THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY PHA MÀU SƠN SỬ DỤNG PLC s7 1200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2017-2018 THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY PHA MÀU SƠN SỬ DỤNG PLC S7-1200 Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Phương Trà Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồng Anh Phan Nguyễn Thái Bình Bình Dương, tháng 04 năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA CUỘC THI SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2017-2018 THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY PHA MÀU SƠN SỬ DỤNG PLC S7-1200 Thuộc nhóm ngành khoa học: Điện Cơng Nghiệp STT Họ tên SV Giới tính Dân tộc Lớp, Khoa SV năm thứ/ Số năm đào tạo Ngành học Ghi SV thực Phan Nguyễn Thái Bình Nam Kinh D14DTCN01 4/4 Điện Cơng Nghiệp Nguyễn Hoàng Anh Nam Kinh D14DTCN01 4/4 Điện Công Nghiệp Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Phương Trà UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Thiết kế mơ hình máy pha màu sơn sử dụng PLC S7-1200 - Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện: STT Họ tên MSSV Lớp Khoa Năm thứ/ Số năm đào tạo Phan Nguyễn Thái Bình 1425202010020 D14DTCN01 Kỹ Thuật Cơng Nghệ 4/4 Nguyễn Hồng Anh 4/4 1425202010017 D14DTCN01 Kỹ Thuật Công Nghệ - Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Phương Trà Mục tiêu đề tài: - Thiết kế thi cơng mơ hình trộn máy pha màu sơn, bên cạnh đề tài phải bảo đảm yếu tố cải tiến so với đề tài trước như: + Cảm biến báo mức nước + Độ xác, hiệu suất cao + Thiết bị hoạt động tự động điều khiển tay tùy vào nhu cầu sử dụng Tính sáng tạo: - Sử dụng phao cơng tắc hành trình để thay cảm biến mực nước Kết nghiên cứu: - Sau thời gian nghiên cứu thi cơng, chúng em hồn thành mơ hình đạt kết sau: + Hồn thành mơ hình pha trộn sơn nước ( độ sệt sơn cao màu nước nên thay sơn màu nước ) + Bồn trộn có hình vng ( khơng phải hình trụ trịn thơng thường) sử dụng phao cánh trộn đặt chung bồn + Chủ yếu nghiên cứu trình điều khiển tự động tay thông qua PLC Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: - Thiết kế thi cơng mơ hình trộn sơn nước từ hai màu thành màu sơn định trình lặp lại nhiều lần, muốn thay đổi màu sơn khác ta phải thay đổi nguyên liệu từ đầu sau thực q trình trộn Khi áp dụng vào thực tế giúp đưa suất lao động lên cao hạ giá thành sản phẩm chất lượng sơn tốt Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ họ tên tác giả, nhan đề yếu tố xuất có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) Ngày tháng năm Người hướng dẫn (ký, họ tên) UBND TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 3x4 Họ tên: Phan Nguyễn Thái Bình Sinh ngày: 25 tháng 12 năm 1996 Nơi sinh: An Thạnh – Thuận An – Bình Dương Lớp: D14DTCN01 Khóa: 2014 - 2018 Khoa: Kỹ Thuật Cơng Nghệ Địa liên hệ: số 118/1, kp 1A, P An Phú, tx Thuận An, tỉnh Bình Dương Điện thoại: 0975 295 217 Email: phannguyenthaibinh2512@gmail.com II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP: * Năm thứ 1: Ngành học: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Khoa: Điện – Điện Tử Kết xếp loại học tập: Trung Bình Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Khoa: Điện – Điện Tử Kết xếp loại học tập: Trung Bình Sơ lược thành tích: * Năm thứ 3: Ngành học: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Khoa: Kỹ Thuật Công Nghệ Kết xếp loại học tập: Trung Bình Sơ lược thành tích: * Năm thứ 4: Ngành học: Kỹ Thuật Điện - Điện Tử Kết xếp loại học tập: Trung Bình Sơ lược thành tích: Khoa: Kỹ Thuật Công Nghệ Ngày Xác nhận lãnh đạo khoa (ký, họ tên) tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) LỜI CẢM ƠN Ngày nay, nước ta đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa, hội nhập kinh tế nhằm đưa đất nước phát triển, mục tiêu đến năm 2020 trở thành nước công nghiệp Song song với việc trọng phát triển ngành kinh tế việc nắm bắt công nghệ đại ngày phát triển toàn thể nhân loại quan trọng Sinh viên chủ nhân tương lai Đất nước, xã hội Khi tham gia nghiên cứu khoa học, sinh viên có dịp để phát huy kết tích luỹ q trình học tập, vận dụng kiến thức học vào thực tế, giúp cho sinh viên thể khả sáng tạo thân với sản phẩm làm Và nữa, q trình hồn thành đề tài: “Thiết Kế Mơ Hình Máy Pha Màu Sơn Sử Dụng PLC S7-1200”, chúng em học hỏi nhiều kiến thức, kinh nghiệm với giúp đỡ nhiệt tình thầy khoa Kỹ Thuật Cơng Nghệ Tuy có nhiều cố gắng trình thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót, mong q thầy bỏ qua giúp đỡ để chúng em hoàn thành tốt đề tài củng cố kiến thức cần trường làm Em xin chân thành cảm ơn thầy môn Điện Công Nghiệp, đặc biệt ThS Nguyễn Phương trà giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài thời hạn giao Bình Dương, ngày tháng năm Sinh Viên Thực Hiện Phan Nguyễn Thái Bình i DANH MỤC HÌNH Hình Thiết bị điều khiển logic khả trình Hình 2 Cấu trúc PLC S7-1200 Hình Hệ thống điều khiển sử dụng dụng PLC Hình Mơ hình nguyên lý máy trộn Hình Lưu đồ khối hệ thống Hình Chương trình điều khiển tự động 10 Hình Khởi động Tia v13 12 Hình Tạo Project 12 Hình Chọn PLC hệ thống mơ 13 Hình 4 Chọn CPU Version 13 Hình Chọn PC systems 14 Hình Kết nối PLC với hệ thống mô 14 Hình Giao diện thiết kế 15 Hình Lấy biểu tượng điều khiển 15 Hình Cài đặt hiệu ứng kết nối với chương trình 16 Hình 10 Cài đặt chức nút nhấn 16 Hình 11 Lấy biểu tượng hiển thị cài đặt hiệu ứng 17 Hình 12 Chọn biểu tượng 17 Hình 13 Thay đổi biểu tượng .18 Hình 14 Đặt hiệu ứng chuyển động kết nối với chương trình .18 Hình 15 Hồn thành thiết kế 19 Hình 16 Chạy mơ 19 Hình 17 Kiểm tra lỗi trước mô 20 Hình 18 Giao diện WinCC trước mơ chỉnh sửa .20 Hình 19 Màn hình mơ tự động click vào Auto 21 Hình 20 Màn hình mơ tay click vào Man 21 Hình 21 Mơ hình hồn thiện 22 ii DANH MỤC BẢNG Bảng Các kiểu CPU Bảng 2 Các module tín hiệu truyền thơng .5 Bảng Phân công ngõ vào ngõ .11 iii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục hình ii Danh mục bảng iii Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Giới hạn đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Nội dung đề tài Chương 2: 2.1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Tổng Quan Về PLC 2.1.1 Giới thiệu PLC 2.1.2 Giới thiệu WinCC 2.2 Nguyên lý hoạt động máy trộn 2.3 Sơ đồ hệ thống tổng quát Chương 3: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ 3.1 Lập mơ hình thuật tốn tổng qt 3.2 Lập trình sở hoạt động đề tài 10 3.3 Phân công vào ra: 11 Chương 4: LẬP TRÌNH SCADA HỆ THỐNG MÁY TRỘN SƠN TRÊN TIA PORTAL V13 VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 12 4.1 Lập Trình Scada Trên Tia Portal V13 12 4.2 Hồn thành mơ hình 22 Chương 5: KẾT LUẬN 23 5.1 Ưu điểm đề tài 23 5.2 Nhược điểm đề tài 23 5.3 Hướng phát triển đề tài 23 Chương 3: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ 3.1 Lập mơ hình thuật tốn tổng qt Hình Lưu đồ khối hệ thống 3.2 Lập trình sở hoạt động đề tài Hình Chương trình điều khiển tự động 10 3.3 Phân công vào ra: Bảng Phân công ngõ vào ngõ Địa Chỉ I0.0 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Kiểu tín hiệu Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu vào Đầu Đầu Đầu Đầu Giải thích Nút Start Cơng tắc thấp Công tắc trung Công tắc cao Nút Stop Bơm Bơm Bơm Động trộn 11 Chương 4: LẬP TRÌNH SCADA HỆ THỐNG MÁY TRỘN SƠN TRÊN TIA PORTAL V13 VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 4.1 Lập Trình Scada Trên Tia Portal V13 Hình Khởi động Tia v13 Hình Tạo Project 12 Hình Chọn PLC hệ thống mơ Hình 4 Chọn CPU Version 13 Hình Chọn PC systems Hình Kết nối PLC với hệ thống mô Thiết kế giao diện mô WinCC Mở giao diện làm việc : Sau viết xong chương trình (code) ta chọn Divice → Screens → Add new screen để tạo gian diện mô 14 Hình Giao diện thiết kế Mở công cụ toolbox để chọn Symbol : Lấy biểu tượng chức từ toolbox: từ cơng cụ toolbox ta chọn biểu tượng nút nhấn, hiển thị số đếm, chức thông báo (arlam), symbol băng chuyền, bồn nước, … Hình Lấy biểu tượng điều khiển Chọn chuột phải vào biểu tượng → Properties để cài đặt thơng số 15 Hình Cài đặt hiệu ứng kết nối với chương trình Hình 10 Cài đặt chức nút nhấn 16 Hình 11 Lấy biểu tượng hiển thị cài đặt hiệu ứng Chọn biểu tượng symbol từ toolbox thả vào hình Hình 12 Chọn biểu tượng Chọn chuột phải vào biểu tượng → Properties → General để thay đổi biểu tượng theo mong muốn 17 Hình 13 Thay đổi biểu tượng Chọn chuột phải vào biểu tượng → Properties → Aminations → Appearance → chọn loại hiệu ứng ( mức vật đổi màu xanh mức vật bình thường ) Hình 14 Đặt hiệu ứng chuyển động kết nối với chương trình Làm tương tự đến hồn thành thiết kế 18 Hình 15 Hồn thành thiết kế Nhấn vào nút Start simulation để chạy chương trình mơ Hình 16 Chạy mơ 19 Hình 17 Kiểm tra lỗi trước mơ Hình 18 Giao diện WinCC trước mơ chỉnh sửa 20 Hình 19 Màn hình mơ tự động click vào Auto Hình 20 Màn hình mơ tay click vào Man 21 4.2 Hồn thành mơ hình Hình 21 Mơ hình hồn thiện 22 Chương 5: KẾT LUẬN 5.1 Ưu điểm đề tài Pha chế màu sơn từ hai màu ban đầu Biết cách sử dụng lập trình phần mềm TIA PORTAL với PLC-S7 1200 viết chương trình ứng dụng Mơ Wincc, HMI Thiết kế lắp ráp mơ hình pha trộn sơn 5.2 Nhược điểm đề tài Mơ hình mang tính nghiên cứu chưa tiến đến dây chuyền cơng nghệ thực tế Từ mơ hình phát triển lên thực tế phải thay đổi nhiều cấu tạo, khung mơ hình, phải thay đổi nhiều nhằm nâng cao tính ổn định hệ thống đối Các thiết bị sử dụng chưa đạt tính xác cao, cịn mang tính tương Các khâu mơ hình thiếu chưa sát với thực tế Do thời gian kiến thức có hạn nên cịn nhiều chức phần mềm TIAPORTAL WinCC, HMI chưa khai thác tối đa 5.3 Hướng phát triển đề tài Em hy vọng lớp khóa sau có hội làm đề tài đề tài tương tự mở rộng đề tài với số gợi ý sau: Được tham quan, tìm hiểu kỹ cơng nghệ sản xuất nhà máy, máy pha trộn sơn thực tế để nâng cao tính hiệu mơ hình Kết hợp kỹ thuật, công nghệ pha trộn bảo quản sơn tránh tác nhân mơi trường bên ngồi làm ảnh hưởng tới chất lượng sơn Khai thác thêm tính ưu việt phần mềm TIAPORTALV13 WinCC V13, HMI việc thiết kế mô thực tế Tìm hiểu thêm mạng truyền thơng cơng nghiệp SCADA 23 ... Quan Về PLC 2.1.1 Giới thiệu PLC Hình Thiết bị điều khiển logic khả trình Năm 2009, Siemens dịng sản phẩm S7- 1200 dùng để thay dần cho S72 00 So với S7- 200 S7- 1200 có tính trội: - S7- 1200 dòng... MƠ HÌNH MÁY PHA MÀU SƠN SỬ DỤNG PLC S7- 1200 Thuộc nhóm ngành khoa học: Điện Cơng Nghiệp STT Họ tên SV Giới tính Dân tộc Lớp, Khoa SV năm thứ/ Số năm đào tạo Ngành học Ghi SV thực Phan Nguyễn... Viên Thực Hiện Phan Nguyễn Thái Bình i DANH MỤC HÌNH Hình Thiết bị điều khiển logic khả trình Hình 2 Cấu trúc PLC S7- 1200 Hình Hệ thống điều khiển sử dụng dụng PLC Hình