Đồ án chuyên ngành về phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng PLC S7 1200 có mô phỏng Wincc và Code chạy chương trình và báo cáo đầy đủ mọi thắc mắc vui lòng liên hệ : 0385094747 ..............................................
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG KHOA CƠNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN NGÀNH Đề tài: Điều khiển dây chuyền phân loại sản phẩm sử dụng PLC Sinh viên thực : Hoàng Anh Tuấn Lớp : TĐH_K15A Giảng viên hướng dẫn : ThS Hoàng Thị Hải Yến Thái Nguyên, tháng năm 2020 LỜI MỞ ĐẦU Ngày trước phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật việc áp dụng khoa học công nghệ vào thực tế sản xuất phát triển rộng rãi mặt quy mơ lẫn chất lượng Trong ngành tự động hóa chiếm vai trò quan trọng khơng giảm nhẹ sức lao dộng cho người mà góp phần lớn việc nâng cao suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm, ngành tự dộng hóa ngày khẳng định vị trí vai trò ngành công nghiệp phổ biến rộng rãi hệ thống cơng nghiệp tồn giới nói chung Việt Nam nói riêng Chiếm vai trò quan trọng ngành tự động hóa kỹ thuật điều khiển logic lập trình viết tắt PLC Nó phát triển mạnh mẽ ngày chiếm vị trí quan trọng ngành kinh tế quốc dân Không thay cho kỹ thuật điều khiển cấu cam kỹ thuật rơ le trước mà chiếm lĩnh nhiều chức phụ khác Xuất phát từ thực tế đó, q trình học tập trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin Truyền Thơng, bảo hướng dẫn tận tình thầy khoa Tự Động Hóa đặc biệt giáo, TH.S ”Hồng Thị Hải Yến”, em nhận đồ án với đề tài: “ Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng PLC S7-1200 ”.Để giúp cho sinh viên có thêm hiểu biết vấn đề Việc hồn thành đề tài khơng tránh sai lầm thiếu sót Em mong phê bình, đánh giá thầy để em rút kinh nghiệm phát triển thêm đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Hoàng Anh Tuấn Nội dung đề tài báo cáo em gồm chương: CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PLC S7-1200 VÀ GIAO DIỆN GIÁM SÁT WINCC CHƯƠNG : SƠ ĐỒ KHỐI VÀ GIAO DIỆN THIẾT KẾ CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, cơng nghiệp tự động hóa Do cần phải nắm bắt vận dụng điều khiển tự động cách hiệu nhằm đóng góp vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ lần tham quan doanh nghiệp có dây chuyền sản xuất, chúng em thấy nhiều khâu tự động hóa q trình sản xuất Một khâu sản xuất tự động hóa khâu phân loại sản phẩm sử dụng điều khiển lập trình PLC Siemens Sau tìm hiểu, nghiên cứu đề tài cơng trình trước đây, em định chọn đề tài: “Điều khiển dây chuyền phân loại sản phẩm sử dụng PLC S7 -1200” Đã có nhiều đề tài thực việc mơ hình phân loại sản phâm phân loại theo chiều cao, phân loại theo khối lượng theo kích thước Nhưng với sản phẩm khối lượng kích thước nhỏ màu sắc thay đổi theo tính chất mơ hình phân loại khơng phù hợp Vì cần hướng xử lý phù hợp cho hệ thống phân loại phân loại dựa màu sắc Và nhiều hệ thống thực phân loại mà chưa thực giám sát, quản lý việc phân loại Vì cần xây dựng việc giám sát trình phân loại cho hệ thống 1.2 TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ PLC S7-1200 1.2.1 Tổng quan PLC a Giới thiệu Kỹ thuật điện tử phát triển đến trình độ kỳ diệu có tiến vượt bật tương lai Nó góp phần không nhỏ sản xuất công nghiệp Nhất giai đoạn hội nhập Các doanh nghiệp không ngần ngại hạ giá thành sản phẩm tăng sức cạnh tranh với công ty khác Một giải pháp trang thiết bị đại PLC PLC có khả vận hành tự động theo quy trình định sẵn mà khơng cần có tham gia người lúc vận hành Bởi tất cần thiết cho đời loạt sản phẩm tích hợp tất thiết bị nhỏ gọn PLC Hệ thống tự động gần tối ưu kết hợp với máy vi tính để điều khiển kiểm sốt q trình sản xuất hồn tồn máy vi tính Thật hệ thống điều khiển tự động xuất từ năm 1970 nhanh chóng trở thành lựa chọn cho việc sản xuất Nhưng Việt Nam, nhiều cơng ty hồn tồn xa lạ với PLC Tại vậy? Về giá thành? Đúng PLC đắt với cơng ty sản xuất đầu tư ban đầu với lợi ích đem lại giá thành khơng đáng quan tâm Thật ngại thay đổi, chưa hiểu nhiều PLC nên vận hanh, bảo trì, bảo dưỡng, thay đổi chương trình gặp khơng khó khăn cho người sử dụng Vì cần chủ động tiếp cận, nắm bắt vấn đề chuyển giao cơng nghệ khơng đáng lo PLC tính ưu việt nhờ hiểu biết người sử dụng Vậy PLC gì? Hy vọng nội dung đề cập đồ án giúp người đọc hiểu PLC b PLC gì? PLC viết tắt Programmable Logic Controller có nghĩa thiết bị điều khiển logic khả trình Sự phát triển PLC mang lại nhiều thuận lợi làm cho thao tác máy trở nên nhanh, nhạy, dễ dàng tin cậy Nó có khả thay hoàn toàn cho phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle (loại thiết bị phức tạp cồng kềnh); khả điều khiển dễ dàng linh hoạt dựa việc lập trình lệnh logic bản; khả định thời, đếm; giải vấn đề tốn học cơng nghệ; khả tạo lập, gởi đi, tiếp nhận tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt kích hoạt đình chức máy dây chuyển công nghiệp > Như đặc điểm làm cho PLC có tính ưu việt tích hợp mơi trường công nghiệp: 一 Khả kháng nhiễu tốt 一 Cấu trúc dạng module thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng cấp 一 Có module chuyên dụng để thực chức đặc biệt hay module truyền thông để kết nối PLC với mạng công nghiệp qua mạng internet 一 Khả lập trình được, lập trình dễ dàng đặc điểm quan trọng để xếp hạng hệ thống điều khiển tự động Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt tính thay đổi chương trình thay đổi trực tiếp thông số mà không cần thay đổi lại chương trình c Cấu trúc phần cứng PLC > Các thành phần PLC thường có module phần cứng sau: 一 Module nguồn 一 Module đơn vị xử lý trung tâm 一 Module nhớ chương trình liệu 一 Module đầu vào 一 Module đầu 一 Module phối ghép (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông nội bộ) 一 Module chức (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông mạng) d Cấu trúc nhớ PLC A Bộ nhớ chia làm vùng • Vùng chứa chương trình ứng dụng: Vùng chứa chương trình chia làm miền: 一 Organisation block: Miền chứa chương trình tổ chức, chứa chương trình chính, lệnh khối ln qt 一 Subroutine (Chương trình con): Miền chứa chương trình con, tổ chức thành hàm có biến hình thức để trao đổi liệu, chương trình thực gọi chương trình 一 Interrup (Chương trình ngắt): Miền chứa chương trình ngắt tổ chức thành hàm có khả trao đổi liệu với khối chương trình khác Chương trình thực có kiện ngắt xảy Có nhiều kiện ngắt như: Ngắt thời gian, ngắt xung tốc độ cao • Vùng chứa tham so hệ điêu hành: chia thành miền khác nhau: 一 I (Process Image Input): Miền liệu cổng vào số, trước bắt đầu thực chương trình, PLC đọc giá trị logic tất cổng đầu vào cất giữ chúng vùng nhớ I Thơng thường chương trình ứng dụng khơng đọc trực tiếp trạng thái logic công vào số mà lấy liệu cổng vào từ đệm I 一 Q (Process Image Output): Miền đệm liệu cổng số Kết thúc giai đoạn thực chương trình, PLC chuyển giá trị logic đệm Q tới cổng số Thông thường chương trình khơng trực tiếp gán giá trị tới tận cổng mà chuyển chúng tới đệm Q 一 M (Miền biến cờ): Chương trình ứng dụng sử dụng biến dể lưu giữ tham số cần thiết truy nhập theo bit (M), byte (MB), từ (MW) hay từ kép (MW) 一 T (Timer): Miền nhớ phục vụ thời gian (Timer) bao gồm việc lưu giữ giá trị thời gian đặt trước (PV- Preset Value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV- Current Value) giá trị Logic đầu thời gian 一 C (Counter): Miền nhớ phục vụ đếm bao gồm việc lưu giữ giá trị đặt trước (PV- Preset Value), giá trị đếm tức thời (CV- Current Value) giá trị logic đầu đệm • Vùng liệu Vùng liệu vùng nhớ động Nó truy cập theo bit, byte, từ đơn (word) hay từ kép (double word) sử dụng làm miền lưu trữ liệu cho thuật toán, hàm truyền thơng, lập bảng, hàm dịch chuyển, xoay vòng ghi, trỏ địa e Xử lý chương trình PLC thực chương trình theo chu kỳ lặp Mỗi vòng lặp gọi vòng quét (Scan) Mỗi vòng quét bắt đầu việc đọc liệu từ cổng vào đệm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vòng qt chương trình thực lệnh kết thúc lệnh kết thúc Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn truyền thơng kiểm tra lỗi, vòng quét kết thúc giai đoạn chuyền nội dung đệm ảo đến cổng f Cấu trúc chương trình Chương trình S7-1200 lưu nhớ PLC vùng dành riêng cho chương trình lập với dạng cấu trúc khác nhau: > Lập trình có cấu trúc: chương trình chia thành phần nhỏ phần thực thi nhiệm vụ riêng biệt nó, phần nằm khối chương trình khác Loại hình cấu trúc phù hợp với toán điều khiển nhiểu nhiệm vụ phức tạp PLC S7-1200 có loại khối sau: • Loại khối organization Block: khối tổ chức quản lí chương tình điều khiển khối ln thực thi ln qt chu kì qt • Loại khối chương trình con: Khối chương trình với chức riêng giống chương trình hàm (chương trình có biến hình thức) Một chương trình ứng dụng có nhiểu khối chương trình khối chương trình phân biệt với tên chương trình A Lập trình tuyến tính: tồn chương trình nằm khối nhớ Loại hình cấu trúc tuyến tính phù hợp với tốn tự động nhỏ Không phức tạp Khối chọn phải khối organization Block mà PLC quét thực tổng lệnh thường xuyên Từ lệnh đến lệnh cuối quay lại lệnh • Loại khối chương tình ngắt: khối chương trình đặc biệt có khả trao đổi 1lượng lớn với khối chương trình khác Chương trình thực thi có kiện ngắt xảy 1.3 GIỚI THIỆU VỀ BĂNG TẢI VÀ CÁC CẢM BIẾN 1.3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, cơng nghiệp tự động hóa, cung cấp thơng tin… phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ đợt thực tập tốt nghiệp nhà máy, khu công nghiệp tham quan doanh nghiệp sản xuất, chúng em thấy nhiều khâu tự động hóa q trình sản xuất Một khâu tự động dây chuyền sản xuất tự động hóa số lượng sản phẩm sản xuất băng tải vận chuyển sử dụng hệ thống nâng gắp đóng hộp sản phẩm Tuy nhiên doanh nghiệp vừa nhỏ việc tự động hóa hồn tồn chưa áp dụng khâu phân loại, đóng bao bì mà sử dụng nhân cơng, nhiều cho suất thấp chưa đạt hiệu Từ điều nhìn thấy thực tế sống kiến thức mà em học trường muốn tạo hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo độ xác cao kích thước Nên em định thiết kế thi cơng mơ hình sử dụng băng chuyền để đóng đếm sản phẩm gần gũi với thực tế, thực tế có nhiều sản phẩm sản xuất đòi hỏi phải có kích thước tương đối xác thật có ý nghĩa chúng em, góp phần làm cho xã hội ngày phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với phát triển giới Chế độ Auto: Nhấn nút Auto sản phẩm tự khỏi máy sản xuất vào hệ thống làm việc cách tư động LẬP TRÌNH PLC KHỐI MAIN LẬP TRÌNH PLC KHỐI SIMMULATION Lưu đồ thuật toán CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ 5.1 KẾT QUẢ 5.1.1 Kết nghiên cứu: Trong vòng tháng làm đồ án, nhóm nghiên cứu đạt kết sau: ♦ Nghiên cứu sâu dòng PLC đặc biệt dòng S7 -1200 ♦ Nghiên cứu sử dụng cảm biến màu sắc E3ZM-V ♦ Nghiên cứu sử dụng cảm biến vật cản hồng ngoại E18-D80NK ♦ Nghiên cứu số hệ thống phân loại sản phẩm ♦ Nghiên cứu thiết kế giao diện giám sát điều khiển Wincc ♦ Tìm hiểu biết sử dụng phần mềm lập trình PLC —TIA Portal 5.1.2 Kết thi công Kết giao diện giám sát điều khiển CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1KẾT LUẬN Sau tháng thực đề tài với nhiều cố gắng nổ lực thân với tận tình hướng dẫn Cơ Hồng Thị Hải Yến, đồ án hoàn thành thời gian quy định theo yêu cầu đặt nhận biết phân loại sản phẩm Các nội dung mà em thực thiết kế mơ hình phân loại sản phẩm theo màu sắc, dựa theo thông số đầu vào cảm biến nhận biết màu sắc Tuy nhiên nhóm chưa thể tạo hệ thống xác hồn tồn phần thiết kế nhiều sai sót Nhìn chung đề tài hồn thành mức Trong trình làm đồ án, sinh viên rút nhiều kinh nghiệm để tạo mơ hình hồn thiện như: đầu tư thời gian, hiểu biết linh kiện thiết kế giao diện mô Wincc, Nhận xét đánh giá: Giao diện lý trực quan, dễ giám sát sử dụng thuận tiện việc giám sát điều khiển hệ thống 6.2 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN Một số hướng phát triển để hoàn thiện đề tài: - Kết nối Web Server giám sát thông số - Thiết kế giao diện Web để quản lý hệ thống từ xa - Mở rộng thêm khâu khác hệ thống như: đóng thùng - Sử dụng camera để nhận biết màu sản phẩm - TÀI LIỆU THAM KHẢO - [1] Giáo trình Kỹ thuật lập trình cơng nghiệp, Trường Cộng Nghệ Thông Tin Truyền Thông Thái Nguyên Khoa Tự Động Hóa - [2] Giáo trình Trang bị điện, Trường Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông Thái Nguyên - [4] https://www.facebook.com/groups/aetudonghoa/ - [5] https://tailieu.vn/doc/do-an-tot-nghiep-he-thong-phan-loai-ca-chua-duatheo-mau-sac-su-dung-plc-s7-1200-2187198.html - [6].https://www.youtube.com/results?search_query=ng%E1%BB %8Dc+automation