Thiết kế và thi công hệ thống xếp hàng hóa vào thùng sử dụng plc s7 1200

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 CƠNG HỆ THỐNG XẾP HÀNG HĨA VÀO THÙNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 GVHD: ThS LÊ THỊ HỒNG LAM SVTH: LÊ NGÔ THẢO LY PHAN NGUYỄN PHÚC HẬU SKL009220 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 07/2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN - ∆ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG HỆ THỐNG XẾP HÀNG HĨA VÀO THÙNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 GVHD: Th.S Lê Thị Hồng Lam SVTH: Lê Ngô Thảo Ly Phan Nguyễn Phúc Hậu MSSV: 18151200 18151171 Tp Hồ Chí Minh tháng 07 năm 2022 TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o Tp HCM, 20 ngày 07 tháng năm 2022 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lê Ngô Thảo Ly MSSV: 18151200 Họ tên sinh viên 2: Phan Nguyễn Phúc Hậu MSSV: 18151171 Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Hệ đào tạo: Đại học quy Khóa: 2018 Lớp: 181511 I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG XẾP HÀNG HÓA VÀO THÙNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: Tham khảo mơ hình xếp hàng hóa vào thùng cơng nghiệp, chọn mơ hình phù hợp, đề yêu cầu cho hệ thống phần cứng phần điều khiển Các thiết bị hệ thống Nội dung thực hiện: Nghiên cứu thiết bị sử dụng hệ thống PLC S7-1200, Relay, Động cơ… Tính tốn lý thuyết liên quan đến hoạt động cánh tay Robot Thiết kế thi công cánh tay robot Điều khiển cánh tay robot hoạt động theo yêu cầu Thiết kế thi công hệ thống “Thiết kế thi cơng hệ thống xếp hàng hóa vào thùng sử dụng PLC S7-1200” Thiết kế giao diện SCADA giám sát hệ thống Thiết kế đưa liệu hệ thống hiển thị lên Web Thử nghiệm điều chỉnh hoạt động hệ thống Đánh giá kết hoạt động hệ thống Viết báo cáo thực III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 28/02/2022 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.S Lê Thị Hồng Lam BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN Th.S Lê Thị Hồng Lam ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang i TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o Tp HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2022 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lê Ngô Thảo Ly MSSV: 18151200 Họ tên sinh viên 2: Phan Nguyễn Phúc Hậu MSSV: 18151171 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG XẾP HÀNG HÓA VÀO THÙNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 Tuần/ngày Tuần 01 Nội dung Nhận đồ án, tìm hiểu đề tài chọn Tuần 02 Tìm hiểu cơng việc cần làm để hoàn thiện đề tài Tuần 03 Tìm hiểu dịng PLC phổ biến chọn PLC Tìm hiểu cấu xếp hàng lựa chọn cấu xếp hàng Tuần 04 Tìm hiểu cánh tay Robot 3_dof Tiến hành vẽ cánh tay Robot gắp hàng phần mềm SolidWord Tuần 05,06 Tiến hành chọn thiết bị vẽ vẽ kết nối phần cứng cho toàn hệ thống Tuần 07,08 Tiến hành lắp ráp cánh tay Robot Tiến hành thi công tủ điện Xác nhận GVHD ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang ii Tiến hành thi công tồn hệ thống Tuần 09,10,11 Tiến hành lập trình cho hệ thống Tuần 12,13 Thiết kế giao diện giám sát SCADA, giao diện hiển thị liệu cảm biến Web Tuần 14 Tiến hành vận hành hệ thống Tiến hành kiểm tra hiệu chỉnh hoạt động hệ thống Tuần 15 Viết báo cáo cho hệ thống Kiểm tra lại toàn hệ thống 20/07/2022 Hoàn thành nhiệm vụ đồ án GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) Th.S Lê Thị Hồng Lam ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang iii TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o Tp HCM, ngày 20 tháng 07 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết đề tài tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Người thực đề tài Lê Ngơ Thảo Ly Phan Nguyễn Phúc Hậu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang iv LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM nói chung, thầy sinh viên khoa Điện – Điện Tử nói riêng dạy dỗ cho chúng em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp chúng em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ chúng em suốt trình học tập Em xin gửi lời tri ân biết ơn sâu sắc đến TS Lê Thị Hồng Lam người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt q trình làm khố luận Người thực đề tài Lê Ngô Thảo Ly Phan Nguyễn Phúc Hậu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ viii LIỆT KÊ BẢNG xii TÓM TẮT xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.2.1 Tổng quan PLC 2.2.2 Tổng quan PLC S7-1200 2.2.3 Cảm biến quang 11 2.2.4 Relay 14 2.2.5 Nút nhấn, đèn báo 15 2.2.6 Phần mềm Tia Portal 15 2.2.7 SQL Server 16 2.2.8 Microsoft Visual Studio 17 2.2.9 Phần mềm Matlab 17 2.2.10 Phần mềm Solidworks 18 2.2.11 Động bước 19 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 22 3.1 YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN 22 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 23 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang vi 3.2.1 Mô tả hệ thống 23 3.2.2 Sơ đồ khối hệ thống 23 3.2.3 Tính tốn lựa chọn thiết bị khối cảm biến quang 24 3.2.4 Tính tốn lựa chọn thiết bị khối nút nhấn, đèn báo 25 3.2.5 Tính tốn lựa chọn thiết bị khối chấp hành 26 3.2.6 Tính toán lựa chọn thiết bị khối xử lý trung tâm 39 3.2.7 Tính tốn lựa chọn thiết bị khối nguồn 41 3.2.8 Thiết kế sơ đồ kết nối PLC với ngõ vào 42 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 44 4.1 GIỚI THIỆU 44 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 44 4.2.1 Thi công Cánh tay Robot 44 4.2.2 Thi cơng tủ điện 4.2.3 Hồn thiện hệ thống 46 49 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 51 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 51 4.3.2 Chương trình điều khiển 54 4.3.3 Giao diện Scada 4.3.4 Giao diện hiển thị Web 59 63 Chương KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 65 5.1 KẾT QUẢ 1: Điều khiển động step 65 5.2 KẾT QUẢ 2: Hoạt động Cánh tay Robot 66 5.2.1 Không gian làm việc 66 5.2.2 Hoạt động Cánh tay Robot 69 5.3 KẾT QUẢ 3: Hoạt động hệ thống 74 5.4 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ 78 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 80 6.1 KẾT LUẬN 80 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐK VÀ TĐH Trang vii