THÔNG TIN TÀI LIỆU
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT & TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HÓA Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI CHÈ SỬ DỤNG PLC VÀ GIÁM SÁT BẰNG WINCC SINH VIÊN THỰC HIỆN : Ngơ Khánh Dương : Hồng Quang Tiến LỚP : KTĐ-ĐT K17A GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : GV Bùi Tuấn Anh Thái Nguyên, tháng năm 2022 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển giới xu hướng hội nhập kinh tế quốc tế, đất nước ta đổi bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa, vừa xây dựng sở vật chất kỹ thuật, vừa phát triển kinh tế đất nước Điều địi hỏi phải nghiên cứu áp dụng dây chuyền, máy móc thiết bị tiên tiến đại, có khả tự động hóa cao để đưa cơng nghệ vào lĩnh vực sống Trong ngành khí tự động hóa đóng vai trị quan trọng trình phát triển đất nước Để đáp ứng nhu cầu to lớn việc phát triển ngành Cơ điện tử nói chung, địi hỏi phải có đội ngũ cán bộ, nhân viên kỹ thuật có khả năng, đủ lực trình độ chun mơn để kịp thời giải vấn đề liên quan đến kỹ thuật khí, điện điện tử kỹ thuật phần mềm Từ thực tế trên, sinh viên ngành Cơng Nghệ Tự Động Hóa, từ kiến thức học, Em lựa chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống đóng gói chè sử dụng PLC giám sát WinCC ” Nội dung đề tài báo cáo em gồm chương: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÂN TỰ ĐỘNG, THIẾT BỊ ĐIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ SIMATIC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM WINCC CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT Trong thời gian thực đề tài, em nhận giúp đỡ quý thầy cô bạn, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Bùi Tuấn Anh em hồn thành đề tài cách tốt Em xin chân thành cảm ơn! Việc hồn thành đề tài khơng tránh sai lầm thiếu sót Em mong phê bình, đánh giá thầy để em rút kinh nghiệm phát triển thêm đề tài Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÂN TỰ ĐỘNG, THIẾT BỊ ĐIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 1.1 Tổng quan dây truyền phân loại sản phẩm cân định lượng(loadcell) 1.2 Nhưng thiết bị điện dụng hệ thống 1.2.1 Tìm hiểu cân băng tải định lượng(loadcell): Cấu tạo - nguyên lý 1.2.1.1 Cân băng tải định lượng(loadcell): gì? .8 1.2.1.2 Cấu tạo cân băng định lượng 1.2.1.3 Nguyên lý hoạt động cân băng định lượng 1.2.2 Cảm biến quang 10 1.2.2.1 Cảm biến quang ? 10 1.2.2.2 Cấu tạo cảm biến quang 11 1.2.2.3 Các loại cảm biến quang thông dụng: 12 1.2.2.4 Ứng dụng cảm biến quang .14 1.2.2.5 Các thông số cảm biến quang 15 1.2.2.6 Cách điều chỉnh độ nhạy cảm biến: .16 1.2.2.7 Ưu nhược điểm cảm biến quang: 17 1.2.2.8 Các hãng sản xuất cảm biến quang: .17 1.2.3 Động không đồng pha 18 1.2.3.1 Cấu tạo động không đồng ba pha 18 1.2.3.2 Các phương pháp điều khiển động không đồng 19 1.2.3.3 Các phương pháp điều khiển phổ biến: .20 1.2.3.4 Cơ sở phương pháp điều khiển 20 1.2.3.5 Các thơng số động tính chọn bảo vệ cho động .22 1.2.4 Băng tải .23 1.2.4.1 Khái niệm băng tải: 23 1.2.4.2 Ưu nhược điểm băng tải: .24 1.2.4.3 Ứng dụng băng tải 24 1.2.2.4 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động phân loại băng tải 25 1.2.4.5 Thông số băng tải 27 1.2.5 Xi lanh khí nén 27 1.2.5.1 Khái niệm xi lanh khí nén: 27 1.2.5.2 Cấu tạo xi lanh khí nén: 28 1.2.5.3 Ứng dụng xilanh khí nén: 28 1.2.5.4 Phân loại xilanh khí nén: 29 1.2.5.5 Thông số kĩ thật xi lanh khí nén: 31 1.2.5.6 Cách tính tốn xilanh khí nén: 32 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ SIMATIC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM WINCC.34 2.1 Tìm hiểu hệ Simatic S7-1200 34 2.1.1 Tổng quan thiết bị điều khiển logic khả trình PLC .34 2.1.2 Cấu trúc nguyên lý hoạt động PLC .35 2.1.4 Các đặc tính PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/DC 38 2.2 PHẦN MỀM WIN CC RT Advanced 39 2.2.1 Khái niệm Win CC 39 2.2.2 Cấu trúc của Control Center 41 2.2.2.1 Control Center .41 2.2.2.2 Những Module 41 2.2.2.3 Các khái niệm thường dùng WinCC 41 2.2.3 Các đối tượng WinCC 46 2.2.3.1 Các đối tượng bản(Basic Object) 46 2.2.3.2 Thành phần(Elecment) 46 2.2.4 Thiết kế đồ họa WinCC 47 2.2.4.1 Chức Graphics 47 2.2.4.2 Cấu trúc Graphics Designer 48 2.2.4.3 Quan sát thuộc tính đối tượng tạo hình đồ họa 49 2.2.5 Hệ thống lưu trữ hiển thị 49 2.2.5.1 Chức PLC Tags 49 2.2.5.2 Thành phần soạn thảo .53 2.2.6 Gán liên kết Wincc PLC 53 CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT .55 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 55 3.1.1 Chương trình soạn thảo .55 3.1.2 Khối sử lý trung tâm 55 3.1.3 Khối chấp hành 56 3.1.4 Khối giám sát .56 3.2 Cấu hình PLC WinCC 58 3.2.1 Cấu hình PLC .58 3.2.2 Cấu hình WinCC 61 3.3 Giao diện WinCC 62 3.4 Nguyên lý hoạt động 63 3.5 Sơ đồ thuật toán hoạt động hệ thống: 68 KẾT LUẬN 70 Tài liệu tham khảo .72 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hệ thống băng tải cân sản phẩm Hình 1.2 Hệ thống cân phân loại sản phẩm Hình 1.3 Cân định lượng 10 Hình 1.4 Cấu trúc băng tải định lượng 10 Hình 1.5 Các loại cảm biến quang .13 Hình 1.6 Cấu tạo cảm biến quang .13 Hình 1.7 Cảm biến quang khuếch tán 15 Hình 1.8 Cảm biến quang thu phát chung 15 Hình 1.9 Cảm biến quang phản xạ gương 16 Hình 1.10 Cấu tạo động không đồng .19 Hình 1.11 Đường đặc tính của động 21 Hình 1.12: Đặc tính của đợng xoay chiều pha không đồng bộ 22 Hình 1.13 Các thơng số động 23 Hình 2.14 Băng tải 25 Hình 1.15 Băng tải dùng nhà máy sản xuất .26 Hình 1.16 Cấu tạo băng tải 27 Hình 1.17 Băng tải cao su 28 Hình 1.18 Xi-lanh khí nén 28 Hình 1.19 Cấu tạo xi lanh khí nén .29 Hình 1.20 Ký hiệu xi lanh khí nén .30 Hình 1.21 Xi lanh khí chiều .31 Hình 1.22 Xi lanh khí chiều .32 Hình 1.23 Thơng số kĩ thật xi lanh khí nén 33 Hình 2.1 PLC nhà máy điện .35 Hình 2.2 Cấu trúc PLC 37 Hình 2.3 Vịng qt PLC .38 Hình 2.4: PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/DC 6ES7 214-1AG40-0XB0 39 Hình 2.6 Phần mềm mơ Win CC .40 Hình 2.7: Cách tạo cấu hình chạy thời gian thời gian thực 44 Hình 2.8: Mơ hình vận hành hệ thống 45 Hình 2.9 Các thành phần Win CC 45 Hình 2.10 Bảng xếp đối tượng 50 Hình 2.11 Bảng Tags PLC .52 Hình 2.12: PLC [CPU 1214C DC/DC/DC] .53 Hình 2.13: PLC Tags 53 Hình 2.14: Defaulf tag table .53 Hình 2.15: Bảng table soạn thảo tags 54 Hình 2.16 Chọn Properties để gấn Tag 54 Hình 2.17 Chọn General để gán Tag 54 Hình 2.18 Chọn Tag cần gán 55 Hình 2.19 Chọn mũi tên để trở lại hình làm việc HMI .55 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống .56 Hình 3.2 Chương trình soạn thảo .56 Hình 3.3 PLC S7 1200 DC/DC/DC 57 Hình 3.4 Động cơ, cảm biến, Xi lanh, Cân Loadcell, Switch Xilanh, Bộ đếm 57 Hình 3.5 Giao diện trang bìa chương trình điều khiển WinCC 58 Hình 3.6 Giao chương trình điều khiển 59 Hình 3.7 File PDF báo báo xuất từ Excel 59 Hình 3.8 Lựa chọn PLC 59 Hình 3.9 PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/DC 60 Hình 3.10 Biên dịch chương trình .60 Hình 3.11 Bảng báo lỗi chương trình 60 Hình 3.12 Tải liệu từ chương trình tới thiết bị 60 Hình 3.13 Bắt đầu mơ chương trình 61 Hình 3.14 Kiểm tra trước tải 61 Hình 3.15 Trạng thái hoạt động sau tải đến thiết bị 61 Hình 3.16 Chọn phiên WinCC .62 Hình 3.17 WinCC RT Advanced cáp dây chuẩn Ethernet 62 Hình 3.18 Kết nối PLC s7 1200 với WinCC RT Advanced 62 Hình 3.19 Các bước vào WinCC để thiết kế giao diện .63 Hình 3.20 Bắt đầu mơ chương trình WinCC RT Advanced 63 Hình 3.21 Giao diện phân loại sản phẩm theo cân nặng Wincc 63 Hình 3.22 Giao diện phân loại sản phẩm theo cân nặng Wincc 64 Hình 3.23 Băng tải nháy đỏ 65 Hình 3.24 Băng tải nháy xanh 65 Hình 3.25 Xi lanh tác động 66 Hình 3.27 Sơ đồ nguyên lí hoạt động hệ thống 68 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÂN TỰ ĐỘNG, THIẾT BỊ ĐIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG 1.1 Tổng quan dây truyền phân loại sản phẩm cân định lượng(loadcell) Nhằm phục vụ nhiệm vụ đại hóa quy trình sản xuất, hệ thống phân loại sản phẩm đời công cụ hiệu giúp thay người cơng 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 Vì vậy, hệ thống cân tự động sản phẩm tự động đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách Dây chuyền cân tự động bao gồm khâu: băng tải đầu vào cân, băng tải đầu cân, cân Load cell , cảm biến quang cân, sử dụng cho việc phân loại chai nhựa, đồng, sắt, thép… chủ yếu để phân loại loại vật phẩm đếm vật phẩm Cấu tạo: Hình 1.1 Hệ thống băng tải cân sản phẩm Hệ thống cân sản phẩm cấu tạo gồm: Hai băng chuyền Hai động điện chiều để kéo băng chuyền Bốn cảm biến quang Hai piston để đẩy sản phẩm Bộ PLC dùng để xử lý tín hiệu Các hình led hiển thị Các rơ le trung gian Bộ phận giá đỡ khí cho toàn hệ thống Nút nhấn Nguyên lý hoạt động: Hệ thống hoạt động theo bước sau đây: Ta đặt giá trị định mức tiêu chuẩn để phân loại sản phẩm cho cân Vật đặt băng truyền trước vào hệ thống cân phân loại Gặp cảm biến cân, băng tải dừng hoạt động hệ thống cân hoạt động Xong cân xong: Sẽ có giá trị ứng với đầu ra, sản phẩm nhẹ, sản phẩm trung bình, sản phẩm nặng Băng tải tiếp tục hoạt động: - Sản phẩm nhẹ qua cảm biến nhẹ cảm biến nhẹ sáng giá trị sản phẩm nhẹ xi-lanh nhẹ đẩy sản phẩm nhẹ vào thùng sản phẩm nhẹ, đồng thời đếm sảm phẩm - Sản phẩm trung bình qua cảm biến trung bình cảm biến trung bình sáng giá trị sản phẩm trung bình xi-lanh trung bình đẩy sản phẩm trung bình vào thùng sản phẩm trung bình, đồng thời đếm sảm phẩm - Sản phẩm nặng qua cảm biến nặng cảm biến nặng sáng giá trị sản phẩm nặng xi-lanh nặng đẩy sản phẩm nặng vào thùng sản phẩm nặng, đồng thời đếm sảm phẩm Sau sản phẩm đưa vào thùng hệ thống hoạt động lặp lại để cân phân loại sản phẩm khác: 10
Ngày đăng: 11/04/2023, 19:36
Xem thêm: