Hiện nay, đất nước Việt Nam ta đang bước vào sự nghiệp Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa, việc đầu tư và ứng dụng các dây chuyền sản xuất tự động nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất và nâng cao năng suất lao động, cho ra sản phẩm chất lượng, đáp ứng nhu cầu của khách hàng là rất quan trọng. Một trong những ngành đang phát triển mạnh mẽ hiện nay đó là ngành xây dựng và việc ứng dụng các dây chuyền sản xuất tự động trong lĩnh vực này là không thể thiếu, trong đó có công nghệ và kỹ thuật pha, trộn sơn. Sơn là một trong những nguyên vật liệu chủ yếu trong ngành xây dựng, chủ yếu là để sơn phủ bề mặt đối tượng đồng thời cũng là hình thức trang trí thẩm mỹ. Chính vì vậy, màu sắc của sơn là một trong những yếu tố được quan tâm hàng đầu. Đa số việc pha màu hiện nay trên thị trường đều được thực hiện theo phương pháp thủ công, theo kinh nghiệm nên độ chính xác không cao, chất lượng và năng suất thấp. Để loại bỏ những nhược điểm trên, cũng như để tạo ra những sản phẩm theo mong muốn, hiện nay PLC (Program Logic Control – thiết bị điều khiển lập trình) được sử dụng rất rộng rãi để điều khiển hệ thống trộn sơn, bởi những ưu điểm vượt trội như: giá thành thấp, dễ thi công lắp đặt, dễ sửa chữa, chất lượng làm việc ổn định, linh hoạt
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ - TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY KHOAN GỖ TỰ ĐỘNG Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Quang Hiền Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Phú 19138062 Ngành: Kỹ thuật điểu khiển tự động hoá Niên khoá: 2019-2023 TP.HCM tháng năm 2023 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY KHOAN TỰ ĐỘNG Tác giả Nguyễn Quốc Phú Tiểu luận đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Giáo viên hướng dẫn: Thạc sĩ Lê Quang Hiền i Tháng năm 2023 ii iii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc Ban Giám Hiệu nhà trường tất quý thầy cô Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ Trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian chúng em học tập trường Đặc biệt nhóm em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo ThS Lê Quang Hiền, người tận tình hướng dẫn, trực tiếp bảo tạo điều kiện giúp đỡ nhóm em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Do thời gian nghiên cứu làm đồ án không dài kiến thức nhóm em cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vì nhóm em mong nhận ý kiến đóng góp thầy để có thêm nhiều kinh nghiệm hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp tới Lời cuối xin cảm ơn gia đình, bạn bè nhiệt tình ủng hộ, động viên, tạo điều kiện để hồn thành tốt đồ án Nhóm em xin chân thành cảm ơn iv TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY KHOAN TỰ ĐỘNG ” tiến hành Khoa Cơ khí – Cơng nghệ, thời gian từ 15-01 đến 05-6 Đề tài thực theo hình thức chế tạo máy móc Trong thời gian nghiên cứu đề tài, thực hiện: - Tính toán lựa chọn thiết bị phù hợp cho mơ hình - Thi cơng mơ hình khí đảm bảo yêu cầu chức đề ra, chạy ổn định, xác, thẩm mĩ cao - Thiết kế thi công tủ điện gọn gàng, ngăn nắp, sử dụng dễ dàng, mang tính thẩm mĩ - Viết chương trình điều khiển PLC hoạt động yêu cầu, xác, xử lý hầu hết lỗi xảy - Thực giao tiếp PLC FX3U 24MT MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH HÌNH ẢNH viii DANH SÁCH BẢNG xi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Đối tượng nghiên cứu – Mục tiêu – Nhiệm vụ – Ý nghĩa .1 1.2.1 Đối tượng nghiên cứu 1.2.2 Mục tiêu 1.2.3 Nhiệm vụ .2 1.2.4 Ý nghĩa Chương TỔNG QUAN 2.1 Cơ sở lý thuyết màu sơn pha trộn sơn 2.1.1 Tổng quan sơn 2.1.2 Quy luật pha màu sơn 2.1.3 Lựa chọn quy luật pha màu cho đề tài 2.2 Cơ sở lý thuyết PLC phần mềm lập trình 2.2.1 Tổng quan PLC PLC S7-1200 .9 2.2.2 Giới thiệu phần lập trình cho S7-1200 14 2.3 TRUYỀN THÔNG MODBUS 15 2.3.1 Khái niệm Modbus 15 2.3.2 Mô tả giao thức modbus 16 v 2.3.3 Phân loại Modbus 17 2.4 Cơ sở lý thuyết Web Server 19 2.4.1 Truy cập vào Web Server 19 2.4.2 Trang Web tự xây dựng .20 2.4.3 Truy cập Webserver .20 2.4 Thiết bị sử dụng mơ hình 21 2.4.1 Cảm biến lưu lượng .21 2.4.2 Cảm biến vật cản hồng ngoại 22 2.4.3 Cảm biến siêu âm 22 2.4.4 Cảm biến quang chữ U 23 2.4.5 Van điện từ nước 23 2.4.6 Van điện từ Airtac .24 2.4.7 Van hút chân không dùng khí nén .25 2.4.8 Xylanh tròn PVN 25 2.4.9 Động giảm tốc 25 2.4.10 PLC 26 2.4.11 Module mở rộng 27 2.4.12 Bộ nguồn 28 2.4.13 Relay 28 2.4.14 Board Arduino Uno R3 .29 2.4.15 Ethernet W5100 Arduino 29 2.4.16 Thiết bị chuyển mạch mở rộng hệ thống mạng 30 Chương 32 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 3.1 Đối tượng thiết bị nghiên cứu 32 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 32 3.1.2 Thiết bị nghiên cứu 32 3.2 Phương pháp nghiên cứu 32 3.3 Phương pháp thực 33 vi Chương 34 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34 4.1 Kết thực phần cứng hệ thống 34 4.1.1 Tổng quan mơ hình 34 4.1.2 Bộ phận cấp lon 35 4.1.3 Bộ phận chiết rót 36 4.1.4 Bộ phận đóng nắp 37 4.1.4 Bộ phận trộn sơn 38 4.2 Thiết kế sơ đồ điều khiển 39 4.2.1 Sơ đồ khối hệ thống .39 4.2.2 Sơ đồ kết nối 41 4.2.3 Lưu đồ giải thuật 45 4.3 Thiết kế giao diện SCADA .47 4.3.1 Giao diện Log in 47 4.3.2 Giao diện chọn màu .48 4.3.3 Giao diện điều khiển giám sát 50 4.4 Giao tiếp PLC vi xử lý 52 4.4 Kết sau hoàn thành 53 4.4.1 Mơ hình thực tế sau hoàn thiện .53 4.4.2 Kết giao diện SCADA 55 4.4.3 Kết sở liệu SQL 55 4.5 Kết khảo nghiệm .55 Chương 58 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 58 6.1 Kết luận .58 6.1.1 Những kết đạt .58 6.1.2 Những mặt hạn chế 59 6.1.3 Những khó khăn gặp phải 59 vii 6.1.4 Kinh nghiệm kiến thức đạt sau hoàn thành đồ án tốt nghiệp 59 6.2 Hướng phát triển đề tài 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 viii DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 2.1 Tổng quan sơn Hình 2.2 Nhà máy sản xuất sơn KOVA Hình 2.3 Nhà máy sơn Akzonobel Hình 2.4 Máy pha sơn hãng Dulux .5 Hình 2.5 Máy pha sơn hãng Jotun Hình 2.6 Thang đo màu sắc Hình 2.7 Thang đo vơ sắc Hình 2.8 So sánh tương quan quang độ cường độ hai màu .6 Hình 2.9 Quy luật cộng màu hệ màu RGB Hình 2.10 Quy luật trừ màu hệ màu CMYK .7 Hình 2.11 Nguyên tắc pha trừ màu với màu sơ cấp RYB Hình 2.12 Ba màu bánh xe màu Hình 2.13 Ví dụ màu thứ cấp Hình 2.14 Ví dụ màu trung gian Hình 2.15 Một số ứng dụng PLC công nghiệp 11 Hình 2.16 Tổng quan PLC S7-1200 .12 Hình 2.17 Module tín hiệu 13 Hình 2.18 Module truyền thông 14 Hình 2.19 Biểu tượng TIA Portal V15 hình Desktop 15 Hình 2.20 Cấu trúc chung Modbus .16 Hình 2.21 Giao tiếp Server Client Mobus .17 Hình 2.22 Ví dụ Modbus RTU 18 Hình 2.23 Ví dụ Modbus Ascii 18 Hình 2.24 Ví dụ Modbus TCP 18 Hình 2.25 Giao diện Web Server 19 Hình 2.26 Sơ đồ thể tổng quát cách nhúng User-defined web 20 Hình 2.27 Sơ đồ liên kết mạng LAN 20 Hình 2.28 Sơ đồ liên kết mạng WAN 21 Hình 2.29 Cảm biến lưu lượng YF-S201 21 Hình 2.30 Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 22 ix