ĐIÊU KHIỂN HỆ THỐNG CHIẾT RÓT BẢNG PLC VÀ MÀN HÌNH CẢM ỨNG

GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHIẾT RÓT BẰNG PLC VÀ MÀN HÌNH CẢM ỨNG GVHD : Th.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH : NGUYỄN DƯ TÂM LỚP : 06DD3D MSSV : 060674D KHĨA : 10 TP.Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM LỜI CÁM ƠN Trong suốt khóa học (2006-2011) Trường đại học Tơn Đức Thắng, với bảo tận tâm quí thầy cô hướng dẫn mặt học tập, thời gian thực luận văn nên đề tài em hoàn tất thời gian quy định giao Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến môn Điều Khiển Tự Động tất quý thầy cô khoa Điện-Điện Tử giảng dạy kiến thức chuyên môn giúp em có kiến thức tảng để hồn thành tốt đề tài luận văn này, đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Huỳnh Văn Kiểm tận tình hướng dẫn em suốt trình làm luận văn LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ - SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày tháng năm 2010 PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) Họ tên sinh viên : Lớp: MSSV: Tên đề tài: Người hướng dẫn: Tổng quát thuyết minh vẽ: Nhận xét Luận Văn: Ưu điểm: Nhược điểm: Điểm Luận văn: Đề nghị : sinh viên bảo vệ luận văn : /10   Không bảo vệ : Bổ sung thêm để bảo vệ: Giảng viên hướng dẫn Lưu ý: Gửi kèm Luận văn VP.Khoa trước bảo vệ 02 tuần LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày tháng năm 2010 PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Dành cho người Phản biện) Họ tên sinh viên : Lớp: MSSV: Tên đề tài: Người phản biện: - Tổng quát thuyết minh vẽ: - Nhận xét Luận Văn: Ưu điểm: Nhược điểm: Điểm Luận văn: /10 Đề nghị : sinh viên bảo vệ luận văn :  Bổ sung thêm để bảo vệ:  Không bảo vệ :  - Câu hỏi sinh viên phải trả lời trước Hội đồng: Giảng viên phản biện Lưu ý: Gửi kèm Luận văn VP.Khoa trước bảo vệ 02 ngày LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM TÓM TẮT LUẬN VĂN LỜI NÓI ĐẦU: Trong thực tế ngành sản xuất công nghiệp, mục tiệu tăng suất lao động giải việc gia tăng mức độ tự động hóa q trình thiết bị sản xuất Việc tự động hóa nhằm mục đích tăng sản lượng cải thiện chất lượng độ xác sản phẩm Tự động hóa sản xuất nhằm thay phần tồn thao tac vật lý người vận hành máy thiết bị thông qua hệ thống điều khiển Những thiết bị điều khiển q trình sản xuất với độ tin cậy cao, ổn định mà khơng cần cần can thiệp người Trong năm gần đây, điều khiển lập trình sử dụng ngày rộng rãi công nghiệp giải pháp lý tưởng cho việc tự động hóa q trình sản xuất Để sâu vào tìm hiểu nguyên lý hoạt động cách sử dụng PLC việc thực đề tài “Điều khiển hệ thống chiết rót PLC” cách tốt để em áp dụng hiểu biết kiến thức học vào thực tế GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CHIẾT RĨT: Hệ thống chiết rót tự động sử dụng nhiều ngành thực phẩm, ngành dược, ngành mỹ phẩm,…Cấu tạo máy khác tùy vào ứng dụng thực tế dựa vào nguyên tắc hoạt động Đa số máy chiết rót chế tạo theo hai dạng hệ thống chiết rót dạng xoay hệ thống chiết rót dạng hàng Ưu điểm hệ thống chiết rót dùng PLC đạt độ xác cao, đáng tin cậy,tăng suất sản phẩm tiết kiệm nhiều thời gian cho nhà đầu tư THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Với yêu cầu đề tài ta cần phải sâu vào tìm hiểu mạch khuếch đại sử dụng op-amp,mạch cảm biến quang,cách lập trình cho PLC xử lý tín hiệu analog để hồn thành tốt nhiệm vụ đề tài Ngồi u cầu địi hỏi ta cần nắm khí để áp dụng cho việc lắp ráp máy LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾT RÓT TRONG THỰC TẾ 1.1 Cấu trúc hệ thống chiết rót T.9 1.2 Hệ thống chiết rót dạng xoay: T.9 1.3 Hệ thống chiết rót dạng hàng: T.10 1.4 Các phương pháp định lượng hệ thống chiết rót: T.10 1.4.1 Phương pháp đo mức: T.10 1.4.2 Phương pháp chiết theo thời gian: T.11 1.4.3 Phương pháp định lương theo hành trình piston: T.12 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT 2.1 BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Hệ thống điều khiển PLC điển hình 2.1.3 Vai trò PLC 2.1.4 Cấu trúc phần cứng 2.1.5 Cấu trúc chương trình cùa S7-200 2.1.6 Bảng lệnh S7-200 2.2 MODULE ANALOG MỞ RỘNG 2.2.1 Tín hiệu analog A/D 2.2.2 Thời gian lấy mẫu tần số lấy mẫu 2.2.3 Chất lượng A/D 2.2.4 Cấu trúc liệu A/D EM231 2.2.5 Hiệu chỉnh giá trị analog 2.3 LOADCELL 2.3.1 Khái niệm 2.3.2 Cấu tạo 2.3.3 Nguyên lý hoạt động 2.3.4 Phân loại loadcell 2.3.5 Loadcell tương tự 2.3.6 Các thông số kĩ thuật Loadcell 2.3.7 Ứng dụng 2.4 CẢM BIẾN QUANG 2.4.1 Cấu tạo tế bào quang dẫn LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP T.13 T.13 T.13 T.17 T.17 T.23 T.24 T.34 T.34 T.35 T.35 T.36 T.37 T.40 T.40 T.40 T.40 T.42 T.42 T.43 T.45 T.45 T.45 Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM 2.4.2 Các vật liệu để chế tạo tế bào quang dẫn 2.4.3 Các tính chất tế bào quang dẫn 2.4.4 Ứng dụng tế bào quang dẫn 2.4.5 Ứng dụng chung cảm biến quang 2.5 MÀN HÌNH CẢM ỨNG PRO-FACE 2.5.1 Giới thiệu chung 2.5.2 Cấu tạo 2.5.3 Ứng dụng T.46 T.46 T.47 T.47 T.49 T.49 T.49 T.51 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH CHIẾT RĨT 3.1 Giới thiệu mơ hình 3.2 Mơ tả quy trình hoạt động mơ hình 3.3 Một số hình ảnh thực tế mơ hình 3.4 Các thành phần mơ hình 3.4.1 Băng tải 3.4.2 Khối PLC điều khiển 3.4.3 Bộ phận cân Loadcell 3.4.4 Cảm biến quang 3.4.5 Bộ phận bơm 3.4.6 Màn hình cảm ứng T.53 T.53 T.53 T.53 T.55 T.55 T.55 T.56 T.57 T.58 T.58 CHƯƠNG 4: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH PLC 4.1 Lưu đồ giải thuật 4.2 Khai báo ngõ vào 4.2.1 Ngõ vào 4.2.2 Ngõ 4.2.3 Vùng nhớ cho hình cảm ứng 4.3 Giao diện hình cảm ứng 4.4 Chương trình PLC T.59 T.59 T.60 T.60 T.60 T.60 T.60 T.64 CHƯƠNG 5: BÁO CÁO VÀ KẾT LUẬN 5.1 Báo cáo kết thi công 5.2 Nhận xét kết luận 5.3 Hướng phát triển đề tài T.65 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP T.65 T.65 T.65 Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hệ thống chiết rót dạng xoay thực tế Hình 1.2: Hệ thống chiết rót dạng hang thực tế Hình 1.3: Cấu tạo vịi chiết theo phương pháp đo mức Hình 1.4: Sơ đồ hệ thống chiết rót theo phương pháp đo mức Hình 1.5: Sơ đồ hệ thống chiết rót theo thời gian Hình 1.6: Cấu tạo vịi rót định lượng hành trình piston Hình 2.1:Các thành phần PLC Hình 2.2 Vịng qt PLC Hình 2.3: Giao diện vào PLC Hình 2.4: Cấu tạo ngõ vào PLC Hình 2.5: Cấu tạo ngõ PLC Hình 2.6: Cách đấu ngõ vào PLC Hình 2.7: Cách đấu ngõ PLC Hình 2.8: Hình dạng bên ngồi CPU222 Hình 2.9: Cổng truyền thơng PLC Hình 2.10: Cấu trúc nhớ PLC Hình 2.11: Cấu trúc vịng qt PLC Hình 2.12: Sự khác biệt tín hiệu số tín hiệu tương tự Hình 2.13: Cách lấy mẫu tín hiệu tương tự Hình 2.14: Các thơng số cần quan tâm A/D Hình 2.15: Định dạng bit liệu module analog Hình 2.16: Bảng cấu hình switch chọn ngõ vào Hình 2.17: Sơ đồ đấu nối ngõ vào module EM231 Hình 2.18: Mạch ngõ vào module EM231 Hình 2.19: Cấu tạo loadcell Hình 2.20: Kết nối strain gage loadcell Hình 2.21: Mạch tương đương Thevenin loadcell Hình 2.22: Các dạng loadcell thực tế Hình 2.23: Tế bào quang dẫn Hình 2.24: Sơ đồ điều khiển đóng ngắt relay theo ánh sang Hình 2.25: Sơ đồ dùng tế bào quang dẫn để dị vạch dẫn đường Hình 2.26: Hệ thống đóng gói bao bì Hình 2.27: Hệ thống cắt sản phẩm theo chiểu dài Hình 2.28: Phát đếm chai LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP T.9 T.10 T.10 T.11 T.11 T.12 T.13 T.14 T.15 T.15 T.16 T.16 T.17 T.18 T.19 T.20 T.23 T.34 T.35 T.36 T.36 T.37 T.38 T.39 T.40 T.41 T.41 T.42 T.46 T.47 T.47 T.48 T.48 T.49 Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 2.29: Màn hình cảm ứng Pro-face Hình 2.30: Ứng dụng hình cảm ứng Hình 3.1: Thiết kế tủ điện Hình 3.2: Mơ hình chiết rót nước Hình 3.3: Màn hình cảm ứng mơ hình Hình 3.4: Các phận mơ hình Hình 3.5: Cảm biến mạch khuếch đại dụng cụ Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dụng cụ Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến quang Hình 4.1: Giao diện phầm mềm GP-PRO/PB III Hình 4.2: Cửa sổ giao diện phần mềm lập trình cho hình Hình 4.3: Cửa sổ chương trình sau tạo giao diện cho hình Hình 4.4: Màn hình điều khiển gồm ba chế độ điều khiển Hình 4.5: Màn hình cho chế độ điều khiển tay Hình 4.6: Màn hình cho chế độ điều khiển chiết theo thời gian Hình 4.7: Màn hình cho chế độ điều khiển chiết theo khối lượng Hình 4.8: Màn hình cho việc cân chỉnh giá trị loadcell Hình 4.9: Màn hình cho việc đặt lượng nước chế độ rót theo khối lượng theo thời gian LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP T.49 T.51 T.53 T.54 T.54 T.55 T.56 T.57 T.58 T.61 T.61 T.62 T.62 T.63 T.63 T.63 T.64 T.64 Trang GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾT RĨT NƯỚC TRONG THỰC TẾ 1.1 Cấu trúc hệ thống chiết rót:  Nguyên lý định lượng thành phần chiết rót (thể tích,thời gian,hành trình piston,lưu lượng,đo mức,….)  Một vòi,hai vòi hay nhiều vòi  Tự động hóa (có thêm băng tải) bán tự động (máy từ hai vịi trở xuống,việc cấp phơi người thực hiện)  Cơ cấu chấp hành thường sử dụng cylinder khí nén máy nén khí  Những phụ kiện mà máy chiết rót thường dùng là:sensor quang, cylinder khí nén, máy bơm ( chiết lưu lượng, khối lượng ), cân loadcell ( chiết khối lượng ), timer, PLC, máy nén khí 1.2 Hệ thống chiết rót dạng xoay: Hình 1.1: Hệ thống chiết rót dạng xoay thực tế LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 10 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM khiển có phần mềm điều khiển hình cảm ứng đặt sẵn bên để dành riêng cho 2.5.3 Ứng dụng: Màn hình cảm ứng số giao diện với máy tính PC dễ dàng sử dụng nhất, đồng thời cho phép lựa chọn số lớn khả thao tác Khó liệt kê danh sách đầy đủ địa ứng dụng hình cảm ứng Dưới số thí dụ minh hoạ cho hệ thống nhập liệu vào theo cách cảm ứng mà ứng dụng:  Hiển thị dịng thơng tin ngắn nơi công cộng: Các trạm (kiosk) thông tin, bảng thông báo chuyến du lịch, bảng hướng dẫn mua bán cửa hàng lớn nhiều loại bảng điện tử khác nhiều người sử dụng mà khơng địi hỏi khơng địi hỏi nhiều đến kinh nghiệm hiểu biết máy tính Những giao diện thơng qua hình cảm ứng tỏ dễ gần với người sử dụng nhiều thiết bị nhập liệu vào khác, đặc biệt người dùng làm quen Một hình cảm ứng làm cho thơng tin cần dàng truy nhập thông qua việc hướng dẫn người dùng sử dụng ngón tay để tự tìm đến thông tin chi tiết  Các hệ thống bán lẻ nhà hàng Hệ thống hình cảm ứng tỏ dễ dàng sử dụng nhân viên làm cho họ nhanh chóng nhận cơng việc, thêm vào thời gian huấn luyện nhân viên giảm đáng kể Hơn thao tác lối vào thực hình nên mặt làm việc giảm đáng kể Màn hình cảm ứng cịn sử dụng máy đếm tiền, máy bán vé tự động, hệ thống đặt chỗ cho nhà hát, nhà hàng v v Hình 2.30: Ứng dụng hình cảm ứng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 52 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM  Tự động phục vụ khách hàng Trong giới với nhịp sống hối ngày việc xếp hàng chờ đợi dịch vụ điều nên tránh Các quầy tự động phục vụ khách hàng với hình cảm ứng sử dụng để hoàn thiện dịch vụ khách hàng cửa hàng đông khách, nhà hàng ăn uống dùng cho khách vãng lai, nút giao thông v v Khách hàng đặt yêu cầu kiểm tra nội dung đáp ứng máy, tiết kiệm thời gian giảm thời gian chờ cho người khác Nếu qua trạm rút tiền tự động (ATM) trạm bán vé máy bay tự động (e-ticket) thấy tiện lợi mà hình cảm ứng mang lại cho quầy tự phục vụ  Các hệ thống điều khiển tự động hoá Giao tiếp hình cảm ứng tỏ rõ tính ưu việt phạm vi rộng hệ thống, từ điều khiển q trình cơng nghiệp đến tự động hố cơng việc gia đình (ngơi nhà thơng minh) Bằng cách tích hợp thiết bị nhập vào với hình hiển thị, khơng gian mà thiết bị chiếm chỗ bị thu hẹp lại nhiều Với thiết bị giao diện đồ hoạ, nhân viên thao tác giám sát kiểm tra thao tác phức tạp thời gian thực cách đơn giản chạm vào hình  Đào tạo dựa máy tính Do thao tác chạm vào hình tỏ dễ dàng đơn giản nhiều so với việc sử dụng thiết bị nhập liệu vào khác, đặc biệt người làm quen với máy tính, phí dành cho đào tạo giảm nhiều Dựa chương trình lập sẵn máy tính, học viên trực tiếp thử nghiệm nhiều khả ứng xử, nhờ dẫn tới việc tích luỹ kinh nghiệm nhanh cho học viên người dạy  Công nghệ trợ giúp Giao tiếp qua hình cảm ứng mang lại tiện lợi cho trường hợp mà khó sử dụng thiết bị nhập liệu vào khác, chẳng hạn chuột bàn phím Khi sử dụng kết hợp với phần mềm kiểu bàn phím ảo (trên hình) cơng nghệ trợ giúp khác, người sử dụng làm nhiều so với trường hợp sử dụng trực tiếp máy tính  Và nhiều ứng dụng khác Các giao tiếp qua hình cảm ứng sử dụng nhiêu ứng dụng với mục đích hồn thiện giao tiếp ngưới-máy Các ứng dụng khác kể sau: máy hát tự động (jukeboxes), trò chơi với trợ giúp máy tính, hệ thống đăng ký sinh viên, phần mềm đa phương tiện, ứng dụng tài chính, ngân hành, nghiên cứu khoa học, nhiều thứ khác LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 53 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH CHIẾT RĨT 3.1 Giới thiệu mơ hình:  Băng tải để cung cấp chai  Khối PLC điều khiển  Bộ phận cân định lương loadcell  Cảm biến quang để phát có chai  Bộ phận bơm để chiết nước  Màn hình cảm ứng 3.2 Mơ tả quy trình hoạt động mơ hình: Khi khởi động hệ thống làm băng tải hoạt động cấp chai vào phận chiết, chai qua cảm biến quang phát cho dừng băng tải để chai đến phía vịi chiết,khi có tín hiệu chiết làm bơm hoạt động để chiết nước vào chai Lương nước cần chiết vào chai định lượng loadcell.Khi đủ lượng cần chiết cho bơm dừng kích hoạt lại băng tải.Chai sau chiết chai vào để bắt đầu quy trình lặp lại Khi khối lượng bồn chứa nước xuống mức cho phép hệ thống ngưng hoạt động để cấp nước cho bồn chứa.Khi đủ lượng nước cần chiết hệ thống hoạt động trở lại bình thường 3.3 Một số hình ảnh thực tế mơ hình: Hình 3.1: Thiết kế tủ điện LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 54 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 3.2: Mơ hình chiết rót nước Hình 3.3: Màn hình cảm ứng mơ hình LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 55 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 3.4: Các phận mơ hình 3.4 Các thành phần mơ hình: 3.4.1 Băng tải: Băng tải dược thiết kế với chiều dài 1m rộng 15cm,một đầu truyền động động giảm tốc để đạt tốc độ đồng băng tải hoạt động 3.4.2 Khối PLC điều khiển:  Khối điều khiển sử dụng PLC Siemens S7-200 loại CPU222  Khối mở rộng: module analog EM231 để chuyển đổi giá trị loadcell từ tương tự sang tín hiệu số Độ phân giải EM231 12bit Dữ liệu từ đầu vào Analog vùng nhớ dạng Word LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 56 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM 3.4.3 Bộ phận cân Loadcell: Trong mơ hình sử dụng loadcell điểm đơn tải trọng 10kg.Tín hiệu từ loadcell đưa vào mạch khuếch khuếch đại tín hiệu điện áp lên thành 010V.Sau giá trị điện áp đưa vào module analog EM231 để chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số đưa vào CPU222 để xử lý giá trị đọc chuyển đổi thành khối lượng  Loadcell: loadcell sử dụng có tải trọng tối đa 10kg với ngõ 2mV/V nên cấp nguồn cho loadcell la 10V ta có điện áp ngõ 20mV ứng với khối lượng tối đa đặt lên loadcell.Tùy vào khối lượng đặt lên loadcell mà mức điện áp ngõ thay đổi tuyến tính dải cho phép.Mức điện áp nhỏ nên cần phải khuếch đại trước đưa vào module EM231 để chuyển đổi  Mạch khuếch đại tín hiệu loadcell: Một khuếch đại gồm tầng: Khuếch đại đầu vào, khuếch đại điện áp, khuếch đại cơng suất Trong khuếch đại vào nhằm phối hợp với nguồn tín hiệu, hạn chế tối đa tạp âm, nhiễu; khuếch đại điện áp tạo hệ số khuếch đại cần thiết thiết bị, khuếch đại công suất phối hợp với tải, cung cấp dạng tín hiệu cần thiết cho tải Trong khuếch đại cân, nguồn tín hiệu có trở kháng lớn, mức tín hiệu nhỏ, tín hiệu dạng vi sai, nên yêu cầu khuếch đại vào trở kháng đầu vào, hệ số nén đồng pha, độ trôi tạp âm Sơ đồ thích hợp đảm bảo yếu tố sơ đồ khuếch đại dụng cụ Hình 3.5: Cảm biến mạch khuếch đại dụng cụ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 57 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Vout  (Vin  Vin )Gain  2R  R2 Gain  1   Rg  R3  Do ta cần điện áp mức 0-10V để đưa vào module analog mà ta cấp nguồn 10V cho loadcell điện áp tối đa loadcell 20mV hệ số khuếch địa cần thiết 10V/20mV=500 lần Do điện áp ngõ sau khuếc đại bị ảnh hưởng giá trị offset opamp nên ta cần chọn op-amp chuyen dụng để có mức offset thấp.Trong mạch ung OP-07 với mức offset khoảng 85-250 V Để chỉnh offset cho ngõ ung mắc mạch sau: Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dụng cụ Biến trở R7 ung để chỉnh offset cho ngõ mạch khuếch đại 3.4.4 Cảm biến quang: Cảm biến quang mơ hình có nhiệm vụ phát chai dừng băng tải chuẩn bị trình chiết LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 58 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến quang Mạch sử dụng quang trở để nhận ánh sáng phát từ led.Khi có ánh sáng chiếu vào quang trở tượng quang điện làm cho điện trở quang trở giảm mạnh tạo phân cực thuận cho transistor Q2 dẫn thông.Khi Q2 dẫn làm sụt áp cực collector Q2 khiến cho Q1 ngưng dẫn,lúc ngõ mức cao Ngược lại có vật chắn trước quang trở làm khơng nhận ánh sáng làm điện trở tăng mạnh khiến cho Q2 phân cưc không dẫn tạo điện áp phân cực cho Q1 làm Q1 dẫn,lúc ngõ mức thấp 3.4.5 Bộ phận bơm bồn chứa nước: Máy bơm kích hoạt có tín hiệu cho chiết đến chiết đủ lượng đặt trước bơm ngưng lại 3.4.6 Màn hình cảm ứng: Màn hình cảm ứng dùng để điều khiển hệ thống,hiển thị giá trị loadcell,các thông số cần thiết,cài đặt cân chỉnh LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 59 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM CHƯƠNG 4: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH PLC 4.1 Lưu đồ giải thuật: KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI CHẠY ĐƯA CHAI ĐẾN VỊ TRÍ VỊI RĨT CẢM BIẾN QUANG PHÁT HIỆN CHAI N Y DỪNG BĂNG TẢI KÍCH HOẠT MÁY BƠM ĐỂ CHIẾT NƯỚC VÀO CHAI BẰNG DUNG TÍCH NƯỚC ĐẶT TRƯỚC N Y DỪNG BƠM VÀ KÍCH HOẠT LẠI BĂNG TẢI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 60 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM 4.2 Khai báo ngõ vào/ra: 4.2.1 Ngõ vào:  I0.0: nút khởi động hệ thống  I0.1: nút dừng hệ thống  I0.2: ngõ vào cảm biến quang  I0.3: ngõ vào báo mức thấp thùng cấp nước 4.2.2 Ngõ ra:  Q0.0: động băng tải  Q0.3: đèn báo hệ thống  Q0.4: máy bơm 4.2.3 Vùng nhớ dùng cho hình cảm ứng Pro-face:  M1.7: khởi động hệ thống  M2.1: dừng hệ thống  M2.2: kích bơm tay  M2.3: dừng bơm tay  M2.5: khóa chạy tay  M2.7: khóa chạy theo khối lượng  MW4: lưu giá trị đếm số chai chiết  MW6: lưu giá trị lượng nước cần chiết theo thời gian  MW8: lưu giá trị lượng nước cần chiết theo khối lượng  MW10: lưu giá trị chuẩn loadcell 4.3 Giao diện hình Pro-face: Để lập trình giao diện cho hình cảm ứng Pro-face ta sử dụng phần mềm GP-PRO/PB III Chọn loại hình G37W2 Chọn PLC Siemens S7-200 PPI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 61 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 4.1: Giao diện phầm mềm GP-PRO/PB III Hình 4.2: Cửa sổ giao diện phần mềm lập trình cho hình LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 62 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 4.3: Cửa sổ chương trình sau tạo giao diện cho hình Hình 4.4: Màn hình điều khiển gồm ba chế độ điều khiển LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 63 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 4.5: Màn hình cho chế độ điều khiển tay Hình 4.6: Màn hình cho chế độ điều khiển chiết theo thời gian Hình 4.7: Màn hình cho chế độ điều khiển chiết theo khối lượng LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 64 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM Hình 4.8: Màn hình cho việc cân chỉnh giá trị loadcell Hình 4.9: Màn hình cho việc đặt lượng nước chế độ rót theo khối lượng theo thời gian 4.4 Chương trình PLC: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trang 65 GVHD: TH.S HUỲNH VĂN KIỂM SVTH: NGUYỄN DƯ TÂM CHƯƠNG 5: BÁO CÁO VÀ KẾT LUẬN 5.1 BÁO CÁO KẾT QUẢ THI CÔNG: Mặc dù thời gian có hạn gặp số khó khăn thời gian thực mơ hình nhờ cố gắng giúp đỡ tận tình thầy Huỳnh Văn Kiểm mơ hình hồn tất vận hành thử trước thời gian bảo vệ 5.2 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN: Những yêu cầu hệ thống đạt được:  Máy chiết liên tục với chế độ chiết tùy chọn như: chiết theo thời gian, chiết theo khối lượng chiết tay  Có thể đặt lượng nước cần chiết đếm số chai chiết  Tự động dừng lượng nước bồn chứa mức cho phép tự kích hoạt trở lại sau bồn chứa đầy nước  Hệ thống mạch điều khiển gọn nhẹ dùng PLC  Kết cấu phần cứng gọn, chắn Những mặt hạn chế:  Việc chiết theo khối lượng chưa xác chất lượng mạch khuếch đại tín hiệu Loadcell 5.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI:  Sử dụng thiết bị chuyển đổi tín hiệu chuyên dụng để khuếch đại tín hiệu cho loadcell giúp cho việc cân sản phẩm xác  Sử dụng cấu xilanh khí nén để chiết nhiều vòi  Ổn định lưu lượng để việc chiết theo thời gian xác 66 ... nội dung hai từ n1 n2 thoả mãn n1 ≤ n2 Bít ngăn xếp nhận giá trị logic nội dung hai từ n1 n2 thoả mãn n1 = n2 Bít ngăn xếp nhận giá trị logic nội dung hai từ n1 n2 thoả mãn n1 ≥ n2 Kéo nội dung... byte cao (VB10) từ đơn VW10 *con trỏ toán hạng lấy nội dung byte, từ từ kép mà trỏ vào Ví dụ: - *AC1 lấy nội dung byte VB10 - *VD10 lấy nội dung từ đơn VW10  Vùng đối tượng: timer, đếm, đếm tốc... nhận giá trị logic nội dung hai số thực n1 n2 thoả mãn n1 ≤ n2 Bít ngăn xếp nhận giá trị logic nội dung hai số thực n1 n2 thoả mãn n1 = n2 Bít ngăn xếp nhận giá trị logic nội dung hai số thực n1