Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển mơ hình chiết rót, đóng nắp tự động
SVTH: Trà Thắng Lợi GVHD: ThS. Võ Khánh Thoại Trang 38
Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH
4.1. Quy trình cơng nghệ
4.1.1. u cầu chính của hệ thống
Nguồn nước tinh khiết : Có chất lượng nước đạt chuẩn nước uống tinh khiết TCVN 6096:2004.
Áp suất nước trong hệ thống: Hệ thống được thiết kế với áp suất trung bình khơng q 10kgf/cm2.
Điện áp sử dụng:1 pha 220V, 50Hz
Dòng tải: Tùy theo công suất bơm sử dụng và các thiết bị ngoại vi khác, thông thường không nhỏ hơn 3A.
Khung sườn thiết bị: Được thiết kế bằng nhôm không gỉ, chịu được lực rung lớn. Ống dẫn nước : Chất liệu nhựa PE
Ống nén khí: PU
4.1.2. Các chức năng chính của hệ thống
Hệ thống kết hợp 3 chu trình : Vận chuyển chai, chiết rót và đóng nắp thành phẩm. Mạch điều khiển trung tâm PLC của Siemens: điều khiển xuyên suốt hệ thống vận chuyển chai, chiết rót, đóng nắp. Bảng mạch hiển thị trạng thái hoạt động của hệ thống trên các đèn led. Khi có sự cố xảy ra, trạng thái đèn báo lỗi được bật đồng thời hệ thống ngắt điện hoàn toàn tự động.
Khung sườn : Được làm bằng nhôm không gỉ.
Động cơ xoay vịng bằng cơng nghệ Đức: Các chai PET được vận chuyển tự động trên băng chuyền xoay vòng liên tục vào hệ thống chiết rót, xúc rửa.
Ống dẫn nước: Bằng nhựa PE, chất liệu an tồn, khơng độc hại có thể sử dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm nên rất an tồn với người sử dụng. Ống nhựa PE có độ bền cao, chịu được áp lực lớn, chịu được sự khắc nghiệt của thời tiết.
Hệ thống gồm bao gồm hai chế độ hoạt động: Auto và Manual.
4.1.3. Nguyên lý hoạt động
Vỏ chai PET đã qua kiểm nghiệm được đặt trên băng chuyền đi vào hệ thống chiết rót. Sau khi cảm biến hồng ngoại phát hiện chai, hệ thống khởi động bơm nước để rót nước vào chai PET (Lưu ý : thể tích nước có thể điều chỉnh được).
Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển mơ hình chiết rót, đóng nắp tự động
SVTH: Trà Thắng Lợi GVHD: ThS. Võ Khánh Thoại Trang 39
Khi chai đã được rót theo thơng số cài đặt trước, sẽ được chuyển sang vị trí cấp nắp. Nắp chai được lấp đầy trong ống chứa và được xy lanh đẩy đưa vào ngay đầu chai PET.
Xylanh nâng hạ đưa động cơ xoay siết chặt nắp.
Sau đó chai PET được chuyển trên băng tải đi ra ngoài.
Do giới hạn đề tài là mơ phỏng trên máy tính nên em sẽ nghiên cứu những thiết bị phần điện tự động là chính, mơ hình mơ phỏng sẽ có một số điểm khác so với hệ thống thực để thuận thiện cho việc mô phỏng.Cụ thể là dây chuyền mơ phỏng sẽ có các khâu chính là:
- Chiếc nước vào chai. - Lấy nắp chai.
- Đóng nắp chai.
- Đưa chai thành phẩm sang dây chuyền thực hiện công đoạn tiếp theo( dán nhãn, đóng thùng).
4.2. Sơ đồ cấu trúc
Hình 4. 1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống
4.3. Sơ đồ nối dây PLC
4.3.1. Sơ đồ nối dây PLC
Động cơ mâm xoay Bơm Động cơ băng chuyền 1 Xylanh đẩy nắp chai Xy Lanh nâng hạ Nguồn Switch Đèn báo BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC Nút nhấn Động cơ băng chuyền 2 Cảm biến Động cơ vặn nắp
Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển mơ hình chiết rót, đóng nắp tự động
Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển mơ hình chiết rót, đóng nắp tự động
SVTH: Trà Thắng Lợi GVHD: ThS. Võ Khánh Thoại Trang 41
Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển mơ hình chiết rót, đóng nắp tự động
SVTH: Trà Thắng Lợi GVHD: ThS. Võ Khánh Thoại Trang 42
4.4. Bảng phân công đầu vào ra
4.4.1. Đầu vào input
Bảng 4. 1 Đầu vào Input
STT Tên biến Địa chỉ Ghi chú
1 I_MODE I0.0 Switch chế độ 1 auto, 0 manu
2 I_START I0.1 Nút nhấn chạy hệ thống
3 I_STOP I0.2 Nút nhấn dừng hệ thống
4 I_CB_MUC_NUOC I0.3 Cảm biến phát hiện mực nước tháp 5 I_CB_CHAI_VAO I0.4 Cảm biến phát hiện chai vào
6 I_CB_VI_TRI I0.6 Cảm biến vị trí dừng mâm
4.4.2. Đầu ra output
Bảng 4. 2 Đầu ra Output
STT Tên biến Địa chỉ Ghi chú
1 Q_ĐÈN_START Q0.0 Đèn báo hệ thống chạy
2 Q_ĐÈN_STOP Q0.1 Đèn báo hệ thống dừng
3 Q_ĐÈN_LỖI Q0.2 Đèn báo hệ thống lỗi
4 Q_BT1 Q0.3 Đầu ra động cơ băng tải vào
5 Q_BƠM Q0.4 Đầu ra động cơ bơm
6 Q_ĐC_XOAY_MÂM Q0.5 Đầu ra động cơ quay trục
7 Q_ĐC_XOAY_NẮP Q0.6 Đầu ra động cơ đóng nắp
8 Q_XYLANH_NÂNG_HẠ Q0.7 Đầu ra xy lanh đóng nắp 9 Q_XYLANH_ĐẨY_NẮP Q1.0 Đầu ra xy lanh đẩy nắp
10 Q_BT2 Q1.1 Đầu ra độg cơ băng tải 2
Ứng dụng PLC S7 - 1200 điều khiển mơ hình chiết rót, đóng nắp tự động
SVTH: Trà Thắng Lợi GVHD: ThS. Võ Khánh Thoại Trang 43