(Đồ án hcmute) điều khiển và giám sát quy trình sản xuất bánh phủ sô cô la

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH PHỦ SÔ CÔ LA GVHD: NGÔ VĂN THUYÊN SVTH: NGUYỄN LÊ MINH HOÀNG MSSV:15151031 SVTH: PHẠM HƯNG TUẤN ANH MSSV:15151003 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH PHỦ SƠ CƠ LA SVTH1 : Nguyễn Lê Minh Hoàng – 15151031 SVTH2 : Phạm Hưng Tuấn Anh – 15151003 Khóa : 2015 Ngành : CNKT Điều khiển Tự động hóa GVHD : PGS TS Ngô Văn Thuyên TPHCM, tháng 01 năm 2020 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH PHỦ SƠ CƠ LA SVTH1 : Nguyễn Lê Minh Hoàng – 15151031 SVTH2 : Phạm Hưng Tuấn Anh – 15151003 Khóa : 2015 Ngành : CNKT Điều khiển Tự động hóa GVHD : PGS TS Ngô Văn Thuyên TPHCM, tháng 01 năm 2020 an i an ii an iii an LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu đồ án, nhận nhiều giúp đỡ, bảo nhiệt tình từ phía thầy cơ, gia đình bạn bè Chúng xin gửi lời cảm ơn đến Thầy PGS TS Ngô Văn Thuyên - Chủ tịch Hội đồng Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, người tận tình dẫn cho suốt thời gian thực đề tài Chúng chân thành cảm ơn Thầy PGS TS Trương Đình Nhơn - Trưởng Bộ mơn Tự động điều khiển Th.S Tạ Văn Phương - quản lý Phịng thí nghiệm Tự động hóa Rockwell Automation, cho phép sử dụng thiết bị cần thiết để nghiên cứu thực đề tài Chúng chân thành cảm ơn Thầy T.S Vũ Văn Phong giúp đỡ chúng tơi q trình sử dụng Phịng thí nghiệm Tự động hóa Rockwell Automation Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn người thân, gia đình bạn bè ln tạo điều kiện, hết lịng giúp đỡ, quan tâm, động viên chúng tơi suốt q trình học tập hồn thành khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên thực Sinh viên Nguyễn Lê Minh Hoàng Sinh viên Phạm Hưng Tuấn Anh iv an TÓM TẮT Đối với đề tài này, nhóm thực việc ứng dụng mạng truyền thông công nghiệp vào điều khiển giám sát qui trình sản xuất bánh phủ sơ la Đầu tiên nhóm tìm hiểu sở lý thuyết quy trình sản xuất bánh qua cơng đoạn, sau ứng dụng mạng truyền thông Ethernet vào việc truyền nhận liệu khu vực Nhóm thực việc truyền thơng qua hai khu vực, thông qua hai PLC Rockwell Automation Chương trình điều khiển viết phần mềm RsLogix5000 để cầu hình truyền thơng cho hai PLC phần mềm FactoryTalkView ME để mơ lại q trình hoạt động hệ thống Nhóm thực thiết kế kit mơ q trình hoạt động hệ thống đèn báo vào nút nhấn Kết thu được: - Mơ hình mơ hoạt động hệ thống - Viết chương trình giao tiếp qua mạng truyền thông hai PLC thông qua mạng Ethernet - Lập trình điều khiển thiết kế giao diện giám sát phần mềm RsLogix5000 FactoryTalkView ME v an MỤC LỤC Trang phụ bìa TRANG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ………………………………………………i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v MỤC LỤC vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .x DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xi CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu .3 1.5 Giới hạn đề tài Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Quy trình sản xuất bánh phủ sơ la .4 2.1.2 Cán bột tạo hình 2.1.3 Nướng bánh 2.1.4 Ghép nhân marshmallow 2.1.5 Phủ Chocola 2.1.6 Làm nguội 2.1.7 Đóng gói 2.2 PLC Allen-Bradley 2.3 Giới thiệu mạng truyền thông Allen-Bradley .7 2.3.2 Mạng Ethernet 2.3.3 Mạng DeviceNet 2.3.4 Mạng ControlNet 2.4 Trao đổi liệu theo chế Produced/Consumer 10 2.5 Tổng quan SCADA 11 2.5.2 Khái niệm 11 vi an 2.5.3 Cấu trúc chung hệ thống SCADA 12 2.5.4 Phần cứng phần mềm SCADA 12 2.6 Bộ điều khiển PID 13 2.7 Cơ cấu chấp hành 14 Chương 20 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 20 3.1 Giới thiệu tổng quan .20 3.2 Mô tả hệ thống 20 3.2.1 Yêu cầu thiết kế 20 3.2.2 Sơ đồ khối hệ thống 20 3.3 Lựa chọn thiết bị .20 3.3.1 Compactlogix 1769-L32E 20 3.3.2 Stratix 2000 22 3.3.3 HMI PanelView Plus 23 3.3.4 Biến tần PowerFlex 525 23 3.3.5 Máy trộn bột bánh 24 3.3.6 Máy tạo hình dạng cắt dây 25 3.3.7 Bộ bơm dầu băng tải lau tự động 25 3.3.8 Máy nướng bánh công nghiệp 26 3.3.9 Băng tải chia hàng, lật bánh 26 3.3.11 Máy phủ sô cô la 27 3.3.12 Hầm làm lạnh, trùng 28 3.3.13 Máy đóng gói 29 3.3.14 Bơm định lượng 29 3.3.15 Máy bơm 30 3.3.16 Cảm biến đo mức nước, sô cô la 32 3.3.17 Cảm biến lực 33 3.3.18 Van điện từ 34 3.3.19 Động 35 3.3.20 Cảm biến nhiệt độ 35 3.4 Sơ đồ mạch động lực mạch điều khiển 37 3.4.1 Sơ đồ mạch động lực 37 3.4.2 Sơ đồ mạch điều khiển 38 vii an Hình 5.11 Cảnh báo hệ thống q nhiệt Ngồi cịn có trang hình hiển thị nút nhấn MANUAL hình 5.12 để quyền admin vận hành máy móc tay, thuận tiện cho việc kiểm tra hệ thống Hình 5.12 Màn hình vận hành hệ thống theo chế độ Manual 55 an Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận 6.1.1 Công việc thực Qua thời gian nghiên cứu thực đề tài, nhóm đạt được: - Kết nối phần cứng, truyền thông PLC Allen-Bradley theo chuẩn Ethernet - Thiết kế giao diện điều khiển giám sát HMI phần mềm FactoryTalkView ME - Phân quyền cho khu vực, theo cấp quản lý nhằm tăng tính bảo mật cho hệ thống - Theo dõi hoạt động giả lập số lỗi q trình vận hành hệ thống - Mơ nhiệt độ lò nướng tốc độ động khuấy dạng đồ thị - Thiết kế mô hệ thống 6.1.2 Hạn chế Ngồi việc nhóm đạt được, số hạn chế như: - Giao diện nhiều hạn chế, chưa hiển thị sinh động hệ thống - Tự thiết lập PID chưa chuẩn xác 6.2 Hướng phát triển Dựa nghiên cứu đạt số hạn chế đề tài “Điều khiển giám sát quy trình sản xuất bánh phủ sơ la”, phát triển hệ thống nâng cao như: - Kết hợp thêm nhiều loại mạng truyền thông khác như: DeviceNet, ControlNet, Internet of Things - Thiết kế hệ thống với nhiều khâu xử lý để nâng cao suất, giám sát tối ưu 56 an TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Lê Ngọc Bích KS Phạm Quang Huy (2019), “Mạng truyền thông công nghiệp SCADA lý thuyết – thực hành”, Nhà xuất Thanh Niên, 446 trang KS Phạm Quang Huy (2019), “Lập trình với PLC S7 1500 Rslogix”, Nhà xuất Thanh Niên, 462 trang PGS TS Ngô Văn Thuyên PGS TS Trương Đình Nhơn (2017), “Lập trình PLC Allen-Bradley”, Nhà xuất ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh, 114 trang https://xemtailieu.com/tai-lieu/cong-nghe-san-xuat-chocopie-1201724.html https://news.zing.vn/9-tac-dung-cua-chocolate-doi-voi-suc-khoepost624377.html 57 an PHỤ LỤC Chương trình truyền – nhận thơng tin từ CPU 20 58 an Chương trình CPU 20 59 an 60 an 61 an 62 an 63 an Chương trình truyền – nhận liệu CPU 23 64 an Chương trình CPU 23 65 an Chương trình AUTO CPU23 66 an 67 an 68 an S an K L 0 ... giám sát cách dễ dàng bánh chín Một số máy nướng bánh thị trường hình 2.7 15 an Hình 2.7 Các loại máy nướng bánh - Máy phủ sô cô la: Phủ sô cô la công đoạn quan trọng việc sản xuất bánh, sơ la. .. thông công nghiệp vào điều khiển giám sát qui trình sản xuất bánh phủ sơ la Đầu tiên nhóm tìm hiểu sở lý thuyết quy trình sản xuất bánh qua cơng đoạn, sau ứng dụng mạng truyền thơng Ethernet vào... la Thị trường bánh kẹo phủ sô cô la đa dạng nhiều chủng loại Với phương pháp sản xuất công thức khác cho nhiều loại bánh với giá trị chất lượng khác Quy trình sản xuất bánh phủ sơ la mơ tả hình