Thiết kế, chế tạo mô hình điều khiển và giám sát phân tán cho hệ thống dây chuyền rót, đóng nắp chai và dán nhãn sử dụng plc s7 1200

Họ và tên sinh viên: Đinh Thiên Nhật Anh ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT PHÂN TÁN CHO HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHIÉT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI VÀ DÁN NHÃN SỬ DỤNG PLC S7-1200 2023 KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT PHÂN TÁN CHO HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI VÀ DÁN NHÃN SỬ DỤNG PLC S7-1200 Người hướng dẫn: ThS Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực hiện: Đinh Thiên Nhật Anh Mã sinh viên: 1911505510101 Lớp: 19TDH1 Đà Nẵng, 01/2023 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT PHÂN TÁN CHO HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI VÀ DÁN NHÃN SỬ DỤNG PLC S7-1200 Người hướng dẫn: ThS Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực hiện: Đinh Thiên Nhật Anh Mã sinh viên: 1911505510101 Lớp: 19TDH1 Đà Nẵng, 01/2023 NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN i NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN ii TÓM TẮT Tên đề tài: “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT PHÂN TÁN CHO HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI VÀ DÁN NHÃN SỬ DỤNG PLC S7-1200” Sinh viên thực hiện: Đinh Thiên Nhật Anh : Nguyễn Ngọc Dũng Mã sinh viên: 1911505510101 Lớp: 19TDH1 : 1911505510110 : 19TDH1 Đồ án này sẽ tìm hiểu, thiết kế hệ thống và chế tạo mô hình dây chuyền chiết rót, đóng nắp chai và dán nhãn sử dụng PLC S7-1200, hệ thống được ứng dụng kỹ thuật điều khiển phân tán sử dụng 3 PLC S7-1200 Mô hình trong đề tài sử dụng 3 PLC S7-1200 được mô phỏng một cách tương tự và sát với thực tế trong công nghiệp, trong đó có 1 PLC điều khiển trung tâm và 2 PLC còn lại điều khiển các dây chuyền nhỏ trong hệ thống Kết cấu và một số khâu của hệ thống được nhóm thiết kế với những gì hiểu biết cũng như sẵn có để đáp ứng được mô phỏng ý tưởng… Nội dung của đề tài: Chương 1: Tổng quan về hệ thống dây chuyền chiết rót, đóng nắp và dán nhãn Chương 1 đã tìm hiểu tổng quan về hệ thống dây chuyền chiết rót, đóng nắp chai và dán nhãn, nguyên lý hoạt động, các công nghệ trên hệ thống cũng như đưa ra phương án thiết cho đề tài Chương 2: Giới thiệu về PLC S7-1200 và phần mềm TIA Portal Chương 2 đã tìm hiểu lý thuyết về PLC S7-1200, phần mềm lập trình TIA Portal và giới thiệu phương thức truyền thông được sử dụng cho đề tài Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình hệ thống Chương 3 đưa ra quy trình công nghệ cho hệ thống, sơ đồ khối và các sơ đồ đấu nối dây cho hệ thống Chương 4: Chương trình điều khiển và giám sát hệ thống iii Chương 4 đưa ra bảng phân công địa chỉ đầu vào ra, các giản đồ thời gian, các lưu đồ thuật toán, chương trình điều khiển và thiết kế màn hình điều khiển trên WinCC Kết quả đạt được của đề tài: Trong đề tài này, nhóm đã thiết kế được mô hình chiết rót, đóng nắp và dán nhãn đạt được kết quả như sau:  Thiết kế thành công mô hình chiết rót, đóng nắp và dán nhãn bằng phương pháp điều khiển phân tán bằng 3 PLC, trong đó 2 PLC điều khiển 2 dây chuyền, 1 PLC trung tâm điều khiển và giám sát thông qua kết nối Ethernet  Đã lập trình cho 2 PLC khu vực và 1 PLC trung tâm thực hiện đúng các chức năng của hệ thống trong quy trình công nghệ đã đề ra  Trong mô hình đề tài đã thực hiện được kết nối 3 PLC theo chuẩn truyền thông công nghiệp Profinet Việc kết nối giữa các PLC trong mô hình hoạt động tốt  Thiết kế thành công giám sát hệ thống dây chuyền chiết rót, đóng nắp và dán nhãn bằng kỹ thuật điều khiển phân tán sử dụng các PLC S7-1200 và WinCC để giúp người giám sát theo dõi được số lượng chai thành phẩm iv TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : ThS Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực hiện : Đinh Thiên Nhật Anh Mã SV: 1911505510101 : Nguyễn Ngọc Dũng Mã SV: 1911505510110 1 Tên đề tài: “ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT PHÂN TÁN CHO HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI VÀ DÁN NHÃN SỬ DỤNG PLC S7-1200” 2 Các số liệu, tài liệu ban đầu: - PLC S7-1200, động cơ, cảm biến, xy-lanh,… - Sách “Tự động hoá PLC S7-1200 với TIA Portal” – tái bản 2019, Trần Văn Hiếu - Bài giảng “Mạng truyền thông công nghiệp và hệ SCADA”, Đỗ Văn Cần 3 Nội dung chính của đồ án: Chương 1: Tổng quan về hệ thống dây chuyền chiết rót, đóng nắp và dán nhãn Chương 2: Giới thiệu về PLC S7-1200 và phần mềm TIA Portal Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình hệ thống Chương 4: Chương trình điều khiển và giám sát hệ thống ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 4 Các sản phẩm dự kiến: - Mô hình hệ thống - Báo cáo thuyết minh đề tài - Chương trình điều khiển hệ thống trên TIA Portal và WinCC 5 Ngày giao đồ án: 02/01/2023 6 Ngày nộp đồ án: 02/05/2023 Đà Nẵng, ngày 02 tháng 01 năm 2023 Trưởng bộ môn Người hướng dẫn ThS Phan Thị Thanh Vân v LỜI NÓI ĐẦU Trong sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế xã hội cùng đất nước, ngành tự động hoá đã và đang đóng góp phần không nhỏ đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước Ngày nay khi sự phát triển đang tăng dần một cách nhanh chóng của các lĩnh vực, đặc biệt là công nghiệp đòi hỏi nhu cầu tự động hóa trong sản xuất là rất lớn Các dây chuyền sản xuất tự động không ngừng phát triển mở rộng về qui mô cũng như phức tạp Hiện nay, hiện nay việc đưa tự động hóa trong sản xuất của các công ty, xí nghiệp trong công nghiệp đang được ưu tiên và là lựa chọn hàng đầu của các doanh nghiệp Tự động hóa trong quá trình sản xuất giúp hạn chế việc sử dụng nhân công trong sản xuất mà thay vào đó là các hệ thống máy móc tự động và hiện đại giúp giảm sự phụ thuộc của con người và đặt biệt là mang lại sự chính xác cao, cũng như hạn chế rủi ro trong các công việc nguy hiểm sử dụng con người hiện nay Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, việc chế tạo một hệ thống sản xuất tự động nào đó là rất cần thiết để vận hành với độ tin cậy cao Do thời gian làm đồ án có giới hạn và kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Nhóm em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy cô cũng như là của các bạn cùng khóa để đồ án này hoàn thiện hơn nữa Nhóm em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, các Thầy cô trong Khoa Điện – Điện Tử đã dành cho nhóm, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho nhóm em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Đặc biệt, nhóm em xin chân thành cảm ơn tới ThS Phan Thị Thanh Vân đã quan tâm, tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm vô cùng quý báu để nhóm em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! vi CAM ĐOAN Nhóm em xin cam đoan đây là báo cáo tốt nghiệp của chúng em được thực hiện trong thời gian qua Các thông tin, số liệu và kết quả nghiên cứu của chúng em sử dụng trong báo cáo đồ án tốt nghiệp là trung thực Các dữ liệu và luận điểm được trích dẫn nguồn và chú thích rõ ràng Nhóm em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước Nhà trường, Khoa và Bộ môn về sự cam đoan này Sinh viên thực hiện Đinh Thiên Nhật Anh Nguyễn Ngọc Dũng vii