Xuất Phi Kim :
62 Xuất Kim Loại :
Hình 4. 16 Màn hình Xuất kim loại mơ phỏng
Điều khiển bằng tay ( Manual )
63 Điều khiển bằng tay ( Manual )
Hình 4. 18 Màn hình hoạt động Manual mô phỏng
Đèn báo ( Alamp )
64
4.4 Điều khiển trên HMI:
Màn hình “Home” trên HMI
Click vào nút “ Main “ để bắt đầu điều khiển Màn hình điều khiển :
Hình 4. 20 Màn hình Home trên HMI
65 Màn hình “ Điều Khiển “ gồm 4 chế độ : - AUTO : Điểu khiển tự động - MANUAL : Điều khiển bằng tay - ALAMP : Đèn báo
- DEMO : Bảng mô phỏng
Click vào “ Auto “ để đến màn hình điều khiển tự động
66 Phân loại sản phẩm tự động :
Xuất Phi Kim :
Hình 4. 24 Giao diện phân loại sản phẩm trên HMI
67 Xuất Kim Loại :
Điều khiển bằng tay ( Manual )
Hình 4. 25 Giao diện xuất Kim loai trên HMI
68 Đèn báo ( Alamp )
4.5 Thiết kế màn hình điều khiển và mơ phỏng trên WINCC 4.5.1 Cấu hình phần cứng 4.5.1 Cấu hình phần cứng
Từ Devices & networks PC systems SIMATIC HMI application
WINCC RT Advanced.
69
Tiếp theo double click vào PC-System_1 communications modules
PROFITNET Ethenet IE general.
Hình 4. 28 Tạo một PC-System
70
Ta dùng chuột tạo 1 connections từ PLC và PC-System_1 .
4.5.2 Thiết kế giao diện điều khiển
Chọn Add new screen để tạo 1 screen mới
Kéo kí hiệu ra giữa màn hình Properties General
Conveyors, Misc Chọn hình băng tải.
Hình 4. 30 Tạo kết nối giữa PLC và PC-System_1
71
Để tạo chuyển động cho băng tải, ta chọn hình Properties
Horizointal movement gắn tagname, thời gian chuyển động, vị trí dịch chuyển.
Hình 4. 32 Tạo băng tải cho mơ phỏng
72
Để tạo bộ hiển thị số lượng, chọn Properties General gắn
Tagname kiểu dữ liệu int.
Hình 4. 35 Tạo bộ hiển thị số lượng sản phẩm
73
Để thiết kế nút nhấn, chọn sửa tên Properties Event
Press (nhấn) Setbit gắn Tagname Replease (nhả) Resetbit gắn Tagname
4.5.3 Chạy mơ phỏng
Click vào kí hiệu Start Runtime on PC chờ khoảng 10s giao diện điều khiển sẽ hiện lên màn hình máy tính
Hình 4. 36 Màn hình mơ phỏng khi thiết kế xong
74
Hình 4. 39 Màn hình Auto
75
Hình 4. 40 Màn hình Alamp
76
CHƯƠNG 5: NHẬP SẢN PHẨM VÀO KHO
5.1 Cấu hình phần cứng trạm PLC:
Chọn device configuration Ethernet addresses add new subnet
PN/IE-1.
Thiết lập địa chỉ IP, quan sát IP protocol ta có được IP address mặc định của PLC.
Hình 5. 2 Địa chỉ của PLC
Sau đó ta tiến hành cài đặt địa chỉ trên máy tính
77 Chọn Change adapter settings Ethernet .
Hình 5. 3 Network and Sharing Center
78
Chọn Internet protocol version 4 Thay đổi địa chỉ như sau:
Tiếp sau đó ta cài đặt địa chỉ cho HMI, tạo cổng giao tiếp giữa HMI Delta và PLC S7-1200. Tại COMMUNICATION Open user communication Others
TCON.
Hình 5. 5 Thay đổi địa chỉ IP trên máy tính
79 Tạo khối giao tiếp TCON
80
Cấu hình cho khối giao tiếp, chọn Configuration Partner Unspecified
Connection data new click chọn Active connection establishment.
Tiếp sau đó ta set PG/PC cho phần mềm mơ phỏng Wincc advanged runtime với PLC, trên máy tính chọn Control panel chọn Set PG/PC Interface (32-bit).
81
Tại Access Point of the application chọn S7ONLINE(STEP7) chọn Intel(R)
Dual Band Wireless-AC 3160.TCPIP.Auto.1<Active> OK.
Hình 5. 9 Set PG/PC Interface
82
Trên TIAVPORTAL, chọn Option Setting
Chọn Online & diagnostics PG/PC Interface chọn Inter(R) Dual Band
Wiless AC-3160.
Hình 5. 11 Chọn Options, Settings
83
Quay lại set PG/PC Diagnostics Test
Màn hình sẽ hiển thị access points using this paramter set: -> S7ONLINE OK.
Hình 5. 13 Quay lại set PG/PC
84
5.2 Xây dựng chương trình điều khiển: 5.2.1 Sơ đồ giải thuật khâu nhập sản phẩm: 5.2.1 Sơ đồ giải thuật khâu nhập sản phẩm:
85
86
87
5.2.2 Địa chỉ các biến của khâu nhập kho:
Bảng 5. 1 Địa chỉ biến của khâu nhập kho
STT NAME ADRESS MIÊU TẢ
1 SENSOR_1 %I0.0 Cảm biến 1 (cảm biến quang)
Đặt ở ống cấp liệu.
2 SENSOR_2 %I0.1 Cảm biến 2 (cảm biến từ)
Phân loại kim loại với phi kim.
3 SENSOR_3 %I0.2 Cảm biến 3 (cảm biến sợi quang)
Phân loại sản phẩm cao thấp.
4 SENSOR_4 %I0.3 Cảm biến 4 (cảm biến quang)
Đặt ở cuối băng tải.
5 SENSOR_5 %I0.4 Cảm biến 5 (cảm biến sợi quang)
Đặt ở cuối khâu xuất.
6 SENSOR_PISTON_1 %I0.7 Cảm biến piston 1
7 SENSOR_PISTON_2 %I1.0 Cảm biến piston 2
8 SENSOR_PISTON_3 %I0.6 Cảm biến piston 3
9 SENSOR_PISTON_4 %I1.1 Cảm biến piston 4
10 SENSOR_PISTON_5 %I1.5 Cảm biến piston 5 11 SENSOR_PISTON_6 %I1.3 Cảm biến piston 6 12 SENSOR_PISTON_7 %I1.2 Cảm biến piston 7 13 SENSOR_PISTON_8 %I1.4 Cảm biến piston 8
14 MOTOR_ON_1 %Q0.0 Động cơ quay thuận
15 PISTON_1 %Q0.2 Điều khiển piston 1
(là trụ của tay gắp)
16 PISTON_2 %Q0.3 Điều khiển piston 2 của tay gắp.
17 PISTON_3 %Q0.4 Đẩy sản phẩm từ kho Supplyer.
18 PISTON_4 %Q0.5 Điều khiển piston 4 của tay gắp.
88
20 PISTON_6 %Q0.7 Điều khiển piston 6 của tay gắp.
21 PISTON_7 %Q1.0 Điều khiển piston 2
(piston quay) của tay gắp..
22 PISTON_8 %Q1.1 Điều khiển piston 2
(tay gắp) của cánh tay gắp.
5.2.3 Chương trình điều khiển
93
Chương trình IMPORT_METAL_HIGH [FC2]
96
Chương trình (IMPORT_METAL_LOW [FC1])
98
Chương trình (IMPORT_NONMETAL_HIGH [FC4])
100
Chương trình (IMPORT_NONMETAL_LOW [FC3])
104
CHƯƠNG 6: XUẤT SẢN PHẨM TỪ KHO
6.1 Cấu hình phần cứng trạm PLC:
(Tham khảo chương 5)
6.2 Xây dựng chương trình điều khiển: 6.2.1 Sơ đồ giải thuật khâu xuất kho: 6.2.1 Sơ đồ giải thuật khâu xuất kho:
105
6.2.2 Địa chỉ các biến của khâu xuất sản phẩm:
Bảng 6. 1 Địa chỉ các biến khâu xuất phẩm
STT NAME ADRESS MIÊU TẢ
1 SENSOR_PISTON_1 %I0.7 Cảm biến piston 1
2 SENSOR_PISTON_2 %I1.0 Cảm biến piston 2
3 SENSOR_PISTON_3 %I0.6 Cảm biến piston 3
4 SENSOR_PISTON_4 %I1.1 Cảm biến piston 4
5 SENSOR_PISTON_5 %I1.5 Cảm biến piston 5
6 SENSOR_PISTON_6 %I1.3 Cảm biến piston 6
7 SENSOR_PISTON_7 %I1.2 Cảm biến piston 7
8 SENSOR_PISTON_8 %I1.4 Cảm biến piston 8
9 EXPORT_METAL %MW110 Biến nhập số lượng xuất kim loại. 10 EXPORT_NONMETAL %MW112 Biến nhập số lượng xuất phi kim.
11 SENSOR_5 %I0.4 Cảm biến 5 (cảm biến sợi quang)
Đặt ở cuối khâu xuất.
12 MOTOR_ON_2 %Q0.1 Động cơ quay ngược.
13 PISTON_1 %Q0.2 Điều khiển piston 1
(là trụ của tay gắp).
14 PISTON_2 %Q0.3 Điều khiển piston 2 của tay gắp.
15 PISTON_3 %Q0.4 Điều khiển piston 3 của đẩy hàng.
16 PISTON_4 %Q0.5 Điều khiển piston 4 của tay gắp.
17 PISTON_5 %Q0.6 Điều khiển piston 5 đẩy hàng vào
kho.
18 PISTON_6 %Q0.7 Điều khiển piston 6 của tay gắp.
19 PISTON_7 %Q1.0 Điều khiển piston 2
(piston quay) của tay gắp.
106
6.2.3 Chương trình điều khiển khâu xuất sản phẩm:
Chương trình (EXPORT_METAL_LOW [FC5])
(tay gắp) của cánh tay gắp.
108
111
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN
7.1 Tổng kết
Sau khi hoàn thành xong đồ án chúng em đã học hỏi thêm được rất nhiều kiến
thức có ích trong cơng việc này, đề tài có tính ứng dụng thực tế, mơ hình hồn thành có thể vận dụng phục vụ cho học tập, nghiên cứu và phát triển kĩ năng trong điều khiển và lập trình. Ngồi ra, từ mơ hình này ta có thêm các hướng để tiếp tục sáng tạo và thêm vào đó các thành phần nâng cao chức năng hoạt động, đồng thời có khả năng kết hợp với các mơ hình khác, có thể cộng hưởng để cùng hoạt động theo một hệ thống hoàn chỉnh và đáp ứng cao các yêu cầu cũng như mong muốn đạt được năng suất và hiệu quả nhất định. Qua quá trình làm đồ án, chúng em đã học được các điều như sau :
- Xây dựng, thiết kế mơ hình
- Tìm hiểu và lập trình PLC S7-1200 - Lập trình wincc
- Thiết kế và điều khiển trên HMI
- Ứng dụng được kiến thức đã học trên lớp để hoàn thiện đồ án
- Kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng phân chia, lập kế hoạch cho cơng việc - Kĩ năng trình bày, thực hiện viết báo cáo.
Mơ hình đã hồn thiện đảm bảo được tính chính xác, mĩ thuật và có thể ứng dụng tốt cho học tập và nghiên cứu.
7.2 Hướng phát triển
- Mở rộng kho để chứa nhiều sản phẩm hơn
- Sử dụng phương pháp xử lý ảnh thay cho các cảm biến để phân loại hàng - Hệ thống thông báo sự cố thông qua tin nhắn điện thoại
- Thiết kế giao diện Web Server hồn chỉnh đầy đủ các tính năng người dùng - Sử dụng cánh tay robot thay cho tay gắp hiện tại
- Đưa dữ liệu từ PLC về hệ quản trị cơ sở dữ liệu để thuận tiện cho việc truy xuất và quản lý dữ liệu
112
7.3 Hạn chế của đề tài
- Khí điều tiết khơng đều làm cho tay quay đôi lúc dịch chuyển không đúng vị trí.
- Chưa thiết kế được mơ phỏng trên màn hình HMI, chỉ mơ phỏng qua máy tính qua giao diện wincc.
7.4 Hướng khắc phục
- Điều chỉnh, khắc phục nguồn cấp khí cho sự cung cấp đều khí vào các valve từ đó sẽ cấp khí cho các xi lanh được đều khí hơn để hoạt động ổn định và đồng thời thiết kế và nâng cấp các phần tử cơ khí như tay gắp hoặc cấu tạo của kho chứa để đảm bảo độ chính xác tuyệt đối
- Thiết kế mơ phỏng qua màn hình HMI để phục vụ cho việc giám sát và điều khiển trở nên thuận tiện nhất và dễ dàng nhất
113
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Văn Hiếu, Thiết kế hệ thống HMI/SCADA với TIA PORTAL, NXB khoa học và kĩ thuật
[2] Trần Văn Hiếu, Tự động hóa PLC S71200 với TIA PORTAL, NXB khoa học và kĩ thuật
[3] DOPSoft User Manual
[4] Các diễn đàn, các nguồn cung cấp tài liệu trên Internet:
https://support.industry.siemens.com https://plcvietnam.com.vn
http://webdien.com
https://ngocautomation.com/ http://www.dientuvietnam.net
114
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt qua trình học tập và hồn thành đồ án tốt nghiệp này, chúng em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cơ, các anh chị và các bạn. Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc,chúng em xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Ban giám hiệu trường Đại Học Công Nghiệp TP. Hồ Chí Minh và các thầy cơ trong khoa Công nghệ Điện đã dạy bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Chúng em xin chân thành cảm ơn Th.S Võ Trung Thư đã ln quan tâm và nhiệt tình hướng dẫn trong suốt quá trình chúng em thực hiện đồ án. Xin chân thành cảm ơn thầy cô và các bạn đã giúp đỡ, động viên trong quá trình học tập và thực hiện đồ án.