Nội dung đồ án chiết rót đóng nắp chai lập trình trên PLC S71200 và Scada điều khiển giám sát trên Tia portal Advance, đồ án được trình bày chi tiết cụ thể và được hướng dẫn đầy đủ qua các nội dung được trình bày trong file word này
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG KHOA ĐIỆN - CƠ ====o0o==== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG MƠ HÌNH CHIẾT RĨT VÀ ĐĨNG NẮP CHAI SỬ DỤNG PLC S7-1200 Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Văn Độ Sinh viên thực : Nguyễn Minh Quý Lớp : Điện cơng nghiệp dân dụng Khóa : K18 (2017-2021) MSSV : 173151307348 HẢI PHÒNG, 06 /2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - CƠ Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: .Số hiệu sinh viên: Khóa Khoa Ngành Đầu đề thiết kế: Các số liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Họ tên cán hướng dẫn: Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: Ngày …… tháng …… năm …… Trưởng môn Cán hướng dẫn ( Ký, ghi rõ họ, tên) ( Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày … tháng … năm 2021 Người duyệt Sinh viên ( Ký, ghi rõ họ, tên) ( Ký, ghi rõ họ, tên) PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tinh thần, thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Đánh giá chất lượng Đ.T.T.N (so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N mặt lý luận thực tiễn, tính tốn giá trị sử dụng, chất lượng vẽ ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cho điểm cán hướng dẫn: (Điểm ghi số chữ) Ngày … tháng … năm 2021 Cán hướng dẫn (Họ tên chữ kí) TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHỊNG KHOA ĐIỆN_CƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Hải Phòng, ngày tháng năm …… BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho ủy viên phản biện) Tên đề tài: Chuyên ngành: .Khóa: Họ tên sinh viên: Lớp: Mã sinh viên Người phản biện: Đơn vị: NỘI DUNG NHẬN XÉT Tính cần thiết, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Các thông tin đề tài 2.1 Sự phù hợp nội dung đề tài với tên đề tài chuyên ngành đào tạo …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 2.2 Bố cục đề tài …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2.3 Tính trung thực trích dẫn tài liệu tham khảo số liệu …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Phương pháp sử dụng để nghiên cứu kết đề tài …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ưu điểm, nhược điểm nội dung hình thức 4.1 Ưu điểm: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………Nhược điểm: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Kết luận chung: Họ tên chữ ký người phản biện Nguyễn Văn A Câu hỏi thảo luận dành cho sinh viên trả lời (nếu có) ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu xây dựng mơ hình chiết rót đóng nắp chai sử dụng PLC S7-1200 ” em tự thiết kế hướng dẫn thầy Ths Đoàn Đức Trọng Các số liệu kết hoàn toàn với thực tế Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép em xin chịu hồn tồn trách nhiệm Hải Phịng, ngày … tháng … năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Minh Quý MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ i DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iii LỜI NÓI ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ CHIẾT RĨT HIỆN NAY 1.1 Giới thiệu quy trình chiết rót phổ biến .9 1.2 Quy trình thực đóng chai dây chuyền chiết rót phổ biến 1.3 Ứng dụng 10 1.4 Một số thiết bị chiết rót tự động tiêu biểu 10 1.4.1 Máy chiết rót tự động 10 1.4.2 Máy chiết rót chất sệt vòi tự động 11 1.5 Tình hình nghiên cứu thị trường Việt Nam giới 12 1.5.1 Tình hình phát triển máy chiết rót giới 12 1.5.2 Tình hình phát triển máy chiết rót Việt Nam .13 Chương 15 TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 15 2.1 Yêu cầu hệ thống 15 2.2 Cơ sở lý thuyết thiết bị sử dụng mơ hình 15 2.2.1 Tổng quan PLC PLC S7-1200 .15 2.2.2 Băng tải 28 2.2.3 Cảm biến 31 2.2.4 Cơ cấu xylanh .32 2.2.5 Van điện từ 36 2.2.6 Động DC 37 2.3 Tính tốn thiết kế 40 2.3.1 Quy trình vận hành hệ thống 40 2.3.2 Thiết kế phần cứng .40 2.3.3 Sơ đồ khối hệ thống 44 2.3.4 Sơ đồ đấu điện 45 2.3.5 Sơ đồ kết nối PLC 47 2.3.6 Lưu đồ thuật giải 48 2.4 Các thiết bị có mơ hình 48 2.4.1 Cảm biến vật cản hồng ngoại .48 2.4.2 Động giảm tốc 49 2.4.3 Xy lanh tác động kép 51 2.4.4 Nút ấn 52 2.5 Thiết bị tủ điện 53 2.5.1 PLC 53 2.5.2 Bộ nguồn 54 2.5.3 Aptomat 55 2.5.4 Relay 56 2.5.5 Cầu đấu dây 56 Chương 58 XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 58 3.1 Xây dựng mơ hình .58 3.1.1 Cơ cấu cấp chai 58 3.1.2 Cơ cấu cấp nắp chai 59 3.1.3 Cơ cấu chiết rót đóng nắp 59 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 74 Hình 3.3 Cơ cấu đóng nắp 3.2 Mơ hình SCADA 3.2.1 Giao diện đăng nhập Sử dụng tính User Administration WINCC Advanced nhằm thiết lập bảo vệ truy cập cho liệu chức chế độ Runtime - Thao tác giao diện: Log in: đăng nhập vào hệ thống Có quyền đăng nhập vào hệ thống: Quyền ADMIN: có tất quyền bao gồm chọn màu sơn, số lượng, điều khiển nút nhấn sử dụng chức thêm mã màu Quyền User: bị hạn chế số chức Activated: khóa chức chưa đăng nhập kích hoạt chức sau đăng nhập Nguyễn Minh Quý 60 3.2.2 Xây dựng thuật toán điều khiển Các lưu đồ thuật toán điều khiển xây dựng để làm lập trình cho mơ hình chiết rót đóng nắp sản phẩm bao gồm: - Lưu đồ thuật toán tồn hệ thống - Lưu đồ thuật tốn cấp chai - Lưu đồ thuật toán bơm nước - Lưu đồ thuật tốn đóng nắp Lưu đồ thuật tốn tồn hệ thống: Mơ tả quy trình lập trình điều khiển tồn hệ thống từ khâu nhấn nút bắt đầu, kiểm tra nút stop, đóng chai, bơm nước, đóng nắp Nguyễn Minh Q 61 Hình 12:Lưu đồ thuật toán hệ thống Lưu đồ thuật tốn lấy chai Hình 11: Lưu đồ thuật tốn cấp chai Nguyễn Minh Quý 62 Lưu đồ thuật toán bơm nước: Hình 13: Lưu đồ thuật tốn bơm nước Nguyễn Minh Q 63 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển Lưu đồ thuật tốn đóng nắp Hình 14:Lưu đồ đóng nắp sản phẩm Nguyễn Minh Quý 64 Chương Xây dựng mô hình hệ thống chương trình điều khiển 3.2.3 Giao diện điều khiển Đây giao diện mơ hình, chứa tất tùy chọn điều khiển giám sát hệ thống Từ hình giám sát quan sát mơ hình hoạt động nào, điều khiển hệ thống thông qua nút nhấn hình, tùy chọn hình quản lý sản xuất, cảnh báo lỗi Thao tác giao diện: Main: trở giao diện đăng nhập Đếm số chai chạy Nhập số chai cần chạy Nhập thời gian rót Nhập thời gian đóng nắp Nhập thời gian lỗi chai ON: Chạy hệ thống OFF: Dừng hệ thống RESET: Khởi động lại hệ thống Nguyễn Minh Quý 65 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển Nguyễn Minh Quý 66 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển Nguyễn Minh Q 67 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển Nguyễn Minh Quý 68 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển Nguyễn Minh Quý 69 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển Nguyễn Minh Quý 70 Chương Xây dựng mô hình hệ thống chương trình điều khiển Nguyễn Minh Q 71 Chương Xây dựng mơ hình hệ thống chương trình điều khiển KẾT LUẬN * Quá trình nghiên cứu, thực đề tài: “ Nghiên cứu, xây dựng mơ hình chiết rót đóng nắp chai sử dụng PLC S71200 ” yêu cầu sau: - Thiết kế chế tạo kết cấu khí mơ hình - Xây dựng chương trình điều khiển - Hiển thị chuyển động băng tải,xylanh trạng thái thiết bị hình giám sát WinCC - Kết cấu khí hoạt động ổn định - Mơ hình làm việc tốt * Hạn chế: - Vẫn chưa thực cấu cặp nắp tự động, cấp nắp tay, thủ công, lọc nắp chai bị lật ngược - Động đĩa xoay quay chưa xác độ đồng tâm - Vẫn chưa thực tăng suất làm việc cho mơ hình - Động băng tải độ rơ định, chưa ổn định - Cơ cấu cấp nắp lỗi, chưa hoàng toàn hoàn thiện * Hướng phát triển: - Thiết kế cấu cấp nắp tự động - Thiết kế cấu cấp chai tự động - Tăng suất cho tồn q trình - Nâng cao lên thành dây chuyền sản xuất khép kín Em xin chân thành cảm ơn Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Minh Quý Nguyễn Minh Quý 72 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Huỳnh Thái Hoàng, “Hệ thống điều khiển thông minh”, NXB ĐH Quốc gia TP.HCM, 2006 [2] “Mạng truyền thơng cơng nghiệp” Hồng Minh Sơn NXB KHKT 2005 [3] Nguyễn văn Hữu Trần huy Hoàng, “Luận văn TK CT máy rót rượu vang”, 2012 [4] “Trịnh chất, Cơ sở thiết kế máy chi tiết máy”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1998 [5] Nguyễn Ngọc Cẩn, “Trang bị điện máy cắt kim loại”, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội [6] Nguyễn Ngọc Cẩn, “Kỹ thuật điều khiển tự động”, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM [7] Lê Khánh Điền, “Vẽ kỹ thuật khí”, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM [8] Lại Khắc Liễm, “Giáo trình học máy”, Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM 1998 [9] “Cơ sở thiết kế máy, Bộ mơn thiết kế máy khoa khí”, Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM [10] “Kỹ thuật nâng chuyển, Bộ mơn thiết kế máy khoa khí” Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM xuất năm 2001 [11] S7-1200 Programmable controller - System Manual – SIEMENS [12] Datasheet SIMATIC S7 - 1200, CPU 1212C 6ES7212-1AE40-0XB0 [13] Datasheet SIMATIC S7-1200, DIGITAL I/O SM 1223, 8DI / 8DO, 8DI DC 24V (6ES7223-1BH32-0XB0) [14] Datasheet SIMATIC S7-1200, DIGITAL OUTPUT SM 1222, 16 DO, RELAY 2A (6ES7222-1HH30-0XB0) Nguyễn Minh Quý 73 Phụ lục PHỤ LỤC P1 Các bảng số liệu dùng mô Nguyễn Minh Quý 74 ... cơng nghệ chiết rót đẳng tích sử dụng cho ngành chiết rót nước khơng gas hay nước tinh khuyết … - Ngồi chiết rót vô trùng bước ngoặc công nghệ chiết rót giới sử dụng dây chuyền chiết rót sữa hay... động mâm xoay tiếp tục chạy - Chai nước qua hộp cấp nắp miệng chai quệt vào kim loại hộp cấp nắp, nắp chai đưa vào miệng chai để phục vụ cho q trình đóng nắp - Khi chai gặp cảm biến 2, động mâm... phẩm vào ly sau đóng nắp + Máy dùng để chiết rót đóng gói sản phẩm bột mì, bánh kẹo… vào túi, bao… + Máy dùng để chiết rót chất lỏng có gaz 1.5.2 Tình hình phát triển máy chiết rót Việt Nam Hiện