Thiết kế hệ thống và chế tạo mô hình dây chuyền chiết rót, đóng nắp chai sử dụng plc s7 1200

12894777686Equation Chapter 6 Section 289477768 Họ vĐà tẠênI:HTrỌầnCVĐănÀTNhảẴo NG ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾC RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7- TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT 1200 KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Võ Khánh Thoại Sinh viên thực hiện: Trần Văn Thảo Mã sinh viên: 1911505510140 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 CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 Giáo viên hướng dẫn: Th.S Võ Khánh Thoại Sinh viên thực hiện: Trần Văn Thảo Mã sinh viên: 1911505510140 Lớp: 19TDH1 Đà nẵng, 01/2023 NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN TÓM TẮT Tên đề tài: “ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200” Sinh viên thực hiện: Trần Văn Thảo Mã sinh viên: 1911505510140 Lớp: 19TDH1 Đồ án này sẽ tìm hiểu, thiết kế hệ thống và chế tạo mô hình dây chuyền chiết rót, đóng nắp chai sử dụng PLC S7-1200 Tìm hiểu và nghiên cứu phần mạch điều khiển các thuật toán liên quan để phục vụ đề tài tốt nghiệp Sử dụng các kiến thức chuyên ngành để thực hiện việc vận hành và điều khiển mô hình đúng với yêu cầu đặt ra của đề tài Từ đó hoàn thiện và tiến hành vận hành hệ thống một cách tối ưu nhất và đúng với thực tế của đề tài Cùng với đó, sẽ đánh giá tính khả thi mà các giải pháp đề ra sau khi hoàn thành đồ án TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI 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 Võ Khánh Thoại Sinh viên thực hiện: Trần Văn Thảo – 1911505510140 1 Tên đề tài: “ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT, ĐÓNG NẮP CHAI TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200” 2 Các thông số, tài liệu ban đầu + Tài liệu “Giáo trình tài liệu lập trình PLC S7 – 1200 SIEMENS” + Tài liệu “Tự động hoá với WINCC – Nhà xuất bản Hồng Đức” 3 Nội dung chính của đồ án: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT TỰ ĐỘNG CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG 3: THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-1200 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO 4 Các sản phẩm dự kiến: + Mô hình thực tế + Báo cáo + Slide 5 Ngày nhận đồ án: 02/01/2023 6 Ngày nộp đồ án: 01/05/2023 Đà Nẵng, ngày 02 tháng 01 năm 2023 Trưởng bộ môn Người hướng dẫn ThS VÕ KHÁNH THOẠI Điều khiển băng chuyền chiếc rót, đóng nắp chai tự dộng sử dụng PLC S7-1200 MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN .4 TÓM TẮT .5 MỤC LỤC .1 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 4 MỞ ĐẦU 7 CAM ĐOAN 9 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾT RÓT TỰ ĐỘNG 10 1.1 Tổng quan về hệ thống .10 1.2 Tìm hiểu về hệ thống vận hành trên thực tế .10 1.2.1 Phạm vi ứng dụng của hệ thống .10 1.2.2 Yêu cầu thực tế của hệ thống 11 1.2.3 Các chức năng chính của hệ thống 12 1.2.4 Nguyên lý hoạt động 13 1.2.5 Các công nghệ trên dây chuyền chiết, đóng nắp, đóng thùng 14 1.3 Kết luận chương 1 .21 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 22 2.1 Khái quát chung về PLC .22 2.1.1 Lịch sử hình thành 22 2.1.2 Ngôn ngữ lập trình 22 2.1.3 Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC 22 SVTH: Trần Văn Thảo GVHD: Võ Khánh Thoại 1 Điều khiển băng chuyền chiếc rót, đóng nắp chai tự dộng sử dụng PLC S7-1200 2.1.4 Module mở rộng PLC S7–1200 .25 2.1.5 Thiết bị hiển thị Human Machine Interface-HMI 26 2.1.6 Vai trò và ứng dụng PLC 26 2.2 Giới thiệu về PLC s7-1200 28 2.2.1 Cấu trúc 28 2.2.2 Phân vùng bộ nhớ .31 2.2.3 Sơ đồ đấu dây 31 2.3 Tổng quan về Tia Portal và WinCC 32 2.3.1 Phần mềm Tia Portal 32 2.3.2 Phần mềm WinCC 34 2.4 Các thiết bị ngoại vi 35 2.4.1 Các thiết bị cảnh báo 35 2.4.2 Thiết bị chấp hành 36 2.4.3 Các thiết bị cảm biến, bảo vệ 42 2.5 Kết luận chương 2 .44 CHƯƠNG 3 THI CÔNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BĂNG CHUYỀN CHIẾC RÓT TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7 - 1200 45 3.1 Sơ đồ khối và các phần tử chấp hành 45 3.2 Xây dựng thuật toán điều khiển 46 3.2.1 Bắt đầu chương trình 46 3.2.2 Chế độ Auto .47 3.2.3 Chế độ Manual 48 3.3 Quy trình hoạt động của dây chuyền hệ thống 49 3.4 Thiết kế mô hình thực tế .50 SVTH: Trần Văn Thảo GVHD: Võ Khánh Thoại 2 Điều khiển băng chuyền chiếc rót, đóng nắp chai tự dộng sử dụng PLC S7-1200 3.4.1 Thành phần đầu vào 51 3.4.2 Khâu cấp và thoát chai .51 3.4.3 Mâm xoay và động cơ bước .54 3.4.4 Khâu chiết rót 57 3.4.5 Khâu cấp nắp 59 3.4.6 Khâu đóng nắp 60 3.4.7 Khâu phân loại 63 3.4.8 Lựa chọn thiết kế tủ điện 66 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .67 4.1 Xác định biến đầu vào và đầu ra: 67 4.1.1 Các biến đầu vào: .67 4.1.2 Các biến ngõ ra: 67 4.2 Code lập trình PLC: .68 4.2.1 Chương trình chính 68 4.2.2 Chương trình manual 75 4.2.3 Chương trình lỗi .76 4.3 Kết quả mô phỏng và mô hình thực tế 78 4.4 Kết luận chương 4 .80 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .84 SVTH: Trần Văn Thảo GVHD: Võ Khánh Thoại 3 Điều khiển băng chuyền chiếc rót, đóng nắp chai tự dộng sử dụng PLC S7-1200 PHỤ LỤC HÌNH Ả Hình 1.1 Nhà máy Heineken Việt Nam 10 Hình 1.2 Tổng quan hệ thống nhà máy bia Heineken 11 Hình 1.3 Máy đóng chai PET 3 trong 1 12 Hình 1.4 Dây chuyền sản xuất nước đóng chai .14 Hình 1.5 Các loại chai có thể nhận diện bằng máy CP500 và hình chụp của máy 15 Hình 1.6 Máy kiểm tra khuyết tật 15 Hình 1.7 Máy chiết bàn quay 17 Hình 1.8 Máy chiết rót và đóng nắp chai bàn xoay .18 Hình 1.9 Cảm biến phát quang 19 Hình 1.10 Bộ phận gắp chai 20 Hình 1.11 Một cánh tay robot đang làm việc .20Y Hình 2.1 Sơ đồ khối PLC 23 Hình 2.2 Ứng dụng của PLC 28 Hình 2.3 Sơ đồ đấu dây CPU 1214C AC/DC/Relay .31 Hình 2.4 Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/Relay .32 Hình 2.5 Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/DC 32 Hình 2.6 Giao diện của chương trình được lập trình trong phần mềm TIA PORTAL .33 Hình 2.7 Giao diện của chương trình được lập trình trong phần mềm TIA PORTAL .34 Hình 2.8 Giao diện WinCC 35 Hình 2.9 LED cảnh báo 35 Hình 2.10 Còi công nghiệp 36 Hình 2.11 Động cơ bước .36 Hình 2.12 Cấu tạo động cơ bước 37 Hình 2.13 Động cơ bước hoạt động nhờ vào hoạt động của các bộ chuyển mạch điện tử 38 SVTH: Trần Văn Thảo GVHD: Võ Khánh Thoại 4