Hệ thống phân loại sản phẩm bằng PLC. Xét về tính tiện dụng thì PLC có rất nhiều tích hợp sẵn chỉ việc dùng, vô cùng tiện lợi và không quá phức tạp. Thêm vào đó là ngôn ngữ lập trình dễ dàng, dung lượng bộ nhớ lớn, có thể chứa những chương trình phức tạp, độ tin tưởng và bảo mật cao trong môi trường công nghiệp. Ngoài ra PLC còn có các module mở rộng, giao tiếp được với máy tính, giá thành thì có thể cạnh tranh được dù không quá rẻ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO TIỂU LUẬN Đề tài: PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC SINH VIÊN THỰC HIỆN: LẠI HOÀNG QUẢNG 17151120 GVHD: TS NGƠ VĂN THUN TP Hồ Chí Minh, tháng - năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO TIỂU LUẬN Đề tài: PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC SINH VIÊN THỰC HIỆN: LẠI HỒNG QUẢNG GVHD: TS NGƠ VĂN THUN TP Hồ Chí Minh, tháng - năm 2020 17151120 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với phát triển khoa học công nghệ, ngành kỹ thuật điện tử… chiếm vai trò quan trọng đời sống Trong điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng, thứ tiên ngành tự động hoá, sản xuất cơng nghiệp tự động hố hay lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, cung cấp thơng tin,…do cần phải biết vận dụng cách có hiệu để góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động hố nói riêng Có nhiều ứng dụng điều khiển tự động đời sống Đơn giản điều khiển bóng đèn tự động bật tắt chí điều khiển gara xe tơ tự động đóng mở, chí cơng nghiệp máy móc tự động hố Trong cơng nghiệp sản xuất vận dụng đầu tư nhiều nhất, với việc giúp đẩy nhanh trình sản xuất khâu phân loại, từ mang đến suất chất lượng cao nhiểu so với thủ công truyền thống Nói đến sản xuất, khơng thể khơng nhắc đến băng truyền tải vơ hữu ích Chúng giúp ta di chuyển vật liệu đơn giản đặt lên băng truyền tải Cấu tạo đơn giản, tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy suất cao, tiêu hao lượng Từ băng truyền đó, để giúp cho q trình sản xuất thêm xác đỡ thời gian, đồng thời nâng cao hiệu suất, người ta thêm vào cảm biến hỗ trợ nhận biết sản phẩm piston để đẩy sản phẩm vào thùng hàng mong muốn Từ dây truyền băng truyền tải vừa giúp vận chuyển hàng hoá đồng thời giúp phân loại sản phẩm Phân loại sản phẩn có nhiều loại, phân loại theo màu sắc, kích thức, cân nặng,… Việc điều khiển linh kiện phải thơng qua vi điều khiển hệ thống điều khiển PLC Hầu hết nhà máy sản xuất người ta thường dùng PLC để điều khiển nhiều lý Xét tính tiện dụng PLC có nhiều tích hợp sẵn việc dùng, vơ tiện lợi khơng q phức tạp Thêm vào ngơn ngữ lập trình dễ dàng, dung lượng nhớ lớn, chứa chương trình phức tạp, độ tin tưởng bảo mật cao môi trường công nghiệp Ngồi PLC có module mở rộng, giao tiếp với máy tính, giá thành cạnh tranh dù khơng q rẻ Tóm lại nói đời PLC đánh dấu bước đột phá sản xuất công nghiệp đại, làm thay đổi hẳn hệ thống điều khiển khái niệm thiết kế lập trình trước đây.[1] MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Một hệ thống băng tải có khả phân loại sản phẩm theo kích thước, có ba cảm biến đặt theo độ cao khác loại sản phẩm Cảm biến S1 đo sản phẩm có chiều cao từ 10cm, cảm biến S2 đo sản phẩm có chiều cao từ 15cm, cảm biến s3 phân loại sản phẩm có chiều cao từ 20cm Cùng với cảm biến để nhận diện xem sản phẩm đến vị trí piston đẩy vào thùng đựng sản phẩm hay chưa Và cảm biến chốt để phát sản phẩm chưa phân loại, từ báo lỗi hệ thống thông qua đèn nhấp nháy Khi đủ số lượng thùng hàng có đèn báo hiệu chờ để nhân viên lấy sản phẩm MƠ TẢ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ * Về quy trình hoạt động hệ thống phân loại sản phẩm: - Đầu tiên nhấn Start hệ thống bắt đầu cho phép hoạt động: + Sản phẩm từ thùng hàng chuyển đến băng truyền Khi sản phẩm đặt băng truyền chuyển động, sản phẩm qua ba cảm biến S1, S2, S3 + Nếu sản phẩm qua cảm biến S1 ứng với hộp có kích thước khoảng 10 cm piston sau khoảng thời gian băng truyền sản phẩm đến vị trí cảm biến S4 nhận diện sản phẩm đến băng tải dừng lại đồng thời piston thực đẩy sản phẩm vào thùng hàng + Nếu sản phẩm qua cảm biến S1 S2 ứng với hộp có kích thước khoảng 15cm piston sau khoảng thời gian băng truyền sản phẩm đến vị trí cảm biến S5 nhận diện sản phẩm đến băng tải dừng lại đồng thời piston thực đẩy sản phẩm vào thùng hàng + Nếu sản phẩm qua đồng thời cảm biến S1, S2, S3 ứng với hộp có kích thước khoảng 20cm piston sau khoảng thời gian băng truyền sản phẩm đến vị trí cảm biến S6 nhận diện sản phẩm đến băng tải dừng lại đồng thời piston thực đẩy sản phẩm vào thùng hàng + Nếu sản phẩm qua cảm biến mà piston không hoạt động cố sản phẩm băng tải đưa qua vị trí cảm biến S7 Đồng thời hệ thống báo đèn nhấp nháy, từ đưa cách khắc phục - Khi nhấn Stop hệ thống dừng lại LỰA CHỌN THIẾT BỊ 4.1 Lựa chọn cảm biến 4.1.1 Lựa chọn cảm biến phát sản phẩm Trong thực tế có nhiều cảm biến phát sản phẩm cảm biến hồng ngoại, cảm biến quang, cảm biến tiệm cận điện dung, [2] - Cảm biến tiệm cận điện dung loại cảm biến tiệm cận, để phát vật liệu khơng dẫn điện Nó nhạy cảm với ô nhiễm công nghiệp chúng không tin cậy - Cảm biến hồng ngoại cảm biến phát vật cản tốt Nhưng nhược điểm lớn cảm biến hồng ngoại phạm vi phát vật cản bé khoảng vài chục cm, không ổn định, chưa thực xác Vì hầu hết nhà máy người ta thường sử dụng cảm biến quang Hệ thống phân loại sản phẩm vậy, sử dụng cảm biến quang để phát sản phẩm tính thực thi nó.[3] * Cụ thể hệ thống này, để phát hộp sản phẩm khoảng cách 1m, ta sử dụng cảm biến quang Omron E3Z-D62 2M phù hợp với yêu cầu toán với ưu điểm: Cảm biến quang Omron E3Z-D62 2M + Thiết kế,lắp đặt đơn giản dễ dàng + Chỉ cần điểm lắp đặt + Chi phí đầu tư thấp + Không gian không cần rộng + Tuổi thọ cao, hao mòn thời gian đáp ứng nhanh, phát nhiều vật thể 4.2 Lựa chọn PLC Hiện thi trường có nhiều loại PLC với mẫu mã khác Mitsubishi, Siemen, Omron, Fuji, Festo … Nhưng tính phổ biến hầu hết người ta thường sử dụng PLC hãng Siemen - Đức.[4] Trong hệ thống này, ta sử dụng PLC Siemen nhiều loại khác S7-200, S7-1200, S7-300, S7-400,… Đối với hệ thống đơn giản này, ta sử dụng PLC Siemen S7-300 tính đơn giản nó,nhỏ gọn , hệ thống khơng q phức tạp, đầy đủ tính cần thiết với mức giá hợp lý, dù đời từ nhiều năm song tính ổn định, độ bền tốt dù khơng sản xuất PLC S7-300 Bảng tổng hợp thiết bị Tên thiết bị Chức Thơng số kỹ thuật Cảm biến Dùng omron để phát E3Z-D62 sản 2M phẩm Loại: Phản xạ khuyếch tán Nguồn cấp: 12-24VDC ± 10% Khoảng cách phát hiện: 1m Nguồn sáng: LED hồng ngoại 870nm 860nm; LED đỏ 660nm; 650nm Độ trễ: lớn 20% khoảng cách phát Thời gian đáp ứng:1-2ms Kiểu đấu nối: dây dài 2m https://baoanjsc.com.vn/TaiLieu/Cam%20bien%20quang %20Omron%20dong%20E3Z%20-%20Data%20sheet %2009012015063742.pdf PLC S7-300 Bộ điều Kích thước: 110x100x75 CPU 314C- khiển Loại: Relay, tiếp điểm khơ 2DP lập trình Bộ nhớ làm việc: 96Kilobyte( chương trình liệu) Cổng I/O: 24 inputs/16 outputs Bộ đếm tốc độ cao: 4x60 KHz Nguồn cấp 20.4 VDC to 28.8 VDC Thời gian đáp ứng: 10ms (24VDC) Dòng ra: 1A (khi khơng tải 150mA) Điện áp ra: 5-30VDC hay 5-250VAC Trọng lượng: 0.8 Kg http://thinhtamphat.com/San-pham/PLC-S7-300-6ES73146CG03-0AB0-Siemens-ad186986.html Đèn báo có Cảnh Điện áp: 220 VAC còi AD22 báo tín Đường lỗ lắp đặt: 22mm màu đỏ hiệu sản phẩm Âm thanh: ngắt quãng Ánh sáng đèn: đỏ, chớp tắt Chiều dài 65.6mm Đường kính 28.5mm https://nshopvn.com/product/den-bao-co-coi-ad22-mau-do-220v/ Piston Dùng để đẩy Xilanh hộp vào SMC dòng thùng CJ2 hàng Kích thước nòng: 10/16mm Hành trình: 15-200mm Kiểu tác động: tác động, trục Lưu chất: Khí nén Áp suất phá huỷ: 1Mpa Áp suất hoạt động tối đa: 0.7Mpa Áp suất hoạt động tối thiểu: 0.06Mpa Nhiệt độ lưu chất môi trường: -10 ~ 700C Tốc độ piston: 50-750 mm/s https://baoanjsc.com.vn/TaiLieu/Xy%20lanh%20SMC%20dong %20CJ2-manual%2008122014045055.pdf Relay nhiệt Bảo vệ Lớp 10A với đầu kết nối bắt vít tải Schneider LRD08 (2.5-4A) động Dùng cho bảo vệ động bảo vệ pha Động Động giảm tốc băng GM-SP truyền 0.75Kw V4P 1/20 200/220V Reset tự động tay https://codienhaiau.com/product/ro-le-schneider-lrd08/? gclid=CjwKCAiA3abwBRBqEiwAKwICAwsqPgD7HO9JJrg31y uoKTYJ3SV6yHX7wx7kJCt6Q6O_c520hqVb7xoCjZoQAvD_B wE Điện áp: 200/220V Công suất đầu ra: 0.75Kw Tần số: 50/60Hz Tốc độ quay trục đầu ra: 75rpm(50Hz), 90rpm(60Hz) Tỉ số truyền 1/20 Moment xoắn trục đầu ra: 92Nm(50Hz), 76Nm(60Hz) Lớp chịu nhiệt 130(B) Trọng lượng: 15.2Kg https://hoplongtech.com/tailieu/gm-sp-075kw-4p-1-20-200-220v Ngồi thành phần có linh kiện khác cuộn băng truyền, hộp đựng sản phẩm, nút nhấn Đèn báo có còi AD22 màu đỏ SƠ ĐỒ TRẠNG THÁI VÀ CHƯƠNG TRÌNH PLC 6.1 Sơ đồ trạng thái Start Động bật Cảm biến hoạt động Động tắt FS Cảm biến tắt Stop Lỗi hệ thống Khắc phục xong Flashing Giải thích sơ đồ trạng thái: + Khi vừa vào chưa làm động băng tải trạng thái tắt, cảm biến chưa hoạt động + Khi nhấn nút Start động cở băng tải bật, đồng thời cảm biến hoạt động cho phép hệ thống nhận diện sản phẩm + Khi sản phẩm chưa phân loại đến cuối băng tải qua cảm biến phát hiện, hệ thống báo lỗi cho đèn nhấp nháy Khi khắc phục xong, hệ thống hoạt động bình thường + Khi nhấn Stop động băng tải tắt, cảm biến ngưng hoạt động 6.2 Chương trình PLC - Chương trình viết phần mềm lập trình TIA Porto V15.1 - Chương trình ghi phần Phụ lục 11 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Khi vừa khởi động Khối stop hoạt động, động dừng, cảm biến ngừng hoạt động 12 Khi nhấn Start FC1 FC2 khởi động, động bắt đầu hoạt động, cảm biến hoạt động 13 Khi cảm biến SS1 nhận diện sản phẩm M0.4 Set Đồng thời có cảm biến SS4 nhận diện sản phẩm đến Piston K1 hoạt động đẩy sản phẩm xuống thùng hàng đồng thời reset M0.4 Sau đẩy xong Piston rút trạng thái ban đầu 14 Khi có đồng thời cảm biến SS1 SS2 nhận diện sản phẩm M0.5 Set Đồng thời sản phẩm qua cảm biến SS5 Piston K2 đẩy sản phẩm xuống thùng hàng đồng thời reset biến nhớ M0.5 15 Tương tự cảm biến SS3 nhận diện sản phẩm M0.6 Set Đồng thời sản phẩm đến vị trí cảm biến SS6 Piston K3 đẩy sản phẩm vào thùng đồng thời Reset biến nhớ M0.6 16 Khi sản phẩm bị lỗi cuối qua cảm biến SS7 đèn Q0.4 nhấp nháy Chỉ Stop coi hệ thống khắc phục đèn tắt 17 Mỗi lần qua cảm biến SS4 đếm tăng lên Khi đủ đèn báo hiệu 3s tự động tắt Báo hiệu thùng đủ sản phẩm Tương tự cảm biến SS5 SS6 Khi nhấn Stop động ngừng hoạt động, cảm biến tắt 18 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 8.1 Kết luận Qua mô em hiểu biết nhiều hệ thống tự động hố cơng nghiệp Học cách tư thiết kế lập trình PLC cho hệ thống, việc lập trình phần mềm Tia Porto Giúp em có nhiều kĩ hiểu biết định hướng tương lai rõ Mặc dù mơ song việc thực thi hồn toàn phù hợp với thực tiễn Dự án hoàn tồn áp dụng cơng nghiệp đời sống tính khả thi 8.2 Hướng phát triển Việc sử dụng hệ thống chưa hoàn tồn tối ưu, tương lai có hội, em cải thiện hệ thống chi tiết Ví dụ ngồi việc phân loại theo chiều cao, em kết hợp với phân loại theo màu sắc kết hợp với theo khối lượng Như việc phân loại đa dạng tốt Đây hệ thống tự động nhỏ hệ thống lớn Việc đặt sản phẩm lên việc lấy sản phẩm đầy thùng hồn tồn tự động mà khơng phải dùng nút hay báo hiệu cho người đến lấy Mà tất diễn tự động hố cơng nghiệp phát triển mạnh mẽ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://thelectric.vn/plc-la-gi-ung-dung-cua-plc-trong-nen-cong-nghiep-hiendai-688 [2] http://codientrangan.com/tin-tuc/chi-tiet/43/cac-loai-cam-bien-cong-nghiepthuong-gap.html [3] https://smartfactoryvn.com/technology/ai-ml/mot-so-loai-cam-bien-thongdung-trong-cong-nghiep-4-0/ [4] http://diencn.vn/tieu-chi-lua-chon-plc/ 19 PHỤ LỤC Đặt Vấn Đề……………………………………………………………1 Mục Tiêu Đề Tài………………………………………………………2 Mơ Tả Quy Trình Cơng Nghệ…………………………………………3 Lựa Chọn ThiếBị………………………… ………………………….4 4.1Lựa chọn cảm biến………………………….………………… 4.2 Lựa chọn plc………………………………………………,… Bảng tổng hợp thiết bị……………………………………6 Mạch Nối Dây Mạch Động Lực……………………………… ……9 5.1 Sơ đồ nối dây PLC…………………………………………… 5.2 Mạch động lực…………………………………………….…….10 Sơ Đồ Trạng Thái Chương Trình PLC………………………… .11 6.1 Sơ đồ trạng thái…………………………………………………11 6.2 Chương trình PLC………………………………………………11 Kết Quả Mơ Phỏng………………………………………………….….12 Kết Luận Và Hướng Phát Triển……………………………………… 19 8.1 Kết luận………………………………………………………….19 8.2 Hướng phát triển……………………………………….……… 19 Tài Liệu Tham Khảo……………….………………………………… 19 Chương trình PLC: 20 21 22 23 24 25 ... thời giúp phân loại sản phẩm Phân loại sản phẩn có nhiều loại, phân loại theo màu sắc, kích thức, cân nặng,… Việc điều khiển linh kiện phải thơng qua vi điều khiển hệ thống điều khiển PLC Hầu hết... TÀI Một hệ thống băng tải có khả phân loại sản phẩm theo kích thước, có ba cảm biến đặt theo độ cao khác loại sản phẩm Cảm biến S1 đo sản phẩm có chiều cao từ 10cm, cảm biến S2 đo sản phẩm có... biến s3 phân loại sản phẩm có chiều cao từ 20cm Cùng với cảm biến để nhận diện xem sản phẩm đến vị trí piston đẩy vào thùng đựng sản phẩm hay chưa Và cảm biến chốt để phát sản phẩm chưa phân loại,