HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN LỜI CẢM ƠN! Trước hết,chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến Thầy Trần Đình Huy, Thầy trực tiếp hướng dẫn chúng em thực đề tài Cảm ơn Thầy tận tình bảo, dìu dắt, định hướng tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hồn thành đồ án cách tốt đẹp Xin cảm ơn Thầy Cô trường, Thầy Cô Bộ môn Điều khiển Tự động dạy dỗ, truyền thụ kiến thức quý báu, bổ ích thiết thực cho chúng em làm sở, tảng thực luận văn Trong thời gian ngắn thực đề tài, cố gắng khơng thể tránh khỏi thiếu xót, em mong nhận lời góp ý dẫn thêm Thầy Cơ để hiểu biết thêm hồn thiện đường đời phía trước Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cha mẹ, gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ chúng em suốt thời gian qua Cảm ơn bạn lớp 08DD3N hỗ trợ, quan tâm chia khó khăn trình làm đồ án TP Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 07 năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Văn Tuấn Trần Thanh Tuấn HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  TP.HCM , ngày tháng Ký tên HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG năm 2009 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  TP.HCM, ngày tháng Ký tên HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG năm 2009 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU .9 LỜI MỞ ĐẦU! 10 CHƯƠNG 11 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 11 1.1 Giới thiệu chung đề tài : 12 1.2 Đặt vấn đề : 13 CHƯƠNG 14 SƠ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 14 2.1 Các mơ hình phân loại sản phẩm : 15 2.1.1 Hệ thống cân tĩnh (hệ thống định lượng gián đoạn) : 15 2.1.2 Hệ thống cân động (hệ thống định lượng liên tục) : 16 2.2 Hệ thống điều khiển, giám sát hoạt động thiết bị định lượng : 17 2.3 Tổng quát hệ thống cân : 18 2.4 Các phần tử thường dùng mơ hình phân loại sản phẩm : 19 2.4.1 Các loại cảm biến : 19 2.4.1.1 Cảm biến quang : 19 2.4.1.2 Cảm biến lực : 23 2.4.2 Giới thiệu đầu cân K3HB-V : .27 2.4.2.1 Cấu tạo : 27 2.4.2.2 Nguyên tắc đấu nối : 28 2.4.2.3 Sơ đồ đấu nối chi tiết : 28 2.5 Quy trình phân loại sản phẩm : 29 CHƯƠNG 32 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MƠ HÌNH 32 3.1 Cơ khí mơ hình : 33 3.2 Hoạt động mơ hình : 35 3.3 Điện điện điều khiển : 36 3.4 Sơ đồ đấu nối PLC : 39 3.5 Trình tự thi cơng : 40 CHƯƠNG 43 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN DÙNG PLC 43 4.1 Giới thiệu tổng quát PLC: 43 4.1.1 Khái niệm: 43 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN 4.1.2 Đặc điểm PLC: 43 4.1.3 Cấu trúc: 44 4.2 PLC Simatic S7- 200: 44 4.2.1 Giới thiệu chung: 44 4.2.2 Đặc điểm PLC CPU 224: 44 4.2.3 Ngơn ngữ lập trình cho S7- 200: 47 4.2.4 Nguyên tắc thực chương trình : 47 4.4 Lưu đồ giải thuật cho mơ hình điều khiển : 50 4.5 Lưu đồ giải thuật cho hệ thống cân : 51 4.6 Chương trình PLC điều khiển : 53 CHƯƠNG 54 GIAO TIẾP MÁY TÍNH DÙNG WINCC 54 5.1 Phần mềm Wincc giao tiếp với máy tính qua PC Access : 55 5.1.1 Giới thiệu : .55 5.1.2 Những tiên ích Pc Access : 55 5.1.3 Khả giao tiếp PC Access : .56 5.1.4 Xác định tốc độ baud địa netword : 56 5.1.5 Các giao thức S7-200 PC Access network : .57 5.1.5.1 Single – Master Network : 57 5.1.5.2 Multi – master network 58 5.1.5.3 Industrial Ethernet network : 59 5.1.6 Cửa sổ làm việc S7-200 PC ACCESS : 59 5.1.6.1 Tree view : 60 5.1.6.2 Item view : 61 5.1.6.3 Test Client view : 62 5.1.6.4 Sự giao tiếp Server Client S7-200 PC Access : 63 5.1.6.5 Vùng nhớ kiểu liệu Item : 64 5.2 Tìm hiểu phần mềm WinCC : 64 5.2.1 Giới thiệu WinCC : 65 5.2.2 Trình tự tạo Project : 65 5.3 Giao diện điều khiển WinCC : 5.3.1 Danh sách Tag : .78 5.3.2 Giao diện điều khiển WinCC : 78 5.3.3 Hoạt động giao diện : 79 CHƯƠNG 80 KẾT QUẢ THỰC HIỆN 80 6.1 Kết thiết kế thi công : 81 6.2 Giao diện điều khiển WinCC : 84 Kết luận 85 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN Ưu điểm hệ thống : .85 Nhược điểm hệ thống : 85 Hướng phát triển đề tài : .85 Tài liệu tham khảo 87 PHỤ LỤC 88 PHẦN – TÌM HIỂU CÁC MODULE MỞ RỘNG 88 Modul EM223 16I/16Q-DC/Relay : 88 Modul EM223 4I/4Q- DC/Relay : 88 Modul analog EM235: 89 PHẦN – CHƯƠNG TRÌNH PLC CHO HỆ THỐNG 91 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 2.2 - Hệ thống định lượng liên tục 16 Hình 2.4 - Tổng quát hệ thống cân 18 Hình 2.5 - Sơ đồ hệ thống cân 19 Hình 2.6 – Cảm biến quang 20 Hình 2.7 – Sơ đồ đấu dây loại NPN 20 Hình 2.8 – Sơ đồ đấu dây loại đầu Relay 21 Hình 2.9 - Cảm biến loại Active high 21 Hình 2.10 - Cảm biến loại Active high 21 Hình 2.11 - Cảm biến loại Active low 22 Hình 2.12 - Cảm biến loại Active low 22 Hình 2.13 - Sơ đồ đấu dây cảm biến quang 23 Hình 2.14 - Hình dạng Loadcell 24 Hình 2.15 - Cấu tạo Loadcell 26 Hình 2.17 - Sơ đồ nguyên lý kết nối Loadcell 27 Hình 2.19 - Hình dáng mặt sau đầu cân 28 Hình 2.20 - Sơ đồ đấu nối Loadcell vào đầu cân 29 Hình 3.1 - Băng tải chuyển hàng vào 33 Hình 3.3 - Sơ đồ khối tổng quát 34 Hình 3.4 - Sơ đồ khối chi tiết 35 Hình 3.5 - Lưu đồ hoạt động mơ hình 36 Hình 3.7 - Mạch chuyển nguồn 24Vdc thành 12Vdc 38 Hình 3.8 - Sơ đồ mạch in 38 Hình 3.9 - Hình cấu trúc optp 4N35 39 Hình 3.10 - Fet IRF 540 39 Hình 3.11 - Sơ đồ đấu nối PLC 40 Hình 4.1 - Các Input/Output 45 Hình 4.2 - Các Input/Output 45 Hình 4.3 - CPU 224 AC/DC/RLY 46 Hình 4.4 - Lưu đồ giãi thuật mơ hình 50 Hình 4.5 - Lưu đồ giãi thuật cho hệ thống cân 53 Hình 5.4 - Single – Master Network 57 Hình 5.5 - Multi – master network 58 Hình 5.6 - Industrial Ethernet network 59 Hình 5.8 - Sơ đồ phân cấp đối tượng 63 Hình 5.9 - Giao diện điều khiển WinCC 79 Hình 6.1 - Mơ hình điều khiển 81 Hình 6.2 - Tổng thể mơ hình điều khiển 82 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN Hình 6.3 - Tủ điện 82 Hình 6.4 - Hệ thống nâng gắp sản phẩm 83 Hình 6.5 - Băng tải chuyển hàng vào 83 Hình 6.6 - Băng tải chuyển hàng 84 Hình 6.7 - Giao diện điều khiển WinCC 84 Hình - Modul EM223 16I/16Q-DC/Relay 88 Hình - Modul EM223 4I/4Q- DC/Relay 89 Hình - Modul analog EM235 90 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 - Các thông số Loadcell 25 Bảng 2.2 - Đầu Loadcell 25 Bảng 5.1 - Giao tiếp PC Access 56 Bảng 5.2 - Bảng liệt kê tốc độ baud sử dụng netword 56 Bảng 5.3 - Địa network 57 Bảng 5.1 - Danh sách Tag 78 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI MỞ ĐẦU! Ngày điều khiển tự động thâm nhập vào tất hoạt động xã hội thiết bị điều khiển trình trở thành công cụ đắc lực việc hỗ trợ người Nó khơng làm giảm nhẹ sức lao động, kể lao động trí tuệ mà cịn giúp cho người có lực mà trước khó hình dung Thiết bị điều khiển trình ngày sử dụng rộng rãi nhiều dây chuyền sản xuất, nhiều lĩnh vực khác Điều khiển giám sát phần thiếu hệ thống tự động hóa đại Từ năm gần tiến lĩnh vực truyền thông công nghiệp công nghệ phần mềm thực đem lại nhiều khả mới, giải pháp Song song đó, việc ứng dụng công nghệ tự động vào sản xuất xúc tiến ngày phổ biến nhà máy sản xuất Điều giúp người sử dụng, quản lý, điều khiển thiết bị cách dễ dàng tiện lợi Chính vấn đề nên chúng em chọn đề tài : “Ứng dụng PLC S7-200 phân loại sản phẩm theo trọng lượng”.nhằm củng cố kiến thức trước tham gia vào hoạt động sản xuất Với đề tài chúng em xin thực theo mơ hình mơ Trong q trình thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q thầy bạn đọc góp ý để đề tài hoàn thiện TP.HCM, ngày 02/07/2009 Sinh viên thực Nguyễn Văn Tuấn Trần Thanh Tuấn HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 10 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Network 23 - So sanh gia tri SAN PHAM can duoc voi gia tri SAN PHAM dat chat luong! LD Run A V3.1 AR VD340, VD416 LPS A T44 S V3.2, R V3.1, LPP MOVR VD340, VD404 TON T44, 30 = V12.0 Symbol Run Address V1.0 Comment Network 25 LD T44 LDW= C1, HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 99 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP O Start O Stop1 O Start_WinCC O Stop_WinCC O Reset_WinCC CTU C1, Symbol Reset_WinCC Start Start_WinCC Stop1 Stop_WinCC Address M20.2 I0.0 M20.0 I0.1 M20.1 Comment Reset bang WinCC Khoi dong he thong Khoi dong bang WinCC Dung he thong Dung bang WinCC Network 26 LDW= C1, MOVR 1.0, VD412 Network 27 LDW= C1, MOVR 2.0, VD412 Network 28 - SAN PHAM khong dat se duoc kep lai va dua qua BANG TAI de dua vao lam lai! LD Run A V3.3 LPS AN T45 = V3.4 LRD TON T45, 30 LPP A T45 R V3.3, S V3.5, HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 100 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Symbol Run Address V1.0 Comment Network 29 - Canh tay nang tu vi tri Loadcell len 20s! LD Run A V3.5 LPS AN T46 = V3.6 LRD TON T46, 20 LPP A T46 R V3.5, S V3.7, Symbol Run Address V1.0 Comment Network 30 - Canh tay dua SAN PHAM qua dau BANG TAI 2! LD Run A V3.7 LPS AN T60 = V4.0 LRD TON T60, 15 LPP A T60 R V3.7, S V10.0, Symbol Run Address V1.0 Comment Network 31 - Canh tay xuong dau BANG TAI 18s! LD Run HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 101 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP A V10.0 LPS AN T47 = V4.1 LRD TON T47, 18 LPP A T47 R V10.0, S V4.2, Symbol Run Address V1.0 Comment Network 32 - Canh tay nha SAN PHAM dau BANG TAI 2! LD Run A V4.2 LPS AN T48 = V4.3 LRD TON T48, 15 LPP A T48 R V4.2, S V4.4, Symbol Run Address V1.0 Comment Network 33 - BANG TAI chay! LD Run LDN Cam_bien_3 O Bang_tai_2 ALD A V4.4 LPS AN T49 = Bang_tai_2 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 102 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LRD TON T49, 40 LPP A T49 R V4.4, S V1.1, Symbol Run Bang_tai_2 Cam_bien_3 Address V1.0 Q0.1 I0.4 Comment Bang tai chuyen hang Cam bien phat hien san pham Network 34 LD Run A Bang_tai_2 TON T101, 40 Symbol Run Bang_tai_2 Address V1.0 Q0.1 Comment Bang tai chuyen hang Network 35 LD Run A Bang_tai_2 AW T101, 10 AW T101, 20 AW T101, 30 LPS AW= VW60, 269 +I 1, VW60 Symbol Bang_tai_1 Run Network 63 LD Run A Bang_tai_1 AW= VW60, 510 = M30.0 HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 112 SVTH : NGUYỄN VĂN TUẤN TRẦN THANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Symbol Bang_tai_1 Run Address Q0.0 V1.0 Comment Bang tai chuyen hang vao HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO TRỌNG LƯỢNG 113 ... thiết bị hoạt động, liệu cấp vào phễu Bao đưa vào miệng phễu, cấu kẹp bao tác động, bao kẹp chặt, van điều khiển bắt đầu mở, liệu chảy vào bao Tùy theo trọng lượng yêu cầu đóng bao, người thao tác... lượng yêu cầu mức cân thô cân tinh phần điều khiển (cho loạt sản phẩm) Khi đạt yêu cầu trọng lượng, van điều khiển đóng, dừng việc cấp liệu vào bao, cấu kẹp bao tác động, bao đứng băng tải đưa đến... cân, sau tín hiệu từ đầu cân đưa PLC để xử lý.Tuỳ theo khối lượng cân mà PLC điều khiển đóng mở van cho khối lượng phù hợp với khối lượng chuẩn sau tín hiệu từ PLC đưa tới máy tính qua cổng COM