Nghiên cứu hệ thống điều khiển của máy đóng palletizer tại công ty pepsico việt nam

Lời cam đoan LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển máy đóng Palletizer công ty PepsiCo Việt Nam” em tự thiết kế hướng dẫn cô giáo ThS.Nguyễn Thị Liên Anh thầy T.S Nguyễn Mạnh Tiến Các số liệu thông tin hoàn toàn với thực tế Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng 06 năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Đức Bình 1 Mục lục Mục Lục 2 Danh mục b Hình 1.1: Máy Palletizer Hinh 1.2: Sơ đồ xếp hộp vào pallet Hình 1.3: Quy trình xếp Pallet Hình 1.4: Sơ đồ công đoạn xoay hộp Hình 1.5: Phân bố hộp lớp .8 Hình 1.6: Sơ đồ công đoạn tạo lớp Hình 1.7: Sơ đồ công đoạn làm khít xếp lớp lên Pallet Hình 1.8: Sơ đồ khu vực đây/nạp Pallet 10 Hình 2.1: Sơ đồ khu vực cấp két 11 Hình2.2: Sơ đồ trang bị điện động M1(điều khiển thường có brake) 12 Hình 2.3: Sơ đồ trang bị điện động M2(điều khiển biến tần không brake) 13 Hình 2.4: Đầu Q14.1 từ PLC truyền tín hiệu để biến tần điều khiển động M2 .13 Hình 2.5: Trang bị điện Rotator 14 Hình 2.6: Sơ đồ khu vực tạo lớp két 15 Hình 2.7: Cơ cấu ngăn hộp 16 Hình 2.8: Cơ cấu chặn hộp (Layer Stopper) 17 Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống nâng Stripper 18 Hình 2.10: Sơ đồ biến tần SEW .19 Hình 2.11: Sơ đồ cấu làm khít hộp .20 Hình 2.12: Sơ đồ khu vực nạp/đẩy Pallet 21 Hình 3.1: Truyền thông PLC biến tần SEW .51 3 Danh mục bảng số liệu DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 2.1.Đầu vào PLC 24 Bảng 2.2.Đầu PLC 26 4 Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Ngày khoa học công nghiệp phát triển đại việc áp dụng tự động hóa vào hệ thống sản xuất vô quan trọng Nó mang đến lợi ích to lớn cho người sử dụng sản phẩm, cho doanh nghiệp cho tiến công nghiệp Hệ thống palletizer dùng dây chuyền sản xuất công nghiệp với ưu vượt trội Tuy nhiên việc điều khiển, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống đại ngày gặp khó khăn, đề tài “Nguyên cứu hệ thống điều khiển máy đóng palletizer nhà máy Suntory-PepsiCo Việt Nam” thực với mục tiêu hiểu rõ vấn đề công nghệ điều khiển hệ thống đóng palletizer Đề tài giải số vấn đề sau: - Tổng quan công nghệ hệ thống - Tìm hiểu hệ thống trang bị điện - Đọc hiểu chương trình PLC Sau thời gian học hỏi, tìm hiểu với hướng dẫn cô giáo Nguyễn Thị Liên Anh với thầy Nguyễn Mạnh Tiến , em hoàn thành đề tài Vì có nhiều yếu tố tác động mà đề tài thực nhiều thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy cô giáo để đề tài hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Đức Bình Chuơng 1: Mô tả công nghệ máy Palletizer CHƯƠNG 1: MÔ TẢ CÔNG NGHỆ MÁY PALLETIZER 1.1.Định nghĩa Palletizer thiết bị công nghiệp có vai trò xếp hộp thành phẩm riêng lẻ thành khối lớn lên pallet để tiện cho xe nâng vận chuyển Hình 1.1: Máy Palletizer 1.2.Cấu tạo hoạt động Để hình dung rõ hoạt động Palletizer ta tìm hiểu cụ thể sơ đồ xếp hộp lớp máy LINE-RGB nhà máy PepsiCo Bắc Ninh sau: Hinh 1.2: Sơ đồ xếp hộp vào pallet Chuơng 1: Mô tả công nghệ máy Palletizer Khối pallet tạo thành có lớp lẻ (1,3,5 ) xếp theo mẫu Pattern Even lớp chẵn (2,4 ) xếp theo mẫu Pattern Odd Để xếp thùng thành phẩm riêng rẽ thành khối vuông vắn phải trải qua công đoạn: Hình 1.3: Quy trình xếp Pallet 1.2.1.Công đoạn xoay hộp (Rotator) a) Nhiệm vụ: Cung cấp thùng thành phẩm xoay hộp theo yêu cầu để phục vụ cho công đoạn tạo lớp phía sau b) Hoạt động: Nhờ cảm biến đếm PLC biết hộp cần xoay tác động cấu xoay để xoay hộp Chuơng 1: Mô tả công nghệ máy Palletizer Hình 1.4: Sơ đồ công đoạn xoay hộp +Ví dụ: Ở lớp chẵn có hộp 2,3,8,9 cần xoay Lớp lẻ tất hộp cần xoay Hình 1.5: Phân bố hộp lớp 1.2.2.Công đoạn tạo lớp (Pusher) a)Nhiệm vụ: Đưa hộp xoay chiều vào để tạo lớp két b)Hoạt động: +Khi cảm biến đếm đủ số lượng hàng, đẩy đẩy hàng két sang vị trí đẩy số Khi đẩy hết hàng lớp, đẩy tự động gạt lớp sang bàn transfer table *Đối với lớp chẵn: Có hàng két(1,2,3,4/5,6/,7,8,9,10) *Đối với lớp lẻ: Có hàng két(1,2,3,4,5/6,7,8,9,10) Chuơng 1: Mô tả công nghệ máy Palletizer Hình 1.6: Sơ đồ công đoạn tạo lớp 1.2.3.Công đoạn làm khít xếp lớp lên Pallet (Closer) a) Nhiệm vụ: Làm khít lớp két hạ lớp két xuống Pallet b) Hoạt động: Sau lớp két gạt sang bàn Transfer Table, Cơ câu nâng hạ (Stripper) đưa lớp két đến vị trí phù hợp, sau phận làm khít (Edge Closer) hoạt động làm khít lớp két Lớp két sau làm khít, thả xuống pallet Chuơng 1: Mô tả công nghệ máy Palletizer Hình 1.7: Sơ đồ công đoạn làm khít xếp lớp lên Pallet 1.2.4.Công đoạn nạp/đẩy Pallet (Pallet magazine) a) Nhiệm vụ: Đưa pallet đầy đồng thời nạp pallet trống vào để thực chu trình nạp két b) Hoạt động: Khi có tín hiệu báo đầy pallet hệ thống băng tải phối hợp với để đưa pallet đầy đồng thời đưa pallet vào 10 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 47 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 48 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 3.2.5.Khối FC310:”Stripper” Nhiệm vụ: Điều khiển việc di chuyển bàn Transfer Table 49 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 50 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 51 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 3.2.6.Khối FC320:”Layer Bar” Nhiệm vụ: Điều khiển di chuyển Layer Bar hoạt động cấu đóng khít hộp 52 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 53 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 54 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 55 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 3.2.7.Khối FC400:”Magazine” Nhiệm vụ: Điều khiển băng tải đưa Pallet đầy nạp Pallet trống vào 56 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 57 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 58 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 3.3.Truyền thông PLC biến tần SEW(điều khiển động Lifter Drive) Truyền thông PLC biến tần sử dụng truyền thông profibus–DP (Distributed Peripheral).Loại truyền thông thiết kế để trao đổi liệu cấp thiết bị trường, sử dụng chuẩn RS-485 cáp quang cho phần truyền dẫn tín hiệu.Trong chuẩn RS-485 thông dụng có giá thành thấp, dễ đấu nối, tốc độ truyền cao Hình thức truyền truyền theo dạng từ (16 bit) Biến tần gửi giá trị thực tế bao gồm vị trí thưc,tốc độ thực, dòng thực tới PLC Sau PLC xử lý PLC gửi lại từ điều khiển, vị trí đặt , tốc độ đặt 59 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển Hình 3.1: Truyền thông PLC biến tần SEW 60 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển KẾT LUẬN Trải qua thời gian thực tập nhà máy Suntory-pepsico Việt Nam Bắc Ninh, em thực đề tài tốt nghiệp với nhiệm vụ “Nguyên cứu hệ thống điều khiển máy đóng palletizer nhà máy Suntory-pepsico Việt Nam” Em xin cảm ơn hướng dẫn, bảo thầy cô, giúp đỡ nhiệt tình anh,chị nhà máy Suntory-pepsico đóng góp thành viên nhóm thực tập để em hoàn thành đồ án Với đề tài này, em thực số nội dung sau: - Tổng quan công nghệ hệ thống - Tìm hiểu hệ thống trang bị điện - Đọc hiểu chương trình PLC, vào phân tích hàm điều khiển hệ thống chương trình PLC, từ tiến gần tới việc quản lí vận hành xử lí cố xảy hệ thống Vì thời gian hạn chế kiến thức nhận thức có giới hạn, kết đề án nhiều điều thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến đánh giá thầy cô toàn thể người Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Đức Bình 61 [...]...Chuơng 1: Mô tả công nghệ máy Palletizer Hình 1.8: Sơ đồ khu vực đây/nạp Pallet 11 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer CHƯƠNG 2: TRANG BỊ ĐIỆN CỦA MÁY PALLETIZER 2.1.Trang bị điện khu vực cấp két (Rotator) Như đã nói ở chương 1, khu vực này có nhiệm vụ xoay chiều két cho đúng để đưa vào khâu xếp lớp ở phía sau Để làm được việc này, ở đây sử dụng hệ thống 5 băng tải nối tiếp nhau,... PLC.Sau đó, PLC sẽ gửi tín hiệu ra (Q14.0) cấp điện cho cuộn hút, đóng tiếp điểm K1161 động cơ chạy thuận, khi động cơ cần dừng hệ thống phanh (brake) sẽ hoạt động để dừng động cơ 13 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer 14 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer + Động cơ M2: Hình 2.3: Sơ đồ trang bị điện của động cơ M2 (điều khiển bằng biến tần không có brake) * Tác dụng: Truyền động cho băng... vụ: Khối Rotator Conveyor có nhiệm vụ phụ trách việc điều khiển cơ cấu xoay hộp Rotator, đồng thời điều khiển các băng tải chạy khi có hộp đến Ngoài chế độ chạy tự động còn có thể chạy bằng tay 34 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 35 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 3.2.2.Khối FC200: “1st_Pusher” Nhiệm vụ của khối FC200: Điều khiển thanh đẩy 1 đẩy hàng hộp 36 ... belt conveyor” Đóng biến áp cho động cơ “Pusher low roler conveyor” Đóng biến áp cho động cơ “1 st pusher” Đóng biến áp cho động cơ “Pusher up/down” Đóng biến áp cho động cơ “2 nd pusher” Đóng biến áp cho động cơ “Tranfer table” Đóng biến áp cho động cơ “Layer bar” Đóng biến áp cho động cơ “Lifter” Đóng biến áp cho động cơ “Magazine conveyor” Đóng biến áp cho động cơ “Magazine lifter” Đóng biến áp cho... lên khi tập trung két (pitong) Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển CHƯƠNG 3:PHÂN TÍCH CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 3.1.Khối OB1 OB1 là khối chứa chương trình chính, PLC sẽ đọc và thực hiện tuần tự nội dung của khối OB1, sơ đồ khối của OB1 như sau: 32 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 33 Chuơng 3: Phân tích chương trình điều khiển 3.2.Các khối FC Các khối FC là các khối chức năng riêng,... cho băng tải chuyển pallet đầy ra ngoài *Hoạt động: Giống động cơ M3 26 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer 2.5.Cấu hình PLC S7-300 2.5.1.Cấu hình phần cứng của PLC PLC S7-300 điều khiển máy Palletizer có cấu trúc phần cứng như sau: Hình 2.13: Cấu hình phần cứng và mạng của PLC Cấu hình phần cứng của PLC S7-300 này bao gồm 1 rack với các slot được sử dụng như sau: +Slot 1: Module nguồn Sử dụng... tải cảm biến sẽ phát hiện và gửi tín hiệu (I5.1) về cho PLC Khác với động cơ M1, động cơ M2 được điều khiển bằng biến tần Danfoss, khi có tín hiệu RUN từ PLC biến tần sẽ điều khiển chạy động cơ 15 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer Hình 2.4: Đầu ra Q14.1 từ PLC truyền tín hiệu để biến tần điều khiển động cơ M2 +Động cơ M3: *Tác dụng: Truyền động cho băng tải 3 *Hoạt động: Tương tự động cơ M1... làm khít hoạt động đóng dập cho lớp két khít lại thành khối vuông vắn Khi đã 20 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer làm khít xong, thanh layer bar rút ra hạ lớp két xuống pallet Trang bị điện của công đoạn này như sau: +Động cơ “lifter drive”: *Tác dụng: Nâng hạ bàn transfer table Hình 2.9: Sơ đồ hệ thống nâng Stripper *Hoạt động: Động cơ Lifter drive chạy khi aptomat Q1111 đóng điện cấp cho... tiếp nhau, mỗi băng tải được truyền động bởi 1 động cơ điều khiển bởi PLC có các cảm biến hỗ trợ Cơ cấu xoay được đặt trên băng tải số 2 Hình 2.1: Sơ đồ khu vực cấp két 12 Chuơng 2: Trang bị điện của máy Palletizer Sau đây là sơ đồ trang bị điện của các động cơ và cơ cấu chấp hành: +Động cơ M1: Hình2.2: Sơ đồ trang bị điện của động cơ M1 (điều khiển thường có brake) *Tác dụng: Truyền động cho băng tải... Dừng/Xuống /Đóng bằng tay Chế độ cấp Pallet tự động Mở /Đóng thanh cấp Pallet trống Bàn nâng khối Pallet trống đi lên và thanh giữ mở Bàn nâng khối Pallet trống xuống lên và thanh giữ đóng Dừng khẩn cấp Đóng biến áp cho động cơ “Rotator inlet belt” Đóng biến áp cho động cơ “Rotator roller conveyor” Đóng biến áp cho động cơ “Pusher inlet conveyor” Đóng biến áp cho động cơ “Pusher inlet conveyor 2” Đóng biến