Nghiên cứu cấu trúc, khai thác các ứng dụng của hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500 (module production system) trường cao đẳng nghề đông nai

iv TÓM TT  Nghiên cu cu trúc, khai thác các ng dng ca h thng sn xut linh hot MPS500 (Module Production System)”   N Chng 1:   Chng 2:  cho  Chng 3:   Chng 4:             Chng 5:     Chng 6:                  Chng 7:  v SUMMARY With the requirements of the thesis: "Research on the structure and exploiting the applications of flexible manufacturing systems MPS500 (Module Production System)" Dong Nai Vocational College. The overall structure of the report is thus organized as follows: Chapter 1: The thesis presented an overview of MPS system, the purpose, duties, limits and methods of research. Chapter 2: The thesis continues with a brief literature review on remote access control and Scada system with some case studies. Chapter 3: The thesis introduces the overview about the MPS500 system, structure, functions and working principles of each module on the system's stations MPS500. Chapter 4: Describe the type of network communication between the PLC stations, configure Ethernet network communications between the PLC station, building a flow chart for the operation of stations in the system and set up the program for the Vision Station. Chapter 5: The structure of the remote system architecture and the design of remote control software via TCP / IP will be demonstrated. The chapter also includes a detail description of the WinCC configuration software. Chapter 6: Presentation requirements of the system MPS500 when the system operates and the results after test for system operation. Chapter 7: The upshot and proposal enlargement. vi MC LC Trang ta TRANG Quy tài Xác nhn ca cán b ng dn. Lý lch cá nhân i L ii L iii Tóm tt iv Mc lc vi Danh sách các hình x Chng 1. TNG QUAN 01 1.1. Tng quan 01 1.2. Mn cu 04 1.3. Nhim v và hn ch c tài 05 1.4. u 06 Chng 2. C S Lụ THUYT 07  07  09 Chng 3. KHO SÁT H THNG MPS500 12 3.1. MPS500 12 3.2.  (Distribution Station) 14 3.2.1.  14 3.2.2.  15 3.2.3.  15 3.2.4.  17 3.3.  (Testing Station) 17 3 17 3 17 3 18 3 22 3.4.   23 3.4.1.  23 3.4.2.  23 3.4.3.  24 3.4.4.  26 vii 3.5. Tram gia công(Processing Station) 27 3.5.1.  27 3.5.2.  28 3.5.3.   28 3.5.4.  31 3.6. T 32 3.6.1.  32 3.6.2.  32 3.6.3.  32 3.6.4.  34 3.7.  34 3.7.1.  34 3.7.2.  34 3.7.3.  35 3.7.4.  38 3.8.  (Assembly Station) 38 3.8.1.  38 3.8.2.  38 3.8.3.  39 3.8.4.  43 3.9. T--RS Station) 44 3.9.1.  44 3.9.2.  45 3.9.3.  45 3.9.4.  48 3.10.  (Sorting Station) 49 3.10.1.  49 3.10.2.  49 3.10.3.  50 3.10.4.  52 3.11.   53 3 53 3 53 Chng4. THIT LP PHN CNG VÀ VIT CHNG TRÌNH 54 4.1. Thit lp mng truyn thông gia các trm PLC 54 viii  56 4.1.1.1. Mng PPI 56 4.1.1.2. Mng MPI 57 4.1.1.3. Mng AS-I 58 4.1.1.4. Mng Profibus 59 4.1.1.5. Mng Industrial Ethernet (IE) 61 4.1.2. Thit lp ph thng mng truyn thông Ethernet gia các trm PLC 63 u khin quá trình hong ca h thng 69 4.3m Kim tra chng sn phm 78 4.3.1. Cm bin DVT Vision 78 4.3.2. Hình m nh 78  79 4.3.4. Cm tra sn phm 81 4.3.4.1. Khai báo cng vt lý I/O 81 4.4.4.2. Thit lp các công c kim tra 82 Chng 5. THIT K H THNG SCADA DA TRÊN NN WEB 87 5.1 Khát quát v thit k h thng 87 5.1.1 Cu khin 87  xut ca cu khin 88 5.2. Thit lp h thng SCADA bng phn mn Simatic WinCC 89 m ca phn mm cu hình WinCC 90 5.2.2 Thit k  ha cho ng du khin t xa 91 5.2.2.1 Son tho thit k  ha 91 5.2.2.2. To hình nh quy trình 92 5.2.2.3. To nhãn. 95  và hin th giá tr 97 5.3 Kt ni SIMATIC WinCC và PLC 98 5.3.1 Các loi kt ni 98 5.3.1.1. Kt ni WinCC và PLC S7-300 bng giao thc MPI 98 5.3.1.2. Kt ni WinCC và PLC S7-300 bng giao thc Profibus 99 5.3.1.3. Kt ni WinCC và PLC S7-300 bng giao thc TCP/IP. 99 5.3.2 Thit lp kt ni 100 u khin t xa da trên WinCC Web Navigator 102 5.4.1 Thit k cu trúc phn mu khin t xa 103 ix p t xa ca WinCC Web Navigator 104 Chng 6. VN HÀNH H THNG VÀ KIM TRA. 107 6.1. Vn hành h thng 107 6.2. Kim tra kh u khin và giám sát thông qua h thng Scada trên nn Web t máy Client 107 6.3. Kim tra kh m tra sn phm ca trm s lý nh (trm Vision) 110 6.4. Tích hp h thng và kim tra 113 Chng 7. KT LUN 114 TÀI LIU THAM KHO 115 PH LC 116 x DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1:Toàn cnh h thng MPS ci hm k thut TP.HCM 02 Hình 1.2: Mô hình h thng sn xut linh hot FMS50 ci hc Bách Khoa Hà Ni 03 Hình 3.1: Các b phn ca Xylanh 13 Hình 3.2: Toàn cnh h thng sn xut linh hot MPS500 14 Hình 3.3: Trm phân phi 15 Hình 3.4: a phôi. 16 Hình 3.5: Module vn chuyn. 16 Hình 3.6: Trm kim tra. 18 Hình 3.7: Module nhn bit phôi. 19 Hình 3.8: Module nâng h phôi. 20 Hình 3.9: n 20 Hình 3.10: ng. 21 Hình 3.11: m khí có ca chn b ng. 21 Hình 3.12: t có ca chn b  22 Hình 3.13: Trm chuyn tip 24 Hình 3.14: a. 25 Hình 3.15: Module tay máy 25 Hình 3.16: p và vn chuyn phôi. 26 Hình 3.17: t. 26 Hình 3.18: Trm gia công. 28 Hình 3.19: Module mâm quay 29 Hình 3.20: Module kim tra. 29 Hình 3.21: Thit b kp phôi bng solenoid. 30 Hình 3.22: Module khoan 30 Hình 3.23: Trm Vision. 32 Hình 3.24: Camera DVT 32 Hình 3.25: nh v Camera 33 Hình3.26: Hình nh chnh v  33 Hình 3.27: Trm Robot. 34 xi Hình 3.28: Trm robot ly phôi trên Pallet. 35 Hình 3.29: t. 36 Hình 3.30: . 36 Hình 3.31: a lp ráp. 37 Hình 3.32: Hàm kp. 37 Hình 3.33: Trm lp ráp. 39 Hình 3.34: Robot gp piston. 40 Hình 3.35: Robot gp lò xo. 40 Hình 3.36: Robot gp np xy lanh. 40 Hình 3.37: Module  cha lò xo. 41 Hình 3.38: a np. 42 Hình 3.39: Module palett. 42 Hình 3.40: Trm AS-RS 45 Hình 3.41:  46 Hình 3.42: Hàm kp phôi 47 Hình 3.43: Simulator SM 374 47 Hình 3.44:  v t phôi trong trm AS/RS 49 Hình 3.45: Trm phân loi. 50 Hình 3.46: i phân loi. 51 Hình 3.47: Cng phân loi. 51 Hình 3.48: t. 52 Hình 3.49: Cu to ca h thi. 54 Hình 4.1: Tng quan dây chuyn sn xut 55 Hình 4.2: Kt ni bng mng PPI 56 Hình 4.3: Kt ni bng mng MPI 58 Hình 4.4: Kt ni bng mng AS-I 59 Hình 4.5: Kt ni bng mng Profibus 61 Hình 4.6: Kt ni bng mng Ethernet 62 Hình 4.7 quá trình khng(Reset) ca các trm trong h thng. 70 Hình 4.8 quá trình dng các trm trong h thng. 70 Hình 4.9:  quá trình hong ca trm Cp phôi. 71 Hình 4.10:  quá trình hong ca trm Kim tra. 72 Hình 4.11:  73 Hình 4.12: Gia công. 74 Hình 4.13:  75 xii Hình 4.14:  76 Hình 4.15: L quá trình hong ca trm Phân loi sn phm. 77 Hình 5.1: Cu trúc máy ch 87 Hình 5.2: H thu khin h thng MPS500 89 Hình 5.3: Mi quan h gia hình nh quá trình và h thng t ng 92 Hình 5.4: Giao diu ca h thng Scada 93 Hình 5.5: Giao diu khin, giám sát tri và toàn b h thng MPS 93 Hình 5.6: Giao diu khin và giám sát trm cp phôi. 94 Hình 5.7: Giao diu khin và giám sát trm kim tra. 94 Hình 5.8: Giao din giám sát vic kt ni ca các trm trong h thng 95 Hình 5.9: Mi liên h gia WinCC và h thng t ng 96 Hình 5.10: Mi liên h gia bin quá trình và giá tr quá trình. 97 Hình 5.11: Thành phn ca h th. 97 Hình 5.12: Cu khiu khin t xa trên nn WinCC Web Navigator. . 103 Hình 5.13: t IIS Server. 104 Hình 5.14: ng dn xut hình nh. 105 Hình 5.15: Cu hi dung. 106 Hình 6.1: Kt ni ti máy ch. 108 Hình 6.2: t Wed Navigator Client 109 Hình 6.3: Sn phm mu không li. 110 Hình 6.4: V t sn phm trên Pallet. 110 Hình 6.5: Hình nh kt qu kim tra sn phm màu bc. 111 Hình 6.6: Mu sn phm b li. 111 Hình 6.7: Kt qu kim tra sn ph 112 Hình 6.8: Kt qu kim tra sn ph. 113 T Trang 1 Chng 1 TNG QUAN 1.1. Tng quan     u   công nhân    n              và T   có mô hình h       Modular Production System). Mô   t MPS    [...]... vàoăgiảngădạyătại trường gặp nhiều khóăkhăn Trướcătìnhăhìnhănày,ăvớiăsựăhướngădẫn của TS.NguyễnăNgọcăPhương,ăngườiă nghiên cứu đãăchọnăđềătài:ă Nghiên c u c u trúc, khai thác các ng d ng c a h th ng s n xu t linh ho t MPS500 (Module Production System) Trường Cao đẳng nghề Đồng Nai. ă 1.2 M c đích nghi n c u: Côngăviệc nghiên cứu cấu trúc, khai thác các ứng dụng của hệ thống sản xuất linh hoạt MPSă500ăgồmăhaiămụcăđích:... trạmătrong hệ thống thôngăquaă mạngăInternetătheoăgiaoăthứcăTCP/IP dựaătrênăcôngă cụăWinCCă6.2 của hãngăSiemens 1.4 Ph ng pháp nghiên c u Nghiên cứu cấu trúc, khai thác các ứng dụng của hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500 với các phươngăphápăsau:  Lý thuy t: Dựaătrênătàiăliệuăgốc của các bộăphậnăkèmătheo Hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500 màănhà sản xuất (CôngătyăFesto)ăchuyểnă giaoăvà các tàiăliệuăcóăliên... Controlă andă DataăAcquisition)ăthườngăđượcăsử dụng trong các hệ thống côngănghiệpăhiệnănay Trướcătìnhăhìnhănày,ăngười nghiên cứu thựcăhiện các côngăviệcăsau:  Nghiên cứu cấu tạoă vàă nguyênă lýă hoạt các trạmă trongă hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500  Xâyădựngăđượcăchươngătrìnhăđiềuăkhiển hoạt độngăcho hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500 với các chứcănăngătươngătựănhưăchươngătrìnhă doăFestoăcungăcấp... nhiềuăđiểmăgiốngăsoăvớiămôăhình của các trường khác.ăĐiểmăgiốngănhauăởăđâyălàă các trạmătrong hệ thống giốngăvớiănhiềuătrạmănhiềuătrạmătrong hệ thống của trường Trang 3 T NGăQUAN ĐạiăHọcăSưăPhạmăKỹăThuậtăTP.HCMăvà trường ĐạiăHọcăBáchăKhoaăHàăNội cũngă nhưă hệ thống của nhiềuă trường khác Nhưngă hệ thống MPS500 của trường Cao Đẳng Nghề Đồng Nai cóăthêmănhiềuătrạmăhơnăvàăcũngăđượcătrangăbị các côngănghệă mớiă hơnă... thôngăquaămạngăPROFIBUS.ăCóăthểătách các trạmăđểăxâyădựngăthành các hệ thống khác nhau,ănhưngăcôngăviệcătáchătrạmăphảiătiếnăhànhăbắng tayănênăkhôngăthểăhiệnă đượcătính linh hoạt trong sản xuất Hình 1.2: Môăhình hệ thống sản xuất linh hoạt FMS50 của Trường ĐạiăhọcăBáchăKhoaăHàăNội Môăhình hệ thống sản xuất linh hoạt của trường ĐạiăhọcăBáchăKhoaăHàăNộiăcóăsốă lượngătrạmăítăhơnămôăhình của trường ĐạiăhọcăSưăphạmăkỹăthuậtăTP.HCM,ănhưngăởă... vực cấu tạo,ănguyênălýălàmăviệc,ăkhảănăng ứng dụng của thiếtăbị,… Chínhăvìăvậyă màăcôngăviệc nghiên cứu hệ thống MPSăở các trường đãăđược tiếnăhànhănhằm mục đích phục vụăchoăviệcăgiảngădạyăvàăhuấnăluyện.ăNhưăđềătàiă Nghiên cứu và thiết kế hệ thống Scada cho MPS sử dụng Wincc” của trường ĐạiăHọcăSưăPhạmăKỹăThuậtă TP.HCM, ắXây dựng phần mềm điều khiển và giám sát cho hệ thống sản xuất linh hoạt FMS50” của trường. .. linh hoạt MPSă500ăgồmăhaiămụcăđích: Trang 4 T NGăQUAN  Tìmă hiểuă cấu tạo,ă nguyênă lýă làmă việc,ă các ứng dụng của hệ thống MPS 500  Sử dụng làmătàiăliệuăgiảngădạyăvềă tựăđộngăhóaătại Trường Cao đẳng nghề Đồng Nai vàăchuyểnăgiaoăcôngănghệ 1.3 Nhi m v vƠ h n ch c a đ tƠi: Trướcă khiă nghiên cứu đượcă tiếnă hành,ă hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500 đượcăđiềuăkhiểnăbởiămộtăchươngătrìnhăchuẩnădoăhãngăFestoăcungăcấp.ăChươngătrình... trongă bộă nhớă của PLCă vàă sauă đóă gửiă các tínă hiệuă điềuă khiểnă tươngăướngăđến các cơ cấu chấpăhành. Các cơ cấu đượcăsử dụng trong hệ thống làă các vanăkhíănénăđiện từăđượcăđiềuăkhiểnăbởiătínăhiệuăđiệnăvà hệ thống Xylanhăđượcă điềuăkhiểnăbởi các vanăkhíănénăđiệnătừ. Các trạmăcóăthể hoạt độngăđộcălậpăhoặc hoạt độngătheo hệ thống liênăkếtăgiữa các trạmăbằngăcáchătruyềnăthôngăgiữa các cảmăbiếnă... FMS50” của trường ĐạiăhọcăBáchăKhoaăHàăNội Ngoài ra cònănhiềuăđềă tàiănữa,ănhưngă doăhạnă chếăvềăthờiăgianăcũngă nhưătrangăthiếtăbịă nênă các đềătài này vẫnăkhôngăđáp ứng được việc khai thác hết các ứng dụng của hệ thống MPS500 màă trường Cao Đẳng Nghề Đồngă Nai đãă đầuă tư.ă Trongă khi các trungă tâmă đàoă tạoă chuyênăsâuăvềălĩnhăvựcănày cũngăkhôngănhiều,ăchínhăvìăvậyămàăviệcăđưa hệ thống vàoăgiảngădạyătại trường gặp... lượngătrạmăítăhơnămôăhình của trường ĐạiăhọcăSưăphạmăkỹăthuậtăTP.HCM,ănhưngăởă hệ thống nàyăcóăsựăkhácăbiệtălàăcóăthêmătrạmăbăngătảiă(ConveyorăStation) nên việcă táchătrạmăđểăxâyădựng hệ thống mớiăđượcăthuậnălợiăhơnălàăchỉăcầnăđiềuăchỉnhăphầnă mềmămàăkhôngăcầnăthayăđổiăkết cấu phầnăcứng của hệ thống Trênăđâyălàăhaiămôăhình hệ thống MPSătiêuăbiểuămà các trường đãăđượcăđầuătư,ăcòn vớiămôăhình hệ thống MPSămà trường Cao Đẳng Nghề Đồng Nai đãăđầuătưăthìăcóă .  Nghiên cứu và thiết kế hệ thống Scada cho MPS sử dụng Wincc”   TP.HCM, ắXây dựng phần mềm điều khiển và giám sát cho hệ thống sản xuất linh hoạt FMS50”. iv TÓM TT   Nghiên cu cu trúc, khai thác các ng dng ca h thng sn xut linh hot MPS500 (Module Production System)   N.   Nghiên cu cu trúc, khai thác các ng dng ca h thng sn xut linh hot MPS500 (Module Production System)   1.2.