Đồ án tốt nghiệp ứng dụng PLC để điều khiển và giám sát mô hình máy phun sơn gỗ

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ GVHD: ThS Trần Văn Sỹ SVTH : Trƣơng Minh Đức MSSV : Tp Hồ Chí Minh – 01/2019 14141073 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ GVHD: ThS Trần Văn Sỹ SVTH : Trương Minh Đức MSSV : 14141073 Tp Hồ Chí Minh – 01/2019 TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 05 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: Trương Minh Đức Kỹ thuật Điện - Điện tử Đại học quy 2014 MSSV: 14141073 Mã ngành: 01 Mã hệ: Lớp: 14941DT I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: (ghi thông số, tập tài liệu tín hiệu, hình ảnh,…) - Sử dụng hai động Servo để điều khiển di chuyển cho hai trục - Thực giám sát thông số áp suất khí, mực sơn hiển thị lên hình HMI - Sử dụng PLC dòng Q Mitsubishi Với Module hỗ trợ phát xung, đọc tín hiệu Analog truyền thông qua mạng CC-Link - Tài liệu sử dụng lấy từ Manual hãng Mitsibishi Nội dung thực hiện:  NỘI DUNG 1: Tìm hiểu quy trình điều kiện sơn gỗ  NỘI DUNG 2: Thiết kế phần cho mơ hình  NỘI DUNG 3: Lắp ráp phần cho mô hình  NỘI DUNG 4: Thiết kế phần điện cho mơ hình  NỘI DUNG 5: Lắp ráp phần điện cho mơ hình  NỘI DUNG 6: Thiết kế lưu đồ giải thuật điều khiển  NỘI DUNG 7: Viết chương trình PLC theo lưu đồ  NỘI DUNG 8: Thiết kế giao diện điều khiển  NỘI DUNG 9: Chạy thử nghiệm máy  NỘI DUNG 10: Cân chỉnh hệ thống  NỘI DUNG 11: Viết sách luận văn  NỘI DUNG 12: Báo cáo đề tài tốt nghiệp ii III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/10/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/01/2019 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Trần Văn Sỹ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH iii TRƢỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TRƢƠNG MINH ĐỨC Lớp:14941DT MSSV:14141073 Tên đề tài: ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ Tuần/ngày Tuần 01/10 – 06/10 Tuần 07/10 – 13/10 Tuần 14/10 – 20/10 Tuần 21/10 – 27/10 Tuần 29/10 – 04/11 Tuần 05/11 – 11/11 Tuần 12/11 – 18/11 Tuần 19/11 – 25/11 Tuần 26/11 – 02/12 Tuần 10 03/12 – 09/12 Tuần 11 10/12 – 16/12 Tuần 12 17/12 – 23/12 Tuần 13 24/12 – 30/12 Tuần 14 31/12 – 06/01 Tuần 15 07/01 – 13/01 Xác nhận GVHD Nội dung Gặp giảng viên hƣớng dẫn làm đề cƣơng Tìm hiểu quy trình phun sơn gỗ lên ý tƣởng thiết kế Tìm hiểu Module phát xung QD75D2 Module đọc Analog AJ65VBTCU-68ADVN Module truyền thông CC-Link QJ61BT11 Lập trình phát xung điều khiển động Servo Lập trình đọc tín hiệu Analog sử dụng Module đọc Analog AJ65VBTCU-68ADVN Module truyền thông CC-Link QJ61BT11 Thiết kế lập trình giám sát cho hình HMI Thiết kế trạm “CONTROL STATION”, “CONTROL AND MONITORING”, Màn “HMI”, trạm “AJ65VBTCU-68ADVN” Thi công trạm “CONTROL STATION”, “CONTROL AND MONITORING”, Màn “HMI”, trạm “AJ65VBTCU-68ADVN” Thiết kế mơ hình Phun sơn trạm hình trạm hình Thi cơng mơ hình phun sơn Thi cơng mơ hình phun sơn Thi cơng mơ hình phun sơn Viết báo cáo đồ án Viết báo cáo đồ án Chuẩn bị cho báo cáo đồ án tốt nghiệp iv Tuần 16 14/01 – 20/01 Báo cáo đồ án tốt nghiệp GV HƢỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) v LỜI CAM ĐOAN Đề tài tự thực dựa vào số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Sinh viên thực đề tài vi LỜI CẢM ƠN Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trần Văn Sỹ Giảng viên thuộc Viện Sư phạm Kỹ thuật trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài Em xin gởi lời chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Điện-Điện Tử tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành đề tài Em gửi lời đồng cảm ơn đến bạn lớp 14941DT chia sẻ trao đổi kiến thức kinh nghiệm quý báu thời gian thực đề tài Cảm ơn đến cha mẹ, tạo động lực điều kiện để hồn thành đồ án cách tốt Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực đề tài vii MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình iv Cam đoan vi Lời cảm ơn vii Mục lục viii Liệt kê hình vẽ xi Liệt kê bảng vẽ …………………………………………………………………… xiv Tóm tắt xv CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Giới hạn 1.5 Bố cục CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Quy trình phun sơn gỗ 2.2.1 Sơn PU 2.2.2 Cách pha chế sơn 2.2.3 Quy trình sơn PU 2.2 Giới thiệu PLC 2.2.1 Tổng quan PLC a Định nghĩa b Cấu tạo 2.2.2 Đặc điểm vai trò PLC a Đặc điểm b Vai trò 2.2.3 PLC dòng Q hãng Mitsubishi a PLC dòng Q b Những tính viii PHỤ LỤC Bước 3: Kiểm tra tín hiệu External input output signal Lower limit signal, External input output signal Upper limit signal External input out signal DRIVER Unit READY ON chưa Nếu tín hiệu ON, mục “Select Function” chọn JOG/Manual Pulse Generator/OPR => Nhập tốc độ mục JOG Speed chọn “Forward Run” để quay thuận “Reverse Run” để quay nghịch Nhấn nút “OPR” để thử chế độ OPR BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC Bước 4: Nếu module QD75D2 bị lỗi, có thơng báo BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP PHỤ LỤC Bước 5: Nhấp vào lỗi để thông báo chi tiết khắc phục hướng dẫn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP PHỤ LỤC *Chương trình điều khiển Sau hồn thành cài đặt, nhóm điều khiển QD75D2 lệnh chuyên dụng Nhập số trục (1 2) vào phần “” lệnh Thiết lập liệu BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC Dữ liệu điều khiển: Thiết bị (S) Mục Số khởi động Thiết lập liệu Số liệu định vị vị trí: đến 100 Khởi động khối: 7000 đến 7004 OPR máy: 9001 OPR tốc độ cao: 9002 Thay đổi giá trị tại: 9003 Chạy đồng thời nhiều trục: 9004 Chương trình mẫu: Nhấn nút X0: trục hoạt động theo vị trí định vị số Nhấn nút X1: trục hoạt động theo chế độ OPR BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC PHỤ LỤC 2: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MODULE ANALOG CC-LINK Hệ thống trạm chủ có cấu sau: Power CPU Slot Slot Slot Slot Q61P Q12H QX40 QY41P QJ61BT11N QD75D2 Trạm con: AJ65VBTCU-68ADVN (Analog input voltage) Kết nối cấu hình phần cứng 1.1 Cài đặt cho trạm chủ Cài đặt số trạm, tốc độ truyền liệu Hình xx: Cơng tắc cài đặt số trạm, tốc độ truyền trạm chủ 1.2 Cài đặt cho trạm Hình Cài đặt số trạm, tốc độ truyền BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Slot - 11 BLANK PHỤ LỤC Hình Sơ đồ đấu dây Hình Sơ đồ kết nối cáp CC - Link Cấu hình GX Works2 2.1 Khai báo thông số mạng CC - Link Trong cửa sổ Navigation chọn Parameter Network Parameter CC-link Xuất cửa sổ Network Parameter – CC-Link Configuration Cấu sau: -Bước 1: Nhập Number of module 1, Start I/O No: 0030, nhập địa Remote input: X400, remote output: Y400, Remote register (Rwr): D400, Remote register (RWw): D300, Special relay: SB0, Special register: SW0 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC - Bước 2: Check vào ô [Set the station information in the CC-Link configuration window] Sau nhấn vào CC-Link Configuration sổ hình bên dưới, mục Module list, tìm kéo thiết bị sử dụng theo thứ tự Nhấn [CC-Link Configuration] [Close with Reflecting the setting] BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC -Bước 3: Initial setting: cờ yêu cầu xử lý liệu ban đầu bật lên biến khởi tạo trạm thiết bị từ xa SET, thiết lập ban đầu theo trình tự sau thực Bảng xx: Thiết lập ban đầu AJ65VBTCU-68ADVN Điều kiện Thực thi Cho phép kênh kênh hoạt động (RWw0 :0081H) Tầm chuyển đổi: kênh 1: (0-5V), kênh (-10 tới 10v) (RWw1: 1H; RWw2: 0H) Cờ yêu cầu xử lý liệu Xử lý trung bình: Kênh 1:lấy mẫu ngẫu nhiên, Kênh 8: lấy trung bình theo thời gian (RWw3: 8000H) ban đầu RX18 bật Kênh 8: thời gian lấy trung bình: 256 lần (RWwB: 100H) Bật cờ báo xử lý liệu ban đầu hoàn tất RY18 Bật cờ yêu cầu thiết lập liệu ban đầu RY19 Cờ yêu cầu xử lý liệu Tắt cờ báo xử lý liệu ban đầu hoàn tất RY18 ban đầu RX18 tắt Cờ báo thiết lập liệu ban đầu hoàn tất RX19 Tắt cờ yêu cầu thiết lập liệu ban đầu RY19 bật BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC Bảng xx: Thiết lập ban đầu AJ65VBTCU-68DAVN Điều kiện Thực thi Cho phép kênh hoạt động (RWw8 :00FBH) Tầm chuyển đổi: (-10 tới 10V) (RWw9 :0H) Cờ yêu cầu xử lý liệu Ngõ kênh chế dộ CLEAR: (RWwB :0H) ban đầu RX18 bật Bật cờ báo xử lý liệu ban đầu hoàn tất RY18 Bật cờ yêu cầu thiết lập liệu ban đầu RY19 Cờ yêu cầu xử lý liệu Tắt cờ báo xử lý liệu ban đầu hoàn tất RY18 ban đầu RX18 tắt Cờ báo thiết lập liệu ban đầu hoàn tất RX19 Tắt cờ yêu cầu thiết lập liệu ban đầu RY19 bật Sau thiết lập thông số cho trạm, tiến hành lưu vào phần Initial setting Nhấn Initial setting, xuất cửa sổ sau: Trong mục Target Station No nhập để cài đặt cho trạm 1, sau nhấn Regist Procedure để điền thơng số Chọn Input format dạng: HEX, sau nhập thơng số thiết lập ban đầu cho AJ65VBTCU-68ADVN Sau nhập thông số, nhấn Check để kiểm tra lỗi, sau nhấn End để kết thúc Cửa sổ trạm sau thiết lập hồn tất: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP PHỤ LỤC - Cửa sổ CC-Link Parameter sau khái báo xong Nhấn Check để kiểm tra lỗi, sau nhấn End để kết thúc Lập trình 3.1 Phân giao I/O từ xa RX/RY, gia từ xa RWr/RWw Phân giao I/O phần mềm GX Work tự động cấp, giúp người lập trình biết địa BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC tương ứng PLC ngõ vào/ra module CC-Link để lập trình Để xem phân giao I/O từ xa, thao tác sau: [View] [Docking Window] [CC-Link Device Reference Window] Sau nhập địa trạm chủ 30 vào ô Master/Local Start I/O No BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP PHỤ LỤC Danh sách tín hiệu I/O AJ65CBTCU-86ADVN Remote Input (RX) CPU X400 Refresh X401 X402 RX RX0 RX1 RX2 Mô tả Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất X403 X404 X405 RX3 R4 Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất RXn5 Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất X406 RX6 Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất X407 X40C RX7 RX8 - RXB RXC Cờ kênh chuyển đổi hoàn tất Cấm dùng Cờ báo lỗi E2PROM X418 RXD - RX17 RX18 X419 RX19 Cấm dùng Cờ yêu cầu xử lý liệu ban đầu Cờ báo thiết lập liệu ban đầu hoàn tất X41A RX1A X41B RX1B RX1C - RX5F CPU Y418 Y419 Y41A Refresh Cờ báo lỗi Remote READY Cấm dùng Remote Output (RY) RY Mô tả RYn0 - RY17 Cấm dùng RY18 Cờ báo xử lý liệu ban đầu hoàn tất RY19 Cờ yêu cầu thiết lập liệu ban đầu RY1A Cờ yêu cầu xử lý lỗi RY18 - RY5F Cấm dùng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP PHỤ LỤC Danh sách ghi AJ65CBTCU-86ADVN Remote Register (RWr) RWr Mô tả D400 RWr0 Giá trị số kênh D401 RWr1 Giá trị số kênh D402 RWr2 Giá trị số kênh D403 RWr3 Giá trị số kênh D404 RWr4 Giá trị số kênh D405 RWr5 Giá trị số kênh D406 RWr6 Giá trị số kênh D407 RWr7 Giá trị số kênh D408 RWr8 Mã lỗi CPU Refresh RWr9 - RWrB Cấm dùng Remote Register (RWw) CPU Refresh Mô tả RWw D300 RWw0 Bật tắt kênh D301 RWw1 Chọn tầm chuyển đổi cho Kênh → D302 RWw2 Chọn tầm chuyển đổi cho Kênh → D303 RWw3 Đặc tính xử lý trung bình D304 RWw4 Thời gian xử lý trung bình kênh D305 RWw5 Thời gian xử lý trung bình kênh D306 RWw6 Thời gian xử lý trung bình kênh D307 RWw7 Thời gian xử lý trung bình kênh D308 RWw8 Thời gian xử lý trung bình kênh D309 RWw9 Thời gian xử lý trung bình kênh D310 RWwA Thời gian xử lý trung bình kênh D311 RWwB Thời gian xử lý trung bình kênh BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP PHỤ LỤC Danh sách thiết bị trạm chủ Thiết bị Mô tả X30 Lỗi Mô đun X31 Trạng thái liên kết liệu chủ X3F Mô đun sẵn sàng SB000D Cờ yêu cầu lệnh khởi tạo trạm thiết bị từ xa SB005F Cờ báo hoàn tất thủ tục khởi tạo trạm thiết bị từ xa SW0080.0 Trạng thái liên kết liệu trạm số 3.2 Chương trình ví dụ Đọc tín hiệu Analog kênh CH1 Nếu giá trị đọc lớn 2300 Bật đèn Giải thích chương trình: Dòng lệnh 406 409: Lệnh khai báo trạm đọc tín hiệu Analog qua giao thức CC-Link Dòng lệnh 411: Đọc giá trị Analog từ kênh CH1 ghi vào vùng nhớ D500 Dòng lệnh 421: Nếu giá trị đọc lớn 2300, xuất tín hiệu Y25 để bật đèn báo BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ... “HMI”, trạm “AJ65VBTCU-68ADVN” Thiết kế mơ hình Phun sơn trạm hình trạm hình Thi cơng mơ hình phun sơn Thi cơng mơ hình phun sơn Thi cơng mơ hình phun sơn Viết báo cáo đồ án Viết báo cáo đồ án... muốn đưa kiến thức học vào lĩnh vực phun sơn gỗ, em chọn thực đề tài “ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MÔ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ” Đối với đề tài em sử dụng PLC dòng Q để điều khiển Về động em... vực phun sơn gỗ, em chọn thực đề tài “ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT MƠ HÌNH MÁY PHUN SƠN GỖ” 1.2 MỤC TIÊU Khảo sát quy trình pha chế sơn bước sơn gỗ để từ xây dựng mơ hình cho máy phun