đồ án PLC s7-200 đóng nắp chai và chiết rót

Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương.. Ngày nay, với sựứng dụng của khoa học kỹ thuật,thế giới đã có những chuyển biến rõ rệt và ngày càng tiên tiến hơn,hiện đại hơn.Sự phát triển củ

Trang 2

1/12/2015 đồ án PLC s7200 đóng nắp chai và chiết rót.0904678954

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Trang 13

Trang 14

Trang 15

Trang 16

Trang 17

Trang 18

Trang 19

Trang 20

Trang 21

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Trang 25

Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn Ngọc Chính

11242003 25 5. Chương 5: NHẬN XÉT VÀ

Trang 28

em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các anh chị và các bạn. Với lòngkính trọng và biết ơn sâu sắc em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu trườngĐại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM và các thầy cô trong khoa Điện đã dạy bảo và tạo mọi điềukiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện đồ án. Em xin chân thành cảm ơnTh.S Tạ Văn Phương đã luôn quan tâm và nhiệt tình hướng dẫn trong suốt quá trình em làm đồ án.

Trang 29

Xin chân thành cảm ơn những người thân đã giúp đỡ động viên trong quá trình học tập và thựchiện đồ án. Đồng cảm ơn các anh chị ở trang web plcvietnam.com.vn đã cung cấp cho em nhữngkiến thức cơ bản về tài liệu S7200 và thiết bị. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! TP.HCM,ngày 1 tháng 12 năm 2014. Sinh viên thực hiện. Nguyễn Tấn Doanh Nguyễn Ngọc Chính

2. 2. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 2 1. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. 1.1Đặt Vấn Đề. Ngày nay, với sựứng dụng của khoa học kỹ thuật,thế giới đã có những chuyển biến rõ rệt và ngày càng tiên tiến

hơn,hiện đại hơn.Sự phát triển của công nghệ,đặc biệt là công nghệ tự động đã tạo ra hàng loạt dâychuyền sản xuất,thiết bị máy móc hiện đại với những đặc điểm vượt trội như sự chính xác cao,tốc

độ nhanh,khả năng thích ứng,sự chuyên môn hóa…đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nềncông nghiệp hiện đại. Công nghệ tự động hoá đang trở thành một nghành kỹ thuật đa nhiệm vụ,nóđáp ứng được những đòi hỏi không ngừng của các nghành khác như trong công nghiệp,xây dựng,

y tế…kể cả trong nông lâm nghiệp và ngày càng được ứng dụng nhiều trong thực tế đời sống hàngngày. Trong công nghiệp,trong những nhà máy sản xuất nước uống đóng chai thì dây chuyền chiếtrót đóng nắp là một khâu không thể thiếu và rất quan trọng.Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó,nhóm

đã thiết kế và xây dựng chương trình “ hệ thống chiết rót đóng nắp chai tự động ” sử dụng PLC đểđiều khiển. 1.2 Mục Tiêu Đề Tài. Nắm được cách viết chương trình cho một hệ thống sử dụngPLC. Và tiếp tục phát triển từ chương trình đã viết để xây dựng và thiết kế phần cứng cho “ hệthống chiết rót và đóng nắp tự động ”. Và đề xuất phương án thi công sau này cho đề tài. 1.3NộiDung Đề Tài. Tìm hiểu về cấu tạo nguyên lý hoạt động của nút nhấn, các van điện từ, cảm biếnquang, cảm biến tiệm cận điện dung. Contactor, công tắc hành trình, động cơ 3 pha roto lồng sóc,

xi lanh. Kết nối các ngõ vào ra của PLC S7200 CPU 214 với các thiết bị . Sử dụng phần mềm đểlặp trình cho PLC và mô phỏng để hoạt động đúng với yêu cầu công nghệ, Vẽ sơ đồ khối, sơ đồđộng lực của hệ thống rót, đóng nắp chai.Vẽ sơ đồ kết nối chi tiết cho hệ thống. Giải thuật và viếtchương trình điều khiển cho hệ thống PLC. Nhận xét, đánh giá hệ thống

3. 3. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 3 1.4 Giới Hạn Đề Tài. Đây là mô hình mô phỏng trên máy tính chưa có thiết bịthực tế nên khó khăn trong việc lặp trình từ đó sự chuyển động của hệ thống phụ thuộc nhiều vàocấu hình máy tính. Do chỉ thiết kế phần cứng và viết chương trình và chưa có điều kiện tiếp cậnvới hệ thống thực tế nên các khâu trong mô hình hoạt động chưa sát với thực tế. Thời gian và kiếnthức còn hạn chế nên con nhiều chức năng chủa phần mềm PLC chưa được khai thác. 1.5 Ý NghĩaKhoa Học Và Thực Tiễn Của Đề Tài Có thể được sử dụng làm tài liệu nghiên cứu cơ bản tronglĩnh vực chiết rót, đóng nắp chai tự động cho các sản phẩm trong ngành chế biến nước uống tựđộng. 2. CHƯƠNG 2 PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM. 2.1 Thiết Bị Phần Cứng: 2.1.1 Động Cơ 3Pha Kéo Băng Tải: Động cơ điện 3 pha G270394 Hitachi + Thông số cơ bản: Điện áp: 3 pha

380v / 50Hz Công suất:HP: 3 kW: 2.2 Frame size: 100 Cấp bảo vệ: IP44 Vòng quay: 1450 vòng /phút. Trọng lượng: 23 Kg. + Cấu tạo: Gồm 2 phần chính: Tĩnh gọi là startor: Vỏ máy Dây quấntrong lõi sắt Động gọi là rotor: Trục động cơ quay. + Nguyên lý hoạt động :

4. 4. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 4 Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi có dòng điện đi qua cuộn dây củađộng cơ, cuộn dây của động cơ sẽ sinh ra từ thông từ thông biến thiên sẽ sinh ra sức điện động cảmứng, cảm ứng lên Rotor nên Rotor quay. Do đó động cơ quay. 2.1.2 Xilanh (Xilanh khí nén G

52065) Mã số G52065 Đường kính xilanh 20mm Đường kính ngoài ~24mm Đường kính cầnpiston 14mm mạ Cr 40 Hành trình 210mm Áp suất làm việc 80bar Cấu tạo xilanh thủy lực: *1

;2;3;8;9;10Thân ắc phía đầu cần và phía không cần của xy lanh thủy lực dùng để gá xi lanh vàođiểm tựa và vật hoặc cơ cấu cần di chuyển trong đó có bi tự lựa 9;vú mỡ 2 và 8; vít để hãm khóa

*4;5;19;20Bích phía đầu cần của xy lanh thủy lực(có thể áp dụng cho cả xi lanh cần hai phía)

Gồm gioăng làm kín cổ giữa cần piston và bích phía có cần ;bạc dẫn hướng;lỗ bắt ống dẫn dầu

;gioăng gạt bẩn;bu lông bát bích với thân xy lanh thủy lực *6;7;11;12Bich phía không cần của xylanh thủy lực gồm các chi tiết lỗ bắt ống cấp dầu;giảm chấn;goăng làm kin giữa thân xi lanh vàbích bu lông bắt .cũng có thể kết cấu hàn đơn giản hơn. *13;14;15;16Quả piston là bộ phận chính

Trang 30

bích bu lông bắt .cũng có thể kết cấu hàn đơn giản hơn. *13;14;15;16Quả piston là bộ phận chínhcủa xy lanh thủy lực để ngăn cách giữa hai khoang có áp và không có áp luôn phiên nhau của xylanh thủy lực gồm

5. 5. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 5 thân piston và các gioăng phớt bằng cao su chịu dâu hoăc nhựa viton vừa chịu

áp suất vừa làm kín cả hai chiều với vỏ xi lanh;đệm dẫn hướng giữa hai phớt bằng vật liệu chịumài mòn ( vật liệu phíp chẳng hạn);chiều dài tối thiểu thân piston thường được thiết kế lớn hơn2/3 của kích thước đường kính lòng xy lanh thủy lực. *18 Vỏ xi lanh được chế tạo từ thép st 35

có độ dẻo tốt;với độ dầy theo tiêu chuẩn chịu áp suất định mức quốc tế.với độ bóng bề mặt tronglòng đạt hoa 10 đến hoa 12 bằng công nghệ lăn miết bi trên bề mặt trong ống thép vừa làm nhẵn bềmặt vừa chai cứng nên làm cho vỏ xy lanh thủy lực tăng độ bền và chịu mài mòn cao. *21Cầnpiston được làm từ thép 40 Crom;tôi cứng bề mặt được mài tròn bằng máy mài vô tâm đạt độ

bóng cao. 2.1.3 Van điện từ UW15DC24 Thông số: + Mã sản phẩm UW15DC24 + Điện áp điềukhiển 24VDC 2 cửa + Đường kính 20mm + Nhiệt đọ cho phép 099 độ C + Áp suất hoạt động 00.8Mpa Nguyên Lý Hoạt Động: Van điện từ có tác dụng đóng mở nhờ dòng điện chạy qua nó. Vanđiện từ UW15DC24 là van thường đóng, khi có điện van sẽ mở và cho chất lõng và khí đi qua.Ứng dụng: Dựa vào đặt tính đóng mở bằng điện van điện từ được ứng dụng rộng rãi trong môitrường điều khiển tự động.Có thể kết hợp van điện từ với công tắc cảm ứng để làm hệ thống tựđộng khi có chuyển động của người.Có thể ứng dụng van điện từ với công tắc hẹn giờ để làm hệthống tự động tưới tiêu

6. 6. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 6 2.1.4 Van Điện Từ 5/2 +Mã số CPPSC1M1HJHQ4 + Thông số : Hãng sảnxuất FESTO + Cổng kết nối M5 + Đầu cắm nhanh ống phi 3mm + Lưu lượng 150 1/min + Điện

áp 24 VDC + Chịu áp suất 8bar + Van 5/2 gồm 5 cổng và 2 trạng thái Hoạt động của van như sau:Khi chưa cấp khí vào cửa điều khiển 14, dưới tác dụng của lực lò xo van hoạt động ở vị trí bênphải, lúc đó cửa số 1 thông với cửa số 2 và cửa 4 thông với cửa 5, cửa số 3 bị chặn. Khi ta cấp khívào cửa điều khiển 14 van 5/2 đảo trạng thái làm cửa 1 thông với cửa 4, cửa 2 thông với cửa 3 vàcửa 5 bị chặn. Bộ phân phối 5/2 dựa trên nguyên lý ổn định kép, bộ phân phối này được đảo vị trí

ở phía này hoặc phía khác nhờ vào tác động lực.Van 5/2 cũng có thể điều khiển bằng cơ khí, bằngkhí nén hay bằng điện một phía hay cả hai phía

7. 7. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 7 2.1.5 Hộp Số Giảm Tốc : Loại Hộp Giảm Tốc Rời Cyclo Chân Đế Hộp GiảmTốc Rời Cyclo Chân Đế CY34D Số Kích Cỡ Giảm Tốc 8 Lắp Cho Động Cơ Công Suất 0.2 5kW

Tỷ Số Truyền 1/100 Mô Men Trục 12000 Nm Trục Ra Vuông góc

8. 8. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 8 2.1.6 SSR 1 pha 240D10 + Mã sản phẩm: 240D10 + Hãng sản suất: OPTO 22 +Điện áp điều khiển 1232VDC. + Dòng điều khiển 200mA. + Tần số 50Hz. + Điện áp tải : 240V +Dòng điện : 10A + Điện áp cách điện : 400V. + Điện trở ngõ vào 1000 ohm. + Nhiệt độ hoạt động:

2080C 2.1.7 SSR 3 pha G3PE515B3N

9. 9. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 9 + Mã sản phẩm :G3PE515B3N + Hãng sản suất: OMRON + Điện áp điềukhiển: 1224VDC. + Dòng điều khiển 300mA + Tần số 50/60 Hz. + Điện áp tải : 180 – 528VAC +Dòng tải : 15A + Điện áp cách điện : 2500VAC. +Nhiệt độ hoạt động: 2080C. Ưu điểm của

SSR: + Đóng ngắt bằng bán dẫn nên tăng độ bền hơn so với dùng tiếp điểm. + Giảm thiểu ảnh

hưởng của trường điện từ. + Thời gian đáp ứng nhanh. + Chống Shock và nhiễu tốt. + Không tạo

ra tiếng ồn khi đóng ngắt. + Độ tin cậy cao

10. 10. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 10 2.1.8 Công Tắc Hành Trình: Nguyên lý hoạt động: Công tắc hành trình trướctiên là cái công tắc tức là làm chức năng đóng mở mạch điện, và nó được đặt trên đường hoạt

động của một cơ cấu nào đó sao cho khi cơ cấu đến 1 vị trí nào đó sẽ tác động lên công tắc. Hànhtrình có thể là tịnh tiến hoặc quay. Loại Z15GW22B Cơ cấu vận hành Tác động nhanh Cơ cấu tác

Trang 31

trình có thể là tịnh tiến hoặc quay. Loại Z15GW22B Cơ cấu vận hành Tác động nhanh Cơ cấu tácđộng Cần gạt có bánh xe và bàn lề ngắn Loại tiếp điểm SPDT Chân cắm Bắt vít (M4) Dòng điệnđịnh mức 5A Điện áp định mức 24VDC Dòng điện khởi động NC: 30A NO: 15A Điện trở cáchđiện 100MΩ Nhiệt độ hoạt động 250 C to 800 C Tần số hoạt động Cơ: 240 lần/phút Điện: 20

lần/phút Mức bảo vệ IEC60529 (JEM): IP00 Lực tác động 1.57N Max Lực hồi về 0.41N Min Tuổithọ Cơ: 106 lần Điện: 5x105 Trọng lượng 40g

11. 11. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 11 Khi công tắc hành trình được tác động thì nó sẽ làm đóng hoặc ngắt một mạchđiện do đó có thể ngắt hoặc khởi động cho một thiết bị khác. 2.1.9 Cảm Biến Quang ( Omron sảnxuất ) + Mã sản phẩm E3F3D11 + Thông số kỹ thuật : + Hình trụ vỏ nhựa đừng kính 18mm, 3Dây. + Thu phát chung, khoảng cách phát 10cm. + Điện áp cấp 1224VDC loại PNP. + Nhiệt độhoạt động: 200 C to 650 C + Thời gian phản ứng: 2ms. + Độ nhạy: điều chỉnh. + Thu phát chung

12. 12. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 12 Nguyên Lý Hoạt Động: Cảm biến quang thu phát chung được cấu tạo gồmmột led hồng ngọai thu và một led hồng ngọai phát. Khi có vật thể tác động vào vùng phát tia sẽlàm phản xạ lại ánh sáng tác động vào led thu. Lúc này led thu sẽ tác động vào Transistor để out tínhiệu. 2.1.10 Cảm biến tiệm cận Omron E2KC25ME1 2M Loại: tiêu chuẩn. + Cho phép phát hiệngián tiếp các vật liệu bên trong thùng chứa phi kim loại. + Khoảng cách phát hiện vật: 325 mm. +Tần số đáp ứng: 70 Hz. + Điện áp hoạt động: 12 đến 24 VDC. + Có sẵn bộ khuyếch đại với nguồnđiện áp cấp rộng và đầu ra tải tới 200 mA. + Kết nối: DC 3 dây, cáp nối sẵn dài 5m. + Đa dạng ngõra: PNP, NO

13. 13. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 13 2.1.11 Nút Nhấn YW1LMF2E11Q4 Nút nhấn có đèn, loại phẳng, Nhấn nhảYW1PMF2E11Q4 ( R, G ) Nguồn cấp 24V AC/DC, Ø 22 Tiếp điểm 1NO 1NC Có 2 màu: +YW1LMF2E11Q4R + YW1LMF2E11Q4G ( Rmàu đỏ,G màu xanh) 2.1.12 Đèn xoay báo hiệu. + Mã sản phẩm : LTE1101 + Điện áp 1224VDC + Công suất 5W. + Chiều cao: 15cm. + Đườngkính 9cm

14. 14. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 14 2.1.14 PLC Siemens S7200 CPU224 (DC / DC / DC 6ES7 2141AD20

0XB0) Cấu trúc phần cứng của CPU 224. S7200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ củaHãng SIEMENS (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul và có các modul mở rộng. Các modulnày được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7200 là khối

vi xử lý CPU224. + CPU214 bao gồm Ngõ vào: 14 DI DC và Ngõ ra: 10 DO DC, có khả năngthêm 7 modul mở rộng + Counter/Timer : 256/256. + Số đầu vào / ra /số cực đại ( nhờ lắp ghépthêm Modul số mở rộng: DI/DO/MAX: 94 / 74 / 168. + Số đầu vào / ra tương tự ( nhờ lắp ghépthêm Modul Analog mở rộng: AI/AO/MAX: 28 / 7/ 35 + Bộ nhớ chương trình: 12KB. Bộ nhớ dữliệu: 8KB. + Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 120 x 80 x 62. + Phần mềm: Step 7 Micro/WIN +Các chế độ xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngất theo sườn lên hoặc xuống, ngắt thời gian, ngắtcủa bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung

15. 15. Đồ Án Môn Học 3 GVHD: Th.S Tạ Văn Phương. Nguyễn Tấn Doanh 11242005 Nguyễn NgọcChính 11242003 15 + Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ kể

từ khi PLC bị mất nguồn cung cấp. Các đèn báo trên S7200 CPU224 DC/DC/DC: + SF (đèn đỏ):Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng. + RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ởchế độ làm việc và thực hiện chương trình được nạp vào trong máy. + STOP (đèn vàng): Đèn

vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ dừng chương trình và đang thực hiện lại. Cổng vàora: + Ix.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng vào báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Ix.x. Đèn này báohiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị Logic của công tắc. + Qx.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng rabáo hiệu trạng thái tức thời của cổng Qx.x. Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trịlogic của cổng. Chế độ làm việc : PLC có 3 chế độ làm việc: + RUN: Cho phép PLC thực hiện

chương trình từng bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ RUN sang STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trongchương trình gặp lệnh STOP. + STOP: Cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	2,24 MB