BÁO cáo THỰC tập tốt NGHIỆP đề tài THIẾT kế hệ THỐNG GIÁM sát và điều KHIỂN PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG sử DỤNG PLC s7 1200

[Type here] TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA CƠ ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ -*** - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG SỬ DỤNG PLC S7 1200 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Hà Nội 3/3/2022 [Type here] TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA CƠ ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ -*** - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Sinh Viên Thực Hiện: Mã Số Sinh Viên: Khóa: Chuyên Ngành: Tự Động Hóa Ngày Sinh: Hệ Đào Tạo: Chính Quy Mã Số : 520216 Đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG SỬ DỤNG PLC S7 1200 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Hà Nội 07/06/2022 [Type here] MỞ ĐẦU Ngành công nghiệp chế biến sản xuất ngày trở nên phổ biến với tất người mà máy móc tận dụng tối đa để thay sức người để gia tăng suất, chất lượng Nhằm phục vụ nhiệm vụ đại hóa quy trình sản xuất, hệ thống phân loại sản phẩm đời công cụ hiệu giúp thay người công việc phân loại, 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 phân loại sản phẩm theo khối lượng đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Chính mà em định thực luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển giám sát mô hình phân loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng PLC S7 1200” [Type here] CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VÀ ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Hệ thống băng tải là cụm thiết bị khí dùng để di chuyển hàng hóa, vật liệu với khối lượng, trọng lượng khác từ điểm A đến điểm B trên một đường dẫn xác định trước Hệ thống băng tải cho phép vận chuyển nhanh chóng, xác và hiệu nhiều loại vật liệu  Việc sử dụng băng tải cơng nghiệp khác tùy theo vị trí, loại sản phẩm cần được di chuyển, khoảng cách mà đối tượng di chuyển Tiêu chuẩn cho băng tải đo lường xác định tải trọng tối đa, trọng lượng sản phẩm, số lượng mảnh đơn vị thời gian, tải trọng, tốc độ dòng chảy vật liệu 1.1.1 Cấu tạo chung hệ thống băng tải công nghiệp  Cấu tạo  Khung băng tải - chịu toàn tải trọng phụ kiện, dây băng tải hàng hóa Bộ phận đảm bảo vị trí sản xuất, hệ thống chuyển động an toàn Khung băng tải thường sản xuất từ thép chịu lực, inox khơng rỉ nhơm định hình… phun sơn tĩnh điện  Dây băng tải - phận đặc trưng dòng băng tải sản xuất, chuyển hàng khác Dây băng tải tiếp xúc trực tiếp với hàng hóa, chịu ăn mịn hóa chất, nhiệt độ, tải trọng hàng hóa, lực kéo giãn …chất liệu sản xuất dây băng tải đa dạng: cao su tổng hợp, cao su chịu nhiệt, PVC, PU, lăn tự do…  Hệ thống lăn nâng đỡ - nâng đỡ mặt dây băng tải, đảm bảo hệ thống không bị trùng kéo giãn an toàn Hệ thống lăn thiết kế đa dạng đáp ứng tính định hướng chuyển hướng băng tải Chất liệu lăn đa dạng: inox, cao su, nhựa cứng, nhơm định hình…  Hệ thống truyền chuyển động từ động đến dây băng tải, xích đai  Hệ thống điều khiển: biến tần điều khiển tốc độ, nút dừng khẩn cấp… 1.1.2 Nguyên lí vận hành băng tải Động hoạt động truyền lực đến rulo chuyển động di chuyển mặt dây băng tải Để rulo làm dây băng tải chuyển động cần lực ma sát điểm tiếp xúc, tạo lực căng để tạo ma sát rulo mặt băng tải Từ dây băng tải động tịnh tiến, mang theo hàng hóa mặt băng tải Với dịng băng tải có xích truyền chuyển động, xích đóng vai trị di chuyển dây băng tải tịnh tiến 1.1.3 Phân loại băng tải a) Phân loại theo phương chuyển động [Type here]  Theo phương ngang Băng tải loại ứng dụng việc vận chuyển loại nguyên liệu ngành xây dựng, vận chuyển than đá sản phẩm đóng gói Hình 1 Băng tải theo phương ngang  Theo phương nghiêng Băng tải theo phương nghiêng hệ thống băng tải có đầu cố định, đầu cịn lại tự nâng lên hạ xuống theo mục đích sử dụng Dùng để vận chuyển sản phẩm cao đóng gói vận chuyển than, sỏi đá… Hình Băng tải theo phương nghiêng  Theo phương thẳng đứng Băng tải đứng hệ thống dùng để vận chuyển hàng hóa lên xuống theo phương thẳng đứng Dịng băng tải thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu việc truyền tải không gian hẹp, qua tầng cách dễ dàng.  Hình Băng tải theo phương đứng [Type here]  Theo phương xoắn ốc : Băng tải xoắn ốc vận chuyển vật liệu dòng chảy liên tục Các ngành cơng nghiệp địi hỏi phải có sản lượng cao ngành sản xuất nước giải khát, thực phẩm, dược phẩm…Thông thường băng tải xoắn ốc có góc độ thấp khoảng 11° để ngăn chặn trượt hay rơi vật liệu Hình Băng tải theo phương xoắn ốc b) Phân loại kết cấu băng tải  Băng tải cao su Hệ thống băng tải cao su hệ thống vận chuyển mang lại hiệu kinh tế cao so với hệ thống chức Hệ thống vận chuyển nguyên liệu băng tải cao su lắp đặt địa hình Hình Băng tải cao su Băng tải lăn Băng tải lăn hiểu là một hệ thống bao gồm lăn kết nối với cách vững để nâng đỡ, vận chuyển hàng hóa ngành sản xuất cơng nghiệp đại Hệ thống sử dụng cho loại sản phẩm có trọng lượng từ nhẹ đến nặng  [Type here] Hình Băng tải lăn Băng tải PVC Băng tải PVC hệ thống băng tải ưa chuộng sử dụng phổ biến có tính chất riêng ứng dụng dây chuyền sản xuất nhiều lĩnh vực khác Hầu hết ngành công nghiệp nặng hay nhẹ, ngành dược phẩm, sử dụng loại băng tải này.   Hình Băng tải PVC 1.2 CÁC HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG CỦA CÁC NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP Trong trình sản xuất phân loại sản phẩm, khâu định lượng đóng vai trị vơ quan trọng, nhằm xác định xác khối lượng nguyên liệu Các thiết bị định lượng có mặt hầu hết cơng đoạn q trình sản xuất: Cấp ngun vật liệu, định lượng đóng gói sản phẩm Một số dây chuyền sản xuất phổ biến có sử dụng hệ thống cân định lượng trình sản xuất: Hệ thống phân loại nông sản, hệ thống phân loại thực phẩm, hệ thống sản xuất phân bón, thức ăn chăn ni gia súc,… Dưới quy trình vài hệ thống có sử dụng cân định lượng trình sản xuất 1.2.1 Dây chuyền phân loại cà rốt theo trọng lượng  Quy trình cơng nghệ  Khâu 1: Sơ chế đưa vào khu vực phân loại  Cà rốt sau thu hoạch đưa vào bồn rửa (1), mục đích khâu để rửa hết bụi bẩn, đất, cát [Type here]  Sau cà rốt rửa sạch, đưa lên khay chứa để nước trước đưa lên băng tải gầu (2) Mục đích đưa lên băng gầu để cà rốt tách rời xếp thành hàng, tránh chồng chất lên nhau, qua thuận tiện cho việc phân loại sau Hình Phân loại cà rốt  Khâu 2: Cân định lượng cà rốt để phân loại Sau cà rốt gầu cuốn, lúc gầu đưa cà rốt xuống vị trí băng tải, sau băng tải hoạt động vận chuyển cà rốt đến khâu cân định lượng, cà rốt sau đưa tới vị trí bàn cân lúc trọng lượng cà rốt tiến hành cân định lượng thông qua bàn cân Loadcell đặt vị trí băng tải băng tải Hình Hệ thống phân loại cà rốt  Khâu 3: Phân loại cà rốt theo kích thước thông qua việc định lượng khối lượng Sau qua bàn cân, cà rốt đưa tới băng tải 2, gắn cảm biến tiệm cận liền với xi lanh, mục đích để xác định vị trí cà rốt xi lanh đẩy chúng vào theo tín hiệu nhận từ cảm biến PLC gửi Lúc cà rốt bắt đầu phân loại theo kích thước to, vừa, nhỏ thơng qua việc định lượng khối lượng [Type here] Hình 10 Phân loại cà rốt vào ô chứa  Khâu 4: Đưa cà rốt vào khay tương ứng đóng gói Sau cà rốt cân định lượng, xy lanh đưa cà rốt xuống khay tương ứng với kích thước, sau cơng nhân bắt đầu tiến hành đóng gói Hình 11 Cà rốt phân loại 1.2.2 Dây chuyền phân loại sản phẩm theo trọng lượng dùng phân loại thực phẩm  Quy trình cơng nghệ  Khâu : Phân tách đùi gà tránh việc chất đống vào Đùi gà sau sơ chế đưa lên băng chuyền dạng gầu cuốn(1) ngăn thành thang mục đích để phân tách đùi gà khơng bị chất đống vào nhau, phục vụ cho việc phân loại dễ dàng xác [Type here] Hình 12 Quy trình phân loại đùi gà  Khâu 2: Vận chuyển đùi gà vào băng tải thứ cân định lượng đùi Sau đùi gà đưa lên băng chuyền dạng gầu cuốn, đùi gà rơi xuống băng tải 1và băng tải có nhiệm vụ vận chuyển đùi gà tới băng tải thứ Trên băng tải thứ người ta có gắn khay hứng liên tiếp tạo thành băng chuyền khay hứng khay hứng người ta tiến hành lắp đặt cảm biến trọng lượng nhằm đo trọng lượng đùi gà khay cách xác dễ dàng  Khâu 3: Xử lí tín hiệu từ cảm biến trọng lượng trả PLC thực truyền tín hiệu, cấu chấp hành để phân loại đùi gà vào vị trí Khi đùi gà khay lúc cảm biến trọng lượng khay đọc đưa tín hiệu điều khiển PLC, điều khiển có nhiệm vụ xử lí tín hiệu nhận từ cảm biến đưa thông tin tới cấu chấp hành xy lanh gắn đế khay để đẩy đùi gà rơi xuống vị trí khay yêu cầu cuối nhiệm vụ người cơng nhân Hình 13 Hệ thống phân loại đùi gà 1.3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN  Định nghĩa [Type here] Hình 2.19 Rơ le chưa có cấp nguồn Hình 2.20 Rơ le cấp nguồn  Lựa chọn Rơ le trung gian Theo yêu cầu toán phân loại sản phẩm theo khối lượng nhóm sinh viên lựa chọn rơ le trung gian OMRON LY2N DC24 tốn cơng nghệ điều khiển truyền động băng tải theo hệ hở rơ le để cấp nguồn với van điện từ rơ le cấp nguồn với động Trong tốn cơng nghệ điều khiển truyền động băng tải theo hệ kín nhóm sử dụng rơ le trung gian để cấp nguồn với van điện từ Hình 2.21 Rơ le trung gian OMRON LY2N  Thơng số kỹ thuật  Dòng cuộn hút tiêu thụ: 0.05A  Điện áp điều khiển: 24VDC  Số chân: chân dẹp  Số lần đóng cắt: 100.000 lần TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP  Có đèn báo đóng ngắt rơ le  Số cặp tiếp điểm: cặp NC (thường đóng), CẶP NO (thường mở) 3.2.1.4 Khối giao diện điều khiển giám sát Để nâng cao hiệu q trình điều khiển giám sát thơng số hệ thống nhóm sinh viên lựa chọn giao diện giám sát WinCC Hình 2.22 Tạo khối giám sát Wincc RT Advenced Wincc (viết tắt từ chữ Windows Control Center) chương trình ứng dụng hãng Siemens Wincc phần mềm dùng để giám sát, thu nhập liệu điều khiển hệ thống tự động hóa q trình sản xuất Theo nghĩa hẹp, Wincc chương trình chuyên dụng dùng để giám sát giao diện, thiết kế hệ thống điều khiển giám sát thu nhập liệu trình Wincc sử dụng để làm trực quan hóa q trình sản xuất phát triển giao diện người máy thông qua giao diện đồ họa giúp người vận hành dễ dàng Wincc cho phép người dùng điều khiển trình, trình trình bày đồ họa hình Cảnh báo tự động báo hiệu tương ứng với kiện tình trạng đưa Wincc tối ưu hóa tùy biến để đạt yêu cầu trình đặt 34 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Cấu hình Wincc sửa đổi thời gian điều không ảnh hưởng tới dự án hữu Wincc trình điều khiển mạnh, nhanh chóng cập nhật ảnh chức lưu trữ an toàn đảm bảo tính lợi cao đem lại cho người vận hành cách trực quan dễ sử dụng, có khả giám sát điều khiển q trình cơng nghệ theo chế độ thời gian thực 3.2.2 Lựa chọn thiết bị cho hệ truyền động băng tải 2.2.2.1 Lựa chọn thiết bị hệ truyền động băng tải theo hệ điều khiển hở a) Băng tải  Cấu tạo Hình 23 Cấu tạo băng tải Bộ phận kéo yếu tố làm việc trực tiếp mang vật Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho phận kéo Bộ phận căng, tạo giữ lực cần thiết cho bô phận kéo Hệ thống đỡ (con lăn, giá đỡ,…) làm phần trượt cho phận kéo yếu tố làm việc  Nguyên lý làm việc Nguyên lý hoạt động băng tải là khi động bật, rulo quay nhờ lực ma sát giúp dây băng tải di chuyển Tùy vào nhu cầu vận chuyển mà điều chỉnh tốc độ dây băng phù hợp Khi sản phẩm, vật liệu để bề mặt băng tải, vận chuyển nhờ chuyển động dây băng tải  Lựa chọn băng tải Với mục đích vận chuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm nhẹ, trung bình, nặng theo u cầu cơng nghệ nhóm sinh viên lựa chọn sử dụng băng tải với kích thước 65x10x15cm chất liệu PVC 35 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hình 24 Băng tải PVC sử dụng động chiều b) Động chiều  Cấu tạo Stator - Phần đứng yên với nhiều cặp nam châm vĩnh cửu/ nam châm điện Rotor - Phần lõi chuyển động quay làm từ cuộn dây, quấn tạo thành nam châm điện Chổi than (brushes) - Phần tiếp xúc tiếp điện cho cổ góp Cổ góp (commutator) - Bộ phận làm nhiệm vụ tiếp xúc chia nhỏ nguồn điện cho cuộn dây rotor Mỗi điểm tiếp xúc tương ứng với cuộn dây rotor Hình 25 Cấu tạo động chiều  Nguyên lý hoạt động động chiều  Stator động DC nhiều cặp nam châm đứng yên, rotor cuộn dây nối với nguồn điện chiều Rotor cấp điện tạo từ tường tương tác với từ trường nam châm vĩnh cửu (stator), đồng thời tạo mômen quay.  Lúc này, hướng chuyển động rotor xác định quy tắc bàn tay trái Tại đó, quy tắc bàn tay trái: Ngón tay cái, ngón trỏ ngón biểu trục quay đại lượng vật lý, là: lực tác dụng vật dẫn dòng điện, chiều dòng điện 36 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Khi dòng điện chạy rotor, phần ứng đặt rotor cổ góp đứng yên chuyển dòng điện từ cuộn dây sang cuộn dây Động DC hoạt động với tốc độ cố định dòng điện cố định, đồng thời khơng có tượng trượt  Lựa chọn động chiều Để truyền động cho động băng tải phương án điều khiển truyền động theo hệ hở nhóm sinh viên lựa chọn sử dụng động điện chiều Motor DCM755 điện áp nguồn cấp 24VDC Hình 26 Động chiều DCM755  Thơng số kỹ thuật:  Điện thế: 24VDC  Công suất: 40w  Tốc độ định mức: 4500 vịng/phút  Mơmen định mức: 1.3 kg.cm  Dòng điện định mức: 1.9A 3.2.2.2 Lựa chọn thiết bị hệ truyền động băng tải theo hệ điều khiển kín a) Băng tải  Lựa chọn băng tải Băng tải sử dụng hệ điều khiển truyền động băng tải theo hệ kín hệ điều khiển truyền động băng tải theo hệ hở Nhóm lắp ráp động pha để vận hành băng tải để mô vận chuyển sản phẩm từ đầu băng tải đến cuối băng tải 37 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hình 2.27 Băng tải sử dụng động pha không đồng b) Động pha không đồng  Khái niệm Động không đồng ba pha máy phát điện xoay chiều, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, có tốc độ rotor khác với tốc độ từ trường quay máy  Cấu tạo động cơ: Giống loại máy điện khác động không đồng ba pha gồm phận sau:  Phần tĩnh hay gọi Stator  Phần quay hay cịn gọi Rotor  Phần tĩnh (Stator) gồm có vỏ máy, lõi thép, dây quấn Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép dây quấn Thường vỏ máy làm gang Đối với vỏ máy có cơng suất lớn (1000kW) thường dùng thép hàn lại thành vỏ máy có hình dạng khác Lõi thép phần tử dẫn từ Vì từ trường qua lõi thép từ trường quay lên giảm bớt hao tổn, lõi thép làm thép kỹ thuật điện ghép lại với Khi đường kính ngồi lõi thép nhỏ 990mm dùng thép trịn ép lại Khi đường kính ngồi lớn trị số dùng thép hình rẻ quạt ghép lại thành khối tròn 38 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hình 2.28 Sơ đồ mặt cắt Stator  Phần quay (Rotor): gồm phận lõi thép dây quấn rotor  Lõi thép: Có dạng hình trụ đặc làm thép kỹ thuật điện, dập thành hình đĩa ép chặt lại, mặt có rãnh để đặt dẫn dây quấn Lõi thép ghép chặt với trục quay  Dây quấn: Loại dây quấn rotor có dây quấn giống stator, loại có ưu điểm mômen quay lớn kết cấu phức tạp, giá thành tương đối cao  Loại rotor lồng sóc: Kết cấu loại khác với dây quấn stator Nó chế tạo cách đúc nhơm vào rãnh rotor, tạo thành nhôm nối ngắn mạch đầu có đúc thêm cánh quạt để làm mát bên rotor quay  Phần dây quấn tạo từ nhơm vịng ngắn mạch có hình dạng lồng nên gọi rotor lồng sóc Các đường rãnh rotor thông thường dập xiên với trục, nhằm cải thiện đặc tính mở máy giảm bớt tượng rung chuyển lực điện từ tác dụng lên rotor khơng liên tục Hình 29 Sơ đồ mặt cắt Rotor  Nguyên lý hoạt động: 39 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Khi có dịng điện ba pha chạy dây quấn stator khe hở khơng khí suất từ trường quay với tốc độ n1 = 60f1/p (f1 tần số lưới điện ; p số cặp cực ; tốc độ từ trường quay) Từ trường quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch nên dây quấn rotor có dịng diện I2 chạy qua Từ thơng dịng điện sinh hợp với từ thông stator tạo thành từ thơng tổng khe hở Dịng điện dây quấn rotor tác dụng với từ thông khe hở sinh mơmen Tác dụng có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n rotor Trong phạm vi tốc độ khác chế độ làm việc máy khác Hệ số trượt s máy: Như n = n1 s = , cịn n = s = ; n > n1, s < rotor quay ngược chiều từ trường quay n < s >  Lựa chọn động pha Để truyền động cho động băng tải phương án điều khiển truyền động theo hệ kín nhóm sinh viên lựa chọn sử dụng động không đồng pha có mã 5IK60A-TF để thực kéo băng tải hoạt động với điện áp 220V Hình 2.30 Động pha không đồng  Thông số kỹ thuật:  Công suất: 60W  Điện áp pha 220V  Dòng điện: 0.49A  Tần số: 50Hz  Tốc độ quay động cơ: 2800rpm 40 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP c) Biến tần SINAMICS G120C  Khái niệm Biến tần thiết bị điện biến đổi tần số dòng điện đầu vào từ tần số (50Hz, 60Hz) sang tần số khác đầu ra (phổ biến từ đến 400Hz), biến tần chủ yếu sử dụng để điều khiển tăng giảm vận tốc động xoay chiều cách tăng giảm tần số  Nguyên lý hoạt động biến tần Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Công đoạn thực chỉnh lưu cầu diode tụ điện Sau đó, điện áp chiều nghịch lưu thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Công đoạn thực thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Hình 31 Sơ đồ hoạt động tổng quát biến tần Điện áp đầu thay đổi giá trị điện áp tần số vô cấp tuỳ theo cài đặt Các linh kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ đại, nhờ lượng tiêu hao qua biến tần khơng đáng kể Phía cấu hình biến tần bản, thực tế biến tần đại nhiều, tích hợp nhiều chế độ điều khiển khác phù hợp với loại tải khác Biến tần tích hợp chế độ điều khiển PID, tích hợp điều khiển PLC đơn giản, có khả giao tiếp truyền thông với thiết bị khác  Lựa chọn biến tần Dựa yêu cầu công nghệ phân loại sản phẩm theo khối lượng với toán truyền động băng tải theo hệ điều khiển kín Để ổn định tốc độ động 3pha truyền động cho băng tải nhóm sinh 41 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP viên nghiên cứu lựa chọn dịng biến tần Sinamics G120C PN với cơng suất 0.55kW Với cổng truyền thơng Profinet Tích hợp xả bên tất công suất Tiêu chuẩn bảo vệ IP20 Hình 32 Biến tần G120C PN  Giao diện biến tần G120C PN Hình 33 Giao diện biến tần 42 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 1- Khe cắm thẻ nhớ (MMC SD) 2- Khe cắm BOP-2 IOP 3- Khe cắm thẻ nhớ MMC SD 4- Công tắc chuyển ngõ vào Analog Dịng Áp 5- Cơng tắc chuyển để xác định địa Ví dụ: Địa chỉ=5 6- Khe cắm USB cho STARTER 7- Đèn trạng thái 8- G120C USS/MB G120C CAN 9- Phụ thuộc vào đường Bus 10- Giao diện Field bus  Cấp nguồn cho biến tần G120C Để sử dụng biến tần G120C Trước tiến cần cấp nguồn cho biến tần G120C PN cách cấp nguồn điện pha với biến tần, sau đấu nối biến tần với động 43 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hình 34 Đấu nối nguồn biến tần G120C d) Lựa chọn Encoder  Khái niệm: Encoder loại cảm biến vị trí, phản hồi thơng tin góc quay dạng số mà khơng cần chuyển đổi ADC Encoder sử dụng để quản lí vị trí góc đĩa quay, đĩa quay bánh xe, trục động cơ, thiết bị quay cần xác định vị trí góc  Cấu tạo:  Đĩa quay khoét lỗ gắn vào trục quay  Một đèn led làm nguồn phát sáng mắt thu quang điện  Mạch khuếch đại tín hiệu  Ngun lý hoạt động: Trên đĩa có lỗ, người ta dùng đèn led để chiếu lên mặt đĩa, đĩa quay chỗ có lỗ đèn led chiếu xun qua, cịn phía mặt bên đĩa người ta đặt mắt thu Cứ lần mắt thu nhận tín hiệu từ đèn led encoder trả xung 44 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Hình 35 Nguyên lý hoạt động Encoder  Lựa chọn Encoder Để đo lường tốc độ động băng tải phạm vi mơ hình nhóm sinh viên sử dụng encoder E38S6G5-600B-G24N, xung hình vng, đầu cực thu hở NPN Hình 36 Encoder Rotaty E38S6G5-600B-G24N  Thông số kỹ thuật:  Model: E38S6G5-600B-G24N  Hiệu suất: 600 xung/vòng  Điện áp hoạt động: 5-24VDC  Tốc độ khí tối đa 6000 vịng/ phút  Dây điện: xanh lục = pha A, trắng = pha B, màu đỏ = VCC, màu đen = GND  Sử dụng: Để đo tốc độ quay vật thể, góc, gia tốc đo chiều dài Với tốn cơng nghệ đặt cho mơ hình phân loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng s71200 theo hệ hở hệ kín, nhóm sinh viên thực lựa chọn thiết bị sau: 45 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Bảng 2.3 Tổng hợp thiết bị STT Tên thiết bị PLC S7-1200 Model CPU 1214c DC/DC/DC Cân Loadcell UWE 1kg Bộ khuếch đại JY-S60 Nút nhấn ON/OFF Cảm biến quang NPN E3F-DS30C4 Xy lanh AIRTAC MA Van điện từ Van điện từ 5/2 AIRTAC 4V210-08 Rơ le Rơ le trung gian OMRON LY2N Băng tải Băng tải 65x15x10cm 10 Nguồn 11 Động chiều 12 Encoder 13 14 Số lượng 1 3 Nguồn tổ ong 24V10A, MODE S-24024 Động chiều LK0034 Encoder Rotaty E38S8G5-600BG24N Biến tần Biến tần G120C PN Động pha Động pha 5IK60A-TF 46 Ghi 1 Ứng dụng toán điều khiển truyền động băng tải theo hệ kín Ứng dụng toán điều khiển truyền động băng tải theo hệ kín Ứng dụng tốn điều khiển truyền động băng tải theo hệ kín TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CHƯƠNG IV KẾT LUẬN 47 ... với nguồn vào để điều khiển ổn định hệ thống Hình 14 Hệ thống điều khiển  Phân loại hệ thống điều khiển chia làm loại  Hệ điều khiển vòng hở  Hệ điều khiển vịng kín 1.3.1 Hệ điều khiển vòng... loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng PLC S7 1200? ?? [Type here] CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VÀ ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM Hệ thống băng... phân loại sản phẩm theo khối lượng đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Chính mà em định thực luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển giám sát mơ hình phân loại sản