Đề tài thiết kế hệ thống gấp hộp bìa cứng sử dụng PLC S71200.......................................................................................
MỤC LỤC Chương 1: Giới thiệu đề tài 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài .2 1.3 Yêu cầu thiết kế đề tài Chương 2: Phân tích hệ thống 2.1 Nguyên lý làm việc: 2.2 Đầu vào, địa vật lí hệ thống 2.3 Đầu hệ thống CHƯƠNG 3: Lập trình điều khiển 3.1 Biểu đồ chức điều khiển-Grafcet: .5 3.2 Phân tích lựa chọn PLC, sơ đồ nối dây 3.2.1 Phân tích lựa chọn PLC: .6 3.2.2 Sơ đồ nối dây : 12 3.3 Sơ đồ lập trình LAD: 13 3.3.1 Sơ đồ lập trình LAD chế độ tự động .13 3.3.2 Sơ đồ lập trình LAD chế độ điều khiển tay 17 CHƯƠNG 4: Mô kết luận .22 4.1 Mô HMI: 22 4.2 Mô LAD: 22 4.3 Kết luận .25 Tài liệu tham khảo: 25 Chương 1: Giới thiệu đề tài 1.1 Lý chọn đề tài Hệ thống gấp hộp bìa cứng hệ thống cần thiết lĩnh vực sản xuất, thương mại đến đời sống người Để đóng gói nhiều sản phẩm ta tốn nhiều tiền bạc, sức lực thời gian để làm việc Vì ta cần hệ thống giảm bớt tài nguyên cách sử dụng hệ thống gấp hộp bìa cứng giúp tiết kiệm tiền bạc thuê nhân công, sức lức thời gian để đạt xuất cao hiệu Xuất phát từ nhu cầu thực tế Em chọn đề tài : “ Thiết kế hệ thống gấp hộp bìa cứng ” để giải tốn đóng gói sản phẩm theo thuận tiện nhất, đồng thời em áp dụng kiến thức học đề tài Đây hội để em tìm hiểu thêm kiến thức mới, rèn luyện tính độc lập, tự chủ giải toán lớn tinh thần làm việc 1.2 Mục tiêu đề tài Hiểu rõ đặc điểm, tính cấu trúc hệ thống gấp hộp bìa cứng Đưa tính hiển thị, hệ cảnh báo tải để đạt mục tiêu thực tế : - Giải vấn đề đóng gói sản phẩm Tích hợp thiết bị phần cứng Phù hợp nhiều trường hợp, Có thể kết nối với hệ thống khác để làm nhiều công việc phức tạp 1.3 Yêu cầu thiết kế đề tài Sau khởi động, động băng chuyền chạy cảm biến quang phát hộp trạm Khi hộp tới trạm, băng chuyền dừng trạm đóng gói dán hộp Hệ thống có hai pit-tơng khí nén (FRONT BACK) dùng để đẩy hai mảnh gấp xuống Khâu bơm keo dán tích cực giây, sau hai pit-tơng (LEFT RIGHT) giãn đẩy hai mảnh gấp xuống Sau khoảng thời gian giây, pit-tông nén lại, động băng chuyền hoạt động Hộp gấp di chuyển ngoài, băng chuyền hoạt động trạm làm việc với hộp khác Quá trình tiếp tục Giả thiết hộp có khe hở để cảm biến quang có khả phát trạng thái trạm có khơng có hộp Các pit-tơng xilanh khí nén điều khiển đầu Khi đầu tích cực, pit-tơng giãn trạng thái giãn tối đa Khi đầu khơng tích cực, pit-tơng nén lại Mỗi pit-tơng có khóa giới hạn phát trạng thái giãn tối đa Khi nén khơng có khóa giới hạn để phát trạng thái nén tối đa Giả thiết sau khoảng thời gian điều khiển nén giây, pit-tông đạt trạng thái nén tối đa Khi khởi động lần đầu tiên, khơng có hộp trạm, hệ thống hoạt động cảm biến quang phát hộp Khi hệ thống hoạt động, nút start tác dụng Khi nhấn nút stop (khơng tích cực), hệ thống tạm dừng băng chuyền hoạt động Hệ thống không dừng lại gấp hộp phun keo Nếu hệ thống tạm dừng, nhấn nút start, hệ thống tiếp tục làm việc trạng thái trước Khi nhấn nút RESET_PB (tích cực), hệ thống khởi tạo lại Khi nhấn nút RESET_PB hệ thống khơng có hộp gấp trạm Nếu hệ thống hoạt động, nút bấm RESET khơng có tác dụng Nút RESET có tác dụng hệ thống tạm dừng Chương 2: Phân tích hệ thống 2.1 Nguyên lý làm việc: - Hệ thống khởi động, hệ thống hoạt động cảm biến quang PE1 phát hộp băng chuyền dừng hệ thống tiến hành đóng hộp xi lanh trước sau giãn đẩy mảnh hộp gấp xuống sau hệ thống bơm keo dán vịng 1s hai xi lanh trái phải giãn đẩy mảnh hộp lại xuống sau 5s xi lanh trái phải thu băng chuyền hoạt động trạm làm việc với hộp khác 2.2 Đầu vào, địa vật lí hệ thống Bao gồm : - START_PB: Nút khởi động - STOP_PB: Nút dừng - RESET_PB: Nút khởi tạo - PE1: Cảm biến quang - FRONT_ELS: Khóa giới hạn giãn tối đa pittong trước - BACK_ELS : Khóa giới hạn giãn tối đa pittong sau - RIGHT_ELS: Khóa giới hạn giãn tối đa pittong phải - LEFT_ELS: Khóa giới hạn giãn tối đa pittong trái - MANUAL: Điều khiển chế độ tay - AUTO: Điều khiển hệ thống chế độ tự động - MANUAL_CONV MOTOR: Điều khiển động dừng chế độ tay - MANUAL_FRONT, BACK EXT: Điều khiển xi lanh trước sau giãn tay - MANUAL_LEFT, RIGHT EXT: Điều khiển xi lanh trái, phải giãn tay - MANUAL_GLUE SPRAY: Điều khiển phun keo tay Địa vật lí đầu vào hệ thống START_PB: I4.0 STOP_PB: I4.1 RESET_PB: I4.2 PE1: I4.3 FRONT_ELS: I4.4 BACK_ELS: I4.5 RIGHT_ELS: I4.6 LEFT_ELS: MANUAL: I4.7 I0.3 AUTO: I0.4 MANUAL_CONV MOTOR: I2.0 MANUAL_FRONT, BACK EXT: I2.1 MANUAL_GLUE SPRAY: I2.2 MANUAL_LEFT, RIGHT EXT: I2.3 2.3 Đầu hệ thống Bao gồm: - CONV_MOTOR: Điều khiển động băng chuyền GLUE_SPRAY: Điều khiển khâu phun keo FRONT_EXT: Điều khiển pittong trước giãn BACK_EXT: Điều khiển pittong sau giãn RIGHT_EXT: Điều khiển pittong phải giãn LEFT_EXT: Điều khiển pittong trái giãn Địa vật lí đầu hệ thống CONV_MOTOR: Q8.0 GLUE_SPRAY: Q8.1 FRONT_EXT: Q8.2 BACK_EXT: Q8.3 RIGHT_EXT: Q8.4 LEFT_EXT: Q9.5 CHƯƠNG 3: Lập trình điều khiển 3.1 Biểu đồ chức điều khiển-Grafcet: Khởi tạo RUN Băng chuyền chạy CONV_MOTOR PE1 Băng chuyền dừng CONV_MOTOR Pittong khí nén FRONT ,BACK làm việc FRONT_EXT BACK_EXT FRONT_ELS, BACK-ELS GLUE_SPRAY Bơm keo Tg1=1s LEFT_EXT Pittong khí nén LEFT ,RIGHT làm việc RIGHT_EXT LEFT_ELS, RIGHT_ELS Pittong LEFT, RIGHT nén lại Tính Tg2 Tg2=5s RESET 3.2 Phân tích lựa chọn 3.2.1 Phân tích lựa chọn PLC: I Giới thiệu PLC S7-1200: PLC, sơ đồ nối dây – S7-1200 đời năm 2009 dùng để thay dần cho S7-200 So với S7-200 S7-1200 có tính trội – S7-1200 thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, tập lệnh mạnh giúp giải pháp hoàn hảo cho ứng dụng sử dụng với S7-1200 – S7-1200 cung cấp cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet TCP/IP Ứng dụng công nghiệp dân dụng như: – Hệ thống băng tải – Điều khiển đèn chiếu sáng – Điều khiển bơm cao áp – Máy đóng gói II CPU S7-1200 Các thành phần PLC S7-1200 bao gồm: – điều khiển nhỏ gọn với phân loại phiên khác giống điều khiển AC, RELAY DC phạm vi rộng – mạch tương tự số mở rộng ngõ vào/ra trực tiếp CPU làm giảm chi phí sản phẩm – 13 module tín hiệu số tương tự khác bao gồm (module SM SB) – module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP – Bổ sung cổng Ethernet – Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC điện áp 24 VDC Đặc tính kĩ thuật PLC S7-1200 III Các module mở rộng PLC S7-1200 mở rộng module tín hiệu module gắn để mở rộng chức CPU Ngồi ra, cài đặt thêm module truyền thông để hỗ trợ giao thức truyền thông khác Khả mở rộng loại CPU tùy thuộc vào đặc tính, thơng số quy định nhà sản xuất S7-1200 có loại module mở rộng sau: 10 3.2.2 Sơ đồ nối dây : Nối đầu vào: Nguồn AC 220V, nguồn DC 24V Loại Rly có cấu trúc module re dạng Relay nên nguồn đầu xoay chiều Nối đầu ra: 13 3.3 Sơ đồ lập trình LAD: 3.3.1 Sơ đồ lập trình LAD chế độ tự động Network 1: Điều khiển hệ thống Network 2: Cảm biến PE1 phát vật băng tải dừng 14 Network 3: Xi lanh trước, sau giãn Network 4: Khâu phun keo hoạt động tích cực 1s 15 Network 5: Xi lanh trái, phải giãn Sau 5s xi lanh trái, phải nén lại băng chuyền hoạt động trở lại 16 Network 6: Nút reset hệ thống khởi tạo lại 17 3.3.2 Sơ đồ lập trình LAD chế độ điều khiển tay: Network 1: Điều khiển hệ thống Network 2: Cảm biến PE1 phát hiên vật băng chuyền dừng hoạt động 18 Network 3: Xi lanh trước, sau giãn Network 4: Khâu phun keo tích cực 1s 19 Network Xi lanh trái, phải giãn sau 5s xi lanh nén lại băng chuyền hoạt động trở lại Network 6: Điều khiển băng chuyền dừng chế độ Manual 20