BÁO CÁO ĐỒ ÁN 2

báo cáo đồ án 2, tài liệu tham khảo cung cấp điện

MỤC LỤC MỤC LỤC BẢNG MỤC LỤC HÌNH Hình Sơ đồ kết nối PLC PC systems Hình 2 Màn hình Hình Màn hình tự động Hình Biểu tượng Tia Portal V13 Hình Tạo đồ án Hình Đặt tên Hình Tạo đồ án Hình Chọn add new device Hình Chọn loại CPU PLC Hình 10 WinCC RT Advanced Hình 11 Chọn PC systems Hình 12 Màn hình hồn thành Hình 13 Kết nối PLC PC System Hình 14 Lập bảng PLC Tag Hình 15 Network Hình 16 Network nhánh Hình 17 Network nhánh Hình 18 Network nhánh Hình 19 Network nhánh Hình 20 Network nhánh Hình 21 Network nhánh PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Khoa học kỹ thuật luôn phát triển tất lĩnh vực, lĩnh vực sản xuất Vậy nên đòi hỏi cải tiến nâng cấp hệ thống sản xuất ưu tiên hàng đầu cải tiến giúp cho doanh nghiệp phát triển hơn, nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường, thông qua cải tiến làm cho hệ thống máy móc sản xuất trở nên tối ưu mặt từ giảm số kinh phí cho việc vận hành máy móc, tiết kiệm nhân cơng cho doanh nghiệp Để phân loại sản phẩm có nhiều phương pháp, nhiên ngày phương pháp sử dụng màu chưa ứng dụng nhiều có ứng dụng chưa đem lại hiệu tối ưu Do đề tài “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc” đề tài mang tính nghiên cứu ứng dụng cao phù hợp với phát triển ngành sản xuất Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu Chính lí em chọn thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc PLC giúp sản xuất linh hoạt hơn, tiết kiệm thời gian nhân lực, tăng sản lượng, đem lại lợi ích kinh tế cao hiệu Lịch sử vấn đề - Tình hình nghiên cứu nước: Việc ứng dụng tự động hóa vào sản xuất làđòi hỏi tất yếu ngành cơng nghiệp, có nhiều trung tâm nghiên cứu, công ty hoạt động lĩnh vực thiết kế, chế tạo lắp đặt hệ thống, dây chuyền sản xuất tự động Trong lĩnh vực phân loại sản phẩm hay nhận dạng vật thể, khuôn mặt ứng ứng dụng thực tiễn nhìn chung, chưa đưa phương án tối ưu lĩnh vực nhận dạng ứng dụng vào thực tiễn chưa nhiều chưa chế tạo thiết bị chuyên dùng để ứng dụng lĩnh vực - Tình hình nghiên cứu nước ngồi Trên giới từ nông nghiệp đến công nghiệp, công việc từ đơn giản đến phức tạp hầu hết ứng dụng tự động hóa Trong lĩnh vực nhận dạng có nhiều thiết bị chuyên dùng loại cảm biến màu sắc, hệ thống chuyên dùng sử dụng Camera có độ phân giải cao để nhận dạng Phương pháp nghiên cứu Trong thực tế dây chuyền sản xuất, để phân loại sản phẩm theo màu sắc người ta sử dụng cảm biến màu kết hợp với PLC để nâng cao suất hoạt động cho băng chuyền tính tối ưu chúng chưa hoàn thiện Chương 1: TỔNG QUAN VỀ SCADA TRONG TIA PORTAL S7 1200 1.1 Giới thiệu phần mềm WinCC WINCC lỡ chữ viết tắt Windows Control Center Đây phần mềm ứng dụng để giám sát, điều khiển thu thập liệu hệ thống tự động hóa q trình sản xuất Việc sử dụng điều kiển lập trình riêng lẻ không đáp ứng đợc yêu cầu điều khiển hệ thống SCADA, cần phải kết hợp thêm hiển thị HMI (Human Machine Interface - Giao diện ngời-máy) Hình 1 Hệ thống WinCC Trong lĩnh vực tự động hóa cơng nghiệp WINCC phần mềm HMI chuyên dùng hãng SIEMEN để quản lý, thu thập liệu điều khiển trình cơng nghiệp WinCC đợc sử dụng để thể trình hoạt động trình sản xuất khai thác giao diện sử dụng đồ họa cho ngời vận hành WinCC cho phép người vận hành quan sát hoạt động q trình thơng qua hình ảnh đồ họa hình máy tính WinCC cho phép người vận hành thực thao tác điều khiển tới q trình sản xuất Ví dụ ngời vận hành thay đổi giá trị đặt cho biến trình hay thay đổi % phần trăm độ mở van từ giao diện đồ họa hình Một cảnh báo tự động tạo trờng hợp trạng thái q trình có vấn đề, ví dụ biến q trình có giá trị vợt q giá trị cho phép, thông báo xuất hình Các giá trị, thơng số trình đợc in lưu trữ tự động Các đặc điểm bật WinCC: - Lỡ phần Siemens TIA(Totally Integrated Automation-tự động hóa tích hợp hồn tồn), WinCC làm việc hiệu với hệ - thống tự động sử dụng sản phẩm thuộc dòng SIMATIC Dữ liệu WinCC đợc thay đổi với giải pháp IT khác - thông qua chuẩn giao tiếp, với chương trình Microsoft Excel Giao diện chương trình mở WinCC cho phép ngời sử dụng kết nối với chơng trình để điều khiển trình liệu q trình Cấu hình WinCC sửa đổi lúc WinCC hệ thống HMI tương thích với Internet WINCC chương trình ứng dụng 32 bit hướng đối tượng chạy hệ điều hành 32 bit từ Windows 95, Windows 98, Windows XP Chương trình cho phép thực đa nhiệm vụ, đảm bảo phản ứng nhanh chóng với ngắt độ an toàn chống lại liệu bên mức độ cao Nếu chạy Windows NT, WINCC cung cấp chức để tạo an toàn phục vụ servers hệ thống có nhiều người sử dụng WINCC có nhiều công cụ lệnh mạnh giúp cho cán quản lý chuyên gia kỹ thuật doanh nghiệp nhà máy khai thác có hiệu trơng trình 1.1.1 Chương trình WinCC Hình Màn hình WinCC • Working Area: Mỗi đối tượng có vùng soạn thảo nó, • gọi vùng làm việc Property window: Đối tượng đơn tìm thấy khung project, • vùng soạn thảo mở sau double click Tools window: nơi chứa tất cảc đối tượng đặt • hình Thuộc tính window: biểu diễn tùy thuộc vào thuộc tính đối • tượng chọn Output Window tin nhắn chẩn đoán, ví dụ lỗi biên dịch • project Project tree: chương trình, chúng tacó thể lựa chọn biến Tag, kểu kết nối Connection, hay sreen hình hiển thị đối tượng, 1.1.2 Kết nối WinCC Màn hình kết nối WinCC PLC Hình Màn kết nối WinCC 1.2 Giới thiệu plc s7-1200 Năm 2009, Siemens dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay dần cho S7-200 So với S7-200 S7-1200 có tính trội: - S7-1200 dòng điều khiển logic lập trình (PLC) kiểm sốt nhiều ứng dụng tự động hóa Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, tập lệnh mạnh làm cho có giải pháp hoàn hảo cho ứng dụng sử dụng với S7- 1200 - Kết hợp vi xử lý, nguồn tích hợp, mạch ngõ vào mạch ngõ kết cấu thu gọn, CPU S7-1200 tạo PLC mạnh mẽ Sau người dùng tải xuống chương trình, CPU chứa mạch logic yêu cầu để giám sát điều khiển thiết bị nằm ứng dụng CPU giám sát ngõ vào làm thay đổi ngõ theo logic chương trình người dùng, bao gồm hoạt động logic Boolean, việc đếm, định thì, phép tốn phức hợp việc truyền thơng với thiết bị thông minh khác - Một số tính bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào CPU chương trình điều khiển: + Người dùng sử dụng chức “know-how protection” để ẩn mã nằm khối xác định + Mỗi CPU cung cấp bảo vệ mật cho phép người dùng cấu hình việc truy xuất đến chức CPU - CPU cung cấp cổng PROFINET để giao tiếp qua mạng PROFINET Các module truyền thơng có sẵn dành cho việc giao tiếp qua mạng RS232 hay RS485 - Vậy để làm dự án với S7-1200 cần cài TIA Portal phần mềm bao gồm mơi trường lập trình cho PLC thiết kế giao diện HMI Bộ phận kết nối nguồn Các phận kết nối nối dây người dùng tháo (phía sau nắp che) Khe cắm thẻ nhớ nằm cửa phía Các LED trạng thái dành cho I/O tích hợp Bộ phận kết nối PROFINET (phía CPU) Hình Cấu trúc PLC S7-1200 Các kiểu CPU khác cung cấp đa dạng tính tạo giải pháp có hiệu cho nhiều ứng dụng khác Bảng 1 Các kiểu CPU Chức Kích thước vật lý (mm) CPU 1211C CPU 1212C 90 x 100 x 75 CPU 1214C 110 x 100 x 75 Bộ nhớ người dùng: • • Bộ nhớ làm việc • 25 kB • 50 kB • Bộ nhớ nạp • MB • MB Bộ nhớ giữ lại • Kb • kB 10 Chương 3: LẬP TRÌNH SCADA HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC 3.1 Lập trình Scada hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc Bước 1: Chọn PC-System_1  HMI_RT_1 ( WinCC RT Advanced ) chọn Green để hiển thị hình làm việc Hình Hiển thị hình làm việc Bước 2: Chọn Symbol library để chọn đối tượng đặt lên hình Hình Chọn đối tượng làm việc 34 Chọn Elements  Symbol Library  General  Coveyours, Misc (lấy băng truyền) Hình 3 Chọn băng tải Chọn Button để lấy nút nhấn Hình Chọn nút nhấn 35 36 Chọn Basic objects  Circle để lấy đèn báo sản phẩm có màu sắc khác Hình Chọn đèn báo Chọn Elements  Symbol Library  General  Container (lấy thùng) Hình Chọn thùng chứa táo Chọn Elements  Symbol Library  General  Coveyors, Belt (lấy băng trượt) 37 Hình Chọn băng tải Chọn Elements  Symbol Library  General  Motors (lấy động cơ) Hình Chọn động 38 Chọn Elements  Symbol Library  General  Sensors (lấy cảm biến) Hình Chọn cảm biến Chọn Elements  Symbol Library  General  Coveyours, Misc (lấy pittong) Hình 10 Cách lấy pittong 39 Chọn Elements  Symbolic I/O field (lấy đếm sản phẩm) Hình 11 Bộ đếm sản phẩm Hồn thành hình tự động Hình 12 Hồn thành hình tự động 40 3.2 Màn hình tự động Chọn đối tượng cần đặt hiệu ứng nhấp đúp chuột  chọn Animation  Appearance Hình 13 Đặt hiệu ứng cho đối tượng Nhập tên đối tượng vào Name Hình 14 Nhập tên cho đối tượng 41 Chọn màu cho đối tượng hoạt động (mức chưa hoạt động, mức hoạt động) Hình 15 Chọn màu đối tượng hoạt động Hoặc vào biểu tượng để chọn vùng lưu PLC Hình 16 Chọn tag cho đối tượng Chọn đối tượng cho nút nhấn thả START VÀ STOP cách chọn Events  Press Release 42 Hình 17 Thiết lập nút nhấn cho đối tượng Nhập SetBit (cho lệnh Press), ResetBit (cho lệnh Release) chọn vùng liên kết nút START, STOP thả bắt đầu thực thi lệnh theo yêu cầu Hình 18 Chọn trạng thái tag 43 Di chuyển đối tượng cách chọn Animations  Chọn đối tượng lưu  chọn đối tượng hình kéo đến vị trí mong muốn Hình 19 Chọn tag định thời gian ẩn cho đối tượng Dùng nút để di chuyển qua hình khác  chọn Events  Click  ActivateScreen  dòng Screen name chọn hình muốn qua Hình 20 Thiết lập nút hình điều khiển 44 Dùng nút để khỏi mơ ta chọn Events  Click  StopRuntime  dòng mode chọn Runtime Hình 21 Thiết lập nút thoát Làm tương tự theo bước cho đối tượng hồn thành Hình 22 Hồn thành thiết kế cho hình mở khơng đầu 45 Hình 23 Hồn thành thiết kế cho hình mơ 3.3 Nhấp chuột vào Compile để kiểm tra lỗi Hình 24 Kiểm tra lỗi chương trình 46 Click vào Start Simulation để mơ Hình 25 Mơ chương trình Hình 26 Giao diện hình mở đầu chạy 47 Hình 27 Giao diện hình mơ chạy 48 ... soạn thảo 21 Chương 2: CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG PHÂN BIỆT SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC 2. 1 Sơ đồ kết nối PLC PC systems Hình Sơ đồ kết nối PLC PC systems Hình 2 Màn hình 22 Hình Màn hình tự động 2. 2 Các bước... tượng, 1.1 .2 Kết nối WinCC Màn hình kết nối WinCC PLC Hình Màn kết nối WinCC 1 .2 Giới thiệu plc s7- 120 0 Năm 20 09, Siemens dòng sản phẩm S7- 120 0 dùng để thay dần cho S7 -20 0 So với S7 -20 0 S7- 120 0 có... V13 23 Bước : Click chuột vào Create new project để tạo dự án Hình Tạo đồ án Hình Đặt tên Bước : Nhập tên dự án vào Project name sau nhấn create 24 Bước : Chọn configure a device Hình Tạo đồ án