Đồ án tốt nghiệp dây chuyền chiết rót đóng nắp và dán nhãn chai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DÂY CHUYỀN CHIẾT RÓT ĐÓNG NẮM VÀ GIÁN NHÃN CHAI Ngành: Cơ Điện - Tử Chuyên ngành: Điều Khiển Tự Động Hóa Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Vạn Quốc Sinh viên thực : Nguyễn Lê Xuân Phong MSSV : 131150102 Lớp : 13DTD02 TP Hồ Chí Minh, 2017-2018 Đồ án tốt nghiệp CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc ĐƠN CAM KẾT Kính gửi: Ban chủ nhiệm Khoa Cơ-Điện-Điện Tử Tên đề tài : Mơ hình chiết rót đóng chai gián nhãn Giảng viên hƣớng dẫn: Thầy Nguyễn Vạn Quốc Em tên là: Nguyễn Lê Xuân Phong ĐT: 01648875969 MSSV: 1311050102 Ngành: Điều Khiển Tự Động Hóa Lớp: 13DTD02 Ngày nộp khố luận tốt nghiệp (ĐATN):…/…./2017 Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tơi khơng chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc.Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2017 Ký tên i Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy cô ban giám hiệu Trƣờng Đại học Cơng Nghệ TP Hồ Chí Minh tạo cho em có mơi trƣờng học tập rèn luyện vơ bổ ích Bƣớc vào mơi trƣờng hồn tồn sau ba năm học phổ thơng em cịn bỡ ngỡ nhƣng đƣợc dìu dắt dạy thầy cô em không ngừng nỗ lực phấn đấu suốt bốn năm học trƣờng đạt đƣợc kết nhƣ ngày hôm Tiếp theo, em xin chân thành cám ơn thầy cô Khoa Cơ – Điện – Điện Tử, đặc biệt TS … ngƣời tận tình dạy hƣớng dẫn em suốt thời gian em thực đề tài tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến bậc phụ huynh hỗ trợ động viên em lúc khó khăn, từ em cố gắng vƣợt qua khó khăn đạt đƣợc thành cơng nhƣ hơm ii Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN - iii Đồ án tốt nghiệp NHẬN XET CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iv Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN - v Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Mục đích cần đạt đƣợc sau hoàn thiện đề tài CHƢƠNG 2: T NG QUAN VỀ PLC S7-200 2.1 Giới thiệu 2.2 Quá trình phát triển kĩ thuật điều khiển 2.2.1 Hệ thống điều khiển gì? 2.2.2 Hệ thống điều khiển dùng rơ le điện 2.2.3 Hệ thống điều khiển PLC 2.2.4 Điều khiển dùng PLC 2.2.4.1 Các khối chức 2.2.4.2 Các chủng loại PLC 2.2.4.3 Ƣu hệ thống điều khiển dùng PLC 2.2.4.4 Hạn chế 2.2.4.5 Các ứng dụng PLC 2.3 Cấu trúc phần cứng PLC S7 200 2.3.1 Các thành phần CPU 2.3.4.1 Đặc điểm CPU 214 2.3.4.2 Các đèn báo PLC 2.3.4.3 Công tắc chọn chế độ làm việc 2.3.2 Kết nối điều khiển 2.3.3 Truyền thông PC PLC 16 2.3.4 Hiểu sử dụng Logic Ladder PLC 18 vi Đồ án tốt nghiệp 2.3.5 Sử dụng bảng symbols 18 2.3.6 Khối kết nối terminal 19 2.3.7 Cấu trúc nhớ 19 2.3.4.1 Hệ thống số 19 2.3.4.2 Các khái niệm xử lí thơng tin 21 2.3.4.3 Phân chia nhớ 21 2.3.4.4 Các phƣơng thức truy nhập 23 2.3.4.5 Mở rộng Vào / Ra 23 2.4 Nguyên lí hoạt động PLC 24 2.4.1 Cấu trúc chƣơng trình 24 2.4.2 Thực chƣơng trình 25 2.4.3 Quy trình thiết kế hệ thống điều khiển dùng PLC 25 2.4.4 Ngơn ngữ lập trình 26 CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SIMATIC STEP 28 3.1 Giới thiệu phần mềm Simatic Step 28 3.1.1 Sơ lƣợc phần mềm Simatic Step 28 3.1.2 Chức phần mềm Simatic Step 28 3.2 Tập lệnh lập trình PLC S7 200 28 3.2.1 Big Logic (Các lệnh tiếp điểm) 28 3.2.2 Tiếp điểm thƣờng đóng 29 3.2.3 Lệnh Out 30 3.2.4 Lệnh Set 31 3.2.5 Lệnh Reset 32 3.2.6 Tiếp điểm phát cạnh lên 33 3.2.7 Tiếp điểm phát cạnh xuống 33 3.2.8 Một số tiếp điểm đặc biệt 34 3.2.9 Bộ định thời gian_Timer 35 vii Đồ án tốt nghiệp 3.2.9.1 TON 35 3.2.9.2 TONR 36 3.2.10 Bộ đếm Counter 37 3.2.10.1 CTU 37 3.2.10.2 CTUD 38 3.2.11 Hàm di chuyển liệu_MOV 39 3.2.12 Lệnh chuyển đổi_Convert 40 CHƢƠNG 4: THI CÔNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾT NƢỚC ĐĨNG NẮP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT 42 Giới thiệu quy trình cơng nghệ 42 4.1 Yêu cầu công nghệ 42 4.2 Các thiết bị sử dụng mơ hình 43 4.2.1 Băng tải 43 4.2.2 Động DC 44 4.2.3 Cảm biến quang điện 47 4.2.4 Cảm biến tiệm cận dùng Balluff-BCS018-PS-1-C-S4 48 4.2.5 Rơ le trung gian 50 4.2.6 Nút nhấn 51 4.2.7 Các phần tử khí nén 52 4.3 Thi cơng mơ hình thiết kế sơ đồ đấu dây hệ thống 57 4.3.1 Thi cơng mơ hình 57 4.3.2 Thiết kế sơ đồ đấu dây hệ thống 59 4.4 Lập trình điều khiển hệ thống Simatic Step cho PLC S7 200 61 4.4.1 Nguyên lí hoạt động hệ thống 61 4.4.2 Lƣu đồ thuật toán 61 4.4.3 Phân cơng Vào / Ra lập bảng kí hiệu 63 CHƢƠNG 5: T NG KẾT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 69 viii Đồ án tốt nghiệp 5.1 Tổng kết 69 5.2 Hạn chế đề tài 69 5.3 Hƣớng dẫn phát triển 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 ix Đồ án tốt nghiệp 12 14 1(P) Nối với nguồn khí nén Hình 4.13: Ký hiệu van điện từ chiều tác động Trong đó: : số cửa : số vị trí  Thông số kỹ thuật - Hãng sản xuất : AirTAC - Mã sản phẩm : 4V210-08 - Điện áp điêu khiển : 220V AC- cửa - Cấp bảo vệ : IP65 - Áp suất hoạt động : 1.5 – 8kgf/cm3  Nguyên lý hoạt động Hình 4.14Van AriTAC(4V210-8) Khi chƣa có tín hiệu điện đƣa vào chân 14, dƣới tác dụng lực lò xo van hoạt động vị trí bên phải, lúc cửa số thông với cửa số cửa thông với cửa 5, cửa số bị chặn Khi có tín hiệu điện đƣa vào chân 14 lúc van đảo trạng thái, cửa thông với cửa 4, cửa thông với cửa 3, cửa số bị chặn 4.2.7.4 Van tiết lƣu chiều điều chỉnh tay Van tiết lƣu có nhiệm vụ thay đổi lƣu lƣợng dịng khí nén, có nghĩa thay đổi tốc độ cấu chấp hành 58 Đồ án tốt nghiệp Van tiết lƣu điều chỉnh tay: Kí hiệu: A  B  Dịng khí nén theo chiều từ A qua B mà theo chiều ngƣợc lại a) b) Hình 4.15 a) Van tiết lƣu đầu xy lanh b) Van tiết lƣu đƣờng ống 59 Đồ án tốt nghiệp 4.2.8 Thiết kế sơ đồ đấu dây hệ thống : ON OFF SENSOR SENSOR Sơ đồ đấu dây 60 Đồ án tốt nghiệp 61 Đồ án tốt nghiệp 62 Đồ án tốt nghiệp 63 Đồ án tốt nghiệp Hình 4.19 Sơ đồ hệ thống điện khí nén mơ hình 64 Đồ án tốt nghiệp 4.2.9 Lập trình điều khiển hệ thống simatic step7 cho PLC s7-200 4.2.9.1 Lƣu đồ giải thuật START BĂNG TẢI = SENSOR NO MOTOR CUỐN = YES NO BĂNG TẢI = SENSOR YES BĂNG TẢI = XILANH =1; DELAY 6S; XILANH = XILANH = 1; DELAY 2S; XILANH = VAN XẢ NƯỚC = 1;DELAY 5s VAN XA NƯỚC = END BĂNG TẢI = 65 Đồ án tốt nghiệp 4.2.9.2 Phân cơng vào/ra lập bảng kí hiệu Liệt kê vào đồ nhớ, định rõ địa cho biến Khi viết chƣơng trình, sử dụng biến vào theo tên thay sử dụng trực tiếp địa biến Bảng 4.1: Kí hiệu địa cho ngõ vào/ra 66 Đồ án tốt nghiệp Hình ảnh Chƣơng trình PLC chạy mơ hình hệ thống đóng nút chai : 67 Đồ án tốt nghiệp 68 Đồ án tốt nghiệp 69 Đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 5:TỔNG KẾT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 5.1 Tổng kết Sau hoàn thành đồ án em học hỏi thêm đƣợc nhiều kiến thức có ích cho cơng việc sau này, đề tài có tính ứng dụng thực tế cao, sau kết thân em đạt đƣợc:  Thi cơng mơ hình  Lập trình PLC  Ứng dụng đƣợc kiến thức học lớp để hoàn thiện đồ án 5.2 Hạn chế đề tài Dây chuyền chiết rót đóng nắp chai sản phẩm đƣợc ứng dụng thực tế sản xuất điều mà nhóm mong muốn thực đƣợc Tuy nhiên với kiến thức nhiều hạn chế với điều kiện khách quan khác mà phạm vi đồ án, Em thi cơng mơ hình, mơ lại thực tế, dù nhóm tìm hiểu chế hoạt động, ngun lý giống nhƣ thực tế sản xuất 5.3 Hƣớng phát triển Do hạn chế mặt kiến thức, thời gian, điều kiện kinh tế nên phạm vi đồ án dừng lại mơ hình, hi vọng đề tài ngày đƣợc nghiên cứu phát triển hoàn thiện tƣơng lai để ứng dụng nhà máy sản xuất thực tế Đó hƣớng phát triển đề tài mà nhóm mong muốn thực đƣợc 70 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy, Tự học S7-200 hình ảnh, NXB Hồng Đức, [2]Các tài liệu từ Internet tham khảo diễn đàn : http//www.automation.siemens.com http//www.dientuvietnam.net http//www.plcvietnam.com.vn http//www.webdien.com http//www.kilobooks.com http//www.google.com.vn 71 Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC Chƣơng trình PLC (trong đĩa CD kèm theo) Video hoạt động hệ thống (trong đĩa CD kèm theo) 72 ... 12 Đồ án tốt nghiệp  Chân 1L, 2L nối vào nguồn dƣơng  Từng ngõ từ PLC nối vào đầu tải, đầu lại tải nối vào nguồn âm 13 Đồ án tốt nghiệp CPU 224 DC/DC/DC CPU 224 AC/DC/RELAY 14 Đồ án tốt nghiệp. . .Đồ án tốt nghiệp CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc ĐƠN CAM KẾT Kính gửi: Ban chủ nhiệm Khoa Cơ-Điện-Điện Tử Tên đề tài : Mơ hình chiết rót đóng chai gián nhãn Giảng... L1 Ngõ vào: Giả sử cần kết nối công tắc, nút nhấn cho ngõ vào PLC 11 Đồ án tốt nghiệp  Chân 1M, 2M nối chung với chân M  Chân L+ nối vào đầu tiếp điểm, đầu lại tiếp điểm nối vào ngõ vào I PLC