“Nghiên cứu và thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống băng tải vận chuyển tầng hầm trong bệnh viện Trung ương Quân đội 108

LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan báo cáo đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống băng tải vận chuyển tầng hầm bệnh viện Trung ương Quân đội 108” em tự thiết kế hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Mạnh Tiến Các vẽ chương trình điều khiển hồn tồn dựa kiến thức tìm hiểu thực tế bệnh viện 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 hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2018 Sinh viên thực Cao Anh Thảo MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG BĂNG TẢI LẮP ĐẶT TRONG BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 1.1 Khái quát thiết bị vận tải liên tục 1.2 Khái quát hệ thống băng chuyền Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 10 1.2.1 Sơ đồ công nghệ 10 1.2.2 Các trạm nhận chuyển hàng 12 1.2.3 Băng tải ngang 14 1.2.4 Băng tải khúc cua 15 1.2.5 Bàn xoay 16 1.3 Hệ thống băng chuyền xung quanh trục thang đứng L2 16 1.3.1 Sơ đồ hệ thống băng chuyền 16 1.3.2 Nguyên lý hoạt động băng chuyền 18 CHƯƠNG 22 HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ TRANG BỊ ĐIỆN HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN 22 2.1 Thống kê thiết bị sử dụng hệ thống băng chuyền vận chuyển 22 2.2 Thiết kế hệ thống truyền động điện cho động nâng hạ xe nâng 28 2.2.1 Đặc điểm MM440 29 2.2.2 Các đầu dây điều khiển sơ đồ nguyên lý biến tần MM440 30 2.2.3 Thiết kế sơ đồ biến tần điều khiển động 32 2.2.4 Cài đặt tham số cho biến tần 33 2.2.5 Sơ đồ trang bị điện động sử dụng công nghệ 34 CHƯƠNG 44 XÂY DỰNG CẤU HÌNH VÀ LẬP TRÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PLC CHO HỆ THỐNG BĂNG TẢI 44 3.1 Giới thiệu PLC S7–300 44 3.1.1 Các module mở rộng 45 3.1.2 Cấu trúc nhớ CPU 46 3.1.3 Vòng quét chương trình 47 3.1.4 Lập trình có cấu trúc 48 3.2 Xây dựng cấu hình phần cứng cho PLC 49 3.2.1 Cấu hình phần cứng 49 3.2.2 Sơ đồ ghép nối Input/Output 50 3.2.3 Lưu đồ thuật toán 60 3.3 Lập chương trình điều khiển 72 3.3.1 Xây dựng chương trình 72 3.3.2 Mô phần mềm PLCSIM 74 KẾT LUẬN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 78 Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Sơ đồ hệ thống vận chuyển đồ 10 Hình Sơ đồ hệ thống vận chuyển đồ bẩn 11 Hình Trạm nhận chuyển hàng 12 Hình Bản vẽ trạm vào L2 13 Hình Hình ảnh thực tế băng tải ngang 14 Hình Hình ảnh thực tế vẽ băng tải khúc cua 15 Hình Hình ảnh thực tế bàn xoay 16 Hình Sơ đồ vẽ hệ thống băng chuyền xung quanh trạm L2 17 Hình Sơ đồ vẽ đoạn khúc cua DM183, M185, DM184 17 Hình Động sử dụng chạy băng tải ngang 22 Hình 2 Cảm biến quang GL6-N1112 24 Hình Cảm biến quang EE-SPX303N 24 Hình Động kéo xe nâng thang đứng 25 Hình Cơng tắc hành trình D4MC-2000 27 Hình Cơng tắc hành trình SZL-WL-C 27 Hình Cảm biến quang E3Z-G 28 Hình Hình ảnh biến tần MM440 [2] 29 Hình Sơ đồ nguyên lý biển tần MM440 [2] 31 Hình 10 Sơ đồ biến tần điều khiển động nâng hạ 32 Hình 11 Sơ đồ cấp nguồn cho PLC Control Source 35 Hình 12 Mạch lực động chạy băng tải ngang lăn 36 Hình 13 Mạch lực động mở cửa tự động 37 Hình 14 Mạch lực động xe nâng 38 Hình 15 Mạch lực động chạy băng tải ngang 39 Hình 16 Mạch lực động chạy băng tải ngang (tiếp) 40 Hình 17 Mạch lực động khúc cua 41 Hình 18 Mạch lực động khúc cua (tiếp) 42 Hình 19 Sơ đồ đấu nối EOCR với động [3] 43 Danh mục hình vẽ Hình Hình ảnh thực PLC S7–300 [1] 44 Hình Ghép nối module mở rộng S7-300 [1] 46 Hình 3 Vịng qt chương trình [1] 47 Hình Lập trình có cấu trúc [1] 48 Hình Module CPU 315-2DP [1] 49 Hình Cấu hình phần cứng 50 Hình Ghép nối Module đầu vào số Slot 51 Hình Ghép nối Module đầu vào số Slot 52 Hình Ghép nối Module đầu vào số Slot 53 Hình 10 Ghép nối Module đầu vào số Slot 54 Hình 11 Ghép nối Module đầu vào số Slot 55 Hình 12 Ghép nối Module đầu số Slot 56 Hình 13 Ghép nối Module đầu số Slot 10 57 Hình 14 Ghép nối Module đầu số Slot 11 58 Hình 15 Mạch cấp nguồn cho rơ le điều khiển động trạm L2 59 Hình 16 Lưu đồ điều khiển cho hệ thống điều khiển PLC 60 Hình 17 Lưu đồ thuật toán hàm FB1 61 Hình 18 Lưu đồ thuật toán hàm FB1 (tiếp) 62 Hình 19 Lưu đồ thuật toán hàm FB2 64 Hình 20 Lưu đồ thuật toán hàm FB2 (tiếp) 65 Hình 21 Lưu đồ thuật toán hàm FB3 67 Hình 22 Lưu đồ thuật toán hàm FB3 (tiếp) 68 Hình 23 Lưu đồ thuật toán hàm FB4 70 Hình 24 Lưu đồ thuật toán hàm FB4 (tiếp) 71 Hình 25 Cấu trúc block 73 Hình 26 Cấu trúc block 74 Hình 27 Giao diện PLCSIM 74 Hình 28 Nạp chương trình PLC 75 Hình 29 Giao diện chạy chương trình 75 Danh mục bảng biểu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Công suất chiều dài băng tải xung quanh trạm L2 22 Bảng 2 Các cảm biến băng tải xung quanh trạm L2 23 Bảng Công suất động trạm L2 25 Bảng Các cảm biến cơng tắc hành trình sử dụng trạm L2 26 Bảng Các đầu dây điều khiển biến tần MM440 [2] 30 Bảng Các tham số cài đặt cho biến tần MM440 33 Danh mục từ viết tắt DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT PLC Programmable Logic Controller Bộ điều khiển logic khả trình OB Organisation Block Khối tổ chức FC Function Hàm FB Function Block Khối hàm DB Data Block Khối liệu IM Interface module Khối giao tiếp CP Communication module Khối truyền thông FM Function module Khối chức điều khiển SM Signal module Khối tín hiệu mở rộng PS Power supply Khối nguồn nuôi DI Digital Input Đầu vào số DO Digital Ouput Đầu số AI Analog Input Đầu vào tương tự AO Analog Output Đầu tương tự AC Alternating Current Dòng điện xoay chiều DC Direct Current Dòng điện chiều Lời mở đầu LỜI NĨI ĐẦU Trong thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển nhanh chóng, xu hướng hội nhập y tế quốc tế đòi hỏi việc nâng cao chất lượng hoạt động quản lý chất lượng bệnh viện ngày cao Vì tự động hóa đóng vai trị quan trọng nhiều q trình sản xuất, vận chuyển nhằm thay suất lao động người Trong bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 lắp đặt hệ thống băng tải để vận chuyển hàng hóa, vật tư y tế bệnh viện giúp cải thiện suất lao động chân tay, tiết kiệm nhiều thời gian cho khâu cấp phát chữa bệnh, đưa bệnh viện trở nên đại theo tiêu chuẩn quốc tế để phục vụ cho nhân dân Được giới thiệu trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, với hướng dẫn tận tình thầy TS Nguyễn Mạnh Tiến, em tham gia thực tế bệnh viện để xem xét hoạt động hệ thống băng tải bệnh Từ thiết kế lại sơ đồ mạch lực viết chương trình điều khiển cho phần hệ thống băng tải Đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống băng tải vận chuyển tầng hầm bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108” giúp hiểu rõ nguyên lý hoạt động hệ thống vận chuyển đại Đồ án tốt nghiệp bao gồm chương: Chương 1: Công nghệ hệ thống băng tải lắp đặt bệnh viện Trung Ương Quân Đội 108 Chương 2: Hệ thống truyền động điện trang bị điện hệ thống băng chuyền Chương 3: Xây dựng cấu hình lập trình hệ thống điều khiển PLC cho hệ thống băng tải Sau thời gian tìm hiểu cuối em hồn thành xong đồ án tốt nghiệp Do hạn chế mặt thời gian hiểu biết thân cịn hạn hẹp nên q trình làm đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót, em hi vọng thầy bạn giúp em tìm khắc phục sai sót để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Chương 1: Công nghệ hệ thống băng tải lắp đặt bệnh viện trung ương quân đội 108 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG BĂNG TẢI LẮP ĐẶT TRONG BỆNH VIỆN TRUNG ƯƠNG QUÂN ĐỘI 108 1.1 Khái quát thiết bị vận tải liên tục Máy vận chuyển liên tục loại máy mà vật phẩm di chuyển liên tục thành dòng liên tục ổn định, bốc dỡ q trình vận chuyển vật phẩm vận chuyển vật liệu thể hạt, thể cục kích thước nhỏ, chi tiết dạng thành phẩm bán thành phẩm Thiết bị vận tải liên tục bao gồm: băng chuyền, băng gầu, băng goòng treo thang chuyền Các thiết bị vận tải liên tục có suất cao so với phương tiện khác, vùng núi hay địa hình phức tạp Ở bệnh viện Trung ương quân đội 108 sử dụng hệ thống băng chuyền để vận chuyện vật tư y tế, hệ thống tự động đại theo công nghệ Hàn Quốc lần đầu áp dụng Việt Nam, với hệ thống này, toàn vật tư y tế vận chuyển nhanh chóng tịa nhà 22 tầng Các khay hàng chứa vật tư y tế mẫu thuốc, mẫu xét nghiệm, quần áo sạch, quần áo bẩn bệnh nhân bác sĩ vận chuyển hệ thống băng chuyền Ở bệnh viện, việc cung cấp dược phẩm thuốc men hay vật tư y tế đến khu bệnh viện phòng bệnh nhân ngoại trú cách nhanh xác điều quan trọng Và hệ thống băng tải vận chuyển đáp ứng điều đó, hệ thống làm việc suốt ngày tiết kiệm lớn nguồn nhân lực Tất phòng ban cung cấp vật tư cần thiết từ phòng ban trung tâm với tốc độ nhanh xác chưa thấy, lợi ích hệ thống giúp loại bỏ việc lặt vặt tốn thời gian y tá tạo nhanh chóng khâu khám, chữa bệnh, cấp phát Hệ thống lắp đặt vị trí cao, nên tiết kiệm nhiều không gian cho bệnh viện, kho dự trữ vật tư bệnh viện giảm bớt, giảm thiểu ùn tắc hành lang thay phải đẩy xe hàng bệnh viện khác, cịn gây tiếng ồn nên phù hợp với môi trường bệnh viện Chương 1: Công nghệ hệ thống băng tải lắp đặt bệnh viện trung ương quân đội 108 Hệ thống vận chuyển gồm nhiều băng tải ngang, khúc cua, khúc quay để đưa khay đồ đựng vật tư y tế theo hướng khác nhau, trạm dỡ hàng gửi hàng để nhận hàng đến gửi hàng với hệ thống thang đứng để vận chuyển khay đồ từ tầng đến tầng khác, từ phòng ban đến phòng ban khác 1.2 Khái quát hệ thống băng chuyền Bệnh viện Trung ương Quân đội 108 1.2.1 Sơ đồ cơng nghệ Tùy vào mục đích sử dụng mà băng chuyền bệnh viện chia thành loại: băng chuyền vận chuyển đồ băng chuyền vận chuyển đồ bẩn Tuy nhiên nguyên lý hoạt động công nghệ nhau, băng chuyền có nhiệm vụ vận chuyển khay hàng từ nơi đến nơi khác, có vật tư y tế đựng khay hàng phân biệt với vật tư vật tư bẩn qua sử dụng, loại băng chuyền phải thiết kế đường phân biệt với để tránh nhầm lẫn khay hàng đựng vật tư, tạo thuận lợi cho trình điều khiển giám sát Hình 1 Sơ đồ hệ thống vận chuyển đồ Theo sơ đồ hình 1.1 10 Phụ lục 103 Phụ lục 104 Phụ lục 105 Phụ lục 106 Phụ lục 107 Phụ lục 108 Phụ lục 109 Phụ lục 110 Phụ lục 111 Phụ lục 112 Phụ lục 113 Phụ lục 114 Phụ lục 115 Phụ lục 116 Phụ lục 117 ... phanh ngoài, nguồn phanh nối thẳng vào nguồn động cơ, điện hai má phanh bó lại kẹp lấy tang phanh, tang phanh gắn đồng trục với trục động Khi có điện hai má phanh nhả động quay, việc dùng phanh... chạy chương trình 75 Danh mục bảng biểu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Công suất chiều dài băng tải xung quanh trạm L2 22 Bảng 2 Các cảm biến băng tải xung quanh trạm L2 23 Bảng Công suất... cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển nhanh chóng, xu hướng hội nhập y tế quốc tế đòi hỏi việc nâng cao chất lượng hoạt động quản lý chất lượng bệnh viện ngày cao Vì tự động hóa đóng vai trị quan