Thiết kế, chế tạo máy rửa tay đo nhiệt độ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY RỬA TAY ĐO NHIỆT ĐỘ Giảng viên hướng dẫn : ThS Trần Thái Sơn Nhóm thực hiện: SV Vũ Thành Nhân SV Lê Viết Hiếu MSSV:17032510 MSSV: 17032844 Lớp: DH17CD Khóa: 2017-2021 Bà Rịa-Vũng Tàu-2021 [Type here] NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : VŨ THÀNH NHÂN LÊ VIẾT HIẾU NGÀNH : CƠ ĐIỆN TỬ MSSV : 17032510 17032844 LỚP : DH17CD 1.TÊN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY RỬA TAY ĐO NHIỆT ĐỘ 2.NHIỆM VỤ YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG VÀ CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU : • Tìm hiểu loại máy rửa tay • Thiết kế hệ thống máy rửa tay đo nhiệt độ • Thiết kế điều khiển cho hệ thống máy rửa tay đo nhiệt độ • Thi cơng mơ hình (nếu có thê) • Nêu hướng phát triển đề tài 3.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ BÀI THI : 7/9/2020 4.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 7/1/2021 5.HỌ TÊN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.s TRẦN THÁI SƠN Nội dung yêu cầu thi tốt nghiệp thông qua Khoa GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu SINH VIÊN THỰC HIỆN (Ký ghi rõ họ tên) [Type here] LỜI NÓI ĐẦU Cơ điện tử kết hợp phức hợp ngành khí, điện tử, tin học Tuy nét chung thừa nhận chất điện tử “liên kết cộng nhiều lĩnh vực để tạo sản phẩm có tính vượt trội” Sự liên kết động mang lại nhiều hội khơng thách thức cho phát triển điện tử Mỗi ngành khí, điện tử,tin học có tảng khoa học vững tạo sản phẩm đặc trưng riêng Tuy nhiên, yêu cầu thời đại đặt yêu cầu cao cách hoạt động máy móc, yêu cầu máy móc cần phải gọn nhẹ hơn, linh động hơn, uyển chuyển thông minh Các kĩ sư khí khơng thể làm máy móc thơng minh hơn, kĩ sư tin học tạo trí thơng minh nhân tạo họ khơng biết khí, kĩ sư điện tử kết nối điều khiển tín hiệu, họ khơng thể kết nối trí thơng minh nhân tạo để điều khiển khí Chính yêu cầu hình thành nên ngành Cơ Điện Tử để tạo sản phẩm đáp ứng yêu cầu đặt sở phối hợp tảng sẵn có ngành với Với khả am hiểu khí, điện tử, tin học công nghệ đại…người kĩ sư điện tử đưa vào sản phẩm khí điều khiển linh hoạt điện tử, thông qua hệ thống điện tử, kết nối với hệ thống xử lý thông tin – trí thơng minh nhân tạo để tạo sản phẩm hồn chỉnh Vì sản phẩm điện tử thể đặc tính vượt trội kĩ thuật, tính kinh tế, đồng thời giải pháp hồn hảo u cầu khắc khe với người tiêu dùng Máy rửa tay đo nhiệt độ thiết bị cần thiết tình hình dịch bệnh covid Chính lẽ tạo máy rửa tay đo nhiệt độ điều vô cần thiêt để đảm bảo sức khỏe cho người Quá trình thực luận văn tốt nghiệp hội cho chúng em vận dụng kiến thức học để áp dụng đề tài giải vấn đề phát sinh thực hiện, đồng thời rèn luyện kỹ cần thiết cho hội sau SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu [Type here] LỜI CẢM ƠN “ Áo cơm cha mẹ chữ thầy Gắng cơng mà học có ngày thành danh” Lời cảm ơn chúng em xin nhắc đến cha mẹ để bày tỏ tình cảm sâu sắc khoảnh khắc Chúng em xin viết lên lời cảm ơn cha mẹ sinh thành chúng em, lo lắng cho chúng em ăn học tới giây phút này, năm vất vả cha mẹ, lo chạy dành dụm đồng để chúng em ăn học đến ngày hôm Kế đến chúng em xin chân thành cám ơn thầy Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu hướng dẫn chia sẻ kiến thức chuyên ngành , nghề nghiệp cho chúng em mà kinh nghiệm sống tri thức đạo đức Chúng em xin chân thành cám ơn Thầy Trần Thái Sơn số giáo viên khác tận tình hưỡng dẫn động viên, đồng hành giúp đỡ chúng em lúc khó khăn, thời gian thực luận văn tốt nghiệp Cuối chúng em xin cám ơn thầy chủ nhiệm Lê Việt Thanh tập thể bạn lớp DH17CD tạo nên kỉ niệm thời gian học tập chung với nhau, trải qua bao thăng trầm thời sinh viên Vũng Tàu, ngày 20 tháng năm 2021 Sinh viên thực Vũ Thành Nhân SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu Lê Viết Hiếu [Type here] MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1 1 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc đề tài Bài toán điều khiển Phân tích phương án điều khiển 1.6.1 Sử dụng PLC 1.6.2 Sử dụng Vi xử lý CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MÁY RỬA TAY ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1 Tổng quan máy rửa tay đo nhiệt độ 2.2 Tìm hiểu phần tử sử dụng hệ thống 2.2.1 Tìm hiểu phần tử khối vào (I/O) CHƯƠNG PHẦN MỀM WINCC 3.1Giới thiệu phần mềm Wincc 3.1.1.Khái niệm 3.1.2.Các bước cài đặt WinCC V7.0 máy tính 3.2.Các thành phần cửa sổ dự án…………………………… SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu [Type here] CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA TAY ĐO NHIỆT ĐỘ 4.1 Thiết kế mơ hình 4.1.1 Thiết kế phần khung khí 4.2 Chạy thử hiệu chỉnh 4.3 Kết luận phương án thiết kế………………………………………… 4.4 Sơ đồ giải thuật …………………………………………………… CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN HỆ THỐNG ĐIỆN – ĐIỀU KHIỂN 5.1.Tính tốn chọn nguồn cho mạch điều khiển trung tâm………… 5.2.Cảm biến nước…………………………………………………… 5.3.Tính tổng lượng điện tiêu thụ………………………………… 5.3.1.Lượng điện tiêu thụ máy bơm mini …………………… 5.3.2.Lượng điện tiêu thụ hình LCD…………………… 5.3.3.Lượng điện tiêu thụ Relay……………………………… 5.3.4.Lượng điện tiêu thụ quạt tản nhiệt……………………… 5.3.5 Lượng điện tiêu thụ arduino R3……………………… 5.3.6 Lượng điện tiêu thụ đèn báo…………………………… CHƯƠNG KẾT QUẢ LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1.Kết đạt 6.1.1.Ưu điểm 6.1.2.Nhược điểm 6.1.3.Ứng dụng thực tế mơ hình 6.2.Yêu cầu luận văn 6.3.Kết luận chung……………………………………………………… SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu [Type here] CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1.Lý chọn đề tài Do tình hình dịch Covid-19 ngày bùng phát giới , cách tốt để ngăn chặn lây lan Covid-19 rửa tay thường xuyên Nhận thấy hạn chế sử dụng bình đựng dung dịch sát khuẩn thơng thường Chính em chọn đề tài “ Thiết kế thi công máy rửa tay đo nhiệt độ”.Đây thiết bị đắc lực giúp cộng đồng chống đại dịch Covid-19 1.2.Mục tiêu - Chế tạo thành cơng mơ hình máy rửa tay đo nhiệt độ - Sử dụng PLC để xây dựng chương trình điều khiển - Thiết kế giao diện giám sát, điều khiển WinCC - Mô hình hoạt động ổn định, linh hoạt 1.3.Phương pháp nghiên cứu Chế tạo mơ hình thật nên em gặp nhiều khó khăn việc thiết kế, chế tạo vào kết nối sản phẩm với PLC Các phương pháp chủ yếu: - Phương pháp mô phỏng, thiết kế lý thuyết: em thực thiết kế chế tạo máy rửa tay đo nhiệt độ - Phương pháp thực hành: Song song với việc nghiên cứu lý thuyết em thiết kế kiếm tra lý thuyết sản phẩm thật - Phương pháp tính tốn: Tính tốn lựa chọn linh kiện, từ thực nghiệm điều chỉnh thông số cho phù hợp công nghệ 1.4.Cấu trúc đề tài SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu [Type here] Ngoài phần mở đầu, đề tài gồm chương: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG MÁY RỬA TAY CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM WINCC CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY RỬA TAY ĐO NHIỆT ĐỘ CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ CHỌN HỆ THỐNG ĐIỆN - ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1.5.Bài tốn điều khiển Mơ hình có cảm biến thân nhiệt cảm biến tiệm cận Đây đặc điểm để máy hoạt động cách đo thân nhiệt rửa tay người sử dụng - Khi bật công tắc “ON”,máy rửa tay đo nhiệt độ đo thân nhiệt người sử dụng thông qua cảm biến hồng ngoại Sau máy rửa tay phun lượng dung dịch diều chỉnh vừa đủ, giúp tiết kiệm dung dịch Người sử dụng cần khoảng 2s để sát khuẩn tay mà khơng cần chạm vào đồ vật hay thiết bị khác - Mơ hình thiết kế nhỏ gọn dù địa điểm phù hợp 1.6.Phân tích phương án điều khiển 1.6.1.Sử dụng PLC PLC-Programmable Logic Controller điều khiển logic khả trình (lập trình được) Khởi thuỷ ban đầu PLC có chức điều khiển logic , tức điều khiển on- off relay PLC đại có khả điều khiển PID điều khiển mờ v v PLC cho phép mở rộng thêm module vào/ nên có khả quản lý SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu [Type here] hệ thống lớn nhà máy Do PLC ứng dụng để điều khiển hệ thống sản xuất lớn (so với vi xử lý) có đặc tính động học chậm (so với vi xử lý) điều khiển mức nước, áp suất, lưu lượng ,nhiệt độ, tốc độ băng tải…v.v Đặc trưng PLC hoạt động môi trường khắc nghiệt cơng nghiệp, yếu tố bền vững thích nghi, độ tin cậy cao, tỉ lệ hư hỏng thấp, thay hiệu chỉnh chương trình dễ dàng, khả nâng cấp thiết bị ngoại vi hay giao tiếp với thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, modul mở rơng tốt Từ ưu điểm trên, PLC ứng dụng nhiều lĩnh vực khác như: -Hệ thống nâng vận chuyển -Dây chuyền đóng gói -Các robot lắp ráp sản phẩm -Điều khiển hệ thống đèn giao thông 1.6.2.Sử dụng vi xử lý Vi xử lý xử lý tín hiệu, nhận tín hiệu vào, tính tốn, xử lý, xuất tín hiệu Vi xử lý ứng dụng để thực thuật tốn điều khiển u cầu khối lượng tính tốn lớn (so với PLC) cho đối tượng có đặc tính động học nhanh (so với PLC ) điều khiển dịng điện, mơ men, tốc độ động , điều khiển mạch điện tử (tín hiệu cơng suất) v.v Ưu điểm: -Vi điều khiển có khả điều khiển linh hoạt theo mong muốn người sử dụng dựa vào phần mềm viết -Khả thay đổi mã thực -Hệ thống đơn giản nhiều, kích thước nhỏ Hơn giảm độ ổn định nhiều linh kiện gây -Có thể thay đổi, thêm chức cách thay đổi phần mềm Ngày VXL ứng dụng nhiều sống người -Xuất phát từ yêu cầu điều khiển đề tài ưu điểm PLC mà chúng em chọn PLC S7-300 làm điều khiển cho “Mơ hình hệ thống phân loại sản SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu [Type here] phẩm theo chiều cao” CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG MÁY RỬA TAY ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1.Tổng quan máy rửa tay đo nhiệt độ Ngày với phát triển nghành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà khiển tự động đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý,y tế, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thơng tin - Một số loại máy rửa tay tự động : -Do phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học giới nói chung phát triển điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ bùng phát dịch Covid-19 giới máy rửa tay đo nhiệt độ phần làm giảm lây nhiễm chéo cộng đồng Bên cạnh máy góp phần bảo vệ mơi trường người khơng xả rác thải nhựa mơi trường từ bình dung dịch sát khuẩn truyền thống SVTH: Vũ Thành Nhân – Lê Viết Hiếu