Tìm hiểu hệ thống Đóng gói sản phẩm sử dụng plc mitsubishi fx3s

HỒ CHÍ MINHVIỆN CƠ KHÍ BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM SỬ DỤNG PLC MITSUBISHI FX3S Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chuyên ngành: CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG Giảng viên hướng dẫ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH

VIỆN CƠ KHÍ

BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN

TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM SỬ

DỤNG PLC MITSUBISHI FX3S

Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Chuyên ngành: CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn : Lê Công Danh

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Phi Hổ

MSSV: 1651080035

Lớp: AM16

TP Hồ Chí Minh, 2019

LỜI MỞ ĐẦU

Là một sinh viên ngành kỹ thuật để chuẩn bị ra trường, quá trình thực tập làmột cơ hội để tiếp xúc với công việc sắp tới và định hướng cho mình nhữngbước đi sau khi ra trường Quá trình thực tập cũng là một thử nghiệm trong quátrình tìm việc sau này Chắc rằng mỗi người đều định hướng cho mình conđường đi sắp tới sau khi ra trường, ai cũng nỗ lực để tìm ra cho mình một cơ hộitốt Những kiến thức học ở trường là chưa đủ để bước vào những thử tháchtrong công việc cũng như trong cuộc sống Thực tập là một cơ hội tốt để có thêmnhững hiểu biết nhất định về ngành nghề mình đang theo học và cho công việcsau này Em thấy việc đi thực tập là rất cần thiết và bổ ích

Ngành Cơ khí tự động là một lĩnh vực khá là rộng lớn bao gồm nhiều mặt,nhiều lĩnh vực, cùng với sự phát triển nhanh của công nghệ trong tương lai, emrất lúng túng không biết sau khi ra trường sẽ theo con đường nào, nhưng trongquá trình thực tập em thấy cơ khí tự động là ngành mà em cảm thấy rất hay vàthú vị Trong quá trình thực tập có nhiều khó khăn nhưng được sự chỉ bảo tậntình của các anh chị trong công ty đã giúp em hoàn thành tốt quá trình thực tập

Do thời gian có hạn, lượng kiến thức nắm được và kinh nghiệm thực tiễn

có phần hạn chế nên bài báo cáo này chưa thể trình bày chi tiết chuyên sâu vềchuyên ngành cũng như không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mongđược sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm

và sẽ hoàn thành thật tốt bài báo cáo này Em xin chân thành cảm ơn

TP.HCM ,tháng 08 năm 2019 Sinh viên

Nguyễn Phi Hổ

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

TP.HCM, ngày… tháng… năm 2019 Giáo viên hướng dẫn

LÊ CÔNG DANH MỤC LỤC

PHẦN 1: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP TỰ ĐỘNG HÓA AN PHÁT

I GIỚI THIỆU CHUNG

II SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CÔNG TY

III CÁC LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG

PHẦN 2 : GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM SỬ DỤNG PLC FX3S

I TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

1 Hệ thống truyền đông băng tải

2 Các bộ phận của băng tải

3 Các loại băng tải thường dùng trong công nghiệp hiện nay

4 Trang bị điện cho hệ thống băng tải

5 Cấu trúc cơ bản của PLC và đặc tính kỹ thuật của PLC

III LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN ĐẾM VÀ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

1 Giới thiệu về hệ thống đóng gói sản phẩm

2 Các yêu cầu của hệ thống điều khiển đóng gói sản phẩm

3 Nguyên lý hoạt động của dây chuyền đóng gói sản phẩm

4 Các lỗi thường gặp và cách khắc phục

PHẦN 1: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP TỰ ĐỘNG HÓA AN PHÁT

I GIỚI THIỆU CHUNG

Công ty TNHH Công Nghiệp Tự Động Hóa An Phát được thành lập tháng

01 năm 2010, do Sở kế hoạch và Đầu tư Thành phố Hồ Chí Minh cấp giấy phépkinh doanh

Tên giao dịch : CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP TỰ ĐỘNG HÓA AN

Điện thoại : 08 35 040 627 Fax : 08 39 848 596

Emai : info@apia.com.vn Website : www.apia.com.vn Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số: 0309 770 886 ngày 30/01/2010

II SƠ ĐỒ TỔ CHỨC CÔNG TY.

Bộ phận lắp đặt tại công trường

Bộ phận bảo trì

Bộ phận kinh doanh

Bộ phận chăm sóc khách hàng

Bộ phận kế toán

Bộ phận nhân sự

III CÁC LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG TY

1 Các thiết bị công ty kinh doanh

1.1 PLC

Hình 1.1: PLC siemens Hình 1.2: PLC mitsubishi

Hình 1.3: Biến tần panasonic Hình 1.4: biến tấn LS

1.3 Các loại động cơ

Hình 1.5: DC servo motor Hình 1.6: AC servo motor

Hình 1.7: contactor mitsubishi Hình 1.8: CB panasonic

Và còn rất nhiều máy móc, thiết bị khác phục vụ trong ngành cơ điện tử docông ty An Phát cung cấp như: màn hình HMI siemens, mitsubishi, biến tầnsiemens, cảm biến….

2 Dịch vụ bảo trì và sửa chữa hệ thống điện - điều khiển tự động

Một số hình ảnh bảo trì và sửa chữa các dây chuyền tự động hóa, các dây chuyên máy đóng gói, chiết rót, băng tải…đi cùng công ty

Hình 1.9: Sữa chữa máy đóng gói ốc, vít tại công ty

Công Ty TNHH MTV SX VÀ TM ỐC VÍT CƯỜNG THỊNH

Hình 1.10: Bảo trì máy chiết rót mật ong tại

cơ sở mật ong Cao Nguyên

Hình 1.11: Sửa chữa máy đóng gói trà túi lọc tại cơ sở Minh Hà

Hình 1.12: Sữa chữa tủ điện tại nhà máy chế biến gỗ Autowood

PHẦN 2: GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM SỬ DỤNG PLC FX3S

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

1 Hệ thống truyền động băng tải

Các băng tải thường dùng để di chuyển các vật liệu đơn chiếc theophương ngang, phương thẳng đứng hoặc phương xoắn Trong các dây chuyềnsản xuất, các thiết bị này được sử dụng rộng rãi nhờ những phương tiện vậnchuyển các linh kiện nhẹ, trong các xưởng kim loại thì dùng vận chuyểnquặng, than đá, các loại xỉ lò; trên các trạm thủy điện thì dùng để chuyểnnhiên liệu; trên các kho bãi thì dùng vận chuyển các loại hàng bao kiện vậtliệu hạt hoặc một số sản phẩm khác, trên các công trường dùng để vậnchuyển vật liệu xây dựng; trong ngành lâm nghiệp và khai thác gỗ thì vậnchuyển gỗ, vỏ bào, trong một số ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thựcphẩm, hóa chất và một số ngành công nghiệp khác thì dùng để vận chuyển

sản phẩm hoàn thành và chưa hoàn thành ở các giai đoạn, các phân xưởng,đồng thời cũng như loại bỏ các sản phẩm không dùng đuợc.

Khác với các thiết bị vận chuyển khác, băng tải với chiều dài vậnchuyển lớn, năng suất lớn, kết cấu nhỏ, đơn giản, làm việc tin cậy và sử dụngthuận tiện Một ưu điểm của băng tải là dễ dàng phù hợp với các dạng địahình vận chuyển Giá thành không lớn do kết cấu nâng băng theo đường vậnchuyển đơn giản và nhẹ nhàng vẫn đảm bảo an toàn, năng lượng tiêu tốnkhông cao, số người phục vụ thiết bị hoạt động ít và điều khiển dễ dàng

2 Các bộ phận của băng tải

- Khung băng tải: Thường được làm bằng nhôm định hình, thép sơn tĩnh điệnhoặc Inox

- Mặt băng tải bằng belt hoặc con lăn: Thường là dây băng PVC dầy 2mm và3mm hoặc dây băng PU dầy 1.5mm

- Bộ điều khiển băng tải: PLC, Biến tần, Speed controller, Cảm biến, Rơ-le,Contactor…

- Con lăn kéo/con lăn chủ động bằng thép mạ kẽm hoặc nhôm có Ø50, Ø60,Ø76, Ø89, Ø102 …

- Con lăn đỡ/con lăn bị động bằng thép mạ kẽm hoặc inox có Ø25, Ø32, Ø38

- Băng tải truyền động xích hoặc đai

- Động cơ giảm tốc công xuất từ 25W đến 2.2KW

Hình 2.1: cấu tạo của băng tảiNgoài ra còn có thêm một số bộ phận khác tuỳ thuộc vào ứng dụng của băng tải.

3 Các loại băng tải thường dùng trong công nghiệp hiện nay.

Băng tải cao su: Thường được sử dụng để chuyển nguyên liệuthan, kẽm, quặng… Từ vùng khai thác ra vùng tập kết loại này có thểlắp trên mọi địa hình và mọi khoảng cách

Hình ảnh 2.2: Băng tải cao suBăng tải con lăn : Là hệ thống băng tải gồm những con lăn được bố trí trêncác giá dựng đứng thường dùng trong công nghiệp thực phẩm , dùng để vậnchuyển các hộp sản phẩm

Hình ảnh 2.3: Băng tải con lăn

Băng tải xích: Khá tốt trong ứng dụng tải dạng chai, sản phẩm cần

độ vững chắc

Hình 2.4: băng tải xích inoxBăng tải xoắn ốc: dùng trong công nghiệp thực phẩm và nuớc giải

khát, bao bì dược phẩm và bán lẻ … Băng tải vận chuyển liên tục theomột dòng liên tục.

Hình 2.5: Băng tải xoắn ốcBăng tải PVC: Là loại băng tải cực kỳ thông dụng Băng tải có ưuđiểm là độ bền cao đi cùng giá thành rẻ nên được sử dụng rộng rãi

Hình 2.6: băng tải PVCBăng tải linh hoạt thường sử dụng trong vận chuyển bao bì thực :

phẩm đóng gói công nghiệp dược phẩm.

Hình 2.7: băng tải linh hoạt

4 Trang bị điện cho hệ thống băng tải

4.1.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Nút ấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường mở vàthường đóng và vỏ bảo vệ Khi tác động vào nút ấn, các tiếp điểm

chuyển trạng thái và khi không còn tác động, các tiếp điểm trở lại trạngthái ban đầu Nút ấn được thông dụng để khởi động, dừng, và đảo chiềuquay động cơ điện bằng cách đóng và ngắt các mạch cuộn dây hút củacác công tắc tơ, khởi động từ mắc ở mạch động lực của động cơ.Nút ấnthường được đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút ấn Nút ấn

có thể bền tới 1.000.000 lần đóng không tải và 200.000 lần đóng ngắt

có mức logic từ “1” chuyển về trạng thái “0”

Hình 2.10 Sơ đồ sensor quang.:

Gồm có:

- Điện chở R mắc nối tiếp với Diôt quang có tác dụng hạn chế dòng qua 1Diôt

- Điên trở R mắc nối tiếp với Transistor, có tác dụng bảo vệ 2

- Bình thường điôt phát ra tia hồng ngoại và Transistor nhận được tín hiệu

kích mở cho dòng điện đi qua từ + ECC  R T Mass Khi đó ra bằng  +Ecc tương ứng bít đi kèm có mức logic “1”

- Khi có một vật đi qua tia hồng ngoại bị chắn lại và phản xạ điôt Khi đó Transistror không có tín hiệu kích mở điện áp đầu ra bằng 0V, tương ứng bít đi kèm có mức lôgic “0”

4.4 Lựa chọn động cơ để kéo băng tải thùng và băng tải sản phẩm.

Để kéo băng tải thùng và băng tải sản phẩm ta lựa chọn động cơ điệnxoay chiều không đồng bộ 3 pha Dùng động cơ điện xoay chiều 3 phakhông đồng bộ có giá thành rẻ, dễ dàng sử dụng và vận hành Được sửdụng nhiều trong thực tế Tuy nhiên đối với băng tải nhỏ có thể sử dụngđộng cơ điện một chiều

Hình 2.11: Động cơ không đồng bộ 3 pha

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG

1 Hệ thống sử dụng PLC FX3S

1.1 Sơ đồ khối

Hình 2.12: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển bằng PLC

PLC sẽ nhận tín hiệu cài đặt từ nút nhấn cài đặt số sản phẩm đóng thùng vàtín hiệu từ cảm biến để điều khiển đóng gói sản phẩm PLC xử lý các tín hiệu

đó thông qua chương trình lập trình để điều khiển các động cơ băng tải và hiểnthị số sản phẩm đã qua băng chuyền lên màn hình LCD

1.2.Vai trò của PLC

Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được xem như trái tim của hệ thống điều khiển nhưng lại là một khâu trung gian có nhiệm vụ xử lý các thông tin đầu vào rồi đưa tín hiệu ra tới các thiết bị chấp hành

Với một chương trình ứng dụng (đã được lưu trữ bên trong của bộ nhớ củaPLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống, bao gồm: kiểm tra cácthiêt bị phản hồi từ các thiết bị nhập, dựa vào chương trình logic để xử lý tínhiệu và mang các tín hiệu điều khiển ra thiết bị xuất

PLC đựợc dùng để điều khiển hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Hoặc ta

có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiểnmột quá trình phức hợp

1.3 Cấu trúc của PLC FX3S

Hình 2.13: Cấu trúc của PLC FX3S

1.3.1 Nguyên lý làm việc của FX3S

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm trachương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trongchương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tớicác thiết bị liên kết để thực thi Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụthuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ

PLC thực chất chạy bằng mã máy với hệ thống số nhị phân, do đó tốc độquét vòng chương trình có thể đạt đến vài phần ngàn giây, các Software dùng đểlập trình PLC tích hợp cả phần biên dịch Các dòng lệnh khi lập trình chúng tađưa từ chương trình vào thì trình biên dịch sẽ chuyển đổi sang mã máy và ghitừng bit “0” hay bit “1” lên đúng vào vị trí có địa chỉ đã được quy ước trướctrong PLC lên PC được thực thi xảy ra ngược lại và trình biên dịch đã làm xongnhiệm vụ của mình trước khi trả chương trình lên Monitor

Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đườngtín hiệu song song:

- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khácnhau

- Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu

- Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điềukhiển đồng bộ các hoạt động trong PLC

Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào rathông qua Data Bus Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểmcho phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song

Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽchuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus Nếu một địa chỉ byte của

8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữliệu từ Data bus Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu

trình hoạt động của PLC Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tươngứng trong một thời gian hạn chế.

Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O.Bên cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ Xungnày quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về địnhthời,đồng hồ của hệ thống

1.3.2 Công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC

Công tắc chọn chế độ làm việc có ba vị trí cho phép chọn các chế độ làmviệc khác nhau cho PLC

- RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình, PLC FX3S sẽ rời khỏi chế độRUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố, hoặc trong chươngtrình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN Nên quansát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo

- STOP: cưỡng bức PLC dừng công việc thực hiện chương trình đang chạy vàchuyển sang chế độ STOP Ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chươngtrình hoặc nạp một chương trình mới

- TERM: cho phép máy lập trình tự quyết định một trong chế độ làm việc choPLC hoặc ở RUN hoặc ở STOP

1.4 Cấu trúc cơ bản của PLC và đặc tính kỹ thuật của PLC

Hệ thống PLC thông dụng có 5 bộ phận cơ bản, gồm bộ xử lý, bộ nhớ, bộ nguồn, giao diện nhập/ xuất (I/O), và thiết bị lập trình

Hình 2.15: Chu kỳ thực hiện vòng quét của CPU trong bộ PLC.

Thiết bịlập trình

CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN ĐẾM VÀ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

1 Giới thiệu dây chuyền công nghệ đóng gói ốc,vít

Hình 3.1: Máy đếm ốc vít, đinh vít và tự động đóng gói sản phẩm

1.1 Giới thiệu về dây chuyền đóng gói ốc vít, đinh vít.

Dây chuyền đếm và đóng gói ốc vít, đinh vít của công ty TNHH MTV SX VÀ TM ỐC VÍT CƯỜNG THỊNH được nhập từ Đài Loan, sử dụng

để đóng gói ốc vít, đinh vít trong môi trường công nghiệp Dây chuyền nàyhoàn toàn tự động và khép kín từ khâu cấp nguyên liệu, đếm, tạo túi đựng,dán túi, cắt túi in ngày tháng

 Tính năng:

Tấm rung, thiết bị căn chỉnh rung tuyến tính và thiết bị điều khiển đếmchính xác được thiết kế riêng cho các mẫu vít đảm bảo rằng mỗi túi là chínhxác

Màn hình điều khiển cảm ứng , dễ sử dụng và bảo trì

Hệ thống điều khiển PLC với khả năng hoạt động đáng tin cậy

Hoạt động tương thích với nhiều loại chất liệu.

Có hệ thống cảnh báo tự động

 Cấu tạo của hệ thống gồm:

Hình 3.2: Cấu tạo của máy

 Thông số kỹ thuật máy đóng gói linh kiện

- Model: DP2318

- Tốc độ: 40 - 70 túi/p ( căn cứ theo từng loại nguyên liệu)

- Kích thước túi: Dài <200mm Rộng <150mm

- Khổ màng lớn nhất : 320mm

- Kích thước: 2024x1400x1641

- Trọng lượng: 300Kg

1.2 Các yêu cầu của hệ thống điều khiển đóng gói ốc, vít

Có 5 yêu cầu cơ bản trong hệ điều khiển đóng gói ốc, vít :

- Hoạt động tự động từ khâu đưa thùng đến nhận sản phẩm đến khâu đưa sản phẩm đến thùng

- Đếm chính xác lượng sản phẩm đủ theo yêu cầu kỹ thuật

- Dừng hộp đúng vị trí để nhận sản phẩm

- Hai dây chuyền phải hoạt động nhịp nhàng

- Độ an toàn lao động phải đ ợc đảm bảo tuyệt đốiƣ

1.3 Nguyên lý hoạt động của dây chuyền đóng gói ốc, vít

- Khi ta nhấn nút START để khởi động hệ thống thì động cơ hoạt động kéo băng tải hộp đựng di chuyển và các phễu đựng ốc vít sẽ xoay tròn

Hình 3.3: Bảng điều khiển hệ thống