- Chế độ vận hành tự động: Nhấn khởi động, đặt khay vào, cảm biến 1 nhận tín hiệu
và đếm thời gian (Thời gian do người vận hành cài đặt để đảm bảo an toàn khi lắp đặt khay). Khi đủ thời gian quy định, cơ cấu vít me sẽ đầy khay ra, khi khay chạm cảm biến
67
2 thì xylanh sẽ đẩy xuống chặn để quét mứt chanh dây. Sau đó khay tiếp tục đi tới và chạm cảm biến 3, khi đó tín hiệu từ cảm biến 3 sẽ kích cho cơ cấu vít me và xylanh trở về vị trí ban đầu. Bơm sẽ được kích hoạt bằng nút cơng tắc để đảm bảo lưu lượng bơm liên tục.
- Lưu đồ thuật toán của chương trình điều khiển bằng tay:
68
- Chế độ vận hành bằng tay: Nhấn khởi động, đặt khay vào sau đó nhấn nút “Tiến”.
Cơ cấu vít me sẽ đẩy khay ra, nhấn nút “Chặn” xylanh sẽ chặn xuống để quét mứt chanh dây, nhấn nút “Lùi” cơ cấu vít me sẽ lùi về để chờ khay tiếp theo, nhấn nút “Dừng” cơ cấu vít me sẽ dừng. Bơm sẽ được kích hoạt bằng nút cơng tắc để đảm bảo lưu lượng bơm liên tục.
4.4.4. Sơ đồ đấu dây
Hình 4.32: Sơ đồ đấu dây mạch điện
69
70
Chương 5: THI CÔNG
5.1. Chế tạo khung máy Yêu cầu kĩ thuật: Yêu cầu kĩ thuật:
- Khung máy phải đủ độ cứng, vững đảm bảo cho máy làm việc ổn định. - Khi lắp các chi tiết vào khung thì khơng bị vướng.
Các nguyên công chế tạo:
- Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi: Chuẩn bị 2 cây inox 304 40 x 40 x 1.5 và 1 thép tấm 50 x 5.
- Ngun cơng 2: Cắt phơi theo kích thước bản vẽ đã thiết kế. - Nguyên công 3: Gá, hàn các phôi đã chuẩn bị.
- Nguyên công 4: Khoan, taro các lỗ để lắp bu lông các chi tiết khác. - Nguyên công 5: Dùng máy tẩy, tẩy trắng mối hàn.
5.2. Chế tạo phễu cấp liệu Yêu cấu kĩ thuật: Yêu cấu kĩ thuật:
Phễu chứa phải đại góc nghiêng phù hợp để vật liệu có thể tự chảy. Đảm bảo đủ thể tích cho 1 lần cung cấp.
Các nguyên công chế tạo:
- Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi: chuẩn bị 1 tấm inox 304 dày 1,2 mm.
- Nguyên công 2: Cắt tấm inox thành các biên dạng khai triển của phễu theo kích thước bản vẽ.
- Ngun cơng 3: Chấn các nếp gắp của miệng phễu. - Nguyên công 4: Gá, hàn các tấm inox lại với nhau. - Nguyên công 5: Khoan lỗ để lắp phễu lên khung. - Nguyên công 6: Dùng máy tẩy, tẩy trắng mối hàn.
71
Hình 5.1: Phễu chứa sau khi chế tạo 5.3. Chế tạo ống rót 5.3. Chế tạo ống rót
u cầu kĩ thuật:
Khơng bị nghẹt đường ống trong q trình rót. Ống rót khơng bị rị rỉ.
Các ống phải rót đều nhau. Các ngun cơng:
- Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi: Ống vi sinh DN 25, Ống vi sinh DN 6, Khớp nối nhanh DN25, co vng có đường kính 27 mm.
- Ngun cơng 2: Cắt ống theo kích thước bản vẽ.
- Nguyên công 3: Gá, hàn các ống vi sinh DN 6, ống vi sinh DN25, co vuông và khớp nối nhanh lại với nhau
- Nguyên công 4: Dùng máy tẩy, tẩy trắng mối hàn.
72 5.4. Chế tạo ống dẫn
Yêu cầu kĩ thuật:
Ống dẫn khơng bị rị rỉ. Các nguyên công chế tạo:
- Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi: Ống vi sinh DN 25, khớp nối nha DN 25, co vng có đường kính 27 mm.
- Ngun cơng 2: Cắt ống theo kích thước bản vẻ. - Nguyên công 3: Hàn các ống lại với nhau.
- Nguyên công 4: Dùng máy tẩy để làm trắng mối hàn.
Hình 5.3: Ống dẫn mứt từ bơm đến ống rót 5.5. Chế tạo phễu hứng 5.5. Chế tạo phễu hứng
Yêu cầu kĩ thuật:
Đảm bảo các mối hàn được hàn kín.
Đảm bảo mứt chanh dây có thể tự chảy về phễu chứa. Các nguyên công chế tạo.
- Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi: 1 tấm inox 304 dày 1,2 mm - Nguyên công 2: Cắt tấm inox thành các biên dạng như bản vẽ. - Nguyên công 3: Gá, hàn các tấm inox đã cắt lại với nhau.
73
- Nguyên công 4: Dùng máy tẩy, tẩy trắng mối hàn.
Hình 5.4: Phễu hứng sau khi chế tạo
5.6. Tiến hành thiết kế lắp đặt và đấu nối tủ điện
Hình 5.5: Thi cơng lắp ráp tủ điện
74 Yêu cầu:
- Thiết kế mạch điện phải đảm bảo tính năng hoạt động và tính an tồn cao, vận hành dễ dàng.
- Đảm bảo cung cấp điện đủ để các thiết bị trong máy hoạt động một cách tốt nhất. - Tính tốn cơng suất tất cả các tải để lựa chọn tiết diện dây phù hợp.
Những khó khăn trong q trình đấu nối tủ điện:
- Bố trí các thiết bị trên một bảng nhỏ nên khi gắn các thiết bị vô bảng mới đấu dây
dẫn đến việc có nhiều chỗ kẹt khó đưa dây vào.
- Đấu dây nhiều nên việc nhét dây vào mang cá khó.
- Do có hai tủ điện đặt xa nhau và dây điện nhiều nên việc kiểm tra lại đường dây
sau khi đấu xong gặp chút khó khăn.
5.7. Thiết kế giao diện cho HMI và viết chương trình điều khiển PLC 5.7.1. Địa chỉ các chân I/0 5.7.1. Địa chỉ các chân I/0
75
Chân Kiểu Thiết bị kết nối X0 Input Cảm biến 1 X1 Input Cảm biến 2 X2 Input Cảm biến 3
Y0 Output Relay kiếng điều khiển biến tần và cơ cấu vít me đi ra
Y1 Output Relay kiếng điều khiển cuộn coil của van selenoid 5/2 (điều khiển xylanh chặn)
Y2 Output Relay kiếng điều khiển biến tần và cơ cấu vít me lùi về Y4 Output Relay kiếng điểu khiểu chức năng bơm
Bảng 5.1: Địa chỉ các chân I/0
5.7.2. Viết chương trình PLC Delta trên phần mềm WPLSoft
5.7.2.1. Phần mềm sử dụng:
Hình 5.8: Logo phần mềm WPLSoft 2.33
- Phần mềm lập trình PLC Delta WPLSoft được hãng Delta Electronics viết và dùng để tạo ra chương trình cho PLC Delta hoạt động, khơng giống như các Hãng PLC khác, PLC Delta có phần mềm bản quyền được cung cấp miễn phí, tạo lợi ích kinh tế cho người dùng và cho các khách hàng điều kiện kinh tế chưa tốt dễ dàng tiếp cận được.
76
- Các biểu tượng và chức năng chính hay sử dụng của phần mềm:
Hình 5.9: Các biểu tượng và chức năng chính hay sử dụng
- Các bước để khởi tạo và lập trình trên phần mềm WPLSoft:
Bước 1: Cài đặt dịng PLC hoạt động và cổng truyền thơng COM cho phần mềm. Ở đây ta sử dụng PLC Delta DVP 14SS211T nên ta chọn SS2 và sử dụng cổng truyền thông RS232.
77 Bước 2: Khởi tạo tên cho các biến:
- Khởi tạo địa chỉ ngõ vào, ra và gán tên cho các địa chỉ
- Khởi tạo địa chỉ và tên cho ngõ vào PLC. X0, X1, X2 lần lượt là chân ngõ vào của
PLC được nối cảm biến 1, cảm biến 2, cảm biến 3.
Hình 5.11: Khởi tạo địa chỉ và gán tên cho địa chỉ ngõ vào PLC
- Khởi tạo địa chỉ và tên cho ngõ ra PLC. Y0, Y1, Y2 lần lượt là chân ngõ ra của
PLC được kết nối với các relay kiếng và van selenoid, biến tần để điểu khiển trạng thái của tiến lùi của xylanh, và cơ cấu vít me. Y4 được kết nối với relay kiếng điều khiển biến tần và motor bơm.
78
- Khởi tạo địa chỉ và tên cho biến M. Địa chỉ M được sử dụng để gán cho các nút
nhấn, công tắc được thiết lập trên HMI và được sử dụng làm biến trung gian để viết chương trình PLC.
Hình 5.13: Khởi tạo địa chỉ và gán tên cho địa chỉ ngõ ra PLC Bước 3: Viết chương trình PLC trên phần mềm: Bước 3: Viết chương trình PLC trên phần mềm:
79
Chương trình chính:
- Thiết lập 2 nút khởi động để điều khiển ở 2 chế độ: chế độ tự động (START
AUTO), chế độ chạy tay (START TAY). M0, M1 là địa chỉ gán cho nút nhấn khởi động auto và tay bên HMI. M6 và M7 là địa chỉ gán cho đèn báo khởi động được thiết kế bên HMI.
Hình 5.15: Viết chương trình cho thiết lập 2 nút khởi động
- Thiết lập chương trình điều khiển chế độ tự động: Sử dụng tín hiệu của cảm biến
1 và cảm biến 3 để tiền hành điều khiển cơ cấu vít me đi ra hoặc lùi về, và cảm biến 2 điều khiển quá trình chặn của xylanh. M8, M9, M10 là các biến trung gian. D50 là địa chỉ gán cho ô cài đặt thời gian an tồn trên HMI.
80
Hình 5.17: Viết chương trình phần điều khiển tự động, tiến và chặn
- Thiết lập chương trình điều khiển chế độ tay: Sử dụng các nút “TIẾN”, “LÙI”,
“CHẶN”, “DỪNG” để điều khiển cơ cấu vít me đi ra hoặc lùi về hoặc dừng lại và xylanh chặn xuống. Các biến M2, M3, M4, M14 là địa để gán cho các nút nhấn được thiết lập trên HMI. M11, M12, M13 là các biến trung gian.
Hình 5.18: Viết chương trình phần điều khiển bằng tay
- Thiết lập chương trình điều khiển động cơ bơm. M5 là địa chỉ gán cho nút nhấn
81
Hình 5.19: Viết chương trình điều khiển motor bơm
- Thiết lập chương trình ngõ ra điều khiển trạng thái của xylanh và cơ cấu vít me.
các biến trung gian M được kết nối với ngõ ra Y0 (Kết nối với relay kiếng và biến tần điều khiển cơ cấu vít me đi ra), Y1 (Kết nối với van seneliod điều khiển xylanh B chặn xuống), Y2 (Kết nối với relay kiếng và biến tần điều khiển cơ cấu vít me lùi về).
Hình 5.20: Viết chương trình ngõ ra PLC Bước 4: Mơ phỏng chương trình, kiểm tra và sữa lỗi chương trình. Bước 4: Mơ phỏng chương trình, kiểm tra và sữa lỗi chương trình.
82
Hình 5.21: Mơ phỏng chương trình, kiểm tra và sữa lỗi chương trình 5.7.3. Thiết kế giao diện cho màn hình HMI Delta trên phần mềm DOPSoft 5.7.3. Thiết kế giao diện cho màn hình HMI Delta trên phần mềm DOPSoft
- Thiết kế giao diện HMI ở 2 chế độ: Chế độ vận hành tự động (Screen_1) và chế độ vận hành bằng tay (Screen_2).
- Thiết kế cấu hình HMI bao gồm: Đèn báo các cảm biến, khung hiển thị chế độ vận hành, đèn báo xylanh và cơ cấu vít me, đèn báo bơm, các nút lệnh tiến, lùi, bơm, chặn, khởi động, khung cài đặt thời gian. Khung khiển thị thời gian chạy, nút lệnh chuyển đổi chế độ.
5.7.3.1. Phần mềm thiết kế giao diện HMI Delta DOPSoft
83
- Phần mềm DOPSoft sử dụng để thiết kế HMI Delta, nó hỗ trợ thiết kế các loại màn hình thuộc các dịng: DOP-B, HMC, DOP-W, DOP-H Series.
- Các bước thiết kế giao diện HMI trên DOPSoft.
Bước 1: Cài đặt dòng HMI sử dụng. Ở đây ta sử dụng dịng màn hình HMI Delta DOP 107BV nên chọn 107BV.
Hình 5.23: Cài đặt dòng HMI sử dụng
Bước 2: Thiết lập cổng giao tiếp RS – 232 để kết nối với PLC Delta DVP 14SS211T.
84 Bước 3: Tạo các khối lệnh.
85
Hình 5.25: Tạo các khối lệnh
Bước 4: Gán tên cho các nút.
Địa chỉ các biến gán cho nút nhấn, công tắc, đèn báo… trên HMI Địa chỉ Tên nút nhấn, công tắc trên HMI
M0 Nút nhấn “KHỞI ĐỘNG” bên tự động
M1 Nút nhấn “KHỞI ĐỘNG” bên điều khiển bằng tay M2 Nút nhấn “TIẾN”
M3 Nút nhấn “LÙI” M4 Công tắc “CHẶN” M5 Công tắc “BƠM”
M6 Đèn báo khởi động chương trình vận hành tự động M7 Đèn báo khởi động chương trình vận hành bằng tay X0 Đèn báo cảm biến 1
86
X1 Đèn báo cảm biến 2 X2 Đèn báo cảm biến 3
Y0 Đèn báo Cơ cấu vít me đi ra Y1 Đèn báo Xi lanh chặn
Y2 Đèn báo Cơ cấu vít me lùi về Y4 Đèn báo bơm
T0 Khối hiển thị thời gian chạy (Numeric Display)
D50 Khối cài đặt thời gian canh chỉnh khay (Numeric Entry)
Bảng 5.2: Địa chỉ các biến gán cho nút nhấn, công tắc, đèn báo… trên HMI
Thiết lập tên và gán địa chỉ cho các khối nút, đèn báo, khung cài đặt thời gian và hiển thị thời gian trên HMI.
- Tạo nút “BƠM”, thiết lập nút ở chế độ là công tắc và gán địa chỉ M5 cho nút trên khung Write Address.
Hình 5.26: Tạo nút nhấn “BƠM” và gán địa chỉ M5 cho nút
- Tạo nút “KHỞI ĐỘNG” ở Screen 1 (Nút khởi động ở chế độ tự động), thiết lập nút ở chế độ là nút nhấn và gán địa chỉ M0 cho nút trên khung Write Address.
87
- Tạo khối nhập thời gian Numeric Entry để cài đặt thời gian an toàn (Khoảng thời
gian cần thiết để người vận hành canh chỉnh khay). Gán địa chỉ D50 cho khối Numeric Entry ở khung Write Address (Khi thời gian của khối timer T0 bên PLC chạy tới khoảng thời gian cài đặt ở D50) thì sẽ đóng tiếp điểm lại và PLC sẽ điều khiển cho cơ cấu vít me đẩy khay ra.
Hình 5.28: Tạo khối nhập Numeric Entry gán địa chỉ D50 cho khối
88
- Thiết lập thông số thời gian tối thiểu và thời gian tối đa có thể nhập cho khối Numeric Entry (Thời gian canh chỉnh khay tối thiểu là 5s và tối đa là 1h49’).
Hình 5.29: Thiết lập thơng số thời gian tối thiểu và tối đa cho khối Numeric Entry
- Thiết lập khối hiển thị thông số thời gian chạy Numeric Display (Hiển thị thời gian chạy của khối Timer T0 bên PLC). Gán địa chỉ T0 cho khối ở khung Read Address để đọc giá trị của timer T0.
89
- Thiết lập đèn báo cảm biến 1 (Đèn sẽ sáng lên khi khay được đặt vào và chạm cảm biến hồng ngoại thứ 1). Gán địa chỉ X0 cho đèn ở khung Read Address.
Hình 5.31: Thiết lập đèn báo cảm biến 1
- Thiết lập đèn báo cảm biến 2 (Đèn sẽ sáng lên khi xylanh A đẩy khay chạm cảm biến hồng ngoại thứ 2). Gán địa chỉ X1 cho đèn ở khung Read Address.
90
- Thiết lập đèn báo cảm biến 3 (Đèn sẽ sáng lên khi vít me đẩy khay chạm cảm biến hồng ngoại thứ 3). Gán địa chỉ X2 cho đèn ở khung Read Address.
Hình 5.33: Thiết lập đèn báo cảm biến 2
- Thiết lập đèn báo bơm mứt chanh dây (Đèn sẽ sáng lên khi biến tần điều khiển motor bơm hoạt động). Gán địa chỉ Y4 (Ngõ ra PLC kết nối với biến tần) cho đèn ở khung Read Address.
91
- Thiết lập đèn báo khởi động ở chế độ tự động (Đèn sẽ sáng lên nhấn nút “KHỞI ĐỘNG” trong chương trình tự động ở Screen 1). Gán địa chỉ M6 ở khung Read Address.
Hình 5.35: Thiết lập đèn báo khởi động ở chế độ tự động
- Thiết lập đèn báo khởi động ở chế độ điều khiển bằng tay (Đèn sẽ sáng lên nhấn nút “KHỞI ĐỘNG” trong chương trình điều khiển bằng tay ở Screen 2). Gán địa chỉ M7 ở khung Read Address.
92
- Thiết lập nút chuyển trang Goto Screen, chuyển sang chế độ chạy bằng tay (Screen 2). Gán địa chỉ trang Screen_2 vào khung Goto Screen.