GT SoftGOT2000 là phần mềm HMI cho phép vận hành các chức năng GOT2000 trên một máy tính bảng hoặc máy tính cá nhân.
. Độ phân giải: 640 đến 1920 × 480 đến 1200 Màu hiển thị: 65536 màu
✽ GT SoftGOT2000 Phiên bản 1 được kèm theo GT Works3. Một khóa bản quyền riêng biệt phải được lắp trong quá trình sử dụng.
Xử lý tốc độ cao . Dễ dàng vận hành màn hình ngay cả trong quá trình xử lý tải cao, như ghi lại dữ liệu, tập lệnh, báo động hoặc chuyển dữ liệu thiết bị.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 3.1. Tổng quan mô hình thực tế
Mô hình bao gồm 2 phần: phần cơ khí và phần điện
10 9 11 24 18 17 20 15 19 16 22 13 14 12 7 21 23 2 1 3 4 5 6 8 25
Chú thích: (1): Bộ nguồn Q61P-A1 (2): Q03UDVCPU (3): CC Link QJ61BT11N (4): Module ngõ vào QX40 (5): Module ngõ ra QY40P (6): Biến tần mitsubishi FR-E700 (7): Nút nhấn dừng khẩn cấp (8): Nguồn tổ ong
(9): Thiết bị đóng cắt (10): Relay trung gian (11): Thanh Domino
(12): Máng và Thùng chứa sản phẩm 1 (13): Máng và Thùng chứa sản phẩm 2 (14): Máng và Thùng chứa sản phẩm 3 (15): Nơi đặt sản phẩm chưa phân loại lên
(16): Sản phẩm đã được quét mã vạch nằm trên băng tải (17): Máy quét mã vạch (18): Cảm biến đếm (19): Pittong 1 (20): Pittong 2 (21): Pittong 3 (22): Động cơ 3 pha AC (23): Van điện từ (24): Cảm biến dừng (25): Băng tải 3.2. Mục tiêu đề tài
Giao tiếp được các thiết bị với nhau qua mạng truyền thông Đọc được và phân loại được sản phẩm bằng Barcode
Điều khiển và giám sát được mô hình thông qua SoftGOT
3.3. Sơ đồ kết kết nối phần cứng:
Kết nối Input , Output của PLC trên mô hình
Rơ Le 1 X20 X21 X22 X23 X24 Rơ Le 2 Cảm Biến Dừng Cảm Biến Đếm QX40 24V 0V X25 X26 COM/TB17 ON OFF UP DOWN STOP
Hình 3. 2 Sơ đồ kết nối ngõ vào QX40
Rơ Le 5 Rơ Le 3 24vDC/TB17 Y30 Y31 Y32 Y33 ... Rơ Le 4 Van 2 Van 1 QY40P 24V 0V Van 3 Rơ Le 6 COM Đèn Báo Start
5/2 valve 5/2 valve 5/2 valve Double - acting Double - acting Double - acting VAN 1 VAN 2 VAN 3 Pittong 1 Pittong 3 Pittong 2
Hình 3. 5 Sơ đồ nối dây giữa nguồn PLC , biến tần và động cơ 3 pha COMPUTER USB 1 USB 2 Barcode Reader Q03UDVCPU Hình 3. 6 Mô tả quy trình đọc mã vạch về và xử lý
3.4. Cài đặt điều khiển cho biến tần FR E700
3.3.1. Thiết lập hoạt động JOG (chạy JOG)
-Bước 1: Nhấn PU / EXT để chọn chế độ vận hành PU Jog. -Bước 2: Nhấn RUN
Trong khi RUN được nhấn, động cơ quay.
-Bước 3: Nhấn MODE để chọn chế độ cài đặt tham số. Xoay núm cho đến khi Pr. 15 Tần số chạy bộ xuất hiện. - Bước 4: Nhấn SET để hiển thị giá trị hiện được đặt. (5Hz)
Xoay núm để đặt giá trị thành "1000". (10Hz)
- Bước 5: Nhấn SET để thiết lập . Động cơ sẽ quay với tần số 10Hz.
3.3.2. Thiết lập tần số và chạy bằng Run, Stop
– Bước 1: Đầu tiên chung ta cấp điện để bắt đầu cho biến tần họa động
– Bước 2:Chúng ta nhấn mode -> Pr 79 -> Set -> Quay núm điều chỉnh cho đến “ 79 – 1”. Nhấn SET để xác nhận cài đặt
– Bước 3: Nhấn Mode để trở về màn hình hiển thị “00”, nhấn run động cơ chạy với tần số được điều chỉnh bằng núm xoay
– Bước 4: Dể ngưng hoạt động, nhấn STOP
3.3.3. Thiết lập tần số 3 cấp tốc độ và chạy bằng mạch điều khiển
– Bước 1: Đặt chế độ hoạt động bằng cách: + Nhấn MODE ->“ Pr 79 – – ”
+ Quay núm điều chỉnh cho đến “ 79 – 2”. + Nhấn SET để xác nhận cài đặt
_Bước 2 : Cài đặt Pr 4 , Pr 5 ,Pr 6 tương ứng với các tần số RH, RM, RL
–Bước 3: Chọn cấp độ chạy bằng cách đấu nối RH, RM, RL vào SD để chạy bằng cấp độ mong muốn.
Những thông số quan trọng cần phải cài đặt cho biến tần FR E700
Pr 80: Công suất động cơ
Pr 82: Dòng điện không tải : =50%
Pr 9: Dòng điện định mức ( xem trên động cơ ) Pr 83: Điện áp định mức
P 84: Tần số động cơ
P7 – P8: Thời gian tang giảm tốc
Pr 1: Tần số ngõ ra tối đa của biến tần Pr 2: Tần số tối thiểu của biến tần Pr 3: Tần số TB ngõ ra của biến tần Pr 72: Độ ồn của động cơ
Pr 150: Thông số bảo vệ động cơ (120%)
3.5. Cài đặt mạng truyền thông cc Link
3.5.1.Sơ đồ nối dây
DA DB DG DA DB SLD NC NC DG SLD Resistor 110Ω QJ61BT11N FR E700
Hình 3. 9 Sơ đồ nối dây giữa FR E700 và QJ61BT11N
3.5.2.Truyền dữ liệu giữa RX, RY, RWr, và RWw
a. Tự động truyền dữ liệu bằng thông số thiết lập sử dụng công cụ lập trình
Thiết lập một thiết bị làm mới sử dụng thông số mạng có thể tự động truyền dữ liệu giữa RX, RY, RWr, và RWw trong mô đun chính/ cục bộ và một thiết bị trong mô đun CPU
Hình 3. 11 Networrk Parameter (nguồn internet)
Phương pháp thiết lập Parameter
B1. Mở cửa sổ "Network Parameter" từ một công cụ lập trình.
Vào cửa sổ dự án => [Parameter] => [Network Parameter] => [CC-Link]
B2. Đánh dấu vào hộp chọn "Set the station information in the CC-Link configuration window" ở trên cùng của cửa sổ. (chỉ đối với GX Works2)
B3. Nhập các thiết lập vào cửa sổ "Network Parameter". B4. Nhấn chuột vào nút END
Hình 3. 12 Networrk Parameter cc link (nguồn internet)
B6. Để các thiết lập có hiệu lực, cài lại mô đun CPU hoặc khởi động lại hệ thống. Khi quá trình trên hoàn tất, liên kết dữ liệu sẽ tự khởi động tại mô đun chính/cục bộ.
3.6. Máy quét mã vạch Dataman 8050 series
Đầu đọc sau đó nhấp nháy màu xanh lục / xanh lam cho đến khi nó được ghép nối với trạm gốc (hoặc cho đến hết thời gian chờ 20 giây).
Dòng sản phẩm Dataman 8050 Series có thể dùng để đọc mã vạch 1D và 2D trong ngành sản xuất phụ tùng và lắp ráp xe hơi, ngành sản xuất thiết bị điện tử, kiểm tra chất lượng đầu vào, vận chuyển, xe hơi, hàng không vũ trụ, đóng gói và tự động hoá nhà máy.
1D: đọc mã vach 1D với tốc độ cao, kể cả đọc mã vạch trên các dây chuyền sản xuất thức uống và thực phẩm.
2D: đọc mã vạch được in trực tiếp lên trên gần như mọi bề mặt (thủy tinh, kim loại, gốm sứ, nhựa)
2D: Đọc mã vạch 2D trên sản phẩm di chuyển hoặc đứng yên trên dây chuyền
Kiểu mã vạch đọc được
1D: UPC/EAN/JAN, Codabar, Interleaved 2 of 5, mã 39, mã 128, mã 93, POSTNET, PLANET Code, Australia 4-State, Japan 4-State, UPU 4-State, mã Pharma, GS1 DataBar
2D: ma trận dữ liệu, mã QR và mã MicroQR, mã Aztec
- Sau khi đọc mã vạch sẽ đưa vào vùng nhớ của Soft GOT 2000 và được lưu vào vùng nhớ PLC ở dạng số nhị phân 16 bit
Hình 3. 14 Thiết lập barcode trên phần mềm Designer 3
Mục ‘ Read Data Direct Input to Object ’ ta chọn Yes vì muốn Barcode sẽ được lưu vào vùng nhớ trong GT SoftGOT để đưa vào PLC
3.7. Giải Thuật Điều Khiển
Cài đặt tốc độ băng tải
Barcode Reader đọc mã vạch
PLC kiểm tra mẫu để xuất tín hiệu đẩy các Pittong 1,2,3
Đ Đ S S Nhấn CHẠY trên HMI Kết thúc Nhấn DỪNG Bắt Đầu Đ S S Đ
Hình 3. 16 Giải thật điều khiển
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ NHỮNG HẠN CHẾ 4.1. Kết quả đạt được
Xây dựng được mô hình cơ khí mô tả hoạt động của hệ thống phân loại sản phẩm tự động.
Điều khiển được biến tần trong mạng cc Link ứng với 3 cấp tốc độ 5Hz, 10 Hz và 15 Hz tương ứng với 3 cấp tốc độ của băng tải 6 cm/s, 14 cm/s và 21 cm/s. Ứng dụng được công nghệ quét mã vạch trong công nghiệp.
Phân loại được 3 sản phẩm có mã vạch khác nhau.
Thiết kế giao diện HMI giám sát thân thiện, dễ sử dụng. Xây dựng thuật toán và lập trình cho hệ thống chạy ổn định.
Có nhiều tốc độ vận hành cho hệ thống là tốc độ băng tải 6cm/s, 14 cm/s và 21cm/s.
Thiết lập được giải thuật: xác định đúng mã vạch.
4.2. Hình ảnh mô hình khi đã hoàn thiện
Hình 4. 2 Tổng quan phần cơ khí
Hình 4. 4 Các đầu cos dây điện được nối vào thanh domino và thiết bị nối dây
Hình 4. 5 Tổng quan toàn bộ mô hình thực tế đã hoàn thiện
4.3 . Các hạn chế của đề tài
- Băng tải không chạy được tốc độ nhanh hơn 21cm/s vì mô hình sử dụng pittong để đẩy sản phẩm và dùng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ
- Pittong không thể đẩy 2 vật nằm quá gần nhau quá 3cm, vì khi đó cảm biến nhận biết thành 1 vật.
_ Không phân loại được nếu trường hợp đầu đọc không đọc được mã vạch. Khi rơi vào trường hợp này thì sản phẩm sẽ chạy đến cuối băng tải và rớt xuống sàn.
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 5.1. Kết luận
Sau thời gian nghiên cứu, thiết kế và lập trình điều khiển giám sát cho mô hình, nhóm chúng em đã thu về những kết quả nhất định.
“Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Dùng Đọc Mã Vạch Và Điều Khiển Biến Tần Trong Mạng CC Link” có những ưu và nhược điểm như sau:
Ưu điểm
- Phân được ba loại sản phẩm có dán 3 mã vạch khác nhau
- Điều khiển được ba tốc độ băng tải là 6cm/s, 14 cm/s và 21 cm/s - Mô hình chạy được lâu dài trong công nghiệp tự động hóa - Dễ bảo trì và sửa chửa
Nhược điểm
- Băng tải không chạy được tốc độ nhanh hơn 21cm/s vì mô hình sử dụng pittong để đẩy sản phẩm và dùng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ
- Pittong không thể đẩy 2 vật nằm quá gần nhau quá 3cm, vì khi đó cảm biến nhận biết thành 1 vật.
_ Không phân loại được nếu trường hợp đầu đọc không đọc được mã vạch. Khi rơi vào trường hợp này thì sản phẩm sẽ chạy đến cuối băng tải và rớt xuống sàn.
5.2. Đánh giá và nhận xét
5.2.1. Về kết cấu cơ khí
- Sau khi hoàn thành mô hình tay máy thì nhóm đã rút ra một số nhận xét về phần kết cấu cơ khi như sau:
Các chi tiết lắp ráp đúng theo yêu cầu, qui trình hoạt động đúng để hệ thống hoạt động đúng yêu cầu.
Vị trí nối giữa mô hình và thùng điện chắc chắn và tách rời được nên thuận tiện khi vận chuyển.
5.2.2. Về phần đi dây
Thi công đường dây chắc chắn, an toàn, thẩm mĩ, có ký hiệu chỉ dẫn đầy đủ giúp người vận hành dễ dàng tìm hiểu, sửa chữa.
5.3. Hướng phát triển đề tài
- Sử dụng động cơ servo để phân loại sản phẩm
- Sử dụng động cơ servo chạy băng tải để đồng bộ với động cơ phân loại
Để khi thay đổi tốc độ động cơ một cách bất kỳ thì mô hình đáp ứng được và hệ thống đáp ứng được khi băng tải chạy với tốc độ cao hơn 21cm/s
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
[1] Hướng Dẫn Sử Dụng Biến Tần FR E700 ( Căn Bản ). (2016). Retrieved from https://www.mitsubishielectric.com/fa/vn_vi/download/manual/pdf/drv/inv002.pdf
[2] Bộ Điều Khiển Chuyển Động Dòng Q. (2014). Retrieved from
https://www.mitsubishielectric.com/fa/vn_vi/download/manual/pdf/cnt/ssc004.pdf
TIẾNG ANH
[1] Controllers, M. P. (2016). Retrieved from Training Manual: https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/school_text/sh081376eng/s h081376enga.pdf
[2] Corporation, C. (2017). DataMan 8050 Reference Manual. Retrieved from http://www.systemywizyjne.eu/wp-
content/uploads/2017/07/DM8050_Reference_Manual.pdf
[3] Electric, m. (2014). Retrieved from mitsubishi electric corporation: https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/school_text/sh081376eMits ubishi. (2018, April).
[4] GT Designer 3 Version 1 Screen Design Manual. Retrieved fromMitsubishielectriccorporation:
https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/got/sh080867eng/sh080867 engae.pdf
[5] Mitsubishi Electric Corporation. (2018). FR – E700 instruction manual (basic). Tokyo: mitsubishi electronic.