Hiện nay đất nước ta đang tiến hành quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa để bắt kịp với sự phát triển của toàn cầu . Trong đó ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng cho sự phát triển của đất nước. Sơn hiện nay đang là một loại vật liệu được sử dụng rộng rãi triên thế giới từ trong công nghiệp đến xây dựng Cùng với việc công nghệ phát triển một cách vũ bão như hiện nay yêu cầu cua người dùng không chỉ dừng lại ở việc chất lượng đảm bảo mà còn phải có mẫu mã đẹp. Việc một sản phẩm có công nghệ tiên tiến kèm theo có một vẻ ngoài đẹp ưa nhìn thì sẽ để lại nhiều thiện cảm cho người mua . Biết được những nhu cầu của người mua nên các công ty đã chú trọng phát triển công nghệ trộn sơn song song với những sản phẩm công nghệ mà họ tạo ra. Công nghệ trộn sơn thì có rất nhiều loại giá thành cũng khác nhau vấn đề đặt ra ở đây là tạo ra một hệ thống trạm trộn sơn giá thành tầm trung nhưng vẫn đáp ứng được có thể tạo ra đầy đủ số màu sơn tối đa nhất. Xuất phát từ những nhu cầu thực tế và những ham muốn hiểu biết về lĩnh vực này nhóm em đã tiến hành thi công một mô hình thu nhỏ ” điều khiển và giám sát mô hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng s71200
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ NGUYỄN QUỐC VIỆT ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG DÙNG PLC S7-1200 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG Đà Nẵng, 6/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG DÙNG PLC S7-1200” GVHD : Ths Nguyễn Phạm Công Đức SINH VIÊN: Nguyễn Quốc Việt LỚP : K24 EDT2 MSV : 24211702612 Đà Nẵng, 6/2023 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Công Đức CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn Họ tên Học hàm, học vị : : Nguyễn Phạm Công Đức Thạc sĩ Cơ quan công tác : Trường Đại học Duy Tân Điều khiển giám sát Nội dung hướng dẫn : mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S7-1200 Đồ án tốt nghiệp giao ngày 10 tháng năm 2023 Yêu cầu phải hoàn thành trước ngày tháng năm 2023 Nhận nhiệm vụ ĐATN Sinh viên Đã giao nhiệm vụ ĐATN Cán hướng dẫn ĐATN Nguyễn Quốc Việt ThS Nguyễn Phạm Công Đức SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Công Đức NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: THS NGUYỄN PHẠM CÔNG ĐỨC Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Việt Msv: 24211702612 Tên đề tài: “Điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S7-1200” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - PLC S7-1200, động cơ, cảm biến hồng ngoại - Trần Văn Hiếu, “Tự Động Hóa PLC S7 – 1200 Với TIA Portal”, năm 2019, nhà xuất khoa học kỹ thuật Nội dung đồ án: Chương 1: Tổng quan hệ thống trạm trộn sơn tự động Chương 2: Giới thiệu PLC S7-1200 phần mềm TIA Portal Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình trạm trộn sơn tự động Chương 4: Chương trình điều khiển giám sát hệ thống Chương 5: Đánh giá kết thực đề tài HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Các sản phẩm dự kiến - Mơ hình hệ thống điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng s7-1200 - Báo cáo thuyết minh đề tài - Chương trình điều khiển hệ thống TIA Portal Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023 Người hướng dẫn ThS Nguyễn Phạm Công Đức SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Công Đức LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Điều khiển giám sát mơ hình hệ thống trạm trộn sơn tự động dùng PLC S7-1200” cơng trình nghiên cứu thân Những phần có sử dụng tài liệu tham khảo có đề tài liệt kê nêu rõ phần tài liệu tham khảo Đồng thời số liệu hay kết trình bày đề tài mang tính chất trung thực, không chép, đạo nhái Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm chịu tất kỷ luật môn nhà trường đề Tác giả Đề tài Nguyễn Quốc Việt SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Công Đức LỜI CẢM ƠN Xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Phạm Công Đức hướng dẫn tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô thuộc Khoa Điện-Điện Tử tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin cảm ơn đến ba mẹ, người hỗ trợ cho em lẫn tinh thần vật chất để em có phấn đấu nỗ lực suốt quãng đường đại học Em xin chân thành cảm ơn ! SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Công Đức MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG 1.1.1 Tổng quan sơn 1.1.2 Công nghệ sản xuất sơn 1.1.3 Quy luật pha màu sơn 1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 13 1.3 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 14 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM TIA PORTAL 15 2.1 TỔNG QUAN VỀ PLC S7-1200 15 2.2 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 16 2.2.1 Khái niệm PLC S7-1200 16 2.2.2 Các dịng PLC-1200 17 2.2.3 Cấu tạo điều khiển Siemens CPU S7-1200 17 2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TIA PORTAL 17 2.3.1 Tổng quan TIA Portal 17 2.3.2 Làm việc với TIA Portal V16 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG 25 3.1 YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG 25 3.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 26 3.2.1 Sơ đồ khối 26 3.2.2 Lựa chọn thiết bị 27 3.2.2.1 Cảm biến vật thể hồng ngoại PNP E3F-DS30P1 ( 6-36V) 27 3.2.2.2 Van điện từ nước UNI-D UW15 28 3.2.2.3 3.2.2.4 3.2.2.5 3.2.2.6 3.2.2.7 Van điện từ Airtac 4V210-08 (Van 5/2) 28 Xy lanh kép SMC CXSM10-15-Y59BL 28 Xylanh tròn MAL 16 hành trình 75,100,150 29 Van điện từ khí nén mini DC24V chiều 29 Cảm biến từ LJ18A3-8-Z/BX NPN 29 3.2.2.8 Động giảm tốc YGF4632-370CH-143 30 3.2.3 Sơ đồ đấu nối 31 3.2.2.9 Sơ đồ mạch động lực 31 SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Cơng Đức 3.3 THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG 33 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG TRẠM TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG 35 4.1 BẢNG PHÂN CÔNG ĐẦU VÀO ĐẦU RA 35 4.2 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 36 4.2.1 Chương trình 36 4.3 THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRÊN WINCC 40 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 48 5.1 KẾ HOẠCH KIỂM THỬ 48 5.2 TIẾN HÀNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG 48 5.3 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG 53 5.4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 53 5.5 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 53 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Công Đức DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật 31 Bảng 4.1 Phân công đầu vào 35 Bảng 4.2 Bảng phân công biến int 35 Bảng 4.3 Bảng phân công đầu 36 SVTH: Nguyễn Quốc Việt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Nguyễn Phạm Cơng Đức DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh sơn Hình 1.2 Quy trình sản xuất sơn Hình 1.3 Nhà máy sản xuất sơn ICI Dulux, KCN Mỹ Phước2,Bình Dương Hình 1.4 Nhà máy sơn KOTPAINT Long an Hình 1.5 Máy pha màu tự động KOTPAINT(giá khoảng 110 triệu) Hình 1.6 Thang màu sắc cầu vồng Hình 1.7 Thang màu vơ sắc Hình 1.8 So sánh tương quan quang độ cường độ hai màu Hình 1.9 Quy luật cộng màu hệ màu RGB Hình 1.10 Quy luật trừ màu hệ màu CMYK Hình 1.11 Sự khác biệt kết hợp màu sơn ánh sáng (vàng+lam) 10 Hình 1.12 Sự khác biệt kết hợp màu sơn ánh sáng (lam+đỏ) 10 Hình 1.13 Sự khác biệt kết hợp màu sơn ánh sáng (đỏ+lu ̣c) 10 Hình 1.14 Nguyên tắc pha trừ màu với màu sơ cấp RYB 11 Hình 1.15 Ba màu bản bánh xe màu 11 Hình 1.16 Ví dụ màu thứ cấp 12 Hình 1.17 Ví du ̣ về các màu trung gian 12 Hình 2.1 Ứng dụng PLC 15 Hình 2.2 Hình ảnh PLC S7-1200 16 Hình 2.3 Cấu tạo PLC-1200 17 Hình 2.4 Giao diện ban đầu TIA Portal V16 18 Hình 2.5 Add CPU 19 Hình 2.6 Giao diện cấu hình PLC S7-1200 19 Hình 2.7 Thiết lập địa IP cho PLC 20 Hình 2.8 Các địa I/O CPU sử dụng 20 Hình 2.9 Giao diện lập trình 21 Hình 2.10 Nạp chương trình cho PLC_1 21 Hình 2.11 Nạp chương trình cho PLC_1 22 Hình 2.12 Nạp chương trình cho PLC_2 22 Hình 2.13 Nạp chương trình cho PLC_3 23 Hình 2.14 Nạp chương trình cho PLC_4 23 Hình 2.15 Nạp chương trình cho PLC_5 24 Hình 2.16 Xem chương trình chạy máy tính 24 Hình 3.1 u cầu cơng nghệ 26 Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống 26 Hình 3.3 Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 27 Hình 3.4 Van điện từ nước UNI-D UW15 28 Hình 3.5 Van điện từ Airtac 4V210-08 (Van 5/2) 28 Hình 3.6.Xy lanh kép SMC CXSM10-15-Y59BL 28 SVTH: Nguyễn Quốc Việt