ĐỒ án CUỐI kì điều KHIỂN GIÁM sát và THU THẬP dữ LIỆU CT381 đề tài điều KHIỂN và GIÁM sát THU THẬP dữ LIỆU CHO hệ THỐNG sản XUẤT nước UỐNG ĐÓNG CHAI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA _ ĐỒ ÁN CUỐI KÌ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU CT381 ĐỀ TÀI 8: “ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THU THẬP DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI” GVHD: Ths.Trần Lê Trung Chánh Sinh viên thực : Nguyễn Đức Mạnh B1811962 Mai Hồng Phúc B1811975 Khóa 44 Ngành : Kĩ thuật điều khiển tự động hóa TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU CHẤM ĐIỂM Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THU THẬP DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI Họ tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Mạnh Mai Hồng Phúc Họ tên cán chấm điểm:………………………………………………………… Mục tiêu đề tài Ý nghĩa/lợi ích đề tài Phương pháp thực Kết Ý nghĩa/lý thực đề tài Các nghiên cứu liên quan Có tham chiếu tài liệu tham khảo Kết mong muốn/các bước thực Trình bày tổng quan hệ thống Có tham chiếu hình vẽ, biểu bảng Thiết kế chi tiết: Trình bày đầy đủ, rõ ràng tất hệ thống Nêu tóm tắt kết đề tài (làm ?) Trình bày chi tiết kết thực nghiệm (định lượng/định tính) Có thảo luận kết Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2021 Cán chấm LỜI CẢM TẠ Trong trình thực đề tài, dù gặp nhiều khó khăn, thiếu kiến thức, kinh nghiệm kỹ cịn hạn chế Những khó khăn chúng em vượt qua không nhờ vào nỗ lực thân mà cịn động viên khích lệ giúp đỡ từ bạn bè thầy Chúng em xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy mơn Tự động hố thuộc Khoa Cơng nghệ trường Đại học Cần Thơ tận tình bảo, truyền đạt kiến thức q báo để chúng tơi hoàn thành đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Trần Lê Trung Chánh tận tình hướng dẫn hỗ trợ chúng em suốt q trình thực đồ án TĨM TẮT Hệ thống tự động hóa cơng nghiệp theo phát triển xã hội ngày ứng dụng phục vụ vào hoạt động sản xuất đời sống sinh hoạt người tính ưu việt, nhiều tiện ích mang lại hiệu hệ thống giám sát điều khiển thu thập liệu (SCADA) áp dụng rộng rãi nhà máy, xí nghiệp toàn giới.Nghiên cứu xây dựng sở liệu cho hệ thống SCADA sản xuất nước uống đóng chai Bài nghiên cứu xây dựng sở liệu phần mềm TIA Portal WinCC Advanced Để thực mục tiêu đề chúng em tiến hành tìm hiểu PLC S7-1200, phần thiết kế giao diện WinCC Advanced Trong đó, hệ thống mơ lập trình PLC S7-1200 giám sát thu nhập liệu phần mềm TIA Portal WinCC Advanced Tất trình vận hành hệ thống sản xuất nước uống đóng chai mơ giám sát phần mềm TIA Portal WinCC Advanced Xây dựng sở liệu với thơng số để quản lý trực tiếp dễ dàng máy tính Bài nghiên cứu bao hàm kiến thức tổng quát đủ để sinh viên tự thiết kế hệ SCADA đơn giản, tất thiết bị dùng để thiết kế chủ yếu có sẵn phịng thí nghiệm nên dễ dàng cho bạn tự minh họa thực lại GIỚI THIỆU 1.1 Lý thực đề tài: Nhằm phục vụ nhiệm vụ đại hoá quy trình sản xuất, hệ thống sản xuất nước uống đóng chai đời cơng cụ hiệu giúp thay người công việc sản xuất nước uống đóng chai, góp phần nâng cao hiệu cơng việc Một hệ thống hồn chỉnh phân loại sản phẩm với độ tin cậy cao, hoạt động liên tục giảm tối đa thời gian trì hỗn hệ thống Hơn nữa, cơng việc địi hỏi tập trung cao có tính tuần hồn, nên cơng nhân khó đảm bảo xác cơng việc Điều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm uy tín nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống sản xuất nước uống đóng chai đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách 1.2 Các nghiên cứu liên quan: Nhờ tính ưu việt, SCADA ngày ứng dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp đại như: lượng, dầu khí, vận tải, thực phẩm, xử lý nước rác thải… Song song đó, ứng dụng kèm theo TIA Portal, WinCC, Node-red,… giúp việc thiết kế giao diện kiểm sốt hệ thống trở nên dễ dàng Chính đa dạng địi hỏi cao cơng nghiệp đáp ứng nhu cầu đời sống nên có nhiều nghiên cứu thực “Quy trình sản xuất nước ép trái cây”, “Quy trình sản xuất sữa ngơ”, “Quy trình sản xuất nước mắm”… 1.3 Các bước thực hiện: + Phân tích tốn thực tế + Cài đặt phần mềm + Thiết kế giao diện lập trình + Chạy mơ sửa lỗi có + Đưa vào ứng dụng hiệu chỉnh cho phù hợp - Phần mềm: Viết chương trình điều khiển hệ thống, truyền nhận liệu lưu lại XÂY DỰNG HỆ THỐNG SCADA DÙNG WINCC RT ADVANCED VÀ PLC S7-1200 2.1 Quy trình sản xuất nước uống đóng chai Quy trình sử dụng rộng rãi nhà máy sản xuất cụ thể như: nhà máy sản xuất nước giải khát, bia, rượu, hàng tiêu dùng… Mỗi hệ thống yêu cầu đáp ứng sản xuất khác có thêm giai đoạn khác quy trình thiết kế với bước Hình Quy trình sản xuất nước uống đóng chai 2.2 Lập trình PLC S7-1200 Chương trình lập trình PLC S7-1200 trình bày qua lưu đồ Hình Lưu đồ thuật toán hệ thống + Bắt đầu + Bước 1: Xét điều kiện vận hành + Bước 2: Chạy băng tải thùng + Bước 3: Nếu cảm biến phát thùng dừng băng tải thùng đếm số thùng số thùng cộng đồng thời cho chạy băng tải chai + Bước 4: Nếu cảm biến phát chai nước dừng băng tải chai đếm số chai số chai cộng Sau mở rót nước vào chai + Bước 5: Nếu chai nước đầy đóng van nước cho chạy băng tải chai + Bước 6: Nếu cảm biến phát chai vị trí cần đóng nắp dừng băng tải chai, xi lanh tiến hành đóng nắp chai Sau đóng nắp xong tiếp tục cho chạy băng tải chai, đồng thời đếm số nắp cộng + Bước 7:Cảm biến phát chai vị trí dán nhãn dừng băng tải chai, cho tiến hành chạy máy dán nhãn,sau dán nhãn xong tiếp tục cho chạy băng tải chai + Bước 8: Cảm biến phát chai hoàn thành đếm số chai hoàn thành cộng , số chai hoàn thành với số chai cho phép thùng tiến hành đóng gói sản phẩm đếm số thùng hoàn thiện lên + Bước :Quay lại bước 2.3 Thiết kế giao diện WinCC RT Advance Giao diện điều khiển giám sát thiết kế WinCC tương đối đầy đủ tính auto , manual, show, Nhận tham số đầu vào, hiển thị thông tin, số liệu cần thiết.Hệ thống cảnh báo lỗi xuất liệu cho hệ thống,giúp người dùng theo dõi điều khiển giai đoạn quy trình quản lí số liệu quan trọng số lượng chai, thùng Hình Màn hình giới thiệu hệ thống Hình Giao diện điều khiển giám sát WinCC Chi tiết thành phần giao diện điều khiển : Hình Chú thích cho giao diện điều khiển Bảng điều khiển (Dashboard): gồm nút điều khiển START, STOP, AUTO, MANU, Simulation đèn hiển thị Bảng thống kê (Statistical):gồm đếm số lượng sản phẩm chai thùng đóng gói, nút Reset để cài lại đếm Bảng cài đặt tham số (Parameter Setting): cài đặt lượng nước chai số lượng sản phẩm cho phép thùng Bảng điều khiển chế độ :gồm nút điều khiển tay(Man Control), đồ thị(Trend), xuất liệu(Export), cảnh báo(Alarm) Cơng đoạn chiết rót: gồm có cảm biến phát vị trí chai cần chiết rót, bồn chứa nước, van nước, đếm lượng nước chiết rót, đếm số lượng chai chiết rót Cơng đoạn đóng nắp:gồm cảm biến vị trí chai cần đóng nắp, xilanh đóng nắp, xilanh đẩy nắp đến chai để xilanh đóng nắp, đếm nắp Cơng đoạn dán nhãn: gồm máy dán nhãn chai, cảm biến, đếm chai dán nhãn Công đoạn kiểm tra sản phẩm:gồm cảm biến chai hoàn thiện xilanh đẩy chai lỗi Cơng đoạn đóng gói: gồm cảm biến phát vị trí sản phẩm chai cảm biến phát vị trí thùng, đếm sản phẩm thùng đếm thùng 2.4 Tính Alarm Historical 2.4.1 Thiết kế hình Alarm Màn hình alarm thiết kế với bảng alarm dùng để hiển thị cảnh báo hiển thị lịch sử cảnh báo : Hình Giao diện hình Alarm 2.4.2 Thiết lập HMI Alarm Historical Historical : Tạo Alarm log để lưu trữ lịch sử cảnh báo xuất cảnh báo Hình Thiết lập Historical HMI Alarm : Tạo Alarm class cảnh báo dạng Analog Digital Hình Tạo classes cho Alarm Hình Discrete alarms Hình 10 Analog alarms Ở bảng hiển thị cảnh báo để hiển thị lịch sử cảnh báo chọn Properties → General → Display → Alarm log → Chọn alarm log vừa tạo Historical Hình 11 Cài đặt bảng cảnh báo 2.5 Tính Trend Historical 2.5.1 Thiết kế hình Trend Tương tự Màn hình Alarm, Màn hình Trend thiết kế với bảng trend dùng để hiển thị trend hiển thị trend lịch sử : Hình 12 Giao diện hình Trend 10 35 36 37 38 Mô hệ thống 39 40 41 42 43 Tính tốn lượng nước chiết rót 44 45 46 Cảnh báo Alarm 47 Reset hệ thống 48 49 ... KHOA CƠNG NGHỆ CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU CHẤM ĐIỂM Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THU THẬP DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG ĐÓNG CHAI Họ tên... trình sản xuất, hệ thống sản xuất nước uống đóng chai đời công cụ hiệu giúp thay người cơng việc sản xuất nước uống đóng chai, góp phần nâng cao hiệu cơng việc Một hệ thống hồn chỉnh phân loại sản. .. giám sát điều khiển thu thập liệu (SCADA) áp dụng rộng rãi nhà máy, xí nghiệp tồn giới.Nghiên cứu xây dựng sở liệu cho hệ thống SCADA sản xuất nước uống đóng chai Bài nghiên cứu xây dựng sở liệu