Luận văn thạc sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu ứng dụng PLC S7-1200 điều khiển giám sát trên Web-pages cho hệ thống dân chuyền phân loại và đóng gói sản phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

THIÊN KHƯƠNG TÙNG

NGHIÊN CỨU UNG DUNG PLC S7-1200

DIEU KHIEN GIÁM SAT TREN WEB-PAGES

CHO HE THONG DAY CHUYEN

PHAN LOAI VA DONG GOI SAN PHAM

LUẬN VAN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

THIÊN KHƯƠNG TÙNG

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC S7-1200

DIEU KHIỂN GIAM SAT TREN WEB-PAGES

CHO HE THONG DAY CHUYEN

PHAN LOAI VA DONG GOI SAN PHAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mãsố: 60520202

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS VU MINH QUANG.

HÀ NỘI, NĂM 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây 1a công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nao và dưới bat kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận văn

Thiên Khương Tùng

LỜI CẢM ƠN

Thực tế đã chứng mình rằng, “không có sự thành công nào ma không gan liền với những sự trỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học lớp Cao học tại trường Đại học Thủy Lợi đến

nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp.

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Năng Lượng, Khoa Dao tạo sau Dai học, Viện Dao tao va Khoa học ứng dụng Miền Trung — Trường Đại học Thủy Lợi, đã cùng với chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường Và đặc

biệt, cảm ơn gia đình, vợ và các con yêu quý đã tạo mỗi điều kiện thuận lợi dé tôi hoàn

thành khóa học nay.

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Vũ Minh Quang đã tận tâm hướng dẫn qua từng

buổi học trên lớp cũng như những buổi nói chuyện, thảo luận về lĩnh vực liên quan đến đề tài và cảm ơn thầy PGS Lê Công Thành đã tạo điều kiện thuật lợi cho lớp chúng

em hoàn thành khóa học nảy.

Bước đầu đi vào thực hiện luận văn, tìm hiểu về lĩnh vực tự động hóa, với kiến thức còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều

chan chan, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý Thầy Cô và các ban học cùng lớp dé kiến thức em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hợn.

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong Khoa Năng Luong và Thay TS Vũ Minh Quang thật dồi dào sức khỏe, niềm tin dé tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của minh là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.

Trân trọng.

li

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HINH ẢNH -2- 2:22 S<+SE£EEC2EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrkerkee vi DANH MỤC BANG BIÊU 2 25% SESE£2EE£EEEEEEEE211271717112112711171 21111 ty x DANH MỤC CAC TU VIET TAT we csscssesssesssesssessussssessecsusssssssecssecsssssecesecssessesssecaseesneens xi

CHUONG | TONG QUAN VE HE THONG PHAN LOAI VA DONG GOI SAN

PHAM, oo eesessssssssessessusssessecsessusssesssssecsussuesscsessussusssessessussusssessessessussusesessessessseeses 4

1.1 Hệ thống phân loại sản Pham .c.cccccsesssesssesssesssssecsseessessscssecssessesssecssecsseescsses 5 1.2 Hệ thống đóng gói sản phẩm - 2 2 2 +E+EE+EE+EE£EE2EEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrrrei 6 1.3 Hệ thống phân loại và đóng gói sản phẩm thực hiện trong luận văn 8

1.3.1 Khâu phân loại sản pham .cc.ccccccccccescesessessessessessessessesssecsessessessesseseeseeaes 9

1.3.2 Khâu đóng gói sản phẩm: - ¿- 2© +k+EE£EESEEEEEEEEEEEEEEEEEEkerkrrkrex 11

CHUONG 2 TONG QUAN PLC S7 — 1200 [1] esccssesssesssesssesssessesssesssesssesseesseessecs 14

2.1 Giới thiệu chung về PL/C ¿2 2+ £+E£EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEerkrrrrer 14 2.2 Tổng quan về Bộ điều khién PLC S7 — 1200 . ¿2¿©5+2csz255z£: l6

2.2.1 Giới thiệu chung về PLC S7 — 1200 -¿ 2252+++£EtzEzzxerxerxcres 172.2.2 Phân loại và các module mở rỘng - - ¿+ +-+++++++sx++e+eerseereerreeres 18

2.2.3 Kết nối PLC ¿- 52-22 2EEE1EE1E2112112112717121121111 11.21121111 ce.21

2.2.4 Phân tích lựa chon PLC thực hiện trong Luận văn -.- ‹ 25 CHƯƠNG3 LẬP TRINH DIEU KHIEN [2] 2- 2 + ++x++xezEerxerxerxereee 29

3.1.1 Khởi tạo ban đầu -¿-2¿©2+22++2C++SEEEvEEErEEEEeEExrtrkrrrkrrrrrrrrrree 29

3.2 Phần mềm mô phỏng 2- 22 +¿++£++£+EE++EE+2EEtEEEEEESEEtrEkerkesrkrrrrree 33

3.2.1 Giới thiệu về chương trình mô phỏng PLCSIM -. 2- + 33

3.2.2 Mô phỏng chương trình của hệ thống -2 2¿- 52 ©5++2s++cx2csze: 35

3.3 Cài đặt câu hình truyền thông 2-2 +£+E£+EE+EE£EE2EE2EEEEEEEEEEEEEEkrrkerreee 38

3.3.1 Truyền thông với một thiết bị lập trình - ¿2-2 + sz+ss+zz+zxezse2 38 3.3.2 Kiểm tra mạng PROFINETT 2 £+s+SE+EE+EE£EE£EEEEEEerEerkerkerkrrree 42 3.4 Viết chương trình điều khiỂn 2-2 2+ £+EE+EE£EE2EEEEEEEEEEErrEErrkerkerreee 43 3.4.1 Lưu đồ lập trình - ¿+ seSE+SE+EE2EE2E2EEEEEEEEEEEE121121121 7111111 43

3.4.2 Chương trình lập trình PLC S77-12200 5: + + + £+x£sseesvrsseesrs 45

1H

CHƯƠNG.4_ THIẾT KE GIAO DIỆN GIÁM SAT HMI [3] -2-s 47 4.1 Giới thiệu về giao diện giám sát HMI . - 2-2 2 + £+Eezxezxerxerssrez 47 4.2 _ Giới thiệu về Wincc Professional s-scSx+xSkeESEEEEEEEkeEerkererkererrrre 51

4.2.1 Thao tác khởi fạO - S S23 hen 51

4.2.2 Thiết kế giao diỆn: - 5+2 E21 1E 1EE151121121121111111 111111 c0 55

4.3 Xây dựng giao diện điều khiển hệ thống: -2- 2 2 2 2+E+E££Ee£z£xxe2 57

CHUONG 5S UNG DỤNG WEBSERVER VOI PLC S7-1200 - - 59

5.1 Giới thiệu về ứng Webserver với PLC SŠ7-1200 [4] - -: -++ <+ss+2 59 5.2 Trang Web tiêu chuẩn -©2¿+¿+2+2EE+2E+2EE2EEE2EEE21E22121EE21.Ekrrrrres 61

ANH C lầu na 5 62

An nhgiadâÝỐỎ®ỒỐỐŸ 62

5.2.3 Trang IdentIfiCatiOH cv TH HH HH ng nh nh nư63

5.2.5 Trang Module InfOrimafiOT - - 5 25 + s1 nhưng ngư645.2.6 Tramg Communication s o 65

NHÀ /0 0a 5h a5 66

5.2.8 Trang Data LOBS sàn HH nh nh n 675.2.9 Trang Update FIrITWAF€ - G6 vn nHnHn HH ng ghi 67

5.3.1 Các bước căn bản để tao 1 trang User-defined Web trong HTML 68

5.3.2 Các lệnh AWP hỗ trợ cho Web sever S7-1200 -c-ccccccccee 69

5.3.3 Cấu trúc chung - ¿+ kSkSEEEE2E2121211111111211111 111111111 c0.69

5.3.4 9 v0 5 69

5.4 Cau hình các trang web được thiết kẾ -+- + s+Sz+EE+E£EeEEerkerkerxrrssrx 75 5.5 Download và lập trình dé kích hoạt trang Web thiết kế - 76

h6 ác) (0ê 80

5.6.1 Truy cập Web Server trên mạng LAN . -cSSScssssisesresee 80

5.6.2 Truy suất Web Server trên mạng WAN -©c¿cscckerEcrrrreerkerree 80 CHƯƠNG 6 MÔ PHONG VA KET LUẬN cccccccvvicrrrrrrrrrrrrrei 82

6.1 Mô phỏng chương trình của hệ thong .c.ccceccsssessessessseessesssessessseessecseeseessecs 82

iv

63 Giao diện Web Pages.

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

Hình 1.1: Mô hình đoạn cuối đồng gối sản phẩm: ?

Hình 1.2: Hệ thống phân loại và đóng gói sản phẩm 8

Hình 1.3: Mô hình hệ thống phân loại sin phẩm, 10

Hình 1.4: Khâu đóng gói sản phẩm 12

Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của PLC 16

Hình 2.2: Hình dang bên ngoai của $7 — 1200 và các module mở rộng "7Hình 2.3: Hình dang các môđun 20

Hình 2⁄4: Thiết bị lập tinh được kết nỗi đến CPU S7-1200 +

Hình 2.5: HMI được kết nỗi đến CPU 87-1200 22Hình 2.6: Một CPU 7-1200 được kết nối đến một CPU S7-1200 khác 2lập cfu hình mạng 23

Hình 2.8: Kết nỗi trong mang LAN 24

Hình 2.9: Kết nồi PLC thông qua Intermet 25Hình 2.10; Cài đặt địa chi IP cho PLC 25Hình 3.1: Biểu tượng chương tình TIA Porat VI3 29

Hình 3.2: Cửa số khởi động chương trình 29

Hình 3.3: Tạo dự án (project) mới TIA porat V13 29

Hình 3.4: Khởi tạo bước đầu (First step) TIA porat V13, 30Hình 3.5: Chọn thiết bị TIA porat VI 30

Hình 3.6: Cửa sé định dang TIA porat V13 31Hình 3.7: Thiết bi module TIA porat VI3 31Hình 3.8: Khai bio biển trong TIA porat VI3 32Hình 3.9: Biểu tượng chương trình "¬ 33Hình 3.10; Cửa số chương trình PLCSIM 3

Hình 3.11: Kết nỗi với PLCSIM a4

Hình 3.12: Tải chương trình 3Hình 3.13: Vi dụ thêm biến mô phòng 35Hình 3.14: Tải chương trinh xuống PLC 35

Hình 3.15: Chon kết nối 36

Hình 3.16: Khởi động tắt cả mô dun $6Hình 3.17: Chọn kết nối trực tuyến 37

Hình 3.18: Cho phép giám sit m

Hình 3.19: Sửa đổi các tiếp điểm 38Hình 3.20; Chương trình đang chạy trực tuyến 38Hình 3.21: Truyền thông với moe thiết bi lập tinh 39Hình 3.22: Kết nổi cáp Ethernet vào cổng PROFINET 39Hình 3.23: Kết nối cáp Ethemet đến thiết bi lập trình 39

Hình 3.24: Kiểm tra IP của thết bị lập trình 41

Hình 3.25: Gan một địa chi IP đến một thiết bị một cách trực tuyến “2Hình 3.26: Kiểm tra thiệt bị mang dược kết nỗi 43Hình 3.27: Lưu đồ lập trình hệ thống phân loại và đóng g6i sản phẩm 44

Hình 3.28: Chương trinh PLC của hệ thing phân loại và đông gói sin phẫm 16Hình 4.1: Cầu trúc hệ thống SCADA 49

Hình 4.2: Lựa chọn tiết bị Cia sổ tht đặt nhanh hiện a siHinh 4.3: Tao két nivới PLC

Hinh 4.4: Chọn mau nên hoặc chọn các chức năng khác.Hình 4.10: Tao nút nhắn và dan biển cho nút nh 5sHình 4.11: Chọn “Circle” để hiện thị tín hiệu đầu ra cho tai 56Hình 4.12: Gn bin hiện thị đầu ra ca ải 56

Hình 4.13: Thay đổi màu nền hiện thi 37Hình 4.14; Tạo các biểu tượng hệ thing 37Hình 4.15: Giao điện điều khiển và giám sit trong luận văn 38

Hình 5.1: Cơ chế truy cập Web Server qua Internet sỹ

Hình 5.2: Cấu trúc một Web Server 60

Hình 5.3: Kích hoạt trang Webpages tiêu chuẩn 61

Hình 54 Kích hoạt Web sever.

Hình 5.5: Kích hoạt Web sever (tgp)

Hình 5.6: Đăng nhập vào PLC S7-1200Hình 57: Trang khỏi đầu

Hình 5.8: Thông số PLC.

Hình 5.9: Thông tn làm việc của PLC

Hình 5.10: Thông tin module Information PLC.

Hình 5.11: Thông sé trayén thông của PLC

Hình 5.12: Thống kê dữ liệu truyền thông của PLC.

Hình 5.13: Trang thái của biến Giới hạn của trang trang thái biển.

Hình 5.14: Lưu trữ dĩ liệu trên Web,

Hình 5.15: Trang cập nhật firmware của PLC.

inh 5.16: Mô hình đọc và sửi dữ liệu qua Web ServerHình 5.17: Input Target Level

Hình 5.18: Submit seting

Hình 5.19: Cấu hình cho Web server.

Minh 520 Chọn đường dẫn chứa file HTML,Hình 5.21 Chọn đường dẫn chứa file HTML (tgp)

Hình 529: Sơ đồ liên kết trong mang LAN

Hình 5.30: Sơ đồén két trong mạng WAN.

Hình 6.1: Chương tình PLC cho hệ thông

Hình 65: Phân loại sin phim cao cho hệ thông

Hình 6.6: Đếm sản phẩm cao của hệ thống

Hình 6.7: Trang HOME của hệ thống.Hình 6.8: Trang HELP của hệ thốngHình 6.9: Trang CONTROL của hệ thống

Hình 6.10: Mô hình thựclây chuyển phân loại sản phẩm ti phỏng thí nghiệm:

DANH MỤC BANG BIEUBảng I: So sánh hệ thống PLC va các hệ thống khác

Bang 2: Các đặc điểm cơ bản của x7-1200.

Bảng 3: Thông số các môđun

Bảng 4: Địa chỉ các biển đầu viola trong luận văn

Bảng 5: Các tham số có thé đọc giá tì các biển của PLC S7-1200Bảng 6: Các tham số của Vamame để ghi xuống.

Bảng 7: Các tham số đọc các biến đặc biệtBảng 8: Các tham số ghỉ các biển đặc biệt

Bảng 9: Các tham số đọc các biến tham khảoBing 10: Các tham số xác định loại enum

ĐANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TÁT

GPRS/3G General Packet Radio ServiceHMI Human Machine Interface

HTML HyperText Markup Language

PC Programmable Controller.

PLC Programmable Logic Controller.

SCADA Supenisory Control And Acquisition,

TCPAP Transmission Control Protocol/Internet ProtocolWIN CC Windows Control Center

WWW World Wide Web

W3C World Wide Web Consortium.

MỞ DAU

Trong thời đại ngày này khi công nghệ thông tin ngày cảng phát triển trên xu thé hiệnnay, cùng hoà nhập với chủ trương công nghiệp hoá hiện đại hoá đắt nước, ngành kỳthuật tự động điều khiển la ngành khoa học phát triển cực kỳ mạnh mẽ, ở mọi lĩnh vựccủa đời sống gin như tự động hỏa đã giúp cho chúng ta rất nhiễu ngành nghề khác

Trong các nhà máy xí nghiệp, xưởng sản xuất đó là các dây truyền sản xuất tự động,không côn lối sân xuất như xưa nữa Mọi thao tác cơ bản và khó khăn da số đã có hệ

thống tự động hóa vào cuộc,

Những thành tựu mà nó đềm lại cho nhân loại là không th kể hết.quan trọng của

nó không chỉ đối với các nước đang trong giai đoạn phát triển công nghiệp hóa như

nước ta, mà cỏn đối với các nước tư bản phát triển hing đầu như Mỹ, Nhật, Đức,

Vi vậy, nghiên cứu và ứng dung PLC $7-1200 và điều khiển giám sát qua mạng

imemet là một đề tài nhỏ nhằm góp phần vào sự phát triển nền công nghiệp nước nhà

nối riêng và sự phát triển của xã hội nói chung

‘Voi những kiến thức được học trong nhà trường cùng với tả liệu tham khảo, sách, tạpchí ở ngoài chương trình học tập và đặc biệt nhờ có sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tinh củathầy TS Vũ Minh Quang, các thay cô trường Đại học Thủy Lợi Do kiến thức, khảnăng còn hạn chế vì vậy Luận văn này, không thé nào trắnh khỏi sa sót, em cần sựốp ý chân thành dé em hoàn thiện hơn trong trong li

1 Tính cấp thiết cin ĐỀ dị

Bộ điều khiển PLC cỡ nhỏ S7-1200 ra đồi năm 2009, như là sự iép nồi phát triển củaS720 - bộ điều khiển đã quen thuộc với người sử dụng Với thiết kế theo dạngmodule, tinh năng cao, SIMATIC S7-1200 thich hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa.khác nhau, cấp độ từ nhỏ đến rung bình Đặc diễm nổi bật là 57-1200 được tích hopsẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet)

Naty nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị ditử ra đời ngàycảng nhiều, Bi*u khiển và giám sit qua mang Internet là xu hướng tit yếu đối vớinhững nước đang phát triển như nước ta, trên thé giới đã áp dụng vào thực tế rit nhiều,nhất là các quốc gia thuộc Châu âu hay Mỹ Chỉ cần có mang intemet thì người có thểđiều khiển và giám sắt trực tiếp lên Web thông qua ứng dụng Wedserve được tích hợp

trên PLC §7 ~ 1200.

Với những tinh năng vượt tỗi so với PLC S7-200 và $7-300, việc truyền thôngSIMATIC $7-1200 là phù hợp với đề tải em chọn là “Nghiên cứu ứng dụng PLC S7-1200 Điều khiển giám sắt trên Web Pages cho hệ thống đây chuyển phân loại và đồnggói sản phim”,

2 Mục tiêu nghiên cứu:

ĐỀ tài nghiên cứu vé phương pháp, cách thức làm truyền thông man hình HMI với

PLC S7-1200 qua mang Ethernet Từ đó ta xây dựng theo đề tài đã chọn “Nghiên cứu.ứng dụng PLC $7-1200 Điều khiển giám sắt trên Web-Pages cho hệ thống đây chuyển.phân loại và đồng gói sản phẩm”.

Đề tài được nghiên cứu và thực hiện với mục dich áp dụng những kiến thức đã đượchọc trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một hệ thống điều khiển va giám sát qua mang

Nghiên cứu va tạo một giao diện Websever dé thực hiện điều khiển qua mang Ethernetvới chuẩn gio tgp TCPIP.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:Đối lượng nghiên cứu

Nghiên cứu phần mém lập tình điều khiển TIA Portal V13 và các tập lệnh để xây

cdựng điều khiển Web Server.

Viết chương trình diều khiển mô hình thông qua Web Server và mang Internet.Pham vi nghiên cứu.

Xây dung giao diện điều khiển mô hình thông qua Web Server của Siemens và mạngInternet.

Tim hiểu tổng quan về mô hình và các giao thức kết nối PLC với mang Internet.

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu lý thuyết mô hình hóa hệ thông điều khiển giám sát qua mạng internetNghiên cứu các giải pháp kết nổi từ xa đến hệ thống giám sit và điều khiển từ màn

hình HML

“Thực nghiệm trên mô phông băng truyền phân lại và đồng g6i sản phẩm.

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE HỆ THONG PHAN LOẠI VÀ ĐÓNGGÓI SAN PHAM.

"Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là sự bùng nổ củalĩnh vực công nghệ thông tin và tuyển thông cũng với sự hoàn thiện của hệ thống

mặng Intemet đã giúp cho nhủ cầu thông tn rong ắt cả mọi ngành nghề được dip

ứng một cách nhanh chống, kịp thời va chính xác, Việc ứng dung các hệ thing diều

khiển và giám sát dây chuyền sản xuất trong công nghiệp, là nhằm công nghiệp hóa.đắt nước theo kịp thôi cuộc cách mạng công nghiệp 4 ta Việt Nam, cũng như trongcác thiết bị mang tính ứng dụng nhằm nâng cao tinh tinh hoạt trong đời sống, phục vụ

những như edu và lợi ích của con người ngày cảng n

Nhờ sự phát iển nhanh chóng của kỹ thuật điệ tứ các tide bị điều khiển logic khảlập trình PLC đã xuất hiện thay thé các hệ thống điều khiển rơ le Càng ngày PLC đã

trở nên hoàn thiện và đa năng hơn Các PLC ngày nay không những có khả năng thay

thể hoàn toàn các thiết bị điều khiển logic cổ dién, mà còn có khả năng thay thé cácthiết bị điều khiển tương tự Các PLC được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp PLCcó nhiều ưu điểm về điều khiển, phương điện quản lý, kết nỗi thông nhất giữa các thiếtbị trong mạng trayén thông với nhau Nhưng môi trường số hóa hiện nay đồi hỏi cóthể kiểm soát điều khiển công việc từ xa mọi lúc mọi nơi Vì vay để đáp ứng như cầunảy cẳn dùng đến mạng truyền thông khổng lỗ Internet và công cụ Web để có thể kiểm.soit và điều khiển hoạt động của PLC Với sự phát triển vượt bậc của Inte, việcđiều khiển vả giám sát hệ thống thông qua mạng Internet mang lại rat nhiễu tiện ích.cho người dùng Sự liên lạc thống nhất giữa các thiết bị trong hệ thong hoạt động vớinhan và với trung tâm điều hành tại chỗ và từ xa là vô cùng cần hid, đổ là thé mạnh

của các thiết bị dikhiển công nghiệp thé hệ mới Việc sử dụng mạng Internet vàWeb để truyền tín hiệu là phương pháp tiết kiệm và nhanh chồng nhất Bên cạnh đó,

việc ứng dụng đường truyền Internet được thực hiện trong phạm vi rat rộng, bắt kỳ nơidâu nếu có Internet, né mang lại sự tiện lợi tối da cho người đăng

1.1 Hệ thống phân loại sản phẩm.

Hệ thống phân loi sản phẩm là một trong khâu tự động hóa quan trong nhất trong dâychuyén sản xuất ra số lượng sản phẩm sản xuất đạt yêu cầu, Tuy nhiên đối với những

doanh nghiệp vừa và nhỏ thì¢ tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dung trong

những khâu phân loại, đồng bao bì mà vẫn cũng sử dụng nhân công, chính vì vaynhiễu khi cho ra năng suất thấp chưa đạt hiệu quả Dùng sức người, công việc này đồi

hồi sự tập trung cao và có tinh lặp hại, nôn các công nhân khó đảm bảo được sự chính

xác trong công việc Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và uy tíncia nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống tự động xác định kích thước để phân loại và đồnggối sản phẩm ra đồi là một sự phát iển et yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này

le hệ thống phân loại tự động có

Tay vào mức độ phức tạp trong yêu cầu phân loạinhững quy mô lớn, nhỏ khác nhau.

Hệ thống phân loại ân phẩm được cha ra heo các dạng như sau

Mun phân loại vải th cin phân loại về kích thước và mau sie, v8 nước tống (nhưbia, nước ngọt) cin phân loại theo chiều cao, khối lượng, phân loại xe theo chiều dai,ki lượng, v.v

Phân loại sản phẩm to nhỏ sử dụng cảm biển quang: sản phẩm chạy trên băng chuyểnngang qua cquang thứ 1 nhưng chưa kích cảm biển thứ 2 thi được phân loại

vật thấp nhất, khi sản phẩm qua 2 cảm biến đồng thời thì được phân loại vật cao nhất

Phân loại sản phẩm dựa vào miu sắc của sản phẩm: sử dụng những cảm biển phân loi

màu sắc sẽ được đặ trên băng chuyển, khi sản phim di ngang qua néu cảm biển nào

nhận biết được sản phẩm thuộc màu nio sẽ được cửa phân loại tự động mở để sản

yếu ổ là t lệ

ich sử dung

phẩm đó được phân loại dng Phát hiện mẫu sic bing

phản chiếu của một màu chính (vi dụ như đỏ, xanh á cây hoặc xanh tồi) được phầnxạ bởi các miu khác nhau theo các thuộc tính mau của đối tượng.

Phân loại sản phẩm dùng webcam: sử dụng | camera chụp lại sản phẩm khi chạy qua

và đưa ảnh về so sánh với ảnh gốc Nếu giống thì cho sản phẩm đi qua, cũng nếu

không thi loại sản phẩm đó,

vụ loại bỏ những sin phẩm bị lỗi, mà nó

Khâu phân loại sản phẩm không chỉ có nh

còn có nhiệm vụ phân tích từng loại sản phẩm khác nhau theo yêu cầu của nhà sản

xuất để thuận tiện cho việc đóng gói Chính vi vậy, trong các dây chuyển sin xuất,

"khâu phân loại sin phẩm thường được đặt ngay trước khâu đóng gói sản phẩm.

1.2 Hệ thống đồng gói sân phẩm.

Sau khi sản phẩm được phân loại sẽ được bing chuyển đưa đến khâu cuỗi cùng làđồng gói sản phẩm Kỹ thuật đóng gối sin phẩm từ trước đến nay không ngừng phát

sin, Dov, ve ming co các ính năng chất lượng sân phầm là ấu tổ ổn côn củadoanh nghiệp hiện nay Hiệu quả của việc sản xuất phải đảm bảo 5 yé

Tốc độ sản xuất ra một sản phẩm của hệ thống và dây chuyển phải nhanh.Gia nhân công và nguyên liệu phải hạ

“Chất lượng cao và it phể thải.

“Thời gian chết của máy móc là tối thiểu

May sản xuất có giá rẻ

~ Nếu trước đây, công nghệ đóng gói sản phẩm bj coi nhẹ thì ngày nay, đây là khâu ritquan trọng vì nó quyết định sự hoàn hảo cia sản phim Công nghệ đồng gi sin phẩmdẫn tới sự hành công của doanh nghiệp hoặc xí nghiệp

~ Đảng gồi sin phẩm gồm có các công đoạn là đưa sản phẩm vào bao bì và

vào từng thing Tây theo yêu cầu của nhà sản xuất và đặc tính của mỗi loi sản phẩm

khác nhau vi vậy ma khâu đóng gói sẽ phức tạp hay đơn giản.

- Công nghệ đồng gói sản phẩm vào bao bì thường được kết hợp với việc in nhón cho.

1 đồ sản

sản phẩm Các sản phẩm trước khi được đưa vào bao bì cần được phân loại,

phẩm sẽ được chia thành các định lượng đều nhau (thông qua đếm số lượng hoặc cân

đồng) đảm bảo khối lượng của thành phẩm đúng như in trên bao bi Khác với việc

đồng gói sản phẩm vào thùng, đóng gói sin phẩm vào bao bi thường sử dung các thanh

nhiệt để cin bao bì, Chính vi vậy, việc điều khiển chính xác nhiệt độ và tồi gian cba

các thanh nhiệt khi đán bao bìdt quan trọng,

= Công nghệ đồng gồi sin phẩm từng thùng đòi hỏi độ chính xác cao, phải sắp đặt các

sin phẩm đồ cổ sự đồng đều và có một khoảng cách nhất định, các sin phẩm đưa vàohộp phải tránh có lỗi để không làm hỏng cả một đây chuyển sản phẩm.

Hình 1.1: Mô hình đoạn cuối đồng gói sân phẩm

Cong nghệ đông gisản phẩm thường có hai bộ phận

Mang trượt sản phẩm từ băng chuyển phân loại tới, nó có nhiệm vụ đưa sin phẩm vào

C6 6 yêu cầu trong hệ thông đông gỏi sản phẩm:

Hoạt động tự động hoàn toàn từ khâu đưa thùng đến nhận sản phẩm tới khâu đưa sản.phẩm vào thùng.

Đm chính xác lượng sản phẩm đủ theo yêu cầuDừng hộp đúng vị trí để nhận sản phẩm.

Hai diy chuyên phải hoạt động nhịp nhàng

"Độ an toàn lao động phải được đâm bảo tuyệt đối

1.3 Hệ thống phân loại và đồng gối sin phẩm thực hiện trong luận văn.

`Với mục iêu chỉ mang tinh chit mô phỏng trong hệ thống phân loại và đóng gồi sản

phẩm theo chiều cao của sản phẩm, nên khônglap ứng được đầy đủ các yêu cầu trong

thực tế cũng như các điều kiện phân loại phức tạp hơn.

Hệ thống phân loại và đông gối sin phẩm điện bình thường có các bộ phận sau

“Trong đó:

(1): Băng tải phân loại sản phẩm (5): Băng tái đồng gói sản phẩm trung

(6): Băng tải đồng goi sản phẩm cao.(7): Xi lanh day sản phẩm trung bình ramắng trượt

(2): Ming trượt sin phẩm cao,

{G): Ming trượt sin phẩm trung bình.

(4): Ming trượt sản phẩm bị loi

(11): Cảm biến phát hiện sản phẩm cao.(12); Cảm biển phát hiện có san phẩm.

(13): Xi anh chin sản phẩm trung bình1.3.1 Khẩu phân loại sản phẩm.

+ Gồm có hai con lăn đặt ở vị tri hai đầu băng ải Hai con lăn truyỄn lực và kéo bang

tải nhữ ai đây cao su

+ Sản phẩm được đặt chạy trên mặt băng tả

+ Các mắng bmg sản phẩm

Ci chỉ đốc thế bị được lắp trên khung mô hình

+ Động cơ DC, Motor là động cơ 1 chiều 24V, động cơ có nhiệm vụ kéo quay mặt

băng tải thông qua dây cao su với con lăn phía rên.+ Các cảm biến: Sensor_1, Sensor_2, Sensor 3

+ Cảm biển duge sr dụng à cảm biến quang 4 diy ca hãng Âutoniex

+ Các cảm biển được gắn bên cạnh mặt bang tải

+ Sensor 1 được gắn ngay đầu của băng tải (Conveyor 1) nhiệm vụ phát hiện sản

“Trong đi

(1): Băng tải phân loại sin phẩm (6): Xi lanh day sản phẩm cao ra ming

(2): Ming trượt sản phẩm cao, trượt

(@): Máng trượt sản phẩm tung bình, (0): Xi lanh day sin phẩm ra băng tải

(4): Máng trượt sản phẩm bị loại (10); Cảm biến phát hiện sản phẩm.

(G3: Xi lanh diy sản phim trang bình ra tang bin

‘ming trượt (11): Cảm biển phát hiện sản phẩm cao,

(12): Cảm biển phát hiện có sản phẩmQuy trình phân loại sản phẩm thực hiện theo trình tự sau:

Khi Conveyor_1 bit đầu hoạt động sẽ có 3 loại sin phẩm khác nhau về chiều cao sẽhoạt động, Dé phân loại sản phẩm qua chiều cao của sản phẩm ta chia thành 3 loi làsản phẩm cao, sản phẩm trung bình và sản phẩm thấp.

Khi ta ấn gian khởi động toàn bộ hệ thống thì băng tải quay Các cảm biến (Sensor),xilanh (Push), đồng thời đếm sản phẩm hoạt động, hiển thị số lượng sản phẩm đều.

hoạt động

10

Khi có sản phẩm Sensor_1 phát hiện sản phẩm từ khẩy chứa sản phẩm, Push 1 có

nhiệm day sản phẩm ra bing tải, băng tái di chuyển sản phẩm tới, Sensor 2 hoặc

Sensot_3 phát hiện sản phẩm, Push_ 2 hoặc Push_ 3 sẽ dy sản phẩm sang máng trượt

Con sản phẩm ma Sensor_2 hoặc Sensor_3 không phát hiện, sản phẩm đó coi như bị

Cảm biển phát hiện có sin phẩm cao.

Cảm biển nhận tín hiệu sản phẩm trung bìnhCảm biển từtính, giới hạn hành trình cuối đây

sản phẩm cao ra máng chứa sản phẩm quay véban đầu

Cảm biển từ tin, giới hạn hành trình cối đấy

sản phẩm trung bình ra ming chứa sản phẩm

quay về ban đầu

Cảm biển từtính, giới hạn hành trình cối diysản phẩm ra băng tải quay vé ban đầu.

Xi lanh đầy sản phin cao sang mắng trượt.

Xi lanh đẩy sin phẩm trung bình sanging

Xi lanh diy sản phẩm trong khây ra bang tiĐộng cơ kéo bing tải.

Khi hệ thống khởi động động cơ (Motor_2) hoạt động kéo băng tải thùng đi chuyền Khi có một thùng đi đến vi trí băng tải sản phẩm thì cảm biến (Sensor 5 phát hiện thùng) hoạt động làm băng tải thùng đừng lại và Push_4 sẽ mở ra sản pham di chuyên

từ máng trượt rơi vào thùng.

Cảm biến thứ nhất (Sensor 4) dùng để phát hiện và đếm sản phẩm khi số lượng sản phẩm đạt yêu cau thì hệ thống sẽ điều khiển Push_4 chắn sản pham trên máng trượt lại, và đồng thời khởi động động cơ (Motor 2) cho băng tải thùng di chuyển và một thùng rỗng tiếp tục đừng lại ở cảm biến thứ hai (Sensor_5) Cứ như vậy chu trình được lặp lại, cho đến khi kết thúc quá trình của hệ thống.

Trong đó:

(2): Máng trượt sản phẩm cao máng trượt.

(6): Băng tải đóng gói sản phẩm cao (15): Cảm biến đếm sản phẩm cao.

(14): Xi lanh chăn sản pham cao từ (17): Cảm biến phát hiện thùng chứa

12

sản phẩm đúng vị trí trống.

(18): Sản phẩm trong máng trượt (20): Thùng chứa sản phẩm ở trạng thái (19): Thùng chứa sản phẩm ở trạng thái chứa đủ số lượng sản phẩm.

Hệ thống đóng gói sản phẩm có 2 sản phẩm cần đóng gói (sản phẩm cao và trung bình) nên phải có 2 băng tải đóng gói sản phẩm, quy trình 2 băng tải này tương tự như nhau.

Magnetic_4 Cảm biến từ tính, giới hạn hành trình chan sản phẩm cao ra băng tải đóng gói.

Magnetic_5 Cam biến từ tinh, giới han hành trình chăn sản phẩm cao ra băng tải đóng gói quay về trạng thái ban đầu.

Push 4 Có nhiệm vụ chắn sản phẩm trên máng trượt khi sản phẩm rơi vào hộp đã đủ số lượng.

Motor_2 Động cơ di chuyển hộp chứa sản phẩm.

13

CHƯƠNG 2 TONG QUAN PLC S7 - 1200 [1]

2.1 Giới thiệu chung về PLC.

PLC - Bộ điều khiển logic khả trình Khi mới ra đời, bộ điều khiển khả trình được

biết đến với tên gọi là PC Nhưng khi máy tính cá nhân ra đời và lay tên gọi tắt là PC,

dé tránh nhầm lẫn bộ điều khién khả trình được đổi tên là PLC.

Thuật ngữ PLC được hình thành do nhu cầu tự động hóa quá trình sản xuất mà không phụ thuộc vào hệ thống điều khiến.

Lich sử phát triển của PLC được hình thành và phát triển của phương thức điều khiển

hệ thống dùng máy tính trong ngành công nghiệp hóa chat.

PLC luôn được so sánh với các công nghệ khác đặc biệt là điều khiển hệ thống dùng

máy tính PC công nghiệp Đặc biệt, PLC có thé dé dang sử dụng trong môi trường công nghiệp Khác với PC, PLC có thê sử dụng trong các môi trường tồn tại:

Hầu hết các PLC đều được lắp đặt trong phòng điều khiển với yêu cầu phải có hệ thống bảo vệ, chống bụi và chất ô nhiễm Tuy nhiên, có những hệ thống PLC được sản

xuât với lớp bảo vệ khỏi bụi và các chat 6 nhiêm khác.

PLC dan thay thế các công nghệ khác và ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực điều khiển

tự động.

Hệ thống PLC có tính năng dễ dàng duy trì, bảo quản hệ thống Phần cứng được tuân

theo chuẩn nhất định và dé dàng ghép nối Các thành phan được thiết kế theo dang các

module nên dé dàng chuẩn đoán lỗi khi xảy ra sự cố va dé dàng thay thế PLC được

14

lập trình theo ngôn ngữ dang bậc thang, cũng là chuân sơ d6 thiết kế của hệ thống relay điện từ Hơn nữa ngôn ngữ bậc thang rất đơn giản.

Thiết kế hệ thống | Phức tập Trung bình Đơn giản

Vận hành hệ thống | Không nên Có khả năng Có khả năng

phức tạp

Lắp đặt hệ thống Phức tạp Trung bình Đơn giản

Thay đổi cấu trúc | Khó Dễ Rất dễ Bảo trì hệ thống Khó khăn Dễ Rất dễ Phục hồi hệ thống | 0S 10 — 100s 1-3s

sau khi mất nguồn

Chương trình trên PLC được cấu trúc và thực thi theo kiểu tuần tự Tuy nhiên, với hệ thống PLC lớn, chương trình phức tạp có thể tổ chức đề thể gọi hàm con, hàm ngắt và vòng lặp Có nhiều hệ PLC cũng hỗ trợ lập trình với ngôn ngữ bậc cao (Basic hoặc C) Hệ thống PLC có thé phuc hồi sau sự cố mat nguồn rất nhanh Khi nguồn điện được

cấp cho hệ thống, không cần có hàm khởi tạo Khi hệ thống được cấp điện sau sự cố,

15

hệ thống nhanh chóng tự chuẩn đoán và trở lại trạng thái làm việc trước đó mà không

cân có sự can thiệp của người vận hành.

Ngôn ngữ lập trình cơ bản của PLC là ngôn ngữ dạng bậc thang Tuy nhiên mỗi hãng

sản xuất PLC đều phát triển ngôn ngữ dạng bậc thang của riêng mình Chuan IEC 61131-3 giải quyết van đề thêm ngôn ngữ lập trình khác và van đề chuyền đổi giữa các

@ Communication module (CM) ® Signal board (SB)

@ CPU © Signal module (SM)

Hình 2.2: Hình dạng bên ngoai của S7 — 1200 và các module mở rộng.

2.2.1 Giới thiệu chung về PLC S7 — 1200.

PLC S7-1200 là những kết hop I/O và các lựa chọn cấp nguồn, bao gồm 9 module các

bộ cấp nguồn cả VAC — hoặc VDC - các bộ nguồn với sự kết hop I/O DC hoặc

Relay Các module tín hiệu dé mở rộng I/O và các module giao tiếp dé dàng kết nối

với các mặt của bộ điều khiển Tất cả các phần cứng Simatic S7-1200 có thể được gắn

trên DIN rail tiêu chuẩn hay trực tiếp trên bảng điều khiến, giảm được không gian và chí phí lắp đặt.

Các module tín hiệu có trong các model đầu vào, đầu ra và kết hợp loại 8, 16, va 32

điểm hỗ trợ các tín hiệu I/O DC, relay và analog Bên cạnh đó, bảng tín hiệu tiên tiến

có trong I/O số 4 kênh hay I/O analog 1 kênh gắn đăng trước bộ điều khiển S7-1200

cho phép nâng cấp I/O mà không cần thêm không gian Thiết kế có thé mở rộng này giúp điều chỉnh các ứng dụng từ 10 I/O đến tối đa 284_ LO, với khả năng tương thích chương trình người sử dụng nhằm tránh phải lập trình lại khi chuyên đổi sang một bộ

điều khiến lớn hơn Các đặc điểm khác: bộ nhớ 50 KB với giới hạn giữa dữ liệu người sử dụng và dữ liệu chương trình, một đồng hồ thời gian thực, l6 vòng lặp PID với

khả năng điều chỉnh tự động, cho phép bộ điều khiển xác định thông số vòng lặp gần tối ưu cho hầu hết các ứng dụng điều khiển quá trình thông dụng Simatic S7-1200 cũng có một công giao tiếp Ethernet 10/100Mbit tích hợp với hỗ trợ giao thức Profinet cho lập trình, kết nối HMI /SCADA hay nối mạng PLC với PLC.

17

2.2.2 Phân loại và các module mở rộng.

2.2.2.1 Phân loại S7-1200.

Việc phân loại S7-1200 dựa vào loại CPU mà nó trang bi: Các loại PLC thông dụng:CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C Thông thường S7-200 được phân ra làm 2 loại

Loại cấp điện 220VAC:

Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC — 30VDC).

Ngõ ra: Relay.

Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra Relay Do đó có thể sử dụng ngõ ra ở nhiều cấp điện áp khác nhau (có thé sử dụng ngõ ra OV, 24V, 220V )

Tuy nhiên, nhược điểm của nó là do ngõ ra Relay nên thời gian đáp ứng không nhanh cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung, hoặc Output tốc độ cao

Loại cấp điện áp 24VDC:

Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC (từ 15VDC — 30VDC).

Ngõ ra: transistor

Ưu điểm của loại nay là dùng ngõ ra transistor Do đó có thé sử dung ngõ ra này dé biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao

Tuy nhiên, nhược điểm của loại này là do ngõ ra transistor nên chỉ có thé sử dụng một

cấp điện áp duy nhất là 24VDC, do vậy sẽ gặp rắc rối trong những ứng dụng có cấp

điện áp khác nhau Trong trường hợp này, phải thông qua một Relay 24VDC đệm.

Bảng 2: Các đặc điểm cơ bản của s7-1200

Đặc trưng CPU 1211C CPLU 1212C CPU 1214CKích thước (mm) 90x100x75 110x100x75

18

Bộ nhớ người dùng.

Bộ nhớ làm việc 25 Kbytes 50 Kbytes

Bộ nhớ tải 1 Mbutes 2 MbytesBộ nhớ sự kiện 2 Kbytes 2 KbytesPhân vung I/O.

Digital I/O 6 input / 4/8 inputs / 61] 14 inputs / 10

outputs outputs outputs

Analog I 2 inputs 2 inputs 2 inputs

Tốc độ xử lý ảnh 1024 byte (inputs) va 1024 (outputs)

Modul mở rộng None 2 8Mach tin hiéu 1

Modul giao tiép 3 (mở rộng phía bên trai)

PROFINET 1 công giao tiếp Ethernet Tốc độ thực thi phép toán | 18us

sô thực

Tốc độ thi hành 01.us 2.2.2.2 Module mở rộng.

Hình 2.3: Hình dạng các môđun

Họ PLC S7-1200 cung cấp nhiều nhất 8 module tín hiệu da dạng va 1 mach tín hiệu cho bộ xử lý có khả năng mở rộng Ngoài ra bạn cũng có thé cài đặt thêm 3 module

giao tiếp nhờ vào các giao thức truyền thông.

Bảng 3: Thông số các môđun

IModule INgõ vào INgõ ra INgõ vào / ra

Module tín hiệu| Digital 8x DC 8x DC 8x DC/8xDC

Analog 4x Analog |2x Analog |4x Analog/2 x Analog

Board tín hiệu Digital 2x DC/2x DC

Với thiết kế theo dang module, tinh năng cao, SIMATIC S7-1200 thích hop với nhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau, cấp độ từ nhỏ đến trung bình Đặc điểm nổi bật là S7-1200 được tích hợp sẵn công truyền thông Profinet (Ethernet), sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic cho việc lập trình PLC và các màn hình HMI Điều này giúp cho việc thiết kế, lập trình, thi công hệ thống điều khiển được nhanh chóng,

đơn giản.

Bên cạnh CPU S7-1200 va phan mém lập trình mới, một dai san phẩm các màn hình

HMI mới dùng cho PLC S7-1200 cũng được giới thiệu Tất cả cùng tạo ra một giải

pháp tích hợp, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ (Micro Automation).

S7-1200 bao gom các ho CPU 1211C, 1212C, 1214C Mỗi loại CPU có đặc điểm và

tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng của khách hàng Dưới đây là tóm

tắt các tính năng nổi bật của SIMATIC S7-1200:

Công truyền thông Profinet (Ethernet) được tích hợp sẵn:

Dùng dé kết nỗi máy tính, với màn hình HMI hay truyền thông PLC-PLC Dùng kết nối với các thiết bị khác có hỗ trợ chuẩn Ethernet mở.

Đầu nối RJ45 với tính năng tự động chuyên đôi đấu chéo Tốc độ truyền 10/100 Mbits/s.

21

Hỗ trợ 16 kết nối ethernet.

TCP/IP, ISO on TCP, và S7 protocol.

Với tinh năng như trên PLC S7 — 1200 này có khả năng kết nối với PC theo 3 cách: kết nối trực tiếp; kết nối trong mạng LAN; kết nối từ xa thông qua Internet.

2.2.3.1 Kết nối trực tiếp.

Hình 2.4: Thiết bị lập trình được kết nỗi đến CPU S7-1200

Tố

Hình 2.5: HMI được kết nối đến CPU S7-1200

Hình 2.6: Một CPU S7-1200 được kết nối đến một CPU S7-1200 khác

22

Thiết lập cau hình trong control panel như sau:

Do PLC có địa chỉ IP mặc định 192.168.0.1 nên ta cấu hình cho máy tính có cùng lớp mạng như trên Sau đó chạy chương trình TIA Portal V13 thực hiện kết nối và lập

Internet Protocol Version 4 {TiCRAP WA) Properties |? | => |

You can get IP settings assigned automatically if your network supports

this capability Otherwise, you need to ask your network administrator

for the appropriate IP settings,

©) Obtain an IP address automatically

@) Use the following IP address:

IP address: 192,168 0, 20

Subnet mask: 285.255.455, 0

Default gateway:

Obtain DNS server address automatically(@) Use the following DNS server addresses:

Preferred DNS server:

Alternate DNS server:

[EI Validate settings upon exit Advanced |

Hình 2.7: Thiết lập cau hình mang

2.2.3.2 Kết nối trong mạng LAN.

Dé kết nối trong mang LAN nội bộ thì ta phải biết được lớp cấu hình của mạng LAN Gia sử ở đây ta có 1 mạng LAN bao gồm các thiết bị: 1PC; 3 PLC S7 — 1200, và 1

Dé kết nối PLC vào mạng LAN đang hoạt động, thì trước tiên ta sẽ phải kết nỗi PC trực tiếp với PLC sau đó dán địa chỉ IP mới có cùng lớp mạng với mạng LAN đang

hoạt động cho PLC.

23

Hình 2.8: Kết nối trong mạng LAN

2.2.3.3 Kết nối với PLC thông qua Internet.

PLC S7-1200 có thé kết nối giám sát và điều khiển trực tiếp các thiết bi từ xa thông

qua Internet.

Trong cấu hình ở trên thì PLC S7 — 1200 sẽ kết nối trực tiếp với router Vậy làm sao

để AutoBase có thể kết nối với PLC đó Trước tiên ta phải biết được địa chỉ của router (địa chỉ để nhập vào để vào trang cài đặt cấu hình cho router) thông thường một số

hãng là 192.168.1.1 Sau đó dat địa chi IP cho PLC có cùng lớp mạng với dia chi

router Để Autobase có thể truy cập vào PLC này thì phải biết địa chỉ IP kết nối Internet mà nhà cung cấp dịch vụ Internet cung cấp Cách kiểm tra IP này như sau: sử dụng 1 PC cùng kết nối Internet với router ma PLC đã kết nối Mở trình duyệt Web

nhập My IP Address Is 78.46.46.137 Quick and Easy way to SEE my IP address

-CmyIP.com ta sẽ có IP do nha mạng cung cấp Dia chi vừa tim được sẽ sử dung dé

khai báo trong chương trình Communication Server của Autobase đề kết nối.

Lưu ý rằng IP do nhà mạng cung cấp thường là IP động nên thường bi thay đổi sẽ dẫn

tới tình trạng mat kết nói Đề khắc phục tình trạng này thì ta phải sử dụng dịch vụ “Tro IP” của một số nhà cung cấp dịch vụ như (Managed DNS, Outsourced DNS, Anycast DNS) Sau khi tao 1 tài khoản ta có thé tạo 1 hostname dé cho chương trình Autobase

truy cập.

24

2 mg

` ƯNNNH >») « —= _ egg Area 2

BE TS 3) « yy“ ta ee

= 3) « —t _ cay Area 5

Hình 2.9: Kết nối PLC thông qua Internet

2.2.3.4 Các bước cấu hình cài dat PLC.

Ví dụ cau hình mạng như sau:

() SetlP.address using a different method

Hinh 2.10: Cai dat dia chi IP cho PLC2.2.4 Phân tích lựa chon PLC thực hiện trong Luận văn.

Với đê bài đã phân tích ở trên, các biên đâu vào/đâu ra vật lý của các khâu như sau:

Khau phân loại sản phâm gôm có: 09 biên dau vào sô và 4 biên dau ra sô.

Khâu đóng gói sản phẩm có 2 hệ thống giống nhau ứng với 2 băng chuyền đầu ra của

khâu phân loại sản pham, mỗi hệ thong gồm có: 4 biến dau vào số, và 2 biến dau ra sô.

25

Ngoài ra, hệ thống còn có 3 đầu vào số ứng với 3 nút nhấn điều khiển START PB

Như vậy, toàn bộ hệ thống phân loại và đóng gói sản phẩm thực hiện trong đồ án gồm

có các biên đâu vào/đâu ra vật lý và các biên nội như sau:17 dau vào sô.

08 đâu ra sô.

Dé thuận tiện cho việc thiết kế, và mở rộng hệ thống, em quyết định sử dụng PLC

S7-1200, CPU 1214C - AC/DC/Relay Đây là loại PLC có bộ nhớ lớn, tốc độ xử lý nhanh,

khả năng mở rộng lớn với lại PLC S7 — 1200 có san trong phòng thí nghiệm, để thuận tiện thí nghiệm các đầu ra có đúng với đề tài mà tôi đã chọn.

Bảng 4: Dia chỉ các biên dau vào/ra trong luận văn.

TT | Biến Địa chỉ | Mô tả trạng thái hoạt động của các biến Start 10.0 Nút khởi động hệ thống hoạt động

Stop 10.1 Nút dừng hoạt động của hệ thong

Reset 10.2 Nut reset lai hé thống

Sensor_1 10.3 Cảm biến phát hiện có sản phẩm trong khây chứa, cho

phép băng tải hoạt động.

Sensor_2 10.4 Cảm biến phát hiện có sản phẩm cao.

Sensor_ 3 10.5 Cảm biến phát hiện có sản phẩm trung bình.

Sensor_ 4 10.6 Cảm biến phát hiện và đếm sản phẩm cao rơi vào

thùng chứa.

Sensor_5 10.7 Cảm biến phát hiện thùng chứa san phẩm cao đến

đúng vi trí.

26

Sensor_6 11.0 Cam biến phát hiện và đếm sản phẩm trung bình rơi

vào thùng chứa.

Sensor_ 7 I1.1 Cảm biến phat hiện thùng chứa sản phẩm trung bình đến đúng vị trí.

Magnetic_1 | [1.2 Cam biến từ tính, giới hạn hành trình cuối day sản phẩm cao ra máng chứa sản phẩm quay về ban đầu.

Magnetic_2 | II.3 Cảm biến từ tính, giới hạn hành trình cuối đây sản phẩm trung bình ra máng chứa sản phẩm quay về ban đầu.

Magnetic 3 | II.4 Cảm biến từ tính, giới hạn hành trình cuối đây sản

phẩm ra băng tải quay về ban đầu.

Magnetic 4 | I1.5 Cảm biến từ tính, giới hạn hành trình đầu mở sản

phẩm cao ra băng tải đóng gói

Magnetic_5 | I8.0 Cam biến từ tinh, giới han hành trình cuối chắn sản phẩm cao ra băng tải đóng gói, quay về trạng thái ban

Magnetic 6 | [8.1 Cảm biến từ tính, giới hạn hành trình đầu mở sản phẩm trung bình ra băng tải đóng gói

Magnetic 7 | I§.2 Cảm biến từ tính, giới hạn hành trình cuối chắn sản phẩm trung bình ra băng tải đóng gói, quay về trạng thái ban đầu.

Motor_1 Q0.0 Động cơ kéo băng tải phân loại sản pham Motor_2 Q0.1 Động cơ di chuyên hộp chứa phẩm cao.

Motor_3 Q0.2 | Động cơ di chuyên hộp chứa sản phẩm trung bình 27