3.8. Lưu đồ thuật tốn
60
Hình 3.6. Lưu đồ thuật toán điều khiển chế độ bằng tay
3.9. Ngõ vào/ra của chương trình
Name Data type Address
1 Start Bool %I0.0
2 Stop Bool %I0.1
3 Cambien1 Bool %I0.2
4 Cambien2 Bool %I0.3
61
6 Cambien4 Bool %I0.5
7 Cambien5 Bool %I0.06
8 Cambientao Bool %I0.7
9 Reset Bool %I1.0
10 Cambien6 Bool %I1.1
11 Auto Bool %I1.2
12 Cambien7 Bool %I1.3
Bảng 3.1: Ngõ vào PLC
Name Data type Address
1 D_Start Bool %Q0.0
2 D_Stop Bool %Q0.1
3 May rưa Bool %Q0.2
4 Maybocvo Bool %Q0.3 5 Mayep Bool %Q0.4 6 Vanxa Bool %Q0.5 7 Bangchuyen1 Bool %Q0.6 8 Bangchuyen2 Bool %Q0.7 9 Bangchuyen3 Bool %Q1.0 10 bom Bool %Q1.1 11 D_AUTO Bool %Q1.2 Bảng 3.2: Ngõ ra PLC
3.10. Bảng thông số đo lường của các thiết bị
Thiết bị Thông số thiết bị Nhiệm vụ
1 Máy bơm Model: Pentax CM 32-160C - Điện áp: 3P/380V-50HZ - Công xuất : 1.5KW (2hp) -Cột áp : 24.7 – 14.1m - Lưu lượng : 4.5 – 21m3/h. - Bơm Nước từ bể chứa để cung cấp nước cho máy rửa trái cây
62
-Họng hút xả : 50 – 32mm
- Nhiệt độ chất lỏng : Tối đa 90°C 2 Động cơ Băng
tải động cơ 0.75kw 1hp 1/40:
-Công suất: 0.75kw = 1Hp (1ngựa) - Điện áp 3 phase 220v/380v
- Tỉ số truyền: 1/40 ~ 36 vòng/phút - Kiểu lắp: 2 loại là Mặt bích - Chân đế - Tần số của dòng điện: 50Hz / 60Hz - Chun dùng trong bao bì đóng gói, băng chuyền, băng tải - Có nhiệm vụ kéo băng tải hoạt động 3 Van - Model : 4630 - Vật liệu thép không gỉ - kích thước :1/4”-1” - kết nối : ren
- áp suất hoạt động: 0,5bar-40 bar - nhiệt độ hoạt động :-40 °C –180 °C
- loại: thường đóng
- Thông thường khi khơng có điện lị xo sẽ ép vào lõi sắt và van sẽ ở trạng thái đóng . Cịn khi ta cấp điện cuộn coil sẽ sinh ra từ trường có lực đủ mạnh và tác động làm hút lõi sắt lên trên van mở ra .
4 Cảm biến
quang
• Điện áp: 5VDC.
• Dịng điện: The 100Ma. • Sn :3-80CM.
• Kích thước:
• Đường kính: 17MM.
• Chiều dài cảm biến: 45MM. Chiều dài dây cáp: 45CM
- Phát hiện trái cây để truyền tín hiệu cho các cơng đoạn tiếp theo
63 5 Nút bấm - Hình dáng: Trịn, Vng, Hình chữ nhật. - Nguồn cấp đèn: 5 VDC/VAC, 12 ± 5% VAC/VDC, 24 ± 5% VAC/VDC, 100~110 VAC/VDC, 200~220 VAC/VDC.
- Tiếp điểm: 1a, 1b, 1a1b, 2a, 2b. - Cấp bảo vệ: IP40, IP66.
- Có vai trị đóng ngắt điện từ xa các cho thiết bị sử dụng điện.
6 Máy rửa Model: TMTP-OB08
– Điện áp: 220V/380V/50Hz – Công suất: 3 Kw
– Năng suất: 300 – 400 kg/h – Chiều rộng băng tải: 500 mm – Sử dụng khí ozone: 10 gam – Chất liệu vỏ máy: inox 304
– Kích thước máy: 2200 x 900 x 1200 mm
– Trọng lượn máy: 300 Kg
- Rửa trái cây
7 Máy bóc vỏ Sản xuất : 300 Kg/h - Công suất : 20 Kg - Khối lượng h/i: 19,5 l - Tổng cơng suất: 550 W - Kích thước ngồi : + Chiều rộng: 433 mm + Chiều sâu: 635 mm + Chiều cao: 735 mm . - Bóc vỏ trái cây 8 Bồn chứa nước ép
- Dung tích hiệu quả :1000 lít -kích thước tank chứa ( đường kính x chiều cao): 1060x1220 (mm)
- Có nhiệm vụ chứa nước trái cây sau khi
64 - Tổng khối lượng:2550 mm -Đường kính ống ra / vào : 51 mm đã được ép - Bình gồm 3 cảm biến tương đương với 3 mức : thấp , trung bình , cao + Khi bình chứa ở mức min , lập tức chạy băng tải 3 để phục vụ cho quá trình chiết rót + Khi bình chứa ở mức trung bình ( hoạt động như mức min) + -khi bình chứa ở mức max , lập tức những q trình trước đó ngừng hoạt động ( máy rửa, máy bóc vỏ ,
65 máy ép ngừng hoạt động ). Đến khi nào bồn chứa đến mức min thì quá trình sản xuất trước đó hoạt động lại bình thường . 9 Máy ép Model: TMTP-OE04
– Điện áp: 220V/50Hz – Công suất: 2.2Kw – Năng suất: 100 – 500Kg/H – Đường kính trục: 87.5 mm – Kích thước lưới lọc: 0.6 mm – Kích thước máy: 1080 x 320 x 900 mm – Trọng lượng máy: 100 kg -Ép trái cây
10 Máy chiết rót - Motor máy chiết rót chính 2,5 kw
- Hệ thống điện điều khiển.
- Khơng đủ số chai rót cài đặt máy khơng hoạt động.
- Có thể chiết rót được đến chai 1500ml.
- Có 6 vịi chiết rót đến 12 vịi chiết rót tùy cơng suất u cầu.
- Kích thước máy: D-R-C (2400- 1000-1800) mm
- Mâm sao kẹp chai bằng nhựa PA. - Máy có hệ thống báo cấp nắp và chai. - Chiết rót và đóng nắp chai tự động
66
- Đầu đóng nắp bằng inox, silicon.
- Năng suất: 1000-1200 chai/h.
- Nguồn khí: 3-6kgl/cm2
- Công suất điện: 2,5 kw/h
- Nguồn điện: 220v-50hz (1 pha hoặc 3 pha).
- Kích thước : (D3500 x R700 x C1400)mm.
- Trọng lượng máy chiết rót: 600-900 kg.
3.11. Bảng ngõ ra, ngõ vào trên phần mềm PLC SIM
Bảng ngõ ra ngõ vào mà sau khi chạy mô phỏng em đã lấy ra từ phần mềm PLC Sim
Hình 3.7. Bảng ngõ vào PLC
69
70
3.12. Khối chương trình điều khiển - Khối chương trình chính (OB1): - Khối chương trình chính (OB1):
75
- Chuyển đổi
79
3.13. Thiết kế mô phỏng
80
Bảng 3.1.3: Bảng ngõ tag trên WinCC 3.13.2. Giao diện mô phỏng hồn chỉnh 3.13.2. Giao diện mơ phỏng hồn chỉnh
Màn hình chính của hệ thống dây chuyền sản xuất nước ép trái cây.
81
Hình 3.11. Màn hình chính của hệ thống chạy chế độ Bằng Tay
Kết quả đạt được:
- Đã thực hiện được 2 chế độ điều khiển là: AUTO và Bằng Tay
82
CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 4.1. Hướng dẫn sử dụng
Hướng dẫn sử dụng phần mềm mở file mô phỏng
Bước 1: Trên màn hình desktop khởi động phần mềm TIA PORTAL V17
Hình 4.1. Giao diện desktop
83
Hình 4.2. Mở file ephoaqua.ap17
Bước 3: Trong cửa sổ PLC Programing mục organization block chọn khối main của chương trình
Hình 4.3. Cửa sổ PLC programing
84
85
Trên thanh công cụ giao diện chọn biểu tượng start simulation để bắt đầu mô phỏng
Sau khi khởi động được phầm mềm PLC Sim để mô phỏng tiếp tục ấn vào switch to project view
86
Chọn start module rồi ấn finish
Tại cửa sổ block chính chọn biểu tượng để chạy mô phỏng. Giao diện chạy mô phỏng thành công
87
Bước 4: Tại cửa sổ devices chọn PC_system1 [Simatic PC station] /
HMI_RT_1[WinCC RT Advance] / Screens / Screen1 để hiển thị ra giao diện thiết kế
Hình 4.5. Giao diện WinCC
Tiếp theo chọn Start Runtime on the PC để chạy giao diện trên Wincc, như vậy là ta đã hoàn thành xong phần khởi tạo mô phỏng
Hướng dẫn sử dụng giao diện mô phỏng
Sau khi đã làm được các bước trên ta bắt đầu sử dụng giao diện trên để mô phỏng hệ thống
Tại giao diện hệ thống có 2 chế độ là bằng tay và chế độ auto để mô phỏng ta ấn nút start và chọn chế độ auto đồng thời nhập số lượng chai cần ép sau khi nhập xong ta bật mô phỏng để cho hệ thống chạy
88
Hình 4.6. Giao diện chạy mơ phỏng ở chế độ auto
Để chuyển sang chế độ bằng tay ta ấn vào nút nhấm manual để bật tắt các thiết bị bằng tay khi chế độ auto xảy ra sự cố.
89
90
KẾT LUẬN
Qua quá trình xây dựng và thiết đề tài cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo ThS. ĐẶNG VĂN NGỌC và các bạn đến nay em đã hoàn thành đồ án “Điều khiển và giám sát dây chuyền sản xuất nước ép trái cây sử dụng PLC S7-1200” qua đó em thấy đề tài có tính ứng dụng rất lớn trong thực tế. Trên cơ sở đồ án này đã giải quyết được những yêu cầu của đồ án đó là:
- Biết được tổng quan về cơng nghệ và quy trình sản xuất nước ép trái cây qua đó làm cơ sở để thiết kế hệ thống.
- Xây dựng được mô phỏng đúng theo yêu cầu đặt ra. - Vận hành theo đúng yêu cầu công nghệ.
Do kinh nghiệm và lượng kiến thức còn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy giáo, cơ giáo và các bạn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, các phịng ban chức năng, các thầy cơ trong Khoa Cơng nghệ Tự động hóa, các bạn và đặc biệt là thầy ThS. ĐẶNG VĂN NGỌC là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài.
91
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. https://dientuviet.com/gioi-thieu-tong-quan-ve-plc/
[2]. http://dien.saodo.edu.vn/uploads/news/2018_03/tong-quan-plc-s7-1200/ [3]. http://giahungtech.com/vi/news/tin-tuc/gioi-thieu-ve-phan-mem-tia-portal/ [4]. https://maygoi.vn/san-pham/day-chuyen-san-xuat-banh-quy/
[5]. https://tudongtinthanh.com/wincc-rt-advanced/
[6]. Trần Văn Hiếu, Thiết kế hệ thống HMI/SCADA với TIA Portal, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2019.
[7]. Trần Văn Hiếu, Tự động hóa PLC S7-1200 với TIA Portal, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2015.
[8]. Phạm Quang Huy – Nguyễn Duy Ngọc, Điều khiển lập trình với S7 - TIA Portal, NXB Khoa học và kỹ thuật 2014.