Báo cáo thực tập cảm biến và robot trạm số 4 phân loại chai nước

Quy trình của trạm 4 trong dây truyền sản xuất...2.. Thông số HMI.... Lưu đồ điều khiển theo yêu cầu...6.. Quy trình của trạm 4 trong dây truyền sản xuấtTrạm 4 gồm có băng tải, cảm biến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

KHOA ĐÀO TẠO CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

BÁO CÁO THỰC TẬP CẢM BIẾN VÀ ROBOT TRẠM SỐ 4 : PHÂN LOẠI CHAI NƯỚC

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Trần Minh Thiên

Nhóm sinh viên thực hiện: Hoàng Nguyễn Khánh Hòa - 20146467 Nguyễn Văn Quốc - 20146406

Trần Văn Khoa – 20146044

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11, năm 2023

MỤC LỤC

1 Quy trình của trạm 4 trong dây truyền sản xuất

2 Thông số k礃̀ thuâ ̣t và các thiĀt b椃⌀ trong trạm

2.1 Thông số HMI

2.1.1 Hiển th椃⌀

2.1.2 Cấu hình

2.1.3 Truyền thông, in/out

2.2 PLC sử dụng: SIMATIC S7-1200

2.2.1 BiĀn tần SINAMICS V20

2.2.2 Cảm biĀn E18-DS30PA

3 Bảng đ椃⌀a chỉ I/O PLC và thiĀt b椃⌀

4 Sơ đồ kĀt nối PLC và thiĀt b椃⌀

5 Lưu đồ điều khiển theo yêu cầu

6 Lập trình PLC và HMI

6.1 Chương trình PLC

6.2 Giao diệm HMI

7 Bảng điều khiển bảo trì cho một số thiĀt b椃⌀ truyền động

1 Quy trình của trạm 4 trong dây truyền sản xuất

Trạm 4 gồm có băng tải, cảm biến vâ ̣t cản và xi-lanh Tại đây có một cảm biến vâ ̣t cản để phát hiện, nếu có chai nước chai nước đi qua thì xi-lanh sẽ đẩy chai qua băng chuyền kế tiếp Hệ thống tương tác với người dùng gồm đèn led tín hiệu, bảng chỉ thị van, có màn hình điều khiển HMI thao tác trực tiếp với PLC

2 Thông số k礃̀ thuâ ̣t và các thiĀt b椃⌀ trong trạm

2.1 Thông số HMI

2.1.1 Hiển th椃⌀:

- Kích thước hiển thị: 10.2 inch

- TFT Độ phân giải (WxH dots): 800×480

- Độ sáng (cd/m2): 400

- Tuổi thọ LCD >30000 hr

- Màu sắc: 262 144 màu

- Cảm ứng: 4-wire Resistive Type

2.1.2 Cấu hình

- Bộ nhớ(MB): 128

- RAM (MB): 128M DDR2

- Cortex-A8 CPU 600MHz

- USB Host: USB 2.0 x 1

- USB Download port

- Khe cắm thẻ SD: Không

- Nguồn: 24 ± 20%VDC

- RTC Built-in

2.1.3 Truyền thông, in/out:

- Ethernet: Có (Modbus TCP)

- COM1:RS232/422/485 (Modbus, Free protocol ) Canbus: Không

- Ngõ ra Audio: Không- Ngõ vào Audio: Không

Hình 1: Màn hình HMI

2.2 PLC sử dụng: SIMATIC S7-1200

Các thành phần của PLC S7-1200 bao gồm:

- 3 bộ điều khiển nhỏ gọn với sự phân loại trong các phiên bản khác nhau giống như điều khiển AC, RELAY hoặc DC phạm vi rộng

- 2 mạch tương tự và số mở rộng ngõ vào/ra trực tiếp trên CPU làm giảm chi phí sản phẩm

- 13 module tín hiệu số và tương tự khác nhau bao gồm (module SM và SB)

- 2 module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP

- Bổ sung 4 cổng Ethernet

- Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện

áp 24 VDC

Hình 2: PLC S7-1200

2.2.1 BiĀn tần SINAMICS V20

Thông số kỹ thuật sơ đồ nối dây biến tần SINAMICS V20:

+ Dãy công suất biến tần: 0,12kW tới 22kW chế độ High Overload

(quá tải 150% thời gian 60 giây) 0,37kW tới 30kW chế độ Low

Overload (quá tải 110% thời gian 60 giây)

+ Công suất theo điện áp: pha 230VAC: 0,12kW tới 3kW pha

400VAC: 0,37kW tới 30kW

+ Tính tiết kiệm lượng: Chế độ ECO (ECO mode), chế độ ngủ

đông (Hibernation mode), chế độ giám sát tiêuthụ lượng (Energy

conpsumtion monitoring)

+ Chân tín hiệu: ngõ vào số, ngõ số, ngõ vào analog

+ Khả bảo vệ: chống xâm thực, ngưng tụ nước cho bo mạch (PCBs),

bảo vệ thấp áp, áp, tải, nhiệt

+ Các mô-đun mở rộng: BOP-2, IOP, điện trở xả (Braking

resistor), lọc (Output reactor, Line filter, Line reactor),

*Ưu, nhược điểm của biến tần sinamics V20

- Ưu điểm:

một cách vô cấp: Điều này giúp cho động cơ có thể hoạt động ở tốc độ mong

muốn, phù hợp với yêu cầu của ứng dụng

 Giúp tiĀt kiệm năng lượng: Biến tần có thể điều khiển tốc độ của động cơ, giúp

giảm điện năng tiêu thụ khi động cơ không cần phải hoạt động ở tốc độ cao

 Giảm tiĀng ồn và độ rung của động cơ điện: Biến tần giúp động cơ hoạt động

êm ái hơn, giảm tiếng ồn và độ rung

 Tăng tuổi thọ của động cơ điện :Biến tần giúp động cơ hoạt động trong điều

kiện ổn định hơn, giảm thiểu hao mòn, giúp tăng tuổi thọ của động cơ

 Có nhiều chức năng thông minh, đáp ứng được các yêu cầu của ứng dụng.

- Nhược điểm:

 Có giá thành cao hơn động cơ điện không dùng biĀn tần.

 Yêu cầu k礃̀ thuật cao trong lắp đặt và vận hành

Hình 3: Biến tần SINAMICS V20

2.2.2 Cảm biĀn E18-DS30PA

*Thông số:

- Phạm vi phát hiện: 30 cm

- Điện áp hoạt động: 3V – 5V

- Góc phát hiện: 35 độ

- Mức tiêu thụ: dưới 25mA

- Input: tín hiệu kỹ thuật số thay đổi từ thấp lên cao khi phát hiện vật

- Thời gian đáp ứng : 2ms

- Nhiệt độ hoạt động: -25 độ C - 55 độ C

- Kích thước : 32mm x 20mm x 12mm

*Ưu, nhược điểm của cảm biến E18-DS30PA

- Ưu điểm:

+ Dễ dàng sử dụng

+ Khả năng hoạt động ổn định

+ Độ chính xác cao

- Nhược điểm:

+ Khoảng cách phát hiện vật còn hạn chế:

+ Bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh;

+ Giá thành tương đối cao

Hình 4 : C愃ऀm biến vâ ̣t c愃ऀn

3 Bảng đ椃⌀a chỉ I/O PLC và thiĀt b椃⌀

BIẾN ẢO (KHỞI ĐỘNG

MOTOR)

%M1.6

4 Sơ đồ kĀt nối PLC và thiĀt b椃⌀

- Sơ đồ phần cứng Tia Portal:

Hình 5: Sơ đồ kết nối trong Tia Portal

- Sơ đồ kết nối phần cứng:

Hình 6 : Sơ đồ kết nối ngoài thực tế

5 Lưu đồ điều khiển theo yêu cầu

- Chế độ Manual:

Hình 7 : Sơ đồ điều khiển theo chế độ manual

- Chế đô ̣ Auto :

6 Chương trình PLC và HMI

6.1 Chương trình PLC

AUTO

6.2 Giao diện HMI

Hình 6: Giao diện điều khiển HMI

7 Bảng điều khiển bảo trì cho một số thiĀt b椃⌀ truyền động

STT THIẾT BỊ THỜI GIAN BẢO

TRÌ

PHƯƠNG PHÁP BẢO TRÌ

1 Bộ phận tủ điện 3 – 6 tháng/lần

-Thực hiện các bài kiểm tra chức năng cơ bản để đảm bảo rằng tủ điện vẫn hoạt động theo các quy chuẩn và tiêu chuẩn an toàn

Kiểm tra kết nối, dây cáp và các bộ phận kết nối để đảm bảo chúng chắc chắn, không

bị oxi hóa, không bị lỏng và không có dấu hiệu chập cháy

- Luôn tuân thủ các quy định

an toàn trong quá trình bảo trì

và vận hành tủ điện

-Thực hiện kiểm tra định kỳ

để xác định trạng thái hoạt động của PLC, kiểm tra các thành phần cơ bản như nguồn điện, CPU, module I/O

Kiểm tra lại toàn bộ các thông

số cài đặt và các thông số đo

- Nạp lại toàn bộ chương trình

cũ đã mất, bị treo

- Kiểm tra và nâng cấp phần mềm hoặc firmware của PLC theo các phiên bản mới nhất

để cải thiện tính ổn định và bảo mật

3 Biến tần 6 tháng/lần

-Kiểm tra tình trạng hoạt động hiện tại

Tháo gỡ, kiểm tra các hư hỏng có thể nhìn thấy vệ sinh bằng chổi quét, khăn lau và khí nén đã được làm khô

-Đo đạc, kiểm tra các thiết bị bên trong biến tần

Kiểm tra phần mềm và cài đặt

4 Dây điện, cáp

điện

Khi thấy có vấn đề hoặc sau thời gian dài hoạt động lâu

-Kiểm tra cách điện của dây điện và cáp điện để đảm bảo rằng chúng không bị bong tróc, nứt nẻ, hoặc hỏng hóc

Sử dụng thiết bị đo điện trở cách điện để kiểm tra cường

độ cách điện của dây điện và cáp điện

- Sử dụng thiết bị đo điện trở cách điện để kiểm tra cường

độ cách điện của dây điện và cáp điện

5 Công tắc, nút

nhấn

1 tuần/lần

-Nhấn thử xem nút có còn hoạt động bình thường hay không

Làm sạch bề mặt của công tắc và nút nhấn để loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ, hoặc các chất khác

- Kiểm tra kết cấu băng tải Thường xuyên bôi trơn dầu

6 Băng

tải

1 tháng/lần

-mỡ cho động cơ Loại bỏ các tác nhân gây ô nhiễm: bụi bẩn, nhiệt độ, độ

ẩm cao

Bảo dưỡng dây dai, băng tải thường xuyên

- Điều chỉnh theo dõi băng tải

và giảm ngừa lệch băng tải

- Vệ sinh toàn bộ băng tải

- Lựa chọn đúng công suất và các thông số trên catalog

- Kiểm tra các mạch điện và điều khiển của động cơ để đảm bảo rằng nguồn cấp điện

ổn định

- Thực hiện kiểm tra định kỳ

để xác định trạng thái hoạt động của động cơ, kiểm tra

có dấu hiệu nào của mài mòn, nhiễu loạn, hoặc hỏng hóc

-Kiểm tra dây đai sau số giờ vận hành nhất định cho phép Kiểm tra độ mài mòn và thay thế nếu cần thiết Dùng tay nhấn dây đai (vị trí nhấn nằm giữa puly) hoặc sử dụng đồng

hồ lực để đo lực và đo khoảng cách nếu trượt ra ngoài khoảng cách cho phép

=> tiến hành căng lại dây đai

Khoảng 3 – 4 tháng/lần

- Kiểm tra các bộ phận chuyển động trong xy lanh như piston, trục, vòng đệm để đảm bảo chúng được bôi trơn tốt, giảm ma sát và mài mòn Kiểm tra van điều khiển hoạt

-động một cách chính xác và không có dấu hiệu rò rỉ

Ghi nhận các thông số hoạt động như áp suất, nhiệt độ,

và đo lường các thông số này

để theo dõi

- Nếu xylanh bị mòn quá dẫn tới có khe hở thì cần phải thay thế

10 Van khí nén 1 tuần/lần

Bôi trơn các bộ phận chuyển động để giảm ma sát và mài mòn, đồng thời tăng tuổi thọ của van

Đảm bảo rằng các cảm biến

an toàn và hệ thống điều khiển kết nối với van khí nén hoạt động chính xác và không có vấn đề gì

Vệ sinh bề mặt của van khí nén để loại bỏ bụi bẩn, dầu

mỡ hoặc các chất lỏng khác

11 Cảm biến hồng

ngoại

1 tháng/lần

- Kiểm tra hoạt động của cảm

biến bằng cách đưa vật thử nghiệm qua trước cảm biến

để đảm bảo nó phát hiện đúng các đối tượng

12 Con lăn băng

tải

Bảo trì thường xuyên

-Thường xuyên bôi trơn áp suất hoặc ổ trục vít và đai ốc bằng dầu

Tra dầu các ổ lăn và xích truyền động sau khi sử dụng

hệ thống băng tải

- Kiểm tra kết nối của con lăn với hệ thống băng tải để đảm bảo chúng hoạt động tốt

-Làm sạch bề mặt màn hình để loại bỏ bụi bẩn, dấu vân tay hoặc các chất khác có thể làm giảm độ nhạy hoặc ảnh hưởng đến hiển thị

Kiểm tra và sao lưu cấu hình

và dữ liệu cần thiết trên màn hình HMI để đảm bảo an toàn

và tránh mất mát thông tin khi cần thiết