ĐATN này là tâm huyết của mình trong 4 năm đại học, nó đã giúp mình đạt điểm 9. File này mình đã ghi chi tiết đầy đủ cách đấu nối, lắp ráp và code. các bạn tải về và làm theo thôi nhé. Chúc các bạn thành công.
LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực dựa sở nghiên cứu lý thuyết cơng trình nghiên cứu em với hướng dẫn thầy TS Vũ Minh Quang , kết đồ án trung thực, trích dẫn ghi rõ nguồn gốc Hà Nội, Ngày 20 tháng 12 Năm 2017 Sinh Viên Thực Hiện LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS Vũ Minh Quang, giảng viên môn kỹ thuật điện – trường Đại Học Thủy Lợi, người hướng dẫn trực tiếp giúp đỡ em suốt trình làm đồ án Em xin cảm ơn thầy cô trường Đại Học Thủy Lợi nói chung thầy mơn kỹ thuật điện tử nói riêng truyền đạt cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Cuối em xin cảm ơn gia đình bạn bè, tạo điều kiện quan tâm, giúp đỡ, động viên em để em hồn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Mục lục LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ THIẾT BỊ BĂNG TẢI VẬN TẢI LIÊN TỤC 1.1 TÔNG QUAN 1.1.1 Khái quát chung vê thiêt bị vận tải liên tục 1.2 CÁC LĨNH VỰC SẢN XUẤT ỨNG DỤNG THIÉT BỊ VẬN TẢI LIÊN TỤC 13 1.2.1 Hệ thống băng tải dây chuyền sản xuất nhà máy: giày, thuốc, nưóc uống có ga 13 1.2.2 Hệ thống băng tải dây chuyền sản xuất nhà máy xi măng 14 1.2.3 Hệ thống băng tải công nghiệp hàng không 15 1.3 CÁC YÊU CẦU VÈ KỸ THUẬT VÀ ĐIÉU KHIÉN TRUYÈN ĐỘNG ĐIỆN CHO THIẾT BỊ VẬN TẢI LIÊN TỤC 16 1.3.1 Yêu cầu điều khiển 16 1.3.2 Thiết bị đo lường 17 1.3.3Điều khiển băng tải 18 1.4 CÁC YÊU CẦU VÈ KỸ THUẬT VÀ ĐIÉU KHIÉN TRUYÈN ĐỘNG ĐIỆN CHO THIẾT BỊ VẬN TẢI LIÊN TỤC 19 CÁC YÊU CẦU CHUNG .19 1.4.1 Yêu cầu điều khiển 19 1.4.2 Thiết bị đo lường 19 1.4.3Điều khiển băng tải 20 1.4.4 Yêu cầu động truvền đông truvền đông điên 21 CHƯƠNG XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG BĂNG TẢI THEO NHIỀU HƯỚNG 25 2.1 Đề XUẤT CÔNG NGHỆ 25 Đề xuất phương án thiết kế 25 2.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ .27 2.3 SƠ ĐỒ MẠCH LỰC .27 2.4 TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ 28 2.5 Thiết kế điều khiển đo lường mức thùng chứa 35 2.6 PHÂN TÍCH BÀI TỐN VÀ CHỌN PLC 43 2.6.1 Phân tích tốn 43 2.6.2 Tổng quan PLC S7-1200 43 2.6.2 Nguyên lý hoạt động 44 2.6.3 Cấu tạo PLC S7-1200 44 2.6.4 Các loại PLC S7-1200 45 2.5 Giao tiếp lập trình .47 2.7 Phần mềm TIA Portal V15 48 CHƯƠNG : BIỂU ĐỒ CHỨC NĂNG VÀ LẬP TRÌNH LAB 50 3.1 Làm việc với phần mềm Tia Portal V15 50 3.2 Chương trình LAB .54 Tag PLC 54 3.3 Viết chương trình .56 CHƯƠNG :THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT VÀ MÔ PHỎNG 63 4.1 Đặc điểm 63 4.2 Thiết kế giao diện 65 4.3 Mô 70 4.3.1 Chế độ điều khiển tự động ( Auto) .70 4.3.2 Điều khiển tay 72 4.3.3 Chạy thực tế phịng thí nghiệm 72 KẾT LUẬN 73 Tài liệu tham khảo 74 CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ THIẾT BỊ BĂNG TẢI VẬN TẢI LIÊN TỤC 1.1 TÔNG QUAN 1.1.1 Khái quát chung vê thiêt bị vận tải liên tục Các thiết bị vận tải liên tục dùng đổ vận chuyển vật liệu thể hạt, thể cục kích thước nhỏ, chi tiết dạng thành phẩm bán thành phẩm vận chuyển hành khách theo cung đường định không cỏ trạm dừng đường đổ trả hàng nhận hàng Thiết bị vận tải liên tục bao gồm: băng chuyền, băng tải loại, băng gầu, đường cáp treo thang chuyền Những thiết bị vận tải liên tục ke có suất cao so với phưong tiện vận tải khác, đặc biệt vùng núi non có địa hỉnh phức tạp Nhìn chung nguyên lý hoạt động thiết bị vận tải liên tục tưong tự nhau, chúng khác điểm sau: công năng, kết cấu khí, cấu chở hàng hóa, cấu tạo lực kéo v.v a Băng chuyền: Thường dùng để vận chuyển vật liệu thành phẩm bán thành phẩm, thường lắp đặt phân xưởng, nhà xưởng, xí nghiệp sản xuất theo dây chuyền Với cấu chuyển móc treo, giá treo thùng hàng .b Bàng gàu: thiết bị dùng đổ vận chuyển vật liệu thể bột mịn gàu liên tiếp thành vịng kín lắp đặt theo phương thắng đứng góc nghiêng lớn 60° Kết cấu băng gầu biểu diễn theo hình sau : - Bộ phận kéo 2- Gàu 3- Vỏ gàu tải 4- Tang căng 5- Miệng nạp liệu 6- Guốc hãm 7- Ống tháo liệu 8- Đầu dẫn động 9- Tang dẫn động Hình 1.1 băng tải gàu Gầu tải gồm kco ghép kín với gầu gắn chặt sừ dụng gầu sâu đổ vận chuyển liệu dạng hạt Băng tải vơ tận phủ lấy tang dẫn động phía trcn tang căng phía Băng tải kco căng nhờ cấu vít Tất phận gầu tải vỏ ngồi bao phủ, có đầu dẫn động phía trên, gốc hãm phía phần có hai ống Phần vỏ có phều nạp liệu cịn phần có ống tháo liệu Gầu xúc đầy nguycn liệu từ gốc hãm hay đổ thắng vào gầu Gầu chứa nguycn liệu nâng lcn chuyển qua tang bị lật ngược lại Dưới tác dụng lực li tâm vàtrọng lực nguycn liệu đố ống tháo liệu thiết bị chứa Gầu tải ứng dụng rộng rãi vỉ kích thước khơng đáng kể, nhiên độ kín khơng đảm bảo, bụi dề phát sinh lcn khơng dùng đổ vận chuyển chất độc chất tạo bụi Trong công nghệ vi sinh đổ sản xuất cá môi trường dinh dưỡng, nguycn liệu dạng hạt vận chuyển tới nồi tiệt trùng tầng cao tòa nhà khoảng 40m với độ nghiêng lớn C Đường cáp treo Đường cáp treo thường chế tạo theo hai kiểu: đường cáp treo có đường cáp đường cáp treo có hai đường cáp keo nối thành đường vịng khép kín (hình 1.2) Hình 1.2: Đường cáp treo có hai đường cáp kéo Trong đường vận chuyồn hàng toa, đường thứ hai đường hồi toa hàng (có hàng khơng có hàng) Các phận đường cáp treo gồm có: ga nhận hàng ga trả hàng 2, hai ga hai đường cáp nối lại với nhau: đường cáp mang đường cáp kéo Đổ tạo lực căng cáp, nhà ga trả hàng có lắp đặt cấu kéo căng cáp Ớ khoảng hai nhà ga có giá đỡ cáp mang trung gian Cáp kéo thiết kế thành mạch kín liên kết với cấu truyền động Động truyền động cáp keo lắp đặt nhà ga nhận hàng Các toa hàng di chuyển theo đường cáp mang Năng suất đường cáp treo đạt tới 400 tấn/h, độ dài cung đường hai nhà ga có thồ đạt tới hàng trăm km D.Thang chuyên Thang chuyền loại cầu thang với bậc chuyển động dùng đổ vận chuyển hành khách nhà ga tàu điện ngầm, tịa thị chính, siêu thị, với tốc độ di chuyển từ 0,4 đến lm/s Kết cấu thang chuyền giới thiệu hình 1.3 Hình 1.3: Kết cấu thang chuyền Động truyèn động 6, lăp phân thang chuycn truycn lực cho trục chủ động qua cấu truyền lực - hộp tốc độ Trục chủ động có hai bánh xe hoa cúc dải băng vịng có bậc thang khcp kín với bánh hoa cúc lắp phần thang chuyền Ớ trục thụ động có lắp cấu tạo lực căng cho dải băng vòng Để đảm bảo an toàn cho hành khách, hai bcn thành thang chuyền có tay vịn di chuyển đồng tốc với bậc thang thang chuyền G.Băng cào Kéo thiêt bị cào Thường có hai dạng dạng mở dạng đóng kín Các băng tải thường có máng tự rộng vận chuyển vật liệu với hướng ngang nghiêng thẳng đứng khoảng 100m băng tải cào dùng để chuyển rời bột sinh khối trích ly Băng tải cào gồm phận: đĩa xích chuyền động, đĩa xích bị đẫn đĩa xích gắn cào nhánh băng tải lằm nhánh chứa đầy nguyên liệu Hình 1.4 sơ đồ bang tải cào A , Băng tải cào có cào cao B , Băng tải có cào nằm nguyên liệu - Bộ vít căng - Đĩa xích truyền động - Xích - Các cào - Đĩa xích bị dân Cào dược làm kim loại thành hình máng có dạng hỉnh thang nửa vầng trăng Băng cào thường sử dụng nguyên liệu dạng bột, hạt nhỏ, mẫu nhỏ theo tuyến đường ngang, nghiêng 15° thường sử dụng băng tải vớimáng kín với tiết diện hình vng chuyển dịch nguyên liệu với tốc độ 0.16 đến 0.4m/s 10 60 61 62 CHƯƠNG :THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT VÀ MÔ PHỎNG Giới thiệu Để tự động hóa hệ thống băng tải đề tài này, sử dụng phầm mềm giao diện WINCC tích hợp sẵn TIA Portal V15 Khái niệm WinCC phần mềm lập trình hướng đối tượng giúp thiết kế hệ thống giám sát, điều khiển thu thập liệu cách dễ dàng, có khả đặt cấu hình nhanh, hệ thống đại mở rộng đến nhiều Slaver Master WinCC có giao diện thân thiện với người sử dụng, khả đáp ứng xác cơng việc từ đơn giản đến phức tạp Phần mềm WinCC viết hãng Siemens, nhà cung cấp hàng đầu lĩnh vực tự động hóa Hiện WinCC ba phần mềm ứng dụng thiết kế hệ thống SCADA thành công giới phần mềm số Châu Âu 4.1 Đặc điểm Công nghệ phần mềm tiên tiến WINCC sử dụng công nghệ phần mềm nhất, nhờ cộng tác chặt chẽ Siemen Microsoft, người dùng yên tâm với phát triển công nghệ phần mềm Hệ thống khách chủ với chức SCADA Ngay từ hệ thống WINCC sở cung cấp tất chức để người dùng khởi động yêu cầu hiển thị phức tạp Việc gọi hình ảnh (Picture), cảnh báo (Alarm), đồ thị trạng thái (Trend), báo cáo (Report) dễ dàng xác lập a, Có thể nâng cấp mở rộng từ đơn giản đến phức tạp WINCC module hệ thống tự động, sử dụng để mở rộng hệ thống cách linh hoạt từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ thống với máy tính giám sát tới hệ thống có nhiều máy gm sát hay hệ thống có cấu trúc phân tán với nhiều máy chủ (Sever) Có thể phát triển theo lĩnh vực cơng nghiệp, yêu cầu công nghệ: WINCC hổ trợ module mở rộng cho ứng dụng hay công nghệ 63 b, Cơ sở liệu tích hợp sẵn Cơ sở liệu SQL tích hợp sẵn WINCC Tất liệu cấu hình hệ thống liệu trình điều khiển lưu trữ liệu Người dùng truy cập dễ dàng tới sở liệu WINCC SQL (Structured Query Language) ODBC (Open Database Connectivity) Sự truy cập cho phép WINCC chia sẻ liệu từ chương trình chạy Window c, Các giao thức chuẩn mạnh WINCC tích hợp giao thức chuẩn mạnh (DDE, OLE, ACTIVE X, OPC) Các diện chuẩn DDE OLE dùng cho việc chuyển liệu từ chương trình chạy Window d, Giao diện lập trình API mở Tất module WINCC có giao diện mở cho giao diện lập trình ngơn ngữ C Điều có nghĩa người dùng tích hợp cấu hình WINCC hàm thực vào chương trình người dùng WINCC hổ trợ ngơn ngữ lập trình vạn - lập trình chuẩn ANSI_C, giao diện lập trình API mở cho việc truy cập liệu tới hàm WINCC liệu giúp cho người sử dụng lập trình theo ý cách dễ dàng WINCC có khả giao tiếp với loại PLC Siemens với giao thức hỗ trợ sẵn, ngồi cịn giao tiếp với PLC khác OPC WinCC có giao diện thân thiện với người dùng tốc độ thu thập liệu cao, có khả đáp ứng xác hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Chương trình có sẵn thư viện phần tử đồ họa với thiết bị công nghiệp giúp cho việc thiết kế giao diện dễ dàng nhanh chóng WinCC sử dụng để làm trực quan hóa q trình sản xuất phát triển giao diện người máy thông qua giao diện đồ họa giúp người vận hành dễ dàng WinCC cho phép người dùng điều khiển trình, trình trình bày đồ họa hình 64 4.2 Thiết kế giao diện Gán biến mô Để mô thuận lợi ta chuyển biến vào input I sang biến trung gian M Vào Add new device cửa sổ thư mục xuất Bấm chọn PC System Chọn WinCC RT Professional, cửa sổ lựa chọn hình 6AV2 105-0xxxx-xxxx, version 14.0.1.0 phù hợp với đề tài giám sát kết nối với S7-1200, sau nhấn Ok Hình 1: Chọn hình WinCC Sau nhấn OK, cửa sổ Device view Hình 2: Cửa sổ SIMATIC PC station 65 Để kết nối CPU vs giao diện giám sát, kích đúp chọn Communications modules, chọn PROFINET/Ethernet, kéo IE general vào SIMATIC PC station Hình 3: Kéo IE general vào SIMATIC PC station Sau chọn Network view Hình 4: Thực kết nối CPU Kéo từ CPU sang SIMATIC PC Station( nối từ sang 2), sau chọn Connections, làm thêm lần đến kết nối HMI- Connection 66 Hình 5: Thực kết nối CPU với Win CC Hình 4.6: Đã kết nối CPU với WinCC Tạo Screen bắt đầu thực vẽ mơ Hình 7: Mở hình Trên cửa sổ Toolbox, có tất cơng cụ cần thiết để sử dụng 67 Hình 8: Cửa sổ Toolbox Thay đổi thuộc tính ( Properties )cho thiết bị người dùng dễ dàng lựa chọn thiết bị khác việc di chuyển trỏ chuột vào Categories, chọn lấy thiết bị ưa thích Hình 4.9: Chọn thiết bị Sau chọn graphic mong muốn với nút ấn ta giao diện HMI hồn chỉnh sau : 68 Hình 10: Gắn tag cho nút nhấn Start(1) Gắn tag cho máy: Hình 11: Gắn tag cho máy trộn Gắn tag cho cảm biến : Hình 12: Gắn tag cho cảm biến Làm tương tự với nút nhấn, máy cảm biến cịn lại 69 4.3 Mơ 4.3.1 Chế độ điều khiển tự động ( Auto) Hướng vận chuyển 70 Hướng vận chuyển hướng Khi full xilo 71 4.3.2 Điều khiển tay 4.3.3 Chạy thực tế phịng thí nghiệm 72 KẾT LUẬN Sau thời gian tiến hành nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp ,do thời gian có hạn gặp nhiều khó khăn với nỗ lực thân giúp đỡ tận tình thầy giáo TS.Vũ Minh Quang thầy cô môn Kỹ Thuật Điện bạn nhóm đồ án giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp Từ kết nghiên cứu đạt đề tài: “tự động hóa dây chuyền băng tải ”, giúp em đạt kết sau : - Tìm hiểu nắm bắt quy trình vận chuyển nhà máy sản xuất - Tìm hiểu sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống - Lập trình điều khiển LAD - Thiết kế giao diện giám sát WinCC mô Tuy nhiên,do giới hạn thời gian trình độ hiểu biết cịn hạn hẹp nên q trình thực đề tài tốt nghiệp em khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy bạn để giúp em hoàn thiện viết để phát triển Em xin chân thành cảm ơn! 73 Tài liệu tham khảo [1] “Điều khiển Logic lập trình - Thiết kế ứng dụng” Trường Đại Học Thủy Lợi - Khoa Năng Lượng - Bộ môn Kỹ Thuật Điện [2] Bài giảng lập trình PLC - Thầy Vũ Minh Quang_ Khoa Năng Lượng Bộ môn Kỹ thuật điện 74 ... độ động cơ, mà quan tâm đến mô men khởi động động cơ, chế độ làm việc động chế độ làm việc dài hạn ta lcn chọn loại động có đặc tính phù họp với ycu cầu Ngày hầu hết động truyền động băng tải động. .. độ động cơ, mà quan tâm đến mô men khởi động động cơ, chế độ làm việc động chế độ làm việc dài hạn ta lcn chọn loại động có đặc tính phù họp với ycu cầu Ngày hầu hết động truyền động băng tải động. .. định cho băng tải hoạt động hay dừng hoạt động + silô định cho băng tải dừng hoạt động hay dừng hoạt động + Thùng phân phối định cho băng tải hoạt động hay dừng hoạt động + silô định cho băng tải