1. Tên đề tài: Ứng dụng PLC trong phân loại phi kim và kim loại. 2. Lý do chọn đề tài Với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng tự động hoá chính là xu thế chung của ngành công nghiệp. Hoà chung vào các quá trình tự động, thì khâu phân loại sản phẩm trong các ngành sản xuất cũng được chú ý đưa vào sử dụng. Việc sử dụng hệ thống phân loại sản phẩm giúp cho việc tiết kiệm công sức và nguồn lao động, đồng thời nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Chính vì vậy, em đã chọn đề tài “Ứng dụng PLC trong phân loại phi kim và kim loại” để làm đồ án tốt nghiệp của mình. 3. Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu Chương 1: Tổng quan về hệ thống Chương 2: Thiết kế phần cứng cho hệ thống Chương 3: Thiết kế phần điều khiển cho hệ thống Chương 4: Kết luận và phương hướng phát triển 4. Tài liệu tham khảo dự kiến
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Hà Nội, ngày 15 tháng 02 năm 2023 ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC Họ tên sinh viên: Mã sinh viên Lớp: Khóa: 2018 - 2023 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hố Chuyên ngành: Tự động hoá điều khiển thiết bị điện công nghiệp Tên đề tài: Ứng dụng PLC phân loại phi kim kim loại Lý chọn đề tài Với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng tự động hố xu chung ngành cơng nghiệp Hồ chung vào q trình tự động, khâu phân loại sản phẩm ngành sản xuất ý đưa vào sử dụng Việc sử dụng hệ thống phân loại sản phẩm giúp cho việc tiết kiệm công sức nguồn lao động, đồng thời nâng cao suất chất lượng sản phẩm Chính vậy, em chọn đề tài “Ứng dụng PLC phân loại phi kim kim loại” để làm đồ án tốt nghiệp Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu - Chương 1: Tổng quan hệ thống - Chương 2: Thiết kế phần cứng cho hệ thống - Chương 3: Thiết kế phần điều khiển cho hệ thống - Chương 4: Kết luận phương hướng phát triển Tài liệu tham khảo dự kiến Giáo trình lập trình PLC mitsubishi dịng Fx, TS Vũ Văn Phong, TS Trần Vi Đơ Giáo trình thủy lực khí nén, Nguyễn Ngọc Điệp, 2007 Ngày giao đề tài: Ngày….tháng….năm 2022 Ngày nộp quyển: Ngày….tháng 02 năm 2023 Phụ Trách Khoa Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu chung hệ thống phân loại sản phẩm 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Các Phương pháp Phân loại sản phẩm tự động: 1.1.3 Đặt vấn đề 1.2 Giới thiệu hệ thống phân loại sản phẩm 1.2.1 Mục tiêu thiết kế hệ thống 1.2.2 Phạm vi nội dung thiết kế hệ thống CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHỮNG THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 2.1 Tổng quan PLC 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Ứng dụng PLC 2.1.3 Cấu trúc chung PLC 2.2 Băng tải 2.3 Cảm Biến 2.4 Ống dẫn khí van tiết lưu 2.4 Nút ấn đèn báo 2.5 Aptomat rơ le trung gian 2.5.1 Aptomat 2.5.2 Rơle trung gian 2.6 Động 2.7 Xi lanh CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 3.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống 3.2 Sơ đồ khối 3.3 Thiết kế mạch điều khiển 3.4 Lưu đồ Thuật toán 3.5 Chương trình điều khiển CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MƠ HÌNH 4.1 Thiết kế tủ điện điều khiển 4.2 Thiết kế phần khí 4.3 kết hoàn thành đánh giá mơ hình CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Dây truyền phân loại hoa theo mầu sắc Hình 1.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch Hình 1.3 Dây chuyền phân loại theo kích thước Hình 1.4 Dây chuyền phân loại nơng sản Hình 1.5 Dây chuyền phân loại kim loại cơng nghiệp Hình 2.1 Hình ảnh PLC Hình 2.2 Cấu trúc PLC Hình 2.3 Cấu trúc khối CPU PLC Hình 2.4 Sơ đồ vịng qt thực PLC Hình 2.5 Băng tải Hình 2.6 Cấu tạo băng tải Hình 2.7 Băng tải mini Hình 2.8 Cảm biến tiệm cận Hình 2.9 Cảm biến quang Hình 2.10 Ống dẫn khí van tiết lưu Hình 2.11 Đèn báo Hình 2.12 Nút ấn Hình 2.13 Aptomat Hình 2.14 Cấu tạo Aptomat Hình 2.15 Nguyên lý Aptomat Hình 2.16 MCB dạng tép Hình 2.17 MCB Dạng khối Hình 2.18 Rơle Trung gian Hình 2.19 Động Hình 2.20 Cấu tạo động điện Hình 2.21 Xilanh Hình 2.22 Cơ chế hoạt động xilanh Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống Hình 3.2 Lưu đồ thuật tốn phân loại phi kim kim loại Hình 3.3 Phần mềm GX Works3 Hình 4.1 Bố trí thiết bị tủ điện 45 Hình 4.2 Hệ thống mơ hình 46 Hình 4.3 Gắn thiết bị vào mơ hình 47 Hình 4.4 Tiến hành đấu nối tủ điện 48 Hình 4.5 Tủ điện hồn chỉnh 49 Hình 4.6 Mơ hình sau hoàn thành 50 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu chung hệ thống phân loại sản phẩm 1.1.1 Giới thiệu chung Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng tự động hóa xu chung ngành cơng nghiệp Hịa chung vào q trình trình tự động, khâu phân loại sản phẩm ngành sản xuất ý đưa vào sử dụng Việc sử dụng hệ thống phân loại sản phẩm giúp cho việc tiết kiệm công sức & nguồn lao động, đồng thời nâng cao suất chất lượng sản phẩm Nó cịn mang nhiều ưu điểm thay cho việc phân loại thủ công với số ngành nghề sản xuất sản phẩm có chứa chất độc hại (hóa chất, phân đạm, nhuộm…) ảnh hưởng tới sức khỏe ngành nghề yêu cầu việc xếp có độ xác cao (sản xuất linh kiện…) Hình 1.1 Dây truyền phân loại hoa theo mầu sắc Dây chuyền hình thức tổ chức sản xuất phận, thiết bị thiết theo trình tự đặt trước Dây chuyền phân loại sản phẩm dây chuyền mà sản phẩm có đặc điểm chung phân thành loại tùy theo yêu cầu (các sản phẩm phân loại có màu sắc, kích thước, khối lượng…) 1.1.2 Các Phương pháp Phân loại sản phẩm tự động: Tùy theo yêu cầu sản xuất thực tế mà người ta phân hình thức phân loại sản phẩm như: Phân loại sản phẩm theo kích thước (cao-thấp, dài ngắn) Phân loại sản phẩm theo khối lượng Phân loại sản phẩm theo hình ảnh Phân loại sản phẩm theo màu sắc Phân loại sản phẩm dựa mã vạch Phân loại sản phẩm theo kim loại, phi kim Đặc điểm chung hình thức phân loại việc điều khiển sử dụng điều khiển logic khả trình PLC - Phân loại theo kích thước sản phẩm: Kiểu phân loại sử dụng cảm biến quang, hồng ngoại để phát só sánh kính thước sản phẩm, sau đưa tín hiệu PLC PLC thực lệnh chức điều khiển theo u cầu Hình thức phân loại theo kích thước thường ứng dụng nhà máy đóng chai, đóng hộp với ưu điểm chi phí cảm biến thấp, dễ lắp đặt vận hành - Phân loại theo khối lượng sản phẩm: Kiểu phân loại sử dụng cảm biến trọng lượng để phân biệt sản phẩm nặng – nhẹ, so sánh xem có đủ khối lượng u cầu để phân loại hay chưa… sau tín hiệu đưa PLC PLC thực chức điều khiển, phân loại Phạm vi ứng dụng thường nhà máy sản xuất xi măng, phân bón hay nhà máy sản xuất sản phẩm dạng đóng gói bao bì cần khối lượng xác - Phân loại theo màu sắc sản phẩm: Kiểu phân loại sử dụng cảm biến màu sắc (các cảm biến nhận biết màu riêng biệt đen, trắng, đỏ, vàng, lục ) Sau tín hiệu phát màu sắc gửi PLC PLC tiến hành chức giống hình thức Hình thức phân loại thường ứng dụng công nghiệp sản xuất vải nhuộm, sản xuất màu… - Phân loại theo hình ảnh sản phẩm: Khác với hình thức phân loại theo màu sắc, phân loại theo hình ảnh sử dụng camera để chụp sản phẩm thay sử dụng các cảm biến màu sắc Các hình ảnh sản phẩm chụp qua camera nhận dạng so sánh với ảnh gốc để phân biệt sản phẩm thuộc loại Phạm vi ứng dụng thường nhà máy sản xuất gạch, đá - Phân loại theo mã vạch sản phẩm: Kiểu phẩn loại sử dụng máy đọc mã vạch camera nhận dạng mã vạch Phạm vi ứng dụng chủ yếu bưu chính, vận tải, chuyển phát… Hình 1.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch - Phân loại sản phẩm theo kích thước: Là hệ thống phân loại tự động cho sản phẩm hàng hóa, trái rau sở kích thước bao gồm phận cấp, phân loại, thả thu hồi sản phẩm Máy phân loại sản phẩm theo kích thước điều khiển tự động, độ xác cao, hoạt động ổn định, phù hợp cho nhiều loại sản phẩm khác Hình 1.3 Dây chuyền phân loại theo kích thước Ứng dụng phân loại sản phẩm theo khối lượng cho ngành thực phẩm, nông sản, trái cây… Trong ngành logistic, thương mại điện tử, gói hàng đóng hộp với trọng lượng, màu sắc, kích thước khác dễ dàng phân loại nhờ hệ thống phân loại lựa với camera thuật tốn phân loại thơng minh Hàng hóa phân loại băng tải theo băng tải xương cá di chuyển tới vị trí tập kết Phân loại sản phẩm tự động giúp giảm thiểu sức người thời gian cho khâu phân loại vốn nhàm chán đảm bảo độ xác tốc độ cao với suất vượt trội Với ngành chế biến, sản xuất bánh kẹo, thực phẩm, sản phẩm sau chế biến chạy băng tải hồn tồn hệ thống chọn/bỏ theo tiêu chí hình dáng, màu sắc, giúp q trình đóng gói diễn liền mạch chất lượng sản phẩm kiểm soát đồng Hệ thống nhận diện phân loại ngày thông minh với việc áp dụng AI vào công việc phân loại, lựa sản phẩm theo kịch mong muốn từ trước Hệ thống băng tải cấp, chọn hàng với tốc độ lên tới 150m/phút có khả chịu mài mòn, nhiệt độ, độ ẩm cao điều kiện sản xuất đặc biệt - Phân loại sản phẩm theo khối lượng: Ứng dụng phân loại sản phẩm theo khối lượng cho ngành thực phẩm, thủy hải sản, nông sản… Hình 1.4 Dây chuyền phân loại nơng sản - Phân loại sản phẩm theo hình ảnh: phân loại sản phẩm cơng nghiệp (gạch, ngói…) - Phân loại sản phẩm theo màu sắc: Ứng dụng phân loại sản phẩm theo màu sắc ngành nông nghiệp, thực phẩm, dầu, hóa chất, cơng nghiệp dược phẩm, linh kiện điện tử, thiết bị y tế… - Phân loại sản phẩm dựa mã vạch: Với sản phẩm công nghệ, điện tử: phân theo lô sản suất, ngày sản suất, model… Với bưu phẩm, đơn hàng chuyển phát nhanh: phân loại theo ngày lên đơn, cách thức đóng gói, địa điểm giao hàng, hàng chuyển nhanh-tiêu chuẩn… Với sản phẩm nơng sản đóng gói: phân loại theo hạn sử dụng, số lô chế biến, cấp sản phẩm… - Phân loại sản phẩm theo kim loại, phi kim: gắp phôi kim loại công nghiệp để gia công ... gói: phân loại theo hạn sử dụng, số lô chế biến, cấp sản phẩm… - Phân loại sản phẩm theo kim loại, phi kim: gắp phôi kim loại công nghiệp để gia công - - Hình 1.5 Dây chuyền phân loại kim loại. .. tài ? ?Ứng dụng PLC phân loại phi kim kim loại? ?? Sẽ thực qua giai đoạn sau: - Tự động phân loại loại vật liệu định - Tự động hóa gắp phơi cho vào ngăn chứa phơi 1.2 Giới thiệu hệ thống phân loại. .. tài “ Ứng dụng PLC phân loại phi kim kim loại? ?? Mục tiêu đề tài hướng đến việc tính tốn phân loại phơi cần gắp theo q trình tự động hóa hệ thống hoạt động ổn định thời gian dài…Để từ áp dụng vào