Đề số 02 : Cho mô hình lắp đặt sản phẩm sử dụng PLC S7-1200. Hình 1 : Mô hình trạm lắp đặt sản phẩm Thiết bị và chức năng : • Hệ thống trạm lắp ráp sản phẩm được điều khiển bởi một PLC S7-1200 (CPU 1214 AC/DC/RL) • 3 cảm biến quang : được cấp tín hiệu điện dùng để phát hiện phôi, cấp tín hiệu đầu vào cho PLC điều khiển hoạt động đầu ra của trạm. • 6 van điện từ 5/2 tự phục hồi: được cấp tín hiệu để đóng mở van điện từ cấp khí nén điều khiển các xilanh. • 2 xilanh đơn được cấp khí nén để giữ hoặc nhả phôi. • 1 xilanh quay được cấp khí nén để chuyển phôi từ ô bên trái sang ô bên phải hoặc ngược lại để hứng phôi. • 2 xilanh đôi trượt: được cấp tín hiệu khí nén để nâng hạ đẩy ra, rút vào khi có phôi • 1 xilanh kẹp:được cấp tín hiệu khí nén để kẹp-nhả kẹp phôi Yêu cầu : 1.Phân tích công nghệ trạm Lắp đặt sản phẩm 2.Tìm hiểu PLC S7-1200 (CPU 1214 AC/DC/RL) 3.Lập trình cho trạm theo yêu cầu công nghệ 4.Thiết kế giao diện điều khiển sử dụng phần mềm WINCCpro_RunTime
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: “Lập trình thiết kế giao diện điều khiển mơ hình tay gắp sản phẩm WINCC.” Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật Điện, điện tử Mã ngành: 7510301 Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Cường Người hướng dẫn: TS Trần Ngọc Sơn Nam Định – 1/2019 SV: Nguyễn Văn Cường BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH KINH TẾ KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: “Lập trình thiết kế giao diện điều khiển mơ hình tay gắp sản phẩm WINCC.” Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật Điện, điện tử Mã ngành: 7510301 Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Cường Người hướng dẫn: TS Trần Ngọc Sơn Nam Định – 1/2019 SV: Nguyễn Văn Cường TÊN ĐỀ TÀI Đề số 02 : Cho mơ hình lắp đặt sản phẩm sử dụng PLC S7-1200 Hình : Mơ hình trạm lắp đặt sản phẩm Thiết bị chức : Hệ thống trạm lắp ráp sản phẩm điều khiển PLC S7-1200 (CPU 1214 AC/DC/RL) cảm biến quang : cấp tín hiệu điện dùng để phát phơi, cấp tín hiệu đầu vào cho PLC điều khiển hoạt động đầu trạm van điện từ 5/2 tự phục hồi: cấp tín hiệu để đóng mở van điện từ cấp khí nén điều khiển xilanh xilanh đơn cấp khí nén để giữ nhả phơi xilanh quay cấp khí nén để chuyển phơi từ bên trái sang ô bên phải ngược lại để hứng phơi xilanh đơi trượt: cấp tín hiệu khí nén để nâng hạ đẩy ra, rút vào có phơi SV: Nguyễn Văn Cường xilanh kẹp:được cấp tín hiệu khí nén để kẹp-nhả kẹp phơi u cầu : 1.Phân tích cơng nghệ trạm Lắp đặt sản phẩm 2.Tìm hiểu PLC S7-1200 (CPU 1214 AC/DC/RL) 3.Lập trình cho trạm theo u cầu cơng nghệ 4.Thiết kế giao diện điều khiển sử dụng phần mềm WINCCpro_RunTime SV: Nguyễn Văn Cường LỜI CÁM ƠN Qua gần năm học tập rèn luyện trường Trường ĐH Kinh tế kỹ thuật công nghiệp Hà Nội, bảo giảng dạy nhiệt tình quý thầy cô, đặc biệt quý thầy cô khoa Điện truyền đạt cho em kiến thức lý thuyết thực hành suốt thời gian học trường Và thời gian học tập trường em có hội áp dụng kiến thức học trường vào thực tế xã hội Cùng với nổ lực thân, em hồn thành ĐỒ Án Từ kết đạt này, em xin chân thành cám ơn: Quý thầy cô trường Trường ĐH Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp Hà Nội, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích thời gian qua Đặc biệt, thầy Trần Ngọc Sơn tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt báo cáo Đồ Án Do kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi thiếu sót cách hiểu, lỗi trình bày Em mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô để báo cáo tốt nghiệp đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN CỦA SINH VIÊN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học T.S Trần Ngọc Sơn Các nội dung nghiên cứu, kết SV: Nguyễn Văn Cường đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức trước Những số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Ngồi ra, đồ án cịn sử dụng số nhận xét, đánh số liệu tác giả khác, quan tổ chức khác có trích dẫn thích nguồn gốc Nếu phát có gian lận tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Trường đại học Kinh Tế Kỹ Thuật - Công Nghiệp không liên quan đến vi phạm tác quyền, quyền tơi gây q trình thực (nếu có) Nam Định, ngày 14 tháng năm 2019 SV thực đồ án Nguyễn Văn Cường Giáo viên hướng dẫn xác nhận mức độ hoàn thành cho phép bảo vệ: ……………………………………………………………………………… ……… SV: Nguyễn Văn Cường …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………… Xác nhận Bộ Môn NĐ, ngày … tháng … năm 2019 Giáo viên hướng dẫn SV: Nguyễn Văn Cường MỤC LỤC Tên đề tài Lời Cám Ơn Lời cam đoan sinh viên Mục lục Phần Mở đầu 11 CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH lắp đặt SẢN PHẨM VÀ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN .12 1.1 Giới thiệu tính mơ hình phân loại sản phẩm: 12 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CƠNG NGHỆ TRẠM Lắp Đặt SẢN PHẨM 13 2.1 Phân tích quy trình thực 13 2.2 Giới thiệu cấu tạo công nghệ trạm lắp đặt sản phẩm 14 2.2.1.Khí nén: 14 2.2.1.1 Những đặc trưng khí nén: .14 2.2.2.2 Ưu, nhược điểm hệ thống truyền động khí nén .15 2.2.2.3 Máy nén khí kiểu pittơng: .16 2.2.2.Cảm biến .18 2.2.2.1 Nối dây cho cảm biến 19 2.2.2.2 Phát đối tượng .19 2.2.2.3 Chuyển mạch tiếp xúc 19 2.2.2.4 Cảm biến quang (Optical Sensor) 19 2.3: Xy lanh tác động chiều (xy lanh tác động kép) 22 2.2.4.Nút nhấn 23 2.2.4.1 Khái niệm .23 2.2.4.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc nút nhấn 23 2.2.5.Van điện từ 5/2, trạng thái 24 SV: Nguyễn Văn Cường CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 VÀ PHẦN MỀM TIA PORT V14 25 3.1.Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL V14 .25 3.1.1 Giới thiệu SIMATIC WinCC 25 3.1.2.Cách tạo Project .27 3.2.Khái niệm chung PLC s7-1200 29 3.2.1.Giới thiệu 29 3.2.2.Cấu trúc PLC 30 3.2.3.Kỹ thuật lập trình cấu trúc nhớ 30 3.1.3.1 Vòng quét chương trình 30 3.1.3.2.Cấu trúc lập trình 31 3.1.3.3.Khối tổ chức OB- OGANIZATION BLOCKS 32 3.1.3.4.Hàm chức – FUNCTION 32 3.1.3.5 Cấu trúc nhớ .33 3.2.4.TAG PLC/TAG local 34 3.2.5.Các loại CPU thông dụng S7-1200 36 CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ KẾT NỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .38 4.1 Sơ đồ kết nối mạch điều khiển .38 4.2.Bảng khai báo biến symbol 39 4.2.1 InPut .39 4.2.2 OutPut 40 4.2.3 Tag nội WINCC 40 4.3 Chương Trình Trong PLC 41 4.3.1.Chương trình (OB1) 41 4.3.2 Chương trình ‘ Gắp ‘ .43 4.3.2 Chương trình ‘Hết Phơi’ 46 SV: Nguyễn Văn Cường 4.3.3 Hàm Chức Năng ‘ Simulation’ 47 CHƯƠNG 5: Thiết kế giao diện điều khiển triên WinCC 54 5.1 Khởi tạo dự án lựa chọn PC systems để thiết kế .54 5.2.Điều khiển giám sát mô hình lắp đặt sản phẩm WINCC 58 Chương : Kết luận kiến nghị 59 6.1.Kết luận 59 6.2.Kiến nghị 60 Tài Liệu Tham Khảo 61 SV: Nguyễn Văn Cường 10 4.3.2 Chương trình ‘Hết Phôi’ SV: Nguyễn Văn Cường 47 4.3.3 Hàm Chức Năng ‘ Simulation’ SV: Nguyễn Văn Cường 48 SV: Nguyễn Văn Cường 49 SV: Nguyễn Văn Cường 50 SV: Nguyễn Văn Cường 51 SV: Nguyễn Văn Cường 52 SV: Nguyễn Văn Cường 53 SV: Nguyễn Văn Cường 54 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TRIÊN WINCC 5.1 KHỞI TẠO MỘT DỰ ÁN MỚI VÀ LỰA CHỌN PC SYSTEMS ĐỂ THIẾT KẾ Bước : Devices & Network Add new device SIMATIC HMI application WinCC RT Professional hình chọn version sử dụng Add PC systems đặt lên Bước 2: chọn card giao tiếp máy tính PC với điều khiển PLC thiết bị khác SV: Nguyễn Văn Cường 55 Bước 3: thực kết nối truyền thông giao tiếp WinCC RT Advanced với PLC: Device configuration Network view Connections HMI connection thực thao tác chuột kéo nhả truyền thông PLC WinCC RT Professional Bước 4: Thực kết nối Connection với thiết bị khác, khởi tạo trang hình tương tự hình Simatic HMI Các tính hệ SCADA đầy đủ mà hình HMI hay WinCC RT Advanced có, lựa chọn để giới thiệu cấu hình chung SV: Nguyễn Văn Cường 56 Tạo nút ấn Các nút Stop QS làm tương tự nút start Tạo thuộc tính cho đèn Start Tạo thuộc tính cho đèn Stop SV: Nguyễn Văn Cường 57 Làm tương tự ta được: SV: Nguyễn Văn Cường 58 5.2.ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT MƠ HÌNH LẮP ĐẶT SẢN PHẨM TRÊN WINCC Kết : ta điều khiển , giám sát trực tiếp máy tính Qua thử nghiệm , Bài làm đạt đủ yêu cầu đề SV: Nguyễn Văn Cường 59 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sau thời gian nghiên cứu thực đồ án: ‘Lập trình thiết kế giao diện điều khiển mơ hình phân loại sản phẩm với u cầu sau : 1.Phân tích cơng nghệ trạm Phân loại sản phẩm 2.Tìm hiểu PLC S7-1200 (CPU 1214 AC/DC/RL) 3.Lập trình cho trạm theo yêu cầu công nghệ 4.Thiết kế giao diện điều khiển sử dụng phần mềm WINCCpro_RunTime ‘’ em có số kết luận kiến nghị sau : 6.1.KẾT LUẬN Trong trình thực đồ án vừa qua hướng dẫn tận tình chu đáo thầy Trần Ngọc Sơn , Chúng em hoàn thành xong đề tài ‘ Lập trình thiết kế giao diện điều khiển WinCC Trong trình thực đề tài giúp Em thu kết sau: Hiểu rõ thiết bị sử dụng đề tài PLC ( CPU 1214) , cảm biến , động cơ, Nắm vững kỹ thuật lập trình tuyến tính LAD , thành thạo sử dụng phầm mềm TIA Portal V14 Thông qua việc thiết kế giao diện giám sát WINCC em tìm hiểu rõ cách thiết kế giao diện giám sát , có nhìn đắn hệ thống giám sát lớn nhà máy tự động Rèn luyện kỹ tư độc lập, sáng tạo kỹ làm việc theo nhóm cho có hiệu Tuy nhiên trình tính tốn, thiết kế thời gian khả năng, kinh nghiệm cịn hạn chế nên khó tránh khỏi mắc phải thiếu sót Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Ngọc Sơn tận tình tạo điều kiện tốt cho Em hồn thành mơn Đồ án SV: Nguyễn Văn Cường 60 6.2.KIẾN NGHỊ ‘Trạm lắp đặt Sản Phẩm ‘ ví dụ điển hình nhà máy cơng nghiệp Việc phân loại sản phẩm sức người tốn nhiều thời gian tiền bạc nhà máy Để phù hợp với nhu cầu thị trường áp dụng rộng rãi cơng nghiệp , ‘ Trạm lắp đặt Sản Phẩm ‘ cần tích hợp tính , thiết bị khác để tạo nên hệ thống tự động có độ sác tuyệt đối , thay sức người , đem lại nhiều lợi ích kinh tế cho xã hội Sinh viên thực Nguyễn Văn Cường SV: Nguyễn Văn Cường 61 ... .15 2. 2 .2. 3 Máy nén khí kiểu pittơng: .16 2. 2 .2. Cảm biến .18 2. 2 .2. 1 Nối dây cho cảm biến 19 2. 2 .2. 2 Phát đối tượng .19 2. 2 .2. 3 Chuyển mạch tiếp xúc 19 2. 2 .2. 4... NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH lắp đặt SẢN PHẨM VÀ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN . 12 1.1 Giới thiệu tính mơ hình phân loại sản phẩm: 12 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CƠNG NGHỆ TRẠM Lắp Đặt SẢN PHẨM 13 2. 1 Phân... CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 4.1.SƠ ĐỒ KẾT NỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN Hình 21 : Sơ đồ kết nối PLC SV: Nguyễn Văn Cường 38 Hình 22 : Sơ đồ kết nối mạch khí nén 4 .2. BẢNG KHAI BÁO BIẾN SYMBOL 4 .2. 1 InPut Hình 23 :