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

lOMoARcPSD|39458107 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 MỤC LỤC 1 Quy trình của trạm 4 trong dây truyền sản xuất 2 Thông số k礃̀ thuật 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 1 Quy trình của trạm 4 trong dây truyền sản xuất Trạm 4 gồm có băng tải, cảm biến vật cản và xi-lanh Tại đây có một cảm biến vật 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礃̀ thuật 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 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:  Có thể điều khiển tốc độ, mô-men xoắn và hướng quay của động cơ điện 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 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: Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 + Bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh; + Giá thành tương đối cao Hình 4 : C愃ऀm biến vật c愃ऀn Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 3 Bảng đ椃⌀a chỉ I/O PLC và thiĀt b椃⌀ Input Output %M0.1 MAN_BUTTON %M1.3 %Q0.0 AUTO_BUTTON %M0.0 %M1.7 START %M0.2 %M2.0 STOP %M2.1 BĂNG TẢI %I1.2 %M2.3 BIẾN ẢO (Tag_6) %I1.1 %M2.2 BIẾN ẢO (Tag_7) %M1.6 BIẾN ẢO (Tag_8) %M0.5 BIẾN ẢO (Tag_9) %M0.6 %Q0.2 BIẾN ẢO (Tag_10) %M0.7 %Q0.3 BIẾN ẢO (KHỞI ĐỘNG %M1.0 %Q0.4 MOTOR) %M1.1 SENSOR1 %M1.2 SENSOR2 XILANH1 XILANH2 XILANH3 NÚT NHẤN XL1_RA NÚT NHẤN XL1_VÀO NÚT NHẤN XL2_RA NÚT NHẤN XL2_VÀO NÚT NHẤN XL3_RA NÚT NHẤN XL3_VÀO 4 Sơ đồ kĀt nối PLC và thiĀt b椃⌀ - Sơ đồ phần cứng Tia Portal: Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 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: Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 - Chế độ Auto : Hình 7 : Sơ đồ điều khiển theo chế độ manual 6 Chương trình PLC và HMI 6.1 Chương trình PLC Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 MANUAL AUTO Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 6.2 Giao diện HMI Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 Hình 6: Giao diện điều khiển HMI 7 Bảng điều khiển bảo trì cho một số thiĀt b椃⌀ truyền động Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 STT THIẾT BỊ THỜI GIAN BẢO PHƯƠNG PHÁP TRÌ BẢO TRÌ 1 Bộ phận tủ điện 3 – 6 tháng/lần - Thực hiện các bài kiểm tra 2 PLC 3 – 6 tháng/lần 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 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 Khi thấy có vấn đề - Kiểm tra cách điện của dây hoặc sau thời gian điện và cáp điện để đảm bảo rằng chúng không bị bong 4 Dây điện, cáp dài hoạt động lâu - tróc, nứt nẻ, hoặc hỏng hóc Sử dụng thiết bị đo điện trở điện cách điện để kiểm tra cường độ cách điện của dây điện và cáp điện 5 Công tắc, nút 1 tuần/lần - Sử dụng thiết bị đo điện trở cách điện để kiểm tra cường nhấn độ cách điện của dây điện và cáp điện - 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 6 Băng 1 tháng/lần - mỡ cho động cơ 1 tháng/lần Loại bỏ các tác nhân gây ô tải 1 tháng/lần - nhiễm: bụi bẩn, nhiệt độ, độ 7 Động cơ ẩm cao Bảo dưỡng dây dai, băng tải 8 Dây đai - 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 - Kiểm tra các bộ phận chuyển 9 Khoảng 3 – 4 động trong xy lanh như piston, trục, vòng đệm để Xy lanh tháng/lần đảm bảo chúng được bôi trơn tốt, giảm ma sát và mài mòn Kiểm tra van điều khiển hoạt Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 - 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 10 Van khí nén 1 tuần/lần - Nếu xylanh bị mòn quá dẫn 1 tháng/lần - tới có khe hở thì cần phải 11 Cảm biến hồng thay thế ngoại - 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 Kiểm tra hoạt động của cảm biến bằng cách đưa vật thử nghiệm qua trước cảm biến Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com) lOMoARcPSD|39458107 12 Con lăn băng Bảo trì thường để đảm bảo nó phát hiện tải xuyên đúng các đối tượng - Thường xuyên bôi trơn áp 13 Màn hình HMI 1 tuần/lần 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 Downloaded by NHIM BIEN (nhimbien1@gmail.com)