Đồ Án tốt nghiệp Đại học công nghệ kỹ thuật Điều khiển và tự Động hóa Đề tài thiết kế hệ thống kiểm tra, sắp xếp và Đóng gói bánh trung thu

Các số liệu, tài liệu ban đầu Các hệ thống đóng gói sản phẩm trong công nghiệp Khao sat, đánh giá hệ thống kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu trong công nghiệp hiện nay Ứng dụn

THIET KE HE THONG KIEM TRA, SAP XEP

VA DONG GOI BANH TRUNG THU

Người hướng dẫn Nguyễn Đức Quận

Sinh viên thực hiện Nguyễn Tùng Dương MSV:1911505510209

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ

THIET KE HE THONG KIEM TRA, SAP XEP

VA DONG GOI BANH TRUNG THU

Người hướng dẫn Nguyễn Đức Quận

Sinh viên thực hiện Nguyễn Tùng Dương

Lớp

Đà Nẵng,

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DAN

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ DO AN TOT NGHIEP Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận

Sinh viên thực hiện Phan Hoang Hai

Nguyễn Tùng Dương Ma SV: 1911505510209

Tên để tài

Thiết kế é thong kiém tra, sap xếp và đóng gói bánh trung thu

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu

Các hệ thống đóng gói sản phẩm trong công nghiệp

Khao sat, đánh giá hệ thống kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu trong công nghiệp hiện nay

Ứng dụng PLC §7 1200 đề lập trình điều khiển và giám sát bằng WinCC

3 Nội dung chính của đồ an

Tổng quan về hệ thống tự động kiểm tra, sắp xếp và đóng gói sản phẩm trong công nghiệp |

Tổng quan vẻ hệ thông kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu trong công nghiệp hiện nay

Nghiên cứu, khảo sát và đánh giá một hệ thống kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu trong công nghiệp,

Thiết kế một hệ thống kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

Chế tạo mô hình Hệ thống kiểm tra, sắp xếp, đóng gói bánh trung thu, lập trình điều khiên, truyền thông và giám sát

Nhận xét, đánh giá và hướng phát triển trong tương lai

Các sản phẩm dự kiến

Bản vẽ và thuyết minh Hệ thống kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu công nghiệp

Mô hình Hệ thông kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

Quyền báo cáo đồ án tốt nghiệp đúng theo quy định

báo cáo trước Hội đồng hoạt động của mô hình

TOM TAT

Dé “Thiết kế hệ thông kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu”

không, sắp xếp bánh đạt chuẩn vào trong hộp và cuối cùng đóng gói hộp

Sản phẩm của nhóm có ưu và cả nhược điểm, mô phỏng và cải tiến lại các hệ thống trong thực tế, vì vậy dé áp dụng vào thực tế thì cần có thời gian kiểm nghiệm

Link video hoạt động mô hình:

Báo cáo về đề tài ôm phân chính

Chương I: Tổng quan về hệ thống kiểm tra sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

Chương 2: Giới thiệu vềPLC 1200 và phần mềm TIA Portal

Chương 3: Thiết kế

ương 4: Chương trình điều khiển và giám sát hệ thong

Kết luận

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự công nghiệp hoá, hiện đại hoá của mỗi đất nước có thể nói một trong những tiêu chí để đánh giá sự phát triển kinh tế là mức độ tự động hoá trong các quá trình sản xuất, mà trước hết đó là năng suất và chất lượng sản phâm làm ra Vì vậy vai trò của công nghệ tự động hoá trong nền chế tạo, sản xuất trên thế giới là cực kì to lớn Trong xu hướng chung đó thì tự động hoá trong một hệ thống làm bánh là thật sự không thể thiếu, đặc biệt sản xuất bánh kẹo lại là một ngành đặc thù đóng góp không nhỏ trong việc phát triển một nền kinh tế

Để công việc sản xuất bánh kẹo một cách khoa học theo các yêu cầu như điều

khiển tự động, lính hoạt, tiện lợi, đạt hiệu quả cao thì hệ thống kiểm tr, sắp xếp và

đóng gói đóng một hết sức quan trọng trong chuỗi toàn bộ quy trình thực hiện

Hệ thống kiểm tra, sắp xếp và đóng gói sản phẩm cũ đã được ứng dụng rất nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau như: thực phẩm, dược phẩm, công nghiệp sản xuất linh kiện và phụ kiện Qua do án tốt nghiệp, chúng em muốn giới thiệu về

đề tài “Thiết kế hệ thống kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu” sử dụng PLC

1200 Tập đồ án này có thể làm tài liệu tham khảo cho những ai quan tâm đến các vấn đề liên quan đến hệ thống

Sinh viên thực hiện:

Phan Hoàng Hải guyén Tùng Dương

MỤC LỤC CHUONG 1: TONG QUAN VE HE THONG KIEM TRA, SAP XEP VA DONG

Tổng quan hệ thống kiểm tra, sắp xếp và đóng gói trong công nghiệp

Hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu trong công nghiệp Ngiên cứu một hệ thống sắp xếp, đóng gói bánh trung thu cụ thể

Thiết kế hệ thông kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

Giới thiệu về phần mém TIA Portal V16

Làm việc với phần mềm TIA portal VI6

Tổng quan WinCC

Tạo kết nói và thiết kế giao diện WinCC

CHUONG 3: THIET KE VA THI CONG

Yêu cầu công nghệ của hệ thống

Thiết kế phần cứng

Lựa chọn thiết bị thi công mô hình

Băng tải

Cảm biến hồng ngoại EI8D§0NK

Nguồn tô ong

Sơ đồ đấu nối

CHUONG 4: CHUONG TRINH DIEU KHIEN VA GIAM SAT HỆ

Bảng phân công đầu vào đầu ra Lưu đồ thuật toán

Chương trình điều khiến

Thiết kế giao diện điều khiến và giám sát

Truyền thông 2 PLC

CHUONG KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH CAC HINH VE

Hinh 1.1: Hé théng san xuat banh ty déng

Hình 1.2: Dây chuyền phân loại sản phẩm theo mã vạch Hình 1.3: Dây chuyền phân loại theo màu sắc

Hình 1.4: Dây chuyền sản xuất bánh trung thụ

Hình I.5: Hệ thông đán nhãn bánh trung thụ

Hình 1.6: Hệ thống đóng gói bánh của công ty ACB

Hình 1.7: Công nhân công ty ACB đang vận hành hệ thống

0: Ban vé bé tri thiét bi

Hinh 1.21: Ban vé so dé déng lye

Hình 1.22: Bản vẽ bảo vệ mat pha

Hình 1.23: Bản vẽ cấp nguồn

Hình 1.24: Bản vẽ mạch động lực va điều khiển ĐC bang tai 1

Hình 2.4: Module mở rộng tín hiệu vảo/ra

Hình 2.5: Module truyền thông

Hình 2.7: Phần mềm tia portal V16

Hình 2.8: Biểu tượng TIA Portal V16

Hình 2.12: Cấu hình PLC §7

Hình 2.14: Thanh công cụ

2.15: Tìm và kết nỗi dia chi IP PLC

Hình 2.18: Giao diện chọn WinCC

Hinh 2.19: Thêm Card mạng

Hình 2.20: Tạo kết nỗi Network

Hình 2.21: Tạo kết nỗi connection

Hình 3.20: Thi công phần cơ khí

Hình 3.21: Thi công phần điện

Hình 4.1: Bảng phân công đầu vào

Hình 4.2: Bảng phân công đầu ra

Hình 4.3: Lưu đỗ thuật toán

Hình 4.8: Giao diện giảm sát WINCC

Hình 4.4: Kết nối 2 PLC

Hình 4.5: Truy cập đữ liệu các PLUC

Hình 4.6: Tạo datablock giữa 2 PLC

Hình 4.7: Tạo hàm PUT dữ liệu trên Master(a)

Hình 4.8: Tạo hàm PUT dữ liệu trên Master(b)

Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật Relay trung gian HH52P

Bảng 3.4: Bảng thông số động cơ bước dc4Úncm

Bảng 3.5: Cài đặt cường độ dòng điện 1B6600

Bảng 3.6: Bảng cài đặt vị trí bước cho driver

DANH SÁCH CAC KY HIEU, CHU VIET TAT

Ở ĐÁ

Ngày nay, xu hướng Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đấtnước hoa học kỹ thuật luôn phát triển trong tất cả các lĩnh vực, nhất là nghành sản xuất Việc đòi hỏi cải tiễn

và nâng cấp hệ thông sản xuất luôn là ưu tiên hàng đầu

Một trong những hệ thông đó là phân loại và đóng gói sản pham tự động Hệ thống này giúp cho quá trình sản xuất trở nên linh hoạt hơn, tiết kiệm thời gian và nhân lực, tăng sản lượng, năng suất từ đó đem lại lợi ích kinh tế cao và hiệu quả Trước thực tiễn đó, chúng em đã quyết định chọn đề tài “Hệ thông kiểm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu” đề nghiên cứu và thực hiện

Mục tiêu đề tài là sẽ nghiên cứu chê tạo thành công hệ thông phân loại, sắp xêp vả đóng gói bánh trung thu giúp giảm sức lao động, tránh được sự nhàm chán trong việc, cái thiện được điều kiện làm việc của con người, tạo cho con người tiệp cận với sự tiên

bộ của khoa học kỹ thuật và được làm việc trong môi trường ngày cảng tốt hơn Nâng cao năng suất lao động, tạo tiền để cho việc giảm giá thành sản phẩm, cũng như thay đối mẫu mã một cách nhanh chóng và hơn hết giúp cho việc quản lý và giám sát trở nên đơn giản hơn

Phương pháp nghiên cứu mà nhóm đã thực hiện là tham khảo các tài liệu trên

nghiên cứu của các khoá trước Tham khảo hệ thông làm bánh thực tế trên địa bản thành phố để nhìn nhận các vấn đề được và chưa được qua đó rút phương án tốt nhất

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

CHUONG 1: O EE O E A E

DONG GOI BANH TRUNG

é é 6 é ắ _ ếp và đóng gói trong công nghié

é aa a ột bài toán đã và đang đượ ứ ụ A é

ự ế ệ ỨC n8ườ ệc này đòihỏ uw a

a ai nên công nhân khó đả ả ự ệc Chưa kể ữ

a éu khi cho nang sua ap và chưa đạtđộ é a

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Thiết kế hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

s* Dây chuyền kiểm tra phân loại sản phẩm

Dây chuyền phân loại sản phâm là dây chuyền tự động phục vụ cho công đoạn phân loại đóng gói, chế biến, xuất nhập kho hàng hóa Nơi mà các sản phẩm được phân loại theo một hoặc một số tiêu chí nhưk thước, chiều cao, trọng lượng, màu sắc nhờ công nghệ tiên tiến với camera kiểm tra sản phẩm Các sản phẩm được phân loại giúp đảm bảo các tiêu chí thành phẩm, đảm bao độ đồng đều về hình dáng, trọng lượng trước khi đóng gói hoặc các tiêu chí phân loại theo thông tin và mục đích sử dụng nảo đó của nhà sản xuất Sản phâm được phân loại được chuyên sang dây chuyền đóng gói tự động

Nếu như phương pháp phân loại sản phẩm truyền thống yêu cầu không gian làm việc rộng hơn cho số lượng người tham gia phân loại lớn, thời gian phân loại lâu va dé sai sót thì nay với đây chuyền phân loại sản phẩm tự động thì số lượng công nhân đã giảm xuống đáng kế khi năng suất lại tăng lên cùng với tỉ lệ nhằm lẫn, sai sót được kiểm soát

Một số dây chuyền phân loại sản phẩm phô biến:

Dây chuyên phân loại sản phâm theo mã vạch

Dây chuyền phân loại sản phẩm theo mã vạch được sử dụng rất phô biến hiện nay Dây chuyền sorting này được sử dụng để phân loại các kiện hàng, bưu phẩm, sản phẩm thành phẩm đã được đóng thùng carton, đóng túi và dán mã vạch, mã QR Các hộp, thùng hàng được đặt lên băng tải phân loại bởi công nhân hoặc cánh tay robot cộng tác (robot xếp hàng lên băng tải) Hệ thống phân loại sản phẩm có thê đạt công suất tới 10000 sản phâm/giờ Năng suất cao gấp 5 lần so với cách quét mã vạch

và phân loại bởi công nhân truyền thống

11W P F

Day chuyén phan loai sản phâm theo khối lượng

Là hệ thống phân cỡ sản phẩm ứng dụng đa đạng các kiểu/loại sản phẩm theo nguyên tắc kiểm tra khối lượng online, sau đó phân ra từng cở trọng lượng theo yêu

cầu

Dây chuyên phân loại sản phâm theo màu sắc

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Thiết kế hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

Dây chuyên phân loại sản phẩm theo màu sắc được dùng nhiều trong việc phân loại nông sản, trái cây nhât là các sản phâm có yêu câu cao về việc đông nhât màu Dây chuyên hoạt động dựa trên cơ chê kiêm tra sản phâm của camera g1úp loại bỏ các san pham co mau sắc khác biệt

Tle

s* Dây chuyền đóng gói tự động

Nhờ sự phát triển của máy đóng gói, dây chuyển đóng gói và công nghệ packing, ngày nay sản phẩm hàng hóa thường được đóng gói tự dong hoặc ban tự động, đem lại năng suất cao gấp nhiều lần so với phương pháp sản xuất và đóng gói truyền thống Dây chuyền đóng gói tự động hiện đại là một dây chuyền có một số lượng máy tự động đủ để thực hiện các bước, phân đoạn đóng gói sản phẩm theo trình tự đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra liên tục và hiệu quả tối ưu Với phương pháp đóng gói truyền thống các công đoạn diễn ra hầu hết là thủ công và tiêu tốn lượng nhân công lớn gây lãng phí thời gian chết cho chuyến tiếp giữa các công đoạn Năng suất thấp và khó khăn trong việc kiểm soát chất lượng các khâu nói riêng cũng như chất lượng sản pham đầu ra nói chung

Trong dây chuyên tự động hóa công nghiệp, thành phần tham gia gồm công nhân

và máy móc (hầu hết tự động) được bồ trí từng vị trí, từng line theo layout trong các phân xưởng Từ phôi liệu ban đầu, đi qua các bộ phận trong dây chuyền thành pham đầu ra được đóng gói tự động với chất lượng đảm bảo và đồng đề

é 6 é a ép va dong gói bánh trung thu trong công nghié Tại thị trường Việt Nam, bánh vốn là sản phẩm được phát triển từ hộ gia đình, làng nghề sản xuất truyền thống thô sơ Nét độc đáo của bánh Việt là sự đa dạng về chủng loại, mang tính địa phương Tuy nhiên đề bắt kịp xu hướng thì sự thay đối là vô cùng cần thiết Trong 2 năm trở lại đây, do ảnh hưởng của dịch bệnh gây suy giảm kinh tế, thị trường bánh trung thu cũng bị ảnh hưởng không nhỏ Mặc dù vậy Việt Nam vẫn là một thi trường hấp dẫn có nhiều tiềm năng phát triển so với khu vực

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Sự phát triển nhanh chóng này không thể phủ nhận được công sức của những máy móc, trang thiết bị hiện đại Một trong số đó có máy đóng , máy kiêm tra phân loại bánh góp phần cho một hệ thông sản xuất hoàn chỉnh

Vì thế chúng tôi nhận thấy việc thiết kế một hệ thống đóng gói bánh là hết sức cần thiết qua đó đáp ứng những yêu cầu cụ thé:

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Được thiết lập với các bước hoàn toàn tự động nên vấn đề sai lầm do đóng gói dùng phương pháp thủ công không xảy ra

Vận tốc đóng gói tương đối cao so với cách đóng gói bằng tay Qua đó năng suất sản lượng, hiệu suất làm việc được nâng cao rõ rệt

w 6 ệ 6 a ép, dong gi banh trung thucu é

Hệ thống đóng gói bánh trung thu của công ty A gdm rất nhiều máy móc với

công nghệ hiện đại Chỉ cần một công nhân để điều khiến và vận hành hệ thống

van đảm bảo sản lượng bánh Qua đó ta nhận thấy được vai trò hết sức quan trọng của máy móc khoa học kỹ thuật trong sản xuất

Hệ thông sử dụng hệ thông kiểm soát PLC kết hợp biến tần giúp máy hoạt động

nhịp nhàng và ôn định, giảm thiêu hàng bị đóng lỗi Thiết lập chiều dài túi nhanh và

chính xác do dùng động cơ bước kéo màng ử dụng mắt thần đề định vị điểm cắt theo

cuộn màng

Ngoài ra còn có màn hình hiển thị và theo dõi, ệ thống sử dụng phù hợp cho

nhiều loại màng do có bộ điều khiển PID giúp kiểm soát và cài đặt nhiệt độ dé dang

Toàn bộ phân tiếp xúc với bánh đều làm bằng inox nên đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Thông số hệ thông đóng gói bánh trung thu của ACB:

Tốc độ đóng gói: 40

Kích thước tạo túi bánh: Dài (120 x rộng (20

Phương pháp cấp bánh: Băng tải

Hệ thống điều khiển: PLC

Hệ thống giám sát: Màn hình HMI

Diện tích khu vực: Lẫm

Dòng điện: 3 pha 220V

Công suất: I,5KW

Kích thước máy: (dài x rộng x cao)

Tuy nhiên chỉ phí đầu tư vào hệ thông này là khá lớn, chưa thích hợp cho những doanh nghiệp sản xuất vừa và nhỏ, nơi mà khách hàng cần một hệ thống đóng gói vừa kinh tế mà vừa đảm bảo đầy đủ các yêu cầu cần thiết như năng suất, hiệu quả, với môi trường xung quanh và dễ sử dụng

; WRABBN\IL WGZØ

ệ Ống đóng gói bánh ủ

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

>` Q7 ˆ /

dang vd ệ 6

é éé@ 6 é ắ _ ép và đóng gói bánh trung thu

Do hiện nay các hệ thống sản xuất bánh trung thu thì sau khi khâu đóng gói tự động hoàn thành thì bánh sẽ được xếp vào hộp và dán keo (trung bình mỗi hộp sẽ có 4 tới 8 bánh) mà công đoạn này thường là công nhân thực hiện Do vậy nên việc saI sót cũng có thê xảy ra khi khối lượng công việc nhiều dẫn tới sự mệt mõi hoặc bất cân

đó nhóm quyết định xây dựng hệ thông kiểm tra gói bánh, sau đó sắp xếp và đóng hộp một cách tự động giúp giảm thiêu rủi ro lỗi cũng như nâng cao năng suất

Nhóm thiết kế một hệ thống với công suất:

Hộp 4 bánh: 30 hộp/phút (tính cả khâu kiểm tra sắp xếp và đóng gói)

Hộp 8 bánh: 20 hộp/phút (tính cả khâu kiểm tra sắp xếp và đóng gói)

at d6

Hệ thông hoạt động theo 3 khâu là kiểm tra phân loại bánh, sắp xếp bánh vào hộp

và cuối cùng là đóng gói hộp Mọi hoạt động đều được giám sát qua màn

s* Kiểm tra phân loại

Sử dụng camera xử lí ảnh theo màu sắc đề kiêm tra Nêu đã có thi băng chuyên sẽ đưa bánh tới vị trí tiếp theo còn nêu không sẽ được đây vào kho lỗi

s* Sắp xếp

sau khi được kiểm tra thì khi cảm biến tiệm cận xác nhận hút sẽ hút

và đưa bánh qua vị trí sắp xếp nhờ động cơ trượt

Mỗi hộp bánh sẽ có 4 khay chứa Khi nào đủ 4 bánh thì hệ thống sắp xếp dừng

“+ Dong gói

c nhận hộp đã đủ 4 bánh thì hệ thống đóng gói hoạt động, khi

băng chuyền sẽ đưa hộp bánh thành phẩm vào kho sản phẩm

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Phương án tế é

khảo một số tài liệu liên quan đến tự động hóa, và tham khảo các hệ thông trên mạng cũng như thực tế nhóm quyết định thực hiện đề tài ' Thiết kế hệ thống kiểm tra sắp xếp và đóng gói bánh trung thu' sử dụng PLC biến tần điều khiến động cơ, giám sát qua màn hình HMI

Nhóm chọn phương án thiết kế này v kha dé lap dat và thi công chỉ phí lắp đặt cũng khá rẻ so với mặt bằng chung mà lại có thể kiểm tra và kiểm soát quá trinh hệ thống hoạt động Tuy có thê sử dụng các bộ điều khiển khác (như vi điều khiến) đề tối

uu chi phi nhưng vì nhóm mong muốn một hệ thống điều khiến có sự ôn định và độ tin cậy cao Do trong môi trường công nghiệp PLC có thể chịu đựng được một số điều

kiện bất lợi liên quan đến môi trường, nhiễu điện, rung chấn PLC cũng là một ví dụ

điển hình cho hệ thống hoạt động theo thời gian thực do khả năng tạo ra kết quả đầu ra trong thời gian ngắn nhất có thê sau khi đánh giá đầu vào Ngoài ra PLC còn đòi hỏi ít kiến thức lập trình và đễ sử dụng, nó tương đối dễ khắc phục sự cố và chuẩn đoán lỗi Các thiết bị PLC hiện nay thường đi kèm với một màn hình hién thi giúp giám sát mọi thứ đễ dành hơn mà không cần các công cụ phức tạp Đó là những điều mà các bộ vi điều khiển khó có thể đáp ứng được

Phương án thiết kế hệ thống gồm các phần chính như sau:

% Phần cơ khí:

se «Sur dung dé thiét ké phan khung

e ~—- Kich thurée wéc tinh (chi cha

e = Su dung 2 băng tải cho từng khâu

e Sử dụng inox SUS304 để làm dụng cụ tiếp xúc với bánh

“ Phin diện:

e = Str dung nguén điện

e Điện điều khiển: DC 24V

e Nguồn cấp khí: 0,4

e _ Phần xử lí tín hiệu và điều khiến hệ thống

° Sử dụng PLC biến tần để điều khiển động cơ

° Cảm biến tiệm cận

e _ Hệ thống van điện của xilanh

„ ọ ế j

Vật liệu khung: Inox không gỉ SUS201

Vật liệu tiếp xúc với bánh: Inox không gi SUS304

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

2 loại inox này có độ bền cao cũng như giúp đảm bảo vệ sinh an toàn thực phâm

khi tiếp xúc với bánh

Lựa chọn thiết bị cho mạch động lực:

tong

Contactor + relay nhiệt (bộ khởi động từ)

Cầu chì + bảo vệ mất pha

Bộ chuyên đổi nguồn ATS

Lựa chọn thiết bị cho mạch điều khiển:

PLC Š71200 của simens + module mở rộng

s* bọn thiết bị hâu kiểm tra phân loại

Băng tải I có nhiệm vụ đưa bánh từ các khâu trước tới khâu sắp xếp, dài 5m và

rộng 20cm

Các bước xác định động cơ băng tải:

Bước I: Xác định tải trọng của băng tải

Đề xác định được tải trọng của băng tải, thì một trong những thông số cần quan tâm đó là:

Tổng khối lượng hàng trên băng chuyền: 5kg

Khối lượng của dây belt 10kg => Tải trọng của băng tải: W=l5kg

Bước 3: Tính moment xoắn của động cơ

Bước 4: Tính công suất động cơ

Bước 5: Chọn loại động cơ phù hợp

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Sau tính toán nhóm quyết định sử dụng động cơ giảm tốc 0.75kW IHP trục

Ở mạch động lực của khâu kiểm tra phân loại dùng MCB 3 pha 6A 6kA, bộ khoi dong tir g6m contactor MC 9A + Relay nhiét RL 1,6 —

Sử dụng camera VSTECH trong xử lý ảnh kiểm tra phân loại màu sắc với giải pháp: Cảm biến tự động phát hiện sản phẩm tới vị trí kiểm tra sau đó camera tự động chụp hình khi nhận được tín hiệu từ cảm biến Máy CVS xử lý ảnh, nhận diện mã màu sắc rồi tự động xuất tín hiệu phân loại sản phẩm Sau khi có tín hiệu thì giao tiếp

và điêu khiên các cơ câu chap hanh (co cau phân loại sản phẩm)

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Cảm biến phát hiện sản phẩm Máy xử lý ảnh (CVS)

Version 2

a wu ứ

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Động cơ 3 pha giảm tốc 0.75kW IHP trục 28mm Ở mach động lực dung MCB

3 pha 6A 6kA, bộ khởi động tử gôm contactor MC 9A + Relay nhiét RL 1,6 — Chọn động cơ 2 pha 0,045kW khi này mạch động lực dùng MCB 2 pha (6A 6kA) cùng bộ khởi động ttre MC —

Động cơ 3 pha giảm tôc dùng cho băng tải 2 với kích thước dải 5m vả rộng 20cm

Điều khiển thay đôi tốc độ động cơ bằng biến tần ATV310H075N4E 0,75kW 1HP 3

pha 380V

ê a Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Thiết kế hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Bảng 1.2: Thống số kỹ thuật X73

Thanh phan Thông số

Nguồn

Bao vé thap ap 300~380VAC, thoi gian tré 2~9s

Độ bên điện (không lớn hơn tải định mứ

Dài nhiệt độ hoạt động

XEITLEWEEGSEES6(/729SE05RS- 0776 | Hình 1.16: Sơ đô

Trong mạch điều khiến ta sử dụng relay trung gian có đèn RXM2LB2BD dùng dé đóng cắt và bảo về đầu ra của PLC

Phan Hoàng Hải Nguyễn Tùng Dương GVHD: TS Nguyễn Đức Quận

Thiết kế hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

THONG SO KY THUAT TU BIEN

aan lor KÍTH THƯỚC: HxNWØ (mơ) | 99020259 8q —*- 8$ VẶT LIỆU (mm): TON 1.5 mm

“ ` TỦ NGOÀI TRỜI L]| Tử TRoNG NHÀ,

¬ c + x TỦ TREO | weir sin

MAT NOC MAT DAY

Thiết kế hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung thu

¿ ẽ qchđô tực và điề én DC hang tả

CHƯƠNG 2: O fF È A È

z 3

az Az

0 é

s* Giới thiệu chung

PLC (Proerammable Logic Control) là thiết bị có thê lập trình được thiết kế chuyên dùng trong công nghiệp đề điều khiển các tiến trình xử lí từ đơn giản đến phức tạp, tuỳ thuộc vào người điều khiến mà có thê thực hiện một loạt các chương trình hoặc sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (hay còn gọi là ngõ vảo) tác động vào PLC hoặc qua các bộ định thời (Timer) hay các sự kiện được đếm qua bộ đếm Khi một sự kiện được kích hoạt nó PLC bật ON, OFF hoặc phát ra một chuỗi

c thiết bị bên ngoài được gắn vào ngõ ra của PLC Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens, Hitachi Mặt khác ngoài PLC cũng đã bố sung thêm các thiết bị mở rộng khác như: Các công

mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), các thiết bị hiển thị, các bộ vào

s* Đặc điểm của bộ điều khiển lập trình

Sự phát triển những hệ thống điều khiến lập trình được (programmable control systems) hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ đề điều khiển máy móc hay quy trình sản xuất PLC tạo ra một khả năng điều khiến thiết bị đễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic co bản, thực hiện những tác vụ khác như định tho , đếm làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp, ngay cả với loại PLC

nhỏ nhất

Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không

cần có sự thay đôi nào về mặt kết nối dây, sự thay đối chỉ là thay đôi chương trình điều khiên trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng Hơn nữa, chúng ta còn có

ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống truyền thông mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nỗi dây phức tạp giữa các thiết bị rời Tuy nhiên, khi dùng PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn cần phải có mạch điện tử công suất trung gian gắn thêm vào

s* Một số logi PLC thông dung hién nay

Sản xuất nhiều đòng sản phẩm khác nhau, phục vụ tốt cho nhu cầu nhà máy, lập trình đễ dàng, gọn nhẹ, dung lượng lớn dễ dàng bảo quản sửa chữavà có giá cả cạnh tranh PLC siemens có các dòng sản phâm phô biến: S7

Thiết kế hệ thông kiêm tra, sắp xếp và đóng gói bánh trung

ản phẩm thuộc tập đoàn Mitsubishi của Nhật Bản, được ứng dụng rộng rãi trong điều khiễn các hệ thống trong công nghiệp, từ đơn giản đến phức tạp Các sản phẩm

phố biến của hãng: PLC MITSUBISHI FX, PLC MITSUBISHI GX, PLC dong Q

x

ớ ệ €

1200 ra đời năm 2009 ding dé thay thế dần cho S7 200 So với S7

1200 có những tính năng nỗi trội hơn

1200 được thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh giúp những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7

1200 cung cấp một công PROFINET, hé tro chuan Ethernet va TCP/IP

s* Các module của PLC S7— 1200 phố biến nhất hiện nap

Việc áp dụng PLC vào thực tế như tại trường học, các nhà máy, xí nghiệp đều có những nhiệm vụ và yêu cầu riêng vì vậy việc lựa chọn các thiết bị phần cứng là cũng khác nhau Đề đáp ứng phù hợp với những yêu cầu đó mà không gây lãng phí tiền của PLC đã được chia nhỏ ra thành các module riêng lẻ để cho PLC không bị cứng hóa về cầu hình

Là loại module có chứa bộ vị xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đêm, công truyền thông (RS485)

Hiện nay module CPU được sử dụng phô biến tại các trường học và nhà máy đều

sử dụng bộ nguồn nuôi là 24VDC Module CPU có 14 ngõ vào (14DI

DO DC), có 2 module mở rộng Analog (2AI)

Hiện tại bộ module đã được tích hợp sẵn công thời gian thực RTC, công truyền thông như RS485 cũng như các công truyền thông mở rộng như Modbus

_—.—n-n—s=—==—=— —-5——-

Module mo réng

Gồm có 5 loại:

+ Power Supply (PS): module nguén nudi, có 3 loại là 2A, 5A và L0A

Signal Module (SM): module tín hiệu vào ra số, tương tự

Interface Module (IM): module ghép néi, ghép néi cdc thanh phần mở rộng lạ với nhau

Function Module (FM): module chức năng điều khiên riêng

Communication Processor (CP): Module phuc vụ truyền thông trong mạng giữa các bộ PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính

Module mo réng tin hiéu vào/ra Module truyén théng:

Module duoc giao tiếp với RS 232/RS 485

- tín hiệu module cho các đầu vào và đầu ra Analog (cho CPU 1212C téi đa

của 2 SM có thể sử dụng, cho 1214C tôi đa là 8)

oe

s* Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ:

Kiếu dữ liệu

Trong một chương trình có thê có các kiểu dữ liệu sau:

+ BOOL: véidungluong — và có giá trị là 0 hay 1 Đây là kiểu dữ liệu có biến 2

trị

+ BYTE: Gém 8 bit, co giá trị nguyên đương từ 0 đến 255 Hoặc mã ASCII của một ký tự

+ WORD: Gồm 2 byte, có giá trị nguyên dương từ 0 đến 65535

INT: Có dung lượng 2 byte, dùng để biểu diễn số nguyên từ 32768 đến

DINT: Gém 4 byte, biéu dién số nguyên từ 2147463846 đến 2147483647

REAL: Gồm 4 byte, biểu diễn số thực dâu phẩy độn

S5T: Khoảng thời gian, được tính theo g10/phut/giay/mili gidy

TOD: Biểu diễn giá trị thời gian tính theo giờ/phút/giây

DATE: Biểu diễn giá trị thời gian tính theo năm/tháng/ngày

CHAR: Biểu diễn một hoặc nhiều ký tự (nhiều nhất là 4 ký tự)

Ngôn ngữ STL (Statement LIst): Ngôn ngữ “Liệt kê lệnh”, dạng ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính, một chương trình được ghép bởi nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và có cầu trúc chung

“tên lệnh + thuật toán”

Ngôn ngữ FBD (Function Block Diagram): Ngôn ngữ “hình khối” là ngôn ngữ

đồ họa cho những người quen thiết kế mạch điều khiễn số

Neon ngit LAD (Ladder Diagram): Day là ngôn ngữ lập trình “hình thang”, dạng ngôn ngữ đồ họa thích hợp cho những người quen thiết kế mạch điều khiển logic

“+ Đèn tín liệu

¢ C6 3 loại đèn báo hoạt động:

Run/Stop: đèn xanh/đèn vàng báo hiệu PLC đang hoạt động/dừng hoạt độ Error: dén báo lỗi

Main: den báo khi ta buộc (Force) địa chỉ nào đó lên I

® Có 2 loại đèn chỉ thị:

Ix.x: chỉ trạng thái logic ngõ vào

Qx.x: chi trang thai logic ng6 ra

6 € @ a @

s* Tổng quan

Phần mềm Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) được phát triển lần đầu vào năm 1996 bởi các kỹ sư của hãng Siemens Đây là một đột phá lớn khi tích hợp tất cả công cụ vào trong I bộ phần mềm duy nhất Từ thiết kế, thử nghiệm, vận

hành và duy trì nâng cấp hệ thống tự động hóa, phần mềm TIA sẽ giúp tiết kiệm thời

gian, chi phi va céng stre cho cac k¥ su SIMATIC STEP 7 (TIA Portal) la phan mé noi tiéng và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp Giao diện cua TIA

Portal được thiết kế thân thiện người sử dụng, thích hợp cho cả những người mới lẫn những người nhiều kinh nghiệm trong lập trình tự động hóa Với phần mềm này các bạn có thể cấu hình, lập trình, thử nghiệm và chân đoán tất cả các bộ điều khiển PLC cũng như các module, HMI sẵn có của Siemens một cách dễ dàng

Phién ban TIA Portal V16 la phién ban dugc Siemens tung ra thị trường vào cuối năm 2018 Các ngôn ngữ lập trình LAD, FBD, SCL, STL, GRAPH duc hé tro day du giúp kỹ sư lập trình có thể linh hoạt lựa chọn ngôn ngữ lập trình cho bộ điều khiển của

hệ thống

Phần mềm lập trình mới này giúp người sử dụng phát triển, tích hợp các hệ thông

tự động hóa một cách nhanh chóng, do giảm thiểu thời gian trong việc tích hợp, xây dựng ứng dụng từ những phần mềm riêng rẽ

Là phần mềm cơ sở cho các phần mềm dùng để lập trình, cấu hình, tích hợp các thiết bị trong đải sản phẩm tích hợp tự động hóa toàn diện (TIA) của Siemens Tất cả các bộ điều khiển PLC, màn hình HMI, các bộ truyền động của Siemens đều được lập trình, cấu hình trên TIA portal Việc này giúp giảm thời gian, công sức trong việc thiết lập truyền thông giữa các thiết bị này

x A

ệ ở â ê

“* Tao mot Project

Bước 1: Ở màn hình máy tính ta kích đúp chuột vào biểu tượng T

éu tuo

Buc 2: Chon vao Create new project để tạo dự án