Đề tài hệ thống dây chuyền đếm sản phẩm plc s7 1200

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG CĐT NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ  CHUYÊN NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ  ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN ĐẾM SẢN PHẨM PLC S7-1200 Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Ái Lành Sinh viên thực hiện: Trần Văn Phú Mã sinh viên: 2050441200221 Sinh viên thực hiện: Ngô Công Tùng Mã sinh viên: 2050441200240 Lớp: 123DAHTCDT07 Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 LỜI NÓI ĐẦU  Ngày nay, phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, sống người có thay đổi ngày tốt hơn, với trang thiết bị đại  phục vụ công cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Đặc biệt góp phần vào phát triển ngành cơng nghệ kỹ thuật điều khiển tự động hóa góp  phần khơng nhỏ nghiệp xây dựng phát triển đất nước  Những thành tựu biến tưởng chừng khơng thể thành có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người.Các dây chuyền công nghệ sản xuất đại gần hồn tồn tự động bán tự động Trong có ngành sản xuất nước rửa chén, với đặc thù sản xuất dây chuyền khép kín, đảm bảo vệ sinh Với cơng nghệ cân đo định lượng xác, khâu đóng gói, chiết rót chai, thùng thành phẩm đảm bảo khử trùng Cũng lý hệ thống dây chuyền đếm phân loại sản phẩm tự động sử dụng rộng rãi với nhiều chủng loại khác  Ngày nay, nhà máy xí nghiệp khơng thiếu dây chuyền sản xuất nhằm nâng cao suất đáp ứng cầu nhà sản xuất người tiêu dùng Là kĩ sư, công việc sau làm việc nhà máy tự chế tạo sản xuất cung ứng dây chuyền sản xuất cung ứng dây chuyền sản xuất cho nhà sản xuất nước giảm nguồn nhập để ngày tự chủ mặt công nghệ Do việc tìm hiểu dây chuyền sản xuất thực tế cần thiết Bước đầu tiếp cận, chúng em hướng vào dây chuyền đếm phân loại sản phẩm tự động, để hiểu nguyên lý, cách hoạt động điều khiển, làm tiền đề cho nghiên cứu sau có chiều sâu rộng Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 Sinh viên thực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023 Giáo viên hướng dẫn  Nguyễn Thị Ái Lành Mục lục LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN .3 Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DÂY CHUYỀN ĐẾM VÀ ĐÓNG SẢN PHẨM HIỆN NAY Giới thiệu quy trình phổ biến nay: .6 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết đạt đề tài Chương 2:ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI Tổng quan PLC: 1.1 Khái niệm 1.2 Ưu điểm hệ thống sử dụng PLC: 1.3 Ứng dụng: 1.4 Cấu trúc nguyên lý hoạt động: 1.5 Đèn tín hiệu PLC : .9 1.6 Bộ nhớ PLC : .9 Tổng quan PLC S7-1200 10 2.1 Khái niệm chung PLC S7-1200 10 2.2 Phạm vi ứng dụng Simatic S7 1200: 12 2.3 Các chức bật PLC S7-1200 1211C AC/DC/RLY : 12 2.4 Sơ đồ đấu dây PLC CPU 1211 AC/DC/RLY : 13 Giới thiệu phần lập trình cho S7-1200 : 13 Chương 3:Tính tốn lựa chọn thiết bị cần có mơ hình 14 Băng tải: 14 1.1 Giới thiệu chung: .14 1.2 Ưu điểm băng tải .14 1.3 Cấu tạo chung băng tải 15 1.4 Các loại băng tải thường dùng công nghiệp 15 Rơ le trung gian: .17 1.1 Khái niệm: .17 1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc 17 Nút ấn .19 3.1 Khái niệm: .19 3.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc: 19 Động 20 4.1 Giới thiệu động chiều: 20 4.2 Cấu tạo động điện chiều: .20 4.3 Nguyên lý làm việc động điện chiều: 21 4.4 Tính tốn cơng suất động mơ hình 21 Cảm biến 24 5.1 Khái niệm chung 24 5.2 Một số ứng dụng Cảm biến .24 5.3 Cảm biến sử dụng mơ hình 24 Cơ cấu xylanh 26 6.1 Nguồn cung cấp khí nén 26 6.2 Van khí nén 27 6.3 Xylanh khí nén 29 6.4 Tính tốn lựa chọn xilanh cho mơ hình: 29 Chương Thiết kế mạch động lực mạch điều khiển 30 Sơ đồ khối hệ thống 31 Sơ đồ mạch điều khiển ứng dụng PLC 31 2.1 Bao gồm: 31 2.2 Chương trình điều khiển: 32 Thiết kế phần cứng: 33 Quy trình vận hành hệ thống: 33 Các đầu vào/ra: .33 Lưu đồ thuật toán: 35 Ưu nhược điểm hệ thống: 35 KẾT LUẬN 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DÂY CHUYỀN ĐẾM VÀ ĐÓNG SẢN PHẨM HIỆN NAY Giới thiệu quy trình phổ biến nay:  Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật người ngày đòi hỏi trình độ tự động hố phải phát triển để đáp ứng nhu cầu Tự động hố ngày phát triển rộng rãi lĩnh vực kinh tế, đời sống xã hội, ngành mũi nhọn cơng nghiệp Bởi vậy, trình độ tự động hoá quốc gia đánh giá kinh tế quốc gia Chính lẽ mà việc phát triển tự động hoá việc làm cần thiết Viêc tạo sản  phẩm tự động hố khơng cơng nghiệp mà đời sống người ngày phổ biến Hầu lĩnh vực thấy có tự động hố Với đề tài “ Xây dựng mơ hình dây chuyền đếm đóng sản phẩm vào hộp ” Như trình bày việc tạo hệ thống để thay sức lao động người thiết nghĩ vấn đề cần thiết Do  phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Một khâu tự động dây chuyền sản xuất tự động hóa số lượng sản phẩm sản xuất băng tải vận chuyển sử dụng hệ thống đếm số lượng sản phẩm đóng hộp Tuy nhiên doanh nghiệp vừa nhỏ việc tự động hóa hồn tồn chưa áp dụng khâu phân loại, đóng bao bì mà cịn sử dụng nhân cơng, nhiều cho suất thấp chưa đạt hiệu Bởi việc thiết kế thi cơng mơ hình sử dụng băng chuyền để đóng đếm sản phẩm gần gũi với thực tế, ngồi cịn mơ hình học tập nghiên cứu cho học sinh, sinh viên Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Lịch sử nhân loại chứng kiến cách mạng khoa học kỹ thuật gần cách mạng công nghệ thông tin Với trợ giúp máy tính hệ thống máytính, người nâng cao suất tự động hoá ngày hiệu Cùng với việc thiết kế hệ thống băng tải đóng gói sản phẩm dùng PLC S7- 1200 Đây đề tài có khối lượng cơng việc kết hợp bao gồm khí, điện lập trình điều khiển, địi hỏi xác cao ứng dụng nhiều lĩnh vực mang lại hiệu cao Trong trình thực đề tài thiết kế cần nghiên cứu tính tốn cho q trình làm việc mơ hình tốt nhất, ổn định nhất, cơng nhiều Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Trong sản xuất nói chung ngành cơng nghiệp nói riêng tự động hố đóng vai trị quan trọng nhằm tăng độ xác, tăng xuất tăng hiệu kinh tế kinh tế Trong can thiệp bàn tay người q trình sản xuất Và dây chuyền sản xuất, quy trình sản xuất cuối đếm đóng gói sản phẩm Quy trình thực bàn tay người, để thao tác với sản phẩm có khối lượng lớn việc thay máy móc thiết bị điều tất yếu để tăng suất, giảm bớt cơng việc nặng nhọc cho người Mục đích đề tài “Xây dựng mơ hình đếm đóng sản phấm vào hộp ” Mơ hình sử dụng cho mục đích dạy học, học tập nghiên cứu phịng thí nghiệm học sinh, sinh viên Đối tượng nghiên cứu đề tài “mơ hình dây chuyền băng tải đếm đóng sản phấm vào hộp” với kích thước thu nhỏ theo tỉ lệ 1/10 Phạm vi nghiên cứu: - Tìm hiều loại băng tải thường sử dụng thực tế - Tìm hiểu ứng dụng PLC điều khiển truyền động băng tải - Xây dựng mơ hình đếm đóng sản phẩm vào hộp Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích nghiên cứu tài liệu kết hợp với tìm kiếm thơng tin Kết đạt đề tài Đề tài sở quan trọng để giảng viên có điều kiện giới thiệu cách trực quan cho sinh viên nghiên cứu, tìm hiểu mơ hình dây chuyền sản xuất thực tế thực cách tự động hố Bên cạnh mơ hình đáp ứng yêu cầu đào tạo thực hành trường điều kiện thực tế thưa cho phép sinh viên thực tế sở sản xuất Đề tài tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn đồng nghiệp,  bạn sinh viên cơng việc q trình học tập Chương 2:ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI Tổng quan PLC: 1.1 Khái niệm PLC viết tắt tiếng Anh từ Programmable Logic Controller – Bộ điều khiển logic khả trình Nó cho phép thực linh hoạt giải pháp điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình, để thực hàng loạt kiện tùy theo yêu cầu trình sản xuất dễ dàng thay đổi nhiệm vụ cách thay đổi chương trình bên nhớ 1.2 Ưu điểm hệ thống sử dụng PLC: - Thích ứng với nhiều nhiệm vụ điều khiển khác - Khả thay đổi chương trình cách linh hoạt - Tiết kiệm khơng gian lắp đặt - Dễ dàng kiểm tra chỉnh sửa lỗi - Khả truyền thông mạnh để điều khiển giám sát từ xa - Không cần tiếp điểm… 1.3 Ứng dụng: PLC ngày sử dụng rộng rãi nhiều ngành khác như: - Điều khiển thang máy - Điều khiển quy trình sản xuất: Bia, xi măng, giấy, sữa, … - Các dây chuyền đóng gói bao bì, đóng thùng - Thiết bị sấy, khai thác - Hệ thống giữ xe, rửa xe tự động 1.4 Cấu trúc nguyên lý hoạt động: Cấu trúc  Tất PLC có thành phần nhớ chương trình RAM bên trong, vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC, module I/O Bên cạnh đó, số PLC hồn chỉnh cịn kèm theo đơn vị lập trình tay hay máy tính Hầu hết đơn vị lập trình đơn giản có đủ RAM để chứa đựng chương trinh dạng hồn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lập trình đơn vị sách tay, RAM thường loại CMOS có pin dự phịng, chương trình kiểm tra sẵn sang sử dụng truyền sang nhớ PLC Đối với PLC lớn thường lập trình máy tính nhằm hỗ trợ cho viết, đọc kiểm tra chương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458…   Nguyên lý hoạt động PLC : CPU điều khiển hoạt động bên PLC Bộ xử lý đọc kiểm tra chương trình chứa nhớ, sau thực lệnh chương trình, đóng hay ngắt đầu Các trạng thái ngõ phát tới thiết bị liên kết để thực thi toàn hoat động thực thi phụ thuộc vào chương trình điều khiển giữ nhớ Hệ thống bus tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song song: +Address bus:bus địa dùng để truyền địa tới module khác +Data bus:bus dùng để truyền liệu +Control bus:bus điều khiển dung để truyen tín hiệu định điều khiển đồng hoạt động PLC Hệ thống Bus làm nhiệm vụ trao đổi thông tin CPU, nhớ I/O Bên cạnh CPU cung cấp xung clock có tần số từ 1, Mhz Xung định tốc độ hoạt động PLC cung cấp yếu tố định thời, đồng hồ hệ thống 1.5 Đèn tín hiệu PLC : Có loại đèn báo hoạt động: Run/stop: đèn xanh/đèn vàng báo hiệu PLC hoạt động/dừng hoạt động  Error: đèn báo lỗi Maint: đèn báo ta buộc (Force) địa lên Có loại đèn thị: • Ix.x: trạng thái logic ngõ vào • Qx.x: trạng thái logic ngõ  Pt= ( 63.765 × 0.02 ) 1000  =0.013 (Kw) Hiệu suất hệ dẫn động: η =η Trong đó: η : Hiệu suất tồn máy η 1=khớp nối cứng    Vậy hiệu suất toàn máy η= η1=1    Pct = 0,013  =0.013 (Kw) =13(w) Tính tốn tốc độ động điện chiều Số vòng quay trục máy cơng tác: nlv= ( 60 × 1000 × v ) πD  (Vịng/phút) Trong đó: V = 0,02 m/s vận tốc băng tải D = 25mm đường kính lăn Ud: Tỉ số truyền bánh Ud = Uh: Tỉ số truyền hộp giảm tốc Uh = 2.5  Vậy tỉ số truyền hệ thống dẫn động U = Ud x Uh = x 2.5 = 2.5 Số vòng quay sơ động cơ: n= U.nlv = 2.5 x 15 = 38 (vòng/phút) Chọn động thõa mãn điều kiện Pđc > Pct; nđc ~ n  Chọn số vòng quay đồng động > 38 (vịng/phút) Vậy ta chọn chiều: 12v với tốc độ 40v/p có sẵn thị trường Động Cơ giảm tốc GA25 12V40RPM  Tốc độ (RPM):40  Điện áp cấp cho động hoạt động: 12 VDC - Tốc độ quay không tải: 40rpm - Đường kính trục: 6MM - Kích thước: 77 x 32 x 21.5MM Cảm biến 5.1Khái niệm chung  Cảm biến thiết bị dùng để cảm nhận, biến đổi đại lượng vật lý đại lượng tính chất điện cần đo thành đại lượng điện đo xử lý Các đại lượng cần đo (m) thường khơng có tính chất điện (như nhiệt độ, áp suất ) tác động lên cảm biến cho ta đặc trưng (s) mang tính chất điện (như điện tích, điện áp, dịng điện trở kháng) chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị đại lượng cần đo Đặc trưng (s) hàm đại lượng cần đo (m): S=F(m) (s) đại lượng đầu phản ứng cảm biến, (m) đại lượng đầu vào hay kích thích (có nguồn gốc đại lượng cần đo) Thơng qua đo đạc (s) cho phép nhận  biết gá trị (m) Phương trình cảm biến viết sau : Y = f(X) Trong X- đại lượng khơng điện cần đo Y- đại lượng điện sau chuyển đổi 5.2Một số ứng dụng Cảm biến - Điều khiển từ xa - Xác định vật cản - Xác định vị trí… 5.3 Cảm biến sử dụng mơ hình -Tên cảm biến: Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 -Thương hiệu: OMDHON -Mục đích: Nhận biết vị trí lon, dừng băng tải cảm biến phát lon đến vị trí khâu -Tính năng: Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh nhiễu sử dụng mắt nhận phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt Cảm biến chỉnh khoảng cách báo mong muốn thông qua biến trở, ngõ cảm biến dạng cực thu hở  nên cần thêm trở treo lên nguồn chân output sử dụng -Thông số kỹ thuật:  Nguồn điện cung cấp: ~ 36VDC Khoảng cách phát hiện: ~ 30cm Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở Dịng kích ngõ ra: 300mA.Ngõ dạng NPN cực thu hở giúp tùy biến điện áp ngõ ra, trở treo lên áp tạo thành điện áp ngõ nhiêu Chất liệu sản phẩm: nhựa.Có led hiển thị ngõ màu đỏ Kích thước: 1.8cm (D) x 7.0cm (L) Sơ đồ dây: Xanh dương: GND  Nâu: VCC supply Đen: Tín hiệu Cơ cấu xylanh 6.1 Nguồn cung cấp khí nén Khí nén tạo từ máy nén khí Một động điện lai máy nén, nén khí vàobình chứa Một máy nén khí điển hình bao gồm 12 phận sau: Bình chứa Van xả Van tay Bộ lọc Bộ điều chỉnh áp suất đồng hồ đo Ống góp Van an tồn Đồng hồ đo Rơ-le điều khiển 10 Động điện 11 Máy nén khí 12 Phin lọc 6.2 Van khí nén  Ngày nay, khí nén hệ thống khí nén mang lại thay đổi mạnh mẽ ngành sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp không nước ta nhiều nước giới Trong hệ thống ấy, khơng thể bỏ qua van khí nén-thiết bị cấu, có sức ảnh hưởng lớn Ngày nay, để đáp ứng nhu cầu ngày đa dạng khách, hãng kỹ thuật cung cấp nhiều loại van: van điều khiển cơ, van điện từ, van điều khiển khí Van có nhiều kiểu dáng kích thước khác tất thực chức đóng mở cửa van cung cấp khí nén để  phục vụ yêu cầu vận hành thiết bị: xi lanh, lọc, điều áp hay bình dầu…  Chức van khí nén Điều khiển hướng Điều khiển dịng chảy Van khí có điều chỉnh vít núm vặn Van khí cho chảy tự theo hướng định hạn chế việc chảy ngược lại  Phân loại Van khí nén điện từ hay gọi van đảo chiều khí nén chia thành loại sau: van khí nén 5/2, van khí nén 3/2, van khí nén 5/3, van khí nén 4/2… dựa số cửa số vị trí truyền động thân van - Van nén khí 2/2: + Hay cịn gọi van phân phối hai cổng Van lắp dùng cho hệ thống khí nén đơn giản + Van khí nén 2/2 có cấu tạo: thân coil điện Thân van 2/2 thiết kế có vị trí cửa khí: cửa khí vào cửa khí + Nguyên lý hoạt động: Ban đầu, cửa van trạng thái bị chặn đóng dịng khí nén khơng qua van Khi có điện cấp vào van, từ trường sinh tạo lực để tác động lên van, khí nén vào cửa cửa Khi ngắt điện,mọi hoạt động van trở trạng thái ban đầu cách nhanh chóng - Van khí nén 3/2 + Van điện từ khí nén 3/2 hay gọi solenoid vale 3/2 + Cấu tạo van 3/2 tương đối giống 2/2 có thân van coil điện Thân van có vị trí truyền động cửa: cửa cấp khí nén vào, cửa khí nén làm việc,cửa xả khí nén + Khi trạng thái bình thường, cửa khí bị chặn đóng, cửa khí số số thơng Khi dịng điện vào van, coil điện sinh từ trường tạo lực để tác động đến thân van làm đảo chiều Cửa khí van thông với cửa số 2, cửa số 3bị chặn lại dịng khí qua cửa van số 1, lên cửa qua van Khi ngắt điện,trong vòng 1-2s, van trở trạng thái ban đầu - Van khí nén 4/2 + Van đơn giản với thân van đầu điện Thân van có cửa khí vịtrí Các cửa là: cửa khí vào, cửa khí làm việc để kết nối cửa khí xi lanh, cửa khí xả + Khi cung cấp điện cho van, lực sinh từ trường tác động làm cửa khí vào số mở, khí nén đến cửa làm việc số Sau thực nhiệm vụ cửa làm việc số qua cửa xả.Mọi hoạt động van trở ban đầu ngắt kết nối điện tácdụng lực van 4/2 - Van khí nén 5/2 + Van điện từ khí nén 5/2 phân chia thành loại là: Van 5/2 đầuđiện, van 5/2 hai đầu điện Dù loại kết cấu van bao gồm: thân van,đầu điện trục nối Tuy nhiên thân van có cửa khí: cửa đưa khí vào, cửa khí xả, cửa khí làm việc kết nối với cửa khí xi lanh vị trí truyền động + Ở trạng thái bình thường có nghĩa khí nén khơng qua van, cửa thông cửa số 2, cửa số đóng, cửa thơng với cửa số Khi cấp nguồn điện 12v, 24vhoặc 110v, 220v cửa thông với cửa số 4, cửa số thông với cửa số 3, cửa số bị đóng, khí qua van đến xi lanh Với loại van 5/2 đầu điện, ta cấpđiện van đảo chiều, ngưng cấp van nguyên trạng thái ban đầu Với loại van điện từ khí nén 5/2 có hai đầu điện ta cấp điện đầu, tyxi lanh Nếu cấp điện đầu số 2, ty xi lanh khí rút nhanh chóng - Van khí nén 5/3 + Tương tự với van 5/2, van khí 5/3 có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ với thân đầu điện Tuy nhiên, van có vị trí cửa: cửa khí vào, cửa làm việc 2cửa xả Van khí nén 5/3 đánh giá thiết bị phù hợp để điều khiển xi lanh đơn,xi lanh kép loại động khí nén khác + Ở trạng thái bình thường, tất cửa van 5/3 đóng Khi cung cấpđiện cửa thông với cửa 4, cửa thông với cửa cửa xả bị chặn Để điều khiển van khí nén 5/3 vận hành tự động nhằm tiết kiệm thời gian nhân công đảm  bảo tuần suất làm việc cao, khách hàng sử dụng timer hẹn đóng ngắt điện cảm biến xi lanh lắp thân xi lanh Với khả cung cấp lượng khí nén xác, kiểm sốt hướng khí chặt chẽ, van khí nén đượctin tưởng lắp đặt hệ thống lò hơi, hệ dây chuyền đóng gói, máy in ấn, sảnxuất nồi hơi, máy siết ốc, hệ thống điều hòa, hệ thống vệ sinh, máy nén khí… 6.3 Xylanh khí nén  Khái niệm: Xylanh phần tử quan trọng hệ thống chuyển động thẳng Van điều khiển xylanh biến lượng tích lũy thành chuyển động tịnh tiến  Về chia xylanh thành loại: - Xylanh tác động đơn (Single acting cylinder) sử dụng hệ thống yêu cầu lực nhỏ khoảng dịch chuyển ngắn - Xylanh tác động kép (Double acting cylinder) xy-lanh tác động kép thực chất xy-lanh tác động đơn, trongđó lị xo hồi thay cửa vào khí nén  Ngồi ra, cịn có xylanh tác động kép có vịng đệm, xylanh nối đơi, xylanh có cần piston phía, xylanh moment, xylanh xung động, xylanh nhiều vị trí xylanhkhơng có cần piston 6.4 Tính tốn lựa chọn xilanh cho mơ hình: Ta có: F ≥ Fmsmax Trong đó:F lực đẩy xilanh Fmsmax lực ma sát lớn bề mặt sản phẩm băng chuyển Fmsmax = k.N Với k hệ số ma sát bề mặt sản phẩm băng chuyền.Chọn k=0,8 N  phản lực băng truyền với sản phẩm N = (N)    Fmsmax = 0,8 x = (N) F ≥ Fmsmax  P x A ≥  P x π ×d ≥4 Chọn P = 8150 (N/ m2) D ≥ 2,5 (cm) Băng tải có chiều rộng 75 mm.Vậy ta chọn xilanh có đường kính 25mm có hành trình 75mm Xi lanh khí Mini MI 25 mm Airtac – MI-25X75 Mô tả sản phẩm: Xi lanh Mini Đường kính: 25 mm Hành trình: 75 mm Áp suất hoạt động: 0.1 – 1.0 Mpa Vận tốc: 30 – 800 mm/s Kích thước cổng: G1/8 Chương Thiết kế mạch động lực mạch điều khiển Yêu cầu: - Sơ đồ điều khiển đảm bảo đủ q trình cơng nghệ - Đơn giản, tin cậy, đầy đủ đầu vào – - Đảm bảo thứ tự điểu khiển Trong mạch điều khiển sử dụng điều khiển logic lập trình PLC S7-1200 để điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm PLC ứng dụng nhiều công nghiệp sản xuất, có độ tự động hóa cao: - Khơng nhiều thời gian lắp đặt - Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển - Độ tin cậy cao - Dễ dàng bảo dưỡng, sửa chữa Sơ đồ khối hệ thống Khối xử lý trung tâm PLC Là điều khiển logic lập trình PLC S7-1200 hãng SIEMENS Có vai trị quan trọng tồn hệ thống, có nhiệm vụ điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền PLC giao tiếp hai chiều với khối vào khối điều khiển Đồng thời PLC giao tiếp chiều với cấu chấp hành để điều khiển động thực lệnh chương trình điều khiển Khối máy tính điều khiển Có chức cài đặt, sửa chữa chương trình PLC Việc giao tiếp PLC với máy tính thực qua cổng COM Khối cấu chấp hành Gồm động thực truyền động băng tải để di chuyển sản phẩm hộp Sơ đồ mạch điều khiển ứng dụng PLC 2.1 Bao gồm: - Nguồn điện 24V: cung cấp điện cho động - Nguồn điện pha 220V/50Hz: cấp nguồn cho PLC S7- 1200 - Bộ PLC S7- 1200: điều khiển cấp nguồn cho cuộn hút rơle trung gian - Mạch nguồn 24V/DC: chỉnh lưu thành điện áp chiều cấp cho PLC S71200 cấp nguồn cho rơle trung gian - nút nhấn: Start dùng để khởi động động cơ, cho hệ thống bắt đầu hoạt động Stop dùng để dừng động - rơle trung gian: chuyển tín hiệu từ PLC S7-1200 tới contactor K1 K2 - cảm biến để nhận tín hiệu chuyển PLC S7-1200 - xilanh khí nén để đẩy sản phẩm 2.2 Chương trình điều khiển: Thiết kế phần cứng: Quy trình vận hành hệ thống: Yêu cầu công nghệ Khi nhấn nút khởi động Start băng tải BT2 mang hộp đựng sản  phẩm di chuyển Cảm biến phát có mặt hộp đựng sản phẩm, băng tải BT2 dừng lại Băng tải BT1 dịch chuyển xilanh bắt đầu đẩy sản phẩm vào BT1, sản phẩm di chuyển vào hộp đựng, số lượng sản phẩm đếm cảm biến quang S1 đếm sản phẩm băng tải BT1 dừng Tiếp tục BT2 dịch chuyển để đóng gói hộp Bộ đếm Reset hoạt động lặp lại nút nhấn dừng Stop nhấn Các đầu vào/ra: STT Địa I0.0 I0.1 I0.2 Các đầu vào Kí hiệu Chức Start Khởi động băng chuyền Stop Dừng hệ thống băng chuyền Cảm biến Dừng hộp băng chuyền I0.3 Q0.0 Q0.1 Q0.3 Cảm biến Đếm sản phẩm băng chuyền Các đầu Băng tải Động băng tải Băng tải Động băng tải Xilanh Đẩy sản phẩm vào Lưu đồ thuật toán: Ưu nhược điểm hệ thống:   Ưu điểm: + Mơ hình đơn giản hiệu Áp dụng thực tế + Sử dụng đẩy sản phẩm tự động để tăng tốc độ sản xuất + Độ tin cậy tính quán để đảm bảo độ xác đồng + Có thể hạn chế sức lao động người    Nhược điểm: + Chỉ sử dụng cho vật có kích thước nhỏ + Cịn hạn chế độ đồng mơ hình KẾT LUẬN Sau thời gian thực “ Xây dựng mô hình dây chuyền đếm đóng sản phẩm vào hộp” mơ hình học tập nghiên cứu sinh viên, đến tác giả hồn thành mơ hình Nội dung đề tài bao gồm: Phần kiến thức: Tìm hiểu hệ thống băng tải Tìm hiểu điều khiển lập trình PLC S7-1200 Tìm hiểu quy trình cơng nghệ băng chuyền đóng đếm sản phẩm Tìm hiểu cảm biến quang Phần thiết kế thi cơng: Viết chương trình điều khiển Thi cơng chạy thử mơ hình thực tế Trong q trình thực xây dựng mơ hình khơng tránh khỏi sai sót mong đề tài tiếp tục nghiên cứu khắc phục mặt hạn chế đề tài, để tạo mơ hình học tập hữu ích phục vụ cho việc học tập nghiên cứu học sinh sinh viên TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Thúc Minh , Khí cụ điện, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội Lê Thành Bắc (2001), Giáo trình thiết bị điện, Nhà xuất Khoa Hoc Kỹ Thuật 3.GS TSKH Thân Ngọc Hồn (1999),  Máy điện, Nhà xuất Giao Thơng Vận Tải 4.Hồng Minh Cơng, Giáo trình cảm biến, Nhà xuất Xây Dựng Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh (1997), Tự động hoá Simatic S7–200  Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Giáo trình tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí – 123.Doc 7.Giáo trình điều khiển lập trình PLC nâng cao - tailieu.vn