(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát check weigher

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHECK WEIGHER GVHD: NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT SVTH: ĐẶNG HOÀNG ANH KHOA MSSV: 16151035 SVTH: TRẦN MINH KIỆT MSSV: 16151039 SKL007333 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO - ∆ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHECK WEIGHER GVHD: Th.S Nguyễn Trần Minh Nguyệt SVTH: Đặng Hoàng Anh Khoa Trần Minh Kiệt Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Niên khóa: 2016 – 2020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - LỜI CAM ĐOAN Tơi tên là: Đặng Hồng Anh Khoa Mã số sinh viên: 16151035 Lớp: 16151CL3 Ngành học: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Tôi xin cam kết báo cáo thực dựa vào kinh nghiệm kết thực tế suốt trình học tập thực đề tài mà có, khơng chép hay giả mạo kết có báo cáo Tơi xin cam đoan tất nội dung báo cáo tơi làm suốt q trình thực đề tài Nếu có vấn đề nội dung báo cáo tơi, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm với lời cam đoan Tp HCM, tháng 08 năm 2020 Người thực đề tài Đặng Hồng Anh Khoa CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Trần Minh Kiệt Mã số sinh viên: 16151039 Lớp: 16151CL2 Ngành học: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Tơi xin cam kết báo cáo thực dựa vào kinh nghiệm kết thực tế suốt trình học tập thực đề tài mà có, khơng chép hay giả mạo kết có báo cáo Tôi xin cam đoan tất nội dung báo cáo tơi làm suốt q trình thực đề tài Nếu có vấn đề nội dung báo cáo tơi, tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan Tp HCM, tháng 08 năm 2020 Người thực đề tài Trần Minh Kiệt CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHI ỆP Họ tên: Đặng Hoàng Anh Khoa Mã số sinh viên: 16151035 Lớp: 16151CL3 Họ tên: Trần Minh Kiệt Mã số sinh viên: 16151039 Lớp: 16151CL2 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Niên Khóa: 2016 – 2020 Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Trần Minh Nguyệt Điện Thoại: Tên đề tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHECK WEIGHER” Mục tiêu giới hạn Mục tiêu: Thi công hệ thống điều khiển giám sát hệ thống cân định lượng dùng PLC Giới hạn: Thi công hệ thống điều khiển giám sát Check Weigher với khối lượng sản phẩm 3Kg Thiết kế điều khiển PID điều khiển ổn định tốc độ động cơ, giám sát hệ thống từ xa thông qua hệ thống Internet mạng cục Ngày giao đề tài 24 – 02 – 2020 Ngày hoàn thành đề tài 27 – 07 – 2020 Trưởng ngành Giáo viên hướng dẫn Th.S Nguyễn Trần Minh Nguyệt Th.S Nguyễn Trần Minh Nguyệt i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪ N Họ tên: Đặng Hoàng Anh Khoa Mã số sinh viên: 16151035 Lớp: 16151CL3 Họ tên: Trần Minh Kiệt Mã số sinh viên: 16151039 Lớp: 16151CL2 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Tên đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Và Giám Sát Check Weigher Họ tên giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Trần Minh Nguyệt Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét chung nội dung thực hiện: Ý kiến kết luận (ghi rõ nội dung cần bổ sung, hiệu chỉnh): Đề nghị cho bảo vệ hay không? Điểm: /10 (Bằng chữ: ) Tp.HCM, ngày tháng Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) ii năm CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BI ỆN Họ tên: Đặng Hoàng Anh Khoa Mã số sinh viên: 16151035 Lớp: 16151CL3 Họ tên: Trần Minh Kiệt Mã số sinh viên: 16151039 Lớp: 16151CL2 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Hóa Tên đề tài: Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Và Giám Sát Check Weigher Họ tên giáo viên phản biện: TS Trần Vi Đô Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét chung nội dung thực hiện: Ý kiến kết luận (ghi rõ nội dung cần bổ sung, hiệu chỉnh): Đề nghị cho bảo vệ hay không? Câu hỏi phản biện (giảng viên không cho sinh viên biết trước) Điểm: /10 (Bằng chữ: ) Tp.HCM, ngày tháng Giáo viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) iii năm LỜI CẢM ƠN Nhóm sinh viên thực đề tài xin chân thành cảm ơn: Quý thầy cô khoa Điện – Điện Tử khoa Đào tạo Chất Lượng Cao Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, tận tình dẫn, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực suốt trình học tập vừa qua Đặc biệt cô Th.S Nguyễn Trần Minh Nguyệt, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tác giả thực hoàn thành đề tài tốt nghiệp Và xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình người thân hỗ trợ tất điều kiện để tác giả hồn thành tốt đề tài tốt nghiệp Tuy cố gắng tìm hiểu, học tập chắn tác giả không tránh khỏi thiếu xót, tác giả mong nhận thông cảm quý thầy cô Tp.HCM, tháng 08 năm 2020 Sinh viên thực Trần Minh Kiệt Đặng Hoàng Anh Khoa iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CNC: Computer Numerical Control CPU: Central Processing Unit EIA: Electronic Industries Alliance FBD: Function Block Diagram HMI: Human-Machine-Interface HP: Horse Power HTML: Hypertext Markup Language HVAC: Heating, Ventilating, and Air Conditioning I/O: Input/Output IC: Integrated Circuit IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor IP: Internet Protocol LAD: Ladder Logic LAN: Local Area Network LED: Light Emitting Diode Mosfet: Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor PD: Proportional Derivative Controller PI: Proportinal and Integral Controller PID: Proportional, Integral, Derivative Controller PLC: Programmable Logic Controller POS: Proof-of-Stake PVC: Polyvinyl Clorua PWM: Pulse Width Modulation RAM: Random Access Memory RDA: Receive Data A RDB: Receive Data B ROM: Read Only Memory v TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Máy cân kiểm tra trọng lượng Check Weigher VMC nhà máy bia Sài Gòn Đồng Xuân, https://images.app.goo.gl/SBHRKo6bhpcApQN96 [2] Công Ty Cổ Phần Chế Tạo Máy Thiên Phú BĂNG TẢI - BĂNG CHUYỀN LÀ GÌ?, [3] Động Cơ Không Đồng Bộ Pha, [4] Loadcell | Bộ chuyển đổi tín hiệu mv/v, [5] Khái niệm, phân loại vai trò cảm biến, [6] Công Ty TNHH Dây Cáp In Minh RS485 gì? Giới thiệu chuẩn giao tiếp RS485, [7] Công Ty TNHH Kỹ Thuật Tự Động Hưng Phát RS485 gì? Ưu điểm giao tiếp modbus RS485 gì?, [8] Web server (máy chủ web) gì? Có loại web server nào?, [9] Nguyễn Thị Phương Hà – Huỳnh Thái Hoàng (2008) Lý thuyết điều khiển tự động NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM [10] Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 NPN 6-36V, [11] Công Ty TNHH Kỹ Thuật PLC Việt Nam RW-ST01A load cell transmitter khuếch đại, [12] Công Ty Kỹ Thuật Tự Động Tiến Phát PLC điều khiển biến tần với chuẩn giao tiếp RS485, 89 Tiếng Anh [13] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (05–2020) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-F FX5 User’s Manual (Hardware)” Describes the details of hardware of the FX5U CPU module, including input/output specifications, wiring, installation, and maintenance Manual number: JY997D55301B, Model: FX5-U-HW-E, Model code: 09R536 [14] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (05–2020) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-F FX5 User’s Manual (Ethernet Communication)” Describes the Ethernet communication function of the CPU module built-in and the Ethernet module Manual number: JY997D56201M, Model: FX5-U-EN-E, Model code: 09R543 [15] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (05–2020) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-F FX5 User’s Manual (Application)” Describes basic knowledge required for program design, functions of the CPU module, devices/labels, and parameters Manual number: JY997D55401B, Model: FX5U-OU-E, Model code: 09R537 [16] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (10–2019) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-F FX5 User’s Manual (Serial Communication)” Describes N: N network, MELSEC Communication protocol, inverter communication, non-protocol communication, and predefined protocol support Manual number: JY997D55901B, Model: FX5-U-SC-E, Model code: 09R540 [17] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (10–2019) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-F FX5 User’s Manual (Instructions, Standard Functions/Function Blocks)” Describes specifications of instructions and functions that can be used in programs Manual number: JY997D55801P, Model: FX5U-MF-E, Model code: 09R539 [18] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (10–2019) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-R/MELSEC iQ-F Web Server Function Guide Book “ Specifications, procedures before operation, and troubleshooting of the [19] Web server function Manual number: SH(NA)-081982ENG-D (1910), Model: RAFCPU-GUIDE-WB-E 90 [20] MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (05–2020) “Programmable Con- troller MELSEC iQ-F FX5 User’s Manual (Analog Control - CPU module built-in, Expansion adapter)” Describes the analog function of the CPU module built-in and the analog adapter Manual number: JY997D60501F, Model: FX5-U-ANALOG-E, Model code: 09R557 [21] SENECA AUTOMATION INTERFACES Strain gauge input module with basic functions, 91 Bảng khối lượng sản phẩm sau thu thập liệu 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 Bảng thông số kỹ thuật truyền thông chuẩn giao tiếp RS-485 biến tần FR – A820 – 00046 PLC FX5U – 32MT/ES Số lượng thiết bị kết nối Chuẩn truyền tin Khoảng cách truyền tối đa Loại giao thức Thủ tục kiểm soát Phương thức giao tiếp Tốc độ truyền Định dạng khung truyền Bảng tham số cấu hình biến tần giao tiếp RS-485 Pr 331 332 333 334 337 341 549 79 340 335 336 Bảng mã lỗi tiêu biểu PLC Mã lỗi 3405H 3C32H 3C00H 3585H 3120H 1134H ... công hệ thống điều khiển giám sát hệ thống cân định lượng dùng PLC Giới hạn: Thi công hệ thống điều khiển giám sát Check Weigher với khối lượng sản phẩm 3Kg Thiết kế điều khiển PID điều khiển. .. Check Weigher  Điều khiển giám sát hệ thống từ xa hệ thống mạng cục  Sử dụng điều khiển PLC biến tân Mitsubishi để điều khiển tốc độ động 1.5 Nội dung nghiên cứu  Sử dụng giải thuật điều khiển. .. GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO - ∆ - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHECK WEIGHER