộ nhớ chương trình dùng chứa chương trình điều khiển xử lý liệu Chương trình CPU sử dụng PLC hoạt động Để đảm bảo an toàn SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 3_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== có cố điện, nhớ chương trình sử dụng EEPROM (Electrical Erase Programmable Read Only Memory) Khi nạp chương trình vào PLC chương trình trữ nhớ  Bộ nhớ liệu dùng chứa thơng số chương trình q trình hoạt động trạng thái biến, giá trị đếm tức thời Timer Counter,v.v…Khi nguồn điện cấp cho PLC bị nội dung nhớ liệu trì nhờ tụ điện Bộ nhớ liệu sử dụng Ram (Random Access Memory)  Vùng nhớ Ram chia làm vùng chính:  Vùng chương trình (User Program): miền nhớ sử dụng để lưu trữ lệnh chương trình điều khiển  Vùng tham số CPU (CPU configuration): miền lưu trữ tham số từ khoá, địa trạm, trạng thái CPU  Vùng liệu: dùng để chứa liệu chương trình bao gồm kết quả, phép tính,các số định nghĩa chương trình,v.v…Các miền nhớ truy cập theo bit, byte (8bit), word (2byte), doubleword (2 word) Vùng liệu lại chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với công cụ riêng sau:  V :(Variable Memory): vùng nhớ biến  I :( Input Image Register): vùng nhớ ảnh ngõ vào  Q :(Output Image Register): vùng nhớ ảnh ngõ  M :(Internal Memory Bit): vùng nhớ nội  SM (Special Memory Bit): vùng nhớ đặc biệt  Vùng đối tượng: chứa thông số Timer, Couter, đếm cao tốc, ngõ Analog, ghi tích luỹ, số chứa vùng nhớ Vùng nhớ EEPROM chia thành vùng, vùng chương trình, vùng tham số CPU, vùng liệu Về chất vùng nhớ nhớ EEPROM hoàn toàn giống vùng nhớ RAM EEPROM dùng để nạp lại chương trình số nội dung cho vùng nhớ RAM bị nguồn nuôi SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 4_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== 2.2 Cấu trúc chương trình S7-200: Có thể lập trình cho PLC S7-200 cách sử dụng phần mềm sau:  STEP7-Micro/DOS  STEP7-Micro/WIN Những phần mềm cài đặt máy lập trình họ PG7xx máy tính cá nhân (PC) Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình (main program) sau đến chương trình chương trình xử lý ngắt sau đây:  Chương trình kết thúc lệnh kết thúc chương trình(MEND)  Chương trình phận chương trình.Các chương trình phải viết sau lệnh kết thúc chương trình chính, lệnh MEND  Các chương trình xử lý ngắt phận chương trình.nếu cần sử dụng chương trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chương trình MEND Các chương trình nhóm lại thành nhóm sau chương trình chính.Sau đến chương trình xử lý ngắt Bằng cách viết vậy, cấu trúc chương trình rõ ràng thuận tiện việc đọc chương trình sau Có thể tự trộn lẫn chương trình chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình Thực vòng quét: Main Program MEND Thực chương trình gọi: SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 5_ LVTN : MÔ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== SBR Chương trình thứ RET SBR n Chương trình thứ n+1 RET Thực có tín hiệu báo ngắt: INT Chương trình xử lý ngắt thứ RETI INT n Chương trình xử lý ngắt thứ n+1 RETI SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 6_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG ===========================================================  Tạo thiết kế giao diện cho WIN CC SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 53_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== 7.2 Trang bìa giao diện WIN CC Sau nhấp vào nút nhấn : -Trang hoạt động điều khiển giám sát mơ hình (CHƯA HOẠT ĐỘNG) SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 54_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐÓNG CHAI TỰ ĐỘNG ===========================================================  Bắt đầu hoạt động mơ hình : -Đặt số lượng chai cần chiết, nhấn ENTER -Nhấn nút START để máy hoạt động -Chương trình chạy tương ứng với Q PLC -Đồng thời mô hinh hoạt động tới đâu thi chương trình động đổi màu xanh đó, phụ thuộc vào Q (hướng dẫn dụng) SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 55_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG ===========================================================  Nhấn nút : -Trang ta nhấp vào biểu tượng giao diện,sẽ liên kết tới trang ta cần liên kết SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 56_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== 7.Chương trình lưu đồ giải thuật  Lưu đồ giải thuật SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 57_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐÓNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== Chương trình điều khiển PLC -Khai báo MODBUS SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 58_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== -Chương trình điều khiển SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 59_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 60_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 61_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 62_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 63_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 64_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== -Bảng biểu tượng ký hiệu SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 65_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐÓNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÀ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG  Kết Luận : -Mơ hình dễ sữ dụng ,đạt u câu , điều khiển mơ hình hay điều khiển giám sát máy tính -Hoàn thành nhiệm vụ LVTN * Nhiệm vụ LVTN o Tìm hiểu tổng thể đề tài o Tìm hiểu cảm biến Valve o Thi cơng mơ hình o Lập trình PLC S7-200 o Thiết kế sơ đồ điện o Lập trình điều khiển giao tiếp máy tính o Chỉnh sửa chương trình viết báo cáo o Nộp báo cáo *Tuy nhiên thời gian thiết bị cịn hạn chế nên mơ hình chưa đạt thẩm mỹ chất lượng cao  Hướng phát triển : Việc mở rộng cấu chiết nước đóng nắp chai lên 510 chai/lần chiết nước hay đóng nắp chai/thời gian (giây).Sẽ đưa suất lên đáng kể -Giá thành rẻ , lắp đặt nhanh, phù hợp cho sỡ công ty sãn xuất nước tinh khiết vừa nhỏ Hạn chế việc nhập hệ thống chiết nước từ nước SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 66_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG =========================================================== TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tự động hóa với SIMATIC S7-200 Tác giả: Nguyễn Dỗn Phước _ Phan Xuân Minh Lập trình WinCC hệ thống SCADA Tác giả: Nguyễn Bảo Kha SIMATIC HMI WINCC_ SIEMENS Cơ sở tự động Tác giả: Lương Văn Băng Các luận văn khóa trước Một số trang Website SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 67_ ... Module truyền thông gán hộp đối tho? ??i System Parameters Hộp mở cách Click chuột phải vào đơn vị kênh tương ứng chọn System Parameters từ menu lên - Sự xuất hộp đối tho? ??i phụ thuộc vào trình điều... PLC Nhấp chuột phải vào Tag Management -> Chọn Add New Driver Chọn Driver để kết nối PLC từ hộp tho? ??i SVTH : LÊ ĐỨC THỌ ………………………………………………………… _ 22_ LVTN : MƠ HÌNH CHIẾT NƯỚC VÁ ĐĨNG CHAI TỰ ĐỘNG... váo đơn vị kênh tương ứng chọn system từ menu lên: Hình 5: Mở system Parameters Sự suất hộp đối tho? ??i phụ thuộc vào tình điều khiển truyền thơng chọn nhiên phải thêm thông số truyền thông SVTH