Thiết kế và thi công máy sản xuất bánh in

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 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY SẢN XUẤT BÁNH IN GVHD: Th.S PHÙNG SƠN THANH SVTH: DƯƠNG KỲ MỘC HIỂN NGUYỄN TRỌNG VINH NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG SKL009339 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành: CNKT điều khiển tự động hóa THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MÁY SẢN XUẤT BÁNH IN GVHD: Ths Phùng Sơn Thanh SVTH: Dương Kỳ Mộc Hiển 18151172 Nguyễn Trọng Vinh 18151261 Nguyễn Xuân Trường 18151254 Tp Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành: CNKT điều khiển tự động hóa THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY SẢN XUẤT BÁNH IN GVHD: Ths Phùng Sơn Thanh SVTH: Dương Kỳ Mộc Hiển 18151172 Nguyễn Trọng Vinh 18151261 Nguyễn Xuân Trường 18151254 Tp Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2022 BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-Tự do-Hạnh phúc  TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Dương Kỳ Mộc Hiển MSSV: 18151172 Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Trọng Vinh MSSV: 18151261 Họ tên sinh viên 3: Nguyễn Xuân Trường MSSV: 18151254 Ngành: Công Nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học quy Khóa: 2018 – 2022 Lớp: 181512B Điện thoại: 0942543369 – 0945657001 - 0931601039 I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY SẢN XUẤT BÁNH IN II NHIỆM VỤ Các tài liệu ban đầu: - Tài liệu PLC Siemens s7-1200 - Tài liệu biến tần Mitsubishi E700 D700 Nội dung thực hiện: - Tìm hiểu quy trình sản xuất bánh in - Tìm hiểu sở lý thuyết - Thiết kế khí mơ hình - Thiết kế PID cho lị nhiệt - Viết chương trình TIA portal - Thiết kế HMI - Thiết kế Web server i BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hoàn thiện phần cứng kiểm chứng mơ hình Chạy thử mơ hình chỉnh sửa số liệu Nhận xét kết luận III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2022 V HỌ VÀ TÊN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Ths PHÙNG SƠN THANH GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ( Ký ghi rõ họ tên) BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ( Ký tên đóng dấu) ii BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-Tự do-Hạnh phúc  TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Dương Kỳ Mộc Hiển MSSV: 18151172 Họ tên sinh viên: Nguyễn Trọng Vinh MSSV: 18151261 Họ tên sinh viên: Nguyễn Xuân Trường MSSV: 18151254 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY SẢN XUẤT BÁNH IN Tuần 1-2 Nội dung Xác nhận GVHD Lên ý tưởng đề tài Nhận đề tài, gặp GVHD 4-5 Bắt đầu vẽ Solidworks, nghiên cứu tìm tài liệu Tìm hiểu sở lý thuyết 7-9 Thi cơng mơ hình 10-12 Viết chương trình 13-15 Chạy code sửa lỗi 16-17 Viết báo cáo đề tài làm Powerpoint TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) iii BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-Tự do-Hạnh phúc  TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: Dương Kỳ Mộc Hiển MSSV: 18151172 Họ tên sinh viên: Nguyễn Trọng Vinh MSSV: 18151261 Họ tên sinh viên: Nguyễn Xuân Trường MSSV: 18151254 Ngành: Công Nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học quy Khóa: 2018-2022 Lớp: 181512B Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Ths Phùng Sơn Thanh Tên đề tài: Thiết kế thi công máy sản xuất bánh in Nhận xét: Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: iv BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề nghị cho bảo vệ hay không: Đánh giá loại: Điểm: Bằng chữ: TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) v BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập-Tự do-Hạnh phúc  TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: Dương Kỳ Mộc Hiển MSSV: 18151172 Họ tên sinh viên: Nguyễn Trọng Vinh MSSV: 18151261 Họ tên sinh viên: Nguyễn Xuân Trường MSSV: 18151254 Ngành: Công Nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học quy Khóa: 2018-2022 Lớp: 181512B Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Ths Phùng Sơn Thanh Tên đề tài: Thiết kế thi công máy sản xuất bánh in Nhận xét: Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: vi BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề nghị cho bảo vệ hay không: Đánh giá loại: Điểm: Bằng chữ: TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) vii CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 7: Lị nhiệt 4.3 Thi cơng phần tủ điện Việc thi công tủ điện bao gồm xếp thiết bị điện, bấm cos đầu dây đấu nối thiết bị với Với vẽ thiết kế, nhóm sinh viên định chọn tủ điện 40x60x20cm Hình 8: Bên tủ điện 46 CHƯƠNG 4: THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 9: Bên ngồi tủ điện 4.4 Lập trình điều khiển 4.4.1 Sơ đồ hệ thống Hình 10: Sơ đồ hệ thống 47 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 4.4.2 Lưu đồ giải thuật chương trình PLC Hình 11: Lưu đồ giải thuật 48 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 4.4.3 Thiết kế Web server Hình 12: Giao diện Webserver 4.4.4 Thiết kế HMI HMI hệ thống yếu tố quan trọng dùng để giám sát toàn hệ thống điều khiển cấu chấp hành Yêu cầu thiết kế HMI hệ thống sau: ⁃ HMI thể tổng qt mơ hình đơn giản, dễ sử dụng ⁃ Hiển thị giá trị thông số ⁃ Có trang để điều khiển chế độ Manual (Thủ công) ⁃ Phân quyền truy cập rõ ràng với người vận hành ⁃ Thiết kế hình thiết lập thông số đơn giản dễ sử dụng, thông số cần thay đổi bao gồm tần số động cơ, setpoint cho PID ⁃ Có cảnh báo xuất hệ thống có vấn đề động tải Hệ thống phân quyền truy cập giám sát mô tả Bảng 49 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG Bảng 4: Bảng phân quyền truy cập giám sát Chức User Giám sát Xem tổng quan mơ hình hệ thống Xem trendview Xem cảnh báo lỗi Kỹ sư Toàn quyền Giám sát Thay đổi cài đặt thông số chế độ làm việc Auto Manual Hình 13: Giao diện HMI 50 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Chương 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết Kết đạt tốt: ⁃ ⁃ Sử dụng kết nối PLC với băng tải, cảm biến, relay, van xilanh khí nén, Thiết kế, thi cơng thành cơng mơ hình sản xuất bánh in tự động Mơ hình hoạt động ổn định Bộ xử lý trung tâm xử lý tín hiệu tốt Sản xuất thành cơng bánh in Hệ thống van xilanh khí hoạt động ổn định 5.1.1 Mơ hình ⁃ ⁃ ⁃ ⁃ Mơ hình xếp dây gọn gàng ray Hệ thống van xilanh khí nén bắt cố định chắn tránh tình trạng rung lắc hoạt động Băng tải hoạt động tốt Lò nhiệt hoạt động tương đối ổn định 5.1.2 Tủ điện 5.2 ⁃ Tủ điện hoạt động tốt, không xảy tượng chập cháy, ngắn mạch ⁃ Các dây xếp theo vẽ ⁃ Các relay đóng ngắt tín hiệu ngõ từ PLC để điều khiển thiết bị ⁃ PLC điều khiển tốt Thực nghiệm Để có kết khách quan nhất, nhóm thực nhiều lần để đạt thành tốt Nhận xét Sau 100 lần thực nghiệm 100 sản phẩm, hệ thống làm bánh in cho thấy hoạt động tương đối ổn định với độ xác cao Tuy nhiên, liên quan nhiều tới việc trộn bột với tỉ lệ nước Muốn có bánh đẹp phải trộn tỉ lệ nước số bột 5.3 Giao diện vận hành 51 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ 5.3.1 Giao diện giám sát Màn hình giám sát tổng quan hoạt động Hình Hình xem xét tổng quan thơng số Có thể giám sát tổng quan toàn hoạt động hệ thống với thơng số Hình 1: Màn hình giám sát HMI 52 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 2: Màn hình giám sát Webserver Màn hình giám sát hoạt động Hình Hình Ta theo dõi biểu đồ setpoint giá trị PID chạy có đáp ứng theo với setpoint hay không 53 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 3: Màn hình giám sát PID HMI Hình 4: Màn hình giám sát PID Webserver 5.3.2 Giao diện thiết lập thông số Màn hình thiết lập thơng số HMI cần nhập số liệu bấm quay lại Còn Webserver phải bấm thêm nút Cài đặt 54 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5: Màn hình thiết lập thơng số HMI Hình 6: Màn hình thiết lập thơng số Webserver 55 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ 5.3.3 Giao diện Alarm Khi xuất lỗi HMI chữ báo có màu đỏ, sau lỗi giải báo cáo thể hiện màu xanh kèm với thời gian Còn Webserver in dịng màu đỏ Hình 7: Màn hình Alarm HMI 56 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 8: Màn hình Alarm Webserver 5.4 Nhận xét đánh giá Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu phát triển hệ thống “Thiết kế thi công máy sản xuất bánh in” gặp nhiều khó khăn trở ngại thực cuối nhóm đạt kết khả quan Mơ hình giúp nâng cao hiệu sản xuất, kiểm soát chặt chẽ số lượng chất lượng sản phẩm, tránh sai sót chủ quan (do mệt mỏi,…) tăng tính tự động hóa thay cho người Tìm hiểu chi tiết PLC, loadcell, điều khiển hoạt động Băng tải, Van điện từ khí nén, Xilanh, Relay Cảm biến, Mặc dù cố gắng trình thực hiện, nhiên giới hạn kiến thức, trình độ lẫn thời gian thực nên việc thiếu sót điều khơng thể tránh khỏi, mong nhận đươc đóng góp ý kiến giáo viên hướng dẫn, giáo viên phản biện hội đồng để đề tài hoàn thiện phát triển 57 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận 6.1.1 Ưu điểm - Có thể điều khiển giám sát Webserver HMI Máy lập trình chạy hồn tồn tự động Bánh làm suất đồng Tiết kiệm nhân công với vận hành máy đơn giản 6.1.2 Nhược điểm - 6.2 Do có sử dụng liên kiện điện tử chuẩn SV nên khả xác khơng tuyệt đối Phần khí chưa bắt mắt chuẩn xác Bánh hình chưa bắt mắt Hướng phát triển - Điều khiển trộn bột tự động, xếp bánh vào khay hộp, đưa vào dây chuyền sản xuất công nghiệp Giám sát xử lý hình ảnh điều khiển thơng qua app điện thoại 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]http://dichvukiemdinh.vn/load-cell-la-gi-ung-dung-cua-loadcell/ [2]https://nshopvn.com/product/cam-bien-loadcell-1kg/ [3]Giáo trình “LẬP TRÌNH WEB VỚI ASP.NET” – ThS Nguyễn Minh Đạo [4]Giáo trình “HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU” – Trần Thiên Thành [5]LEARNING Microsoft SQL Server – Free eBook [6]Tài liệu SQL toàn tập tập có hướng dẫn – Cafe Dev [7]http://xunau.vn/dac-san/banh-in-binh-dinh-604/ [8]https://hoangvina.com/cac-loai-plc-pho-bien-thinh-hanh-tren-thi-truong-hien-nay/ [9]https://abientan.com/plc-la-gi-tim-hieu-co-ban-ve-plc/ [10]https://thietbimaycongnghiep.net/xi-lanh-khi-nen-la-gi/ [11]https://thuykhidien.com/cam-bien-tu-xi-lanh/ [12]https://phukienkhinen.com/danh-muc/van-dien-tu/van-dien-tu-khi-nen/ [13]https://vi.wikipedia.org/wiki/B%E1%BB%99_%C4%91i%E1%BB%81u_khi%E1% BB%83n_PID [14]http://www.hmiweintek.vn/ 59 S K L 0