Nắm vững kiến thức về lập trình S7 200 Nghiên cứu đề tài nhằm tích lũy kinh nghiệm học hỏi thêm kiến thức và phát huy tính sáng tạo giải quyết vấn đề Theo phương châm học đi đôi với hành thì việc tạo ra một hệ thống mô phỏng dùng S7 200 là một yêu cầu cần thiết đáp ứng được nhu cầu đặt ra
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PHA SƠN VÀ ĐÓNG NẮP TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: ThS CHÂU MẠNH LỰC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN NHÂN VÕ THANH TOÀN Số thẻ sinh viên : 101120359 101120321 Lớp: 12CDT1 Đà Nẵng, 2017 TÓM TẮT Tên đề tài : Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động Sinh viên thực hiện: Võ Thanh Toàn Số thẻ SV: 101120321 Lớp: 12CDT1 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Nhân Số thẻ SV: 101120358 Lớp: 12CDT2 Với đề tài: Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động Đề tài gồm phần với nội dung sau đây: Chương 1: Tổng quan công nghệ pha sơn tự động Chương 2: Thiết kế nguyên lí cấu trộn sơn Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Chương 4: Kết luận hướng phát triển Mục đích nghiên cứu: Nắm vững kiến thức lập trình S7-200 Nghiên cứu đề tài nhằm tích lũy kinh nghiệm, học hỏi thêm kiến thức phát huy tính sáng tạo, giải vấn đề Theo phương châm học đơi với hành việc tạo hệ thống mô dùng S7-200 yêu cầu cần thiết đáp ứng nhu cầu đặt ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Võ Thanh Toàn Lớp: 12CDT1 Khoa: Cơ Khí Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Nhân Lớp: 12CDT2 Khoa: Cơ Khí Tên đề tài đồ án: Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động Số thẻ sinh viên: 101120321 Ngành: Kỹ thuật Cơ Điện Tử Số thẻ sinh viên: 101120359 Ngành: Kỹ thuật Cơ Điện Tử Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: …………………………………… …………………………………………… …… ………………………………………………………………………………………… … ………………………………….… ……………………… ……………………… Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Tổng quan cơng nghệ pha sơn tự động Chương 2: Thiết kế nguyên lí cấu trộn sơn Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Chương 4: Kết luận hướng phát triển Các vẽ, đồ thị : Bản vẻ tổng thể hệ thống : kích thước Ao Bản vẽ sơ đồ ghép nối PLC : kích thước Ao Bản vẽ lưu đồ thuật tốn : kích thước Ao Bản vẽ tách chi tiết : kích thước Ao Bản vẽ cấu cấp đóng nắp : kích thước Ao Bản vẽ phương án thiết kế : kích thước Ao Bản vẽ cấu cấp lon : kích thước Ao Họ tên người hướng dẫn: ThS Châu Mạnh Lực Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …… /……./2017 Ngày hoàn thành đồ án: 06/06/2017 Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017 Trưởng Bộ môn …………………… Người hướng dẫn Th.S Châu Mạnh Lực LỜI MỞ ĐẦU Trong suốt trình học tập làm đồ án tốt nghiệp này, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu thầy cô, anh chị bạn Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng thầy khoa Cơ khí dạy bảo tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn ThS Châu Mạnh Lực ln quan tâm nhiệt tình hướng dẫn suốt trình em làm đồ án Xin chân thành cảm ơn người thân giúp đỡ động viên trình học tập thực đồ án Trong cơng đẩy mạnh Cơng nghiệp hóa – đại hóa Đất nước, việc đầu tư ứng dụng dây chuyền sản xuất, tự động hóa nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất nâng cao suất lao động, cho sản phẩm chất lượng, đáp ứng nhu cầu khách hàng quan trọng Một ngành phát triển mạnh mẽ ngành xây dựng việc ứng dụng dây chuyền sản xuất tự động hóa lĩnh vực khơng thể thiếu có cơng nghệ kỹ thuật pha, trộn sơn Sơn nguyên vật liệu chủ yếu ngành xây dựng, chủ yếu sơn phủ bề mặt nhằm bảo vệ bề mặt đối tượng đồng thời hình thức trang trí thẩm mỹ Chính vậy, màu sắc sơn yếu tố quan tâm hàng đầu Đa số việc pha màu thị trường thực phương pháp thủ cơng (theo kinh nghiệm) Chính độ xác không cao, sản phẩm tạo không mong muốn, tỷ lệ phế phẩm nhiều, suất thấp, lãng phí sức lao động, thời gian… Để loại bỏ nhược điểm trên, để tạo sản phẩm theo mong muốn, ứng dụng, đưa điểu khiển lập trình PLC vào để thực cụ thể dây chuyền sản xuất tự động.Vì em nhận đề tài “Hệ thống trộn sơn đóng nắp tự động” nhằm tìm hiểu kỹ vể dây chuyền Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2016 Sinh viên thực Võ Thanh Toàn Nguyễn Văn Nhân i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình làm việc đơc lập riêng chúng tơi Các số liệu sử dụng phân tích đồ án có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Các kết nghiên cứu đồ án chúng tơi tự tìm hiểu, phân tích thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Nếu phát có gian lận tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng không liên quan đến vi phạm tác quyền, quyền tơi gây q trình thực (nếu có) Sinh viên thực Võ Thanh Tồn Nguyễn Văn Nhân ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI MỞ ĐẦU i CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii Trang MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHA SƠN TỰ ĐỘNG 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giới thiệu hệ thống trộn sơn 1.2.1 Lịch sử phát triển 1.2.2 Một số mô hình ngồi thực tế 1.2.3 Mô tả quy trình cơng nghệ CHƯƠNG : THIẾT KẾ NGUYÊN LÍ CƠ CẤU TRỘN SƠN 2.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 2.2 Các phần tử điều khiển hệ thống .10 2.2.1 Xilanh khí nén 10 2.2.2 Van điện từ máy lọc nước RO 12 2.2.3 Van điện từ 13 2.2.4 Van tiết lưu 13 2.2.5 Rơle trung gian 14 2.2.6 Đèn báo trạng thái 15 2.2.7 Cảm biến tiệm cận 15 2.2.8 Cảm biến trọng lượng (Loadcell) .16 2.2.9 Động DC 18 2.3 Một số phận hệ thống .20 2.3.1 Băng chuyền 20 2.3.2 Cơ cấu khuấy 22 2.3.3 Bộ phận cấp lon sơn 23 2.4 Mô hình hệ thống 26 iii CHƯƠNG : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 28 3.1 Giới thiệu khả lập trình PLC .28 3.1.1 Giới thiệu PLC 28 3.1.2 PLC S7-200 34 3.1.3 Phần mềm lập trình step7 48 3.1.4 Phần mềm mô PLC S7 – 200 50 3.2 Các đầu vào/ra PLC 52 3.3 Lưu đồ thuật toán 54 3.3.1 Thuật toán chọn màu sơn để pha .54 3.3.2 Thuật toán bơm nước rửa 55 3.3 Sơ đồ đấu nối plc s7-200 .56 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 57 4.1 Kết luận 57 4.2 Hướng phát triển 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 2.1 Thơng số Loadcell Zemic L6D 18 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật khuếch đại MKcells loại KM02A 18 Bảng 3.1 Đặc điểm thông số số loại PLC S7-200 35 Bảng 3.2 Các đầu vào/ra PLC 52 Hình 1.1 Hệ thống pha màu sơn Seamaster Hình 1.2: Hệ thống máy pha màu tự động đại Solite Paint Hình 1.3: Sơ đồ quy trình cơng nghệ Hình 1.4: Mơ hình màu RYB Hình 2.1: Phương án trộn theo bể Hình 2.2: Phương án trộn lon 10 Hình 2.3 Xilanh khí nén 12 Hình 2.4 Van điện từ máy lọc nước RO 12 Hình 2.5 Van điện từ 13 Hình 2.6 Van tiết lưu 14 Hình 2.7 Rơ le trung gian Omron LY2N DC24 15 Hình 2.8 Đèn báo trạng thái 15 Hình 2.9 Cảm biến hồng ngoại SN-E18-B03N1 16 Hình 2.10 Cấu tạo Strain gauge 16 Hình 2.11 Mạch cầu Wheatstone 17 Hình 2.12 Loadcell dạng 17 Hình 2.13 Sơ đồ nối dây động kính từ nối tiếp .19 Hình 2.14 Sơ đồ tính tốn băng tải di chuyển lon .21 Hình 2.15 Lực kéo băng tải Fu .21 Hình 2.16 Động DC 12V có giảm tốc 23 Hình 2.17 Bộ phận cấp lon sơn 23 Hình 2.18 Sơ đồ tính tốn xi lanh 24 Hình 2.19 Mơ hình hệ thống 26 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển lập trình .29 Hình 3.2 Sơ đồ khối tổng quát PLC 30 Hình 3.3 Một vịng quét PLC 30 Hình 3.4 Ngõ relay 31 Hình 3.5 Ngõ transistor 31 v Hình 3.6 PLC S7-200 thực tế 34 Hình 3.7 Sơ đồ chân cổng truyền thông 37 Hình 3.8 Ghép nối S7-200 với máy tính qua cổng RS232 37 Hình 3.9 Biểu tượng STEP7 48 Hình 3.10: Của sổ lập trình phần mềm lập trình V4.0 STEP Microwin Vùng soạn thảo chứa chương trình, chia thành Network .48 Hình 3.11 Giao diện phần mềm S7-200 Simulator 2.0 English 51 vi DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT: PLC: Program Logic Control – Thiết bị điều khiển lập trình CPU: Central Processing - Bộ xử lý trung tâm vii Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình điều khiển logic (bộ mơn tự động hóa) – ThS Khương Cơng Minh [2] Giáo trình WinCC – ĐH Đà Nẵng, Trung tâm nghiên cứu điện, điện tử [3] Sổ tay công nghệ chế tạo máy: tập tập Nguyễn Đắc Lộc NXB KH KT Hà Nội 2001 [4] Thiết kế chi tiết máy: Nguyễn Trọng Hiệp NXB GD 1998 [5] Chi tiết máy: tập tập Nguyễn Trọng Hiệp NXB GD 1999 [6] Nguyễn Doãn Phước – Phạm Xuân Minh - Tự động hóa với Simatic S7 – 200 Nhà xuất Nông nghiệp 1997 [7] www.automation.siemens.com Datasheet EM 235 Nguồn Internet [8] Các tài liệu từ Internet diễn đàn: http://automation.siemens.com http://plcvietnam.com.vn https://www.google.com https://www.youtube.com http://corob.com/en/WW/category/mixer-and-shakers/all-mixer-and- shakers Sinh viên thực hiện: Võ Thanh Toàn Nguyễn Văn Nhân Hướng dẫn: Th.S Châu Mạnh Lực Trang 58 ... trung tâm vii Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động MỞ ĐẦU Với Đề tài: ? ?Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động? ?? Đề tài gồm phần với nội dung sau đây: Chương 1: Tổng quan công nghệ pha sơn tự động Chương... Lực Trang Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động Khi q trình trộn sơn kết thúc, ta thực rót sơn vào lon Khi sơn trộn xong, băng tải chạy để đưa lon sơn đến vị trí để rót sơn Cảm biến báo lon sơn đến... Hệ thống pha sơn đóng nắp tự động Đề tài gồm phần với nội dung sau đây: Chương 1: Tổng quan công nghệ pha sơn tự động Chương 2: Thiết kế nguyên lí cấu trộn sơn Chương 3: Thiết kế hệ thống điều