Đồ án học phần 3 1 GVHD: Nguyễn Tiến Hng đồ án Sinh viên thực hiện: nguyễn thị trang Lớp: đl - ktđ 1a Ngành đào tạo: công nghệ kỹ thuật điện Tên đề tài: xây dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc s7-200. Ngày giao đề: 15/03/2009 Ngày hoàn thành: 20/05/2009 Nội dung cần hoàn thành: 1. Mô tả hệ thống. 2. Cài đặt màn hình TD200 để điều khiển hệ thống. 3. Viết chơng trình cho PLC S7-200. 4. Tính chọn thiết bị chung của hệ thống. 5. Sản phẩm của đề tài đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật. Quyển thuyết minh nội dung của đề tài, mô hình của hệ thống. Ngày 09 tháng 03 năm 2009. trởng khoa điện-điện tử Giáo viên hớng dẫn Vũ thị lành Nguyễn tiến hng Nhận xét của giáo viên hớng dẫn §å ¸n häc phÇn 3 2 GVHD: NguyÔn TiÕn Hng §å ¸n häc phÇn 3 3 GVHD: NguyÔn TiÕn Hng NhËn xÐt cña gi¸o viªn ph¶n biÖn  Đồ án học phần 3 4 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Lời nói đầu Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, các thiết bị điện - điện tử đợc ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật, cũng nh trong đời sống xã hội. Vấn đề tự động hoá trong công nghiệp để giảm bớt lao động chân tay và nâng cao năng xuất lao động là một trong nhữnh đề tài đợc các bạn sinh viên, các thầy cô ở những trờng kỹ thuật quan tâm và nghiên cứu nhiều. Trớc đòi hỏi của thực tế Em thấy đây là một lĩnh vực sẽ đem lại nhiều điều thú vị. Chính vì vậy em đợc khoa, bộ môn và thầy giáo giao nhiệm vụ thực hiện đề tài Xây dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc s7-200 cho đồ án học phần 3 của mình. Đồ án gồm có 4 chơng với nội dung nh sau: Chơng 1: Khái quát chung hệ thống điều khiển. Chơng 2: Khái quát chung về màn hình điều khiển. Chơng 3: Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm. Chơng 4: Lập trình điều khiển. Trong quá trình thực hiện đề tài,mặc dù đã hết sức cố gắng nhng do thời gian và trình độ có hạn cùng với việc tham khảo, truy cập tài liệu còn nhiều hạn chế vì vậy nên không thể tránh khỏi sự thiếu sót. Kính mong thầy cô giáo tận tình chỉ bảo và góp ý cho đề tài đợc hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn !. Nam Định, ngày 20 tháng 5 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Trang Mục lục Lời nói đầu 4 Chơng 1. Khái quát chung hệ thống điều khiển 9 1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển 9 1.1.1 Khái quát chung 9 Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia 10 Đồ án học phần 3 5 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt 10 Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 11 1.1.2 Phân loại phơng thức điều khiển 12 1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC 12 1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác 12 Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác 13 Hình 1.5 Hệ thống điều khiển dùng PLC 14 1.2.2 Giới thiệu về PLC 14 Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC 15 Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC 16 1.2.3 Phân loại PLC 18 1.2.4 Bộ điều khiển PLC S7-200 18 1.3. Hệ thống băng tải 21 1.3.1 Vai trò 21 1.3.2 Phân loại băng tải 21 1.3.3 Cấu tạo 22 Hình 1.8 Cấu tạo băng tải 22 Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho 23 Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp 23 Chơng 2. Khái quát chung về màn hình điều khiển 24 2.1. Khái quát về màn hình điều khiển 24 2.1.1 Khái quát chung 24 2.1.2 Màn hình TD200 24 Hình 2.1: Màn hình TD200 24 Hình 2.2 Cấu tạo màn hình TD200 25 2.2 Cài đặt thông số cho màn hình TD200 26 2.2.1 Phần mềm lập trình: 26 2.2.2 Các bớc lập trình TD200: 26 Chơng 3. Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 31 3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 31 3.1.1 Động cơ 31 Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 32 3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 32 Hình 3.2 Hệ thống băng tải trong phòng thí nghiệm 34 Hình 3.3 Mô hình hệ thống băng tải 34 3.2 Bộ điều khiển PLC S7-200, Màn hình TD200 34 3.2.1 Bộ điều khiển PLC S7-200 34 Hình 3.4 Bộ PLC S7-200 35 Hình 3.5 PLC S7-200 CPU 214 35 Hình 3.6 Cổng truyền thông 36 3.2.2 Màn hình TD200 38 3.3 Cảm biến 38 3.3.1 Khái quát chung về cảm biến 38 Hình 3.7 Cảm biến quang 39 3.3.2 Các yêu cầu của cảm biến 39 3.3.3 Phân loại 40 3.3.4 Thông số của cảm biến trong hệ thống 40 3.4 Các thiết bị khác 41 3.5 Mô hình kết nối hệ thống 41 Hình 3.8 Kết nối CPU và TD200 41 Hình 3.9 Kết nối truyền thông S7-200 và TD200 42 Đồ án học phần 3 6 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Hình 3.10 Cách lắp TD200 với CPU và module EM235 42 Chơng 4. Lập trình điều khiển hệ thống 43 4.1 Mô tả hệ thống 43 Hình 4.1 Mô hình đếm sản phẩm dùng PLC S7-200 43 4.2 Trình tự các bớc lập trình 44 4.2.1 Viết chơng trình 44 4.2.2 Vận hành hệ thống 49 4.2.3 Giám sát hoạt động của chơng trình 50 Kết luận 50 Tài liệu tham khảo 51 Đồ án học phần 3 7 GVHD: Nguyễn Tiến Hng bảng liệt kê hình vẽ và bảng Lời nói đầu 4 Chơng 1. Khái quát chung hệ thống điều khiển 9 1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển 9 1.1.1 Khái quát chung 9 Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia 10 Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt 10 Hinh 1.3 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 11 1.1.2 Phân loại phơng thức điều khiển 12 1.2 Hệ thống điều khiển dùng PLC 12 1.2.1 So sánh hệ thống điều khiển PLC với hệ thống điều khiển khác 12 Hình 1.4 Phân biệt PLC với hệ thống điều khiển khác 13 Hình 1.5 Hệ thống điều khiển dùng PLC 14 1.2.2 Giới thiệu về PLC 14 Hình 1.6 Hình ảnh về bộ PLC 15 Hình 1.7 Cấu trúc của một PLC 16 1.2.3 Phân loại PLC 18 1.2.4 Bộ điều khiển PLC S7-200 18 1.3. Hệ thống băng tải 21 1.3.1 Vai trò 21 1.3.2 Phân loại băng tải 21 1.3.3 Cấu tạo 22 Hình 1.8 Cấu tạo băng tải 22 Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho 23 Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp 23 Chơng 2. Khái quát chung về màn hình điều khiển 24 2.1. Khái quát về màn hình điều khiển 24 2.1.1 Khái quát chung 24 2.1.2 Màn hình TD200 24 Hình 2.1: Màn hình TD200 24 Hình 2.2 Cấu tạo màn hình TD200 25 2.2 Cài đặt thông số cho màn hình TD200 26 2.2.1 Phần mềm lập trình: 26 2.2.2 Các bớc lập trình TD200: 26 Chơng 3. Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 31 3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 31 3.1.1 Động cơ 31 Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 32 3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 32 Hình 3.2 Hệ thống băng tải trong phòng thí nghiệm 34 Hình 3.3 Mô hình hệ thống băng tải 34 3.2 Bộ điều khiển PLC S7-200, Màn hình TD200 34 3.2.1 Bộ điều khiển PLC S7-200 34 Hình 3.4 Bộ PLC S7-200 35 Hình 3.5 PLC S7-200 CPU 214 35 Hình 3.6 Cổng truyền thông 36 3.2.2 Màn hình TD200 38 3.3 Cảm biến 38 3.3.1 Khái quát chung về cảm biến 38 Đồ án học phần 3 8 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Hình 3.7 Cảm biến quang 39 3.3.2 Các yêu cầu của cảm biến 39 3.3.3 Phân loại 40 3.3.4 Thông số của cảm biến trong hệ thống 40 3.4 Các thiết bị khác 41 3.5 Mô hình kết nối hệ thống 41 Hình 3.8 Kết nối CPU và TD200 41 Hình 3.9 Kết nối truyền thông S7-200 và TD200 42 Hình 3.10 Cách lắp TD200 với CPU và module EM235 42 Chơng 4. Lập trình điều khiển hệ thống 43 4.1 Mô tả hệ thống 43 Hình 4.1 Mô hình đếm sản phẩm dùng PLC S7-200 43 4.2 Trình tự các bớc lập trình 44 4.2.1 Viết chơng trình 44 4.2.2 Vận hành hệ thống 49 4.2.3 Giám sát hoạt động của chơng trình 50 Kết luận 50 Tài liệu tham khảo 51 Đồ án học phần 3 9 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Chơng 1. Khái quát chung hệ thống điều khiển. 1.1 Tổng quan về hệ thống điều khiển. 1.1.1 Khái quát chung. Việc ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất công nghiệp nhằm mục tiêu tăng năng xuất lao động, cải thiện chất lợng sản phẩm, độ chính xác cao, giá thành hạ Các hệ thống điều khiển đợc đa vào sản xuất trong các xí nghiệp, nhà máy với độ tin cậy cao, hoạt động ổn định, ít h hỏng và giảm nhân công lao động. Điều này đòi hỏi hệ thống điều khiển có khả năng xử lý, kiểm soát đợc các sự cố và có thể tự khắc phục đợc sự cố, các sai sót khi vận hành. Một hệ thống nh trên gọi là hệ thống điều khiển. Trong tất cả mọi hoạt động của con ngời ở bất cứ đâu vào mọi thời điểm nào đều liên quan đến khái niệm điều khiển. Nó là tập hợp tất cả các tác động mang tính tổ chức để nhằm đạt đợc mục đích mong muốn. Có thể nói điều khiển là nhân tố cuối cùng quyết định mọi thành bại của các hoạt động. Trong công nghiệp, hệ thống điều khiển ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng sản phẩm, năng suất lao động và chi phí sản xuất. Sau đây là một số hình ảnh về các hệ thống sản xuất dùng trong công nghiệp của các nhà máy hiện nay. Đồ án học phần 3 10 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Hình 1.1 Hệ thống điều khiển dây truyền lên mem nhà máy bia. Hình 1.2 Dây truyền sản xuất nớc ngọt. Tự động hoá là bớc phát triển tiếp theo sau cơ khí hoá và điện khí hoá. Tự động hoá là quá trình sử dụngthiết bị dể thay thế chức năng kiểm tra và điều khiển của con ngời trong một quy trình sản xuất. Hệ thống tự động hoá bắt đầu [...]... Alenbratlay, - Theo version: Gồm có PLC của Siemen có các họ: PLC S7-200, PLC S7-300, PLC S7-400, Logo PLC của Misubishi có các họ: Fx, Fxo, Fxon Trong quá trình sản xuất thực phẩm, rợu bia, thuốc lá, thì rất phù hợp với việc sử dụng PLC để đếm số lợng sản phẩm, kiểm tra chất lợng sản phẩm, Chính vì vậy theo đê tài đợc giao em thấy chọn PLC S7-200 là hợp lý nhất, nh vậy sẽ tận dụng đợc khả năng làm việc của... Nguyễn Tiến Hng Hình 3.2 Hệ thống băng tải trong phòng thí nghiệm Hình 3.3 Mô hình hệ thống băng tải 3.2 Bộ điều khiển PLC S7-200, Màn hình TD200 3.2.1 Bộ điều khiển PLC S7-200 Đối với hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng PLC S7-200, CPU 214 là phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và điều kiện kinh tế Đồ án học phần 3 35 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Hình 3.4 Bộ PLC S7-200 Bộ nhớ của PLC S7-200 có tính năng động cao,... GVHD: Nguyễn Tiến Hng Chơng 3 Tính chọn thiết bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 3.1.1 Động cơ a Khái quát về động cơ chạy băng tải Động cơ là một phần không thể thiếu đợc trong hệ thống Động cơ điện đợc dùng trong dây truyền băng tải thờng không yêu cầu điều chỉnh tốc độ băng tải Động cơ diều chỉnh tốc độ băng tải: - Động cơ điện một chiều có điều khiển tốc độ - Động... có thể sử dụng động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha, động cơ 1 chiều Với dây truyền băng tải sử dụng động cơ 1 chiều làm động cơ căng trùng băng tải thì thông thờng có sử dụng thêm nguồn 1 chiều riêng để làm trùng băng tải khi mất điên đột ngột khi máy đang hoạt động nguồng 1 chiều nay thờng là ắc quy Khi máy đang hoạt động ma mất điện thì phải bật nguồn 1 chiều cấp cho động cơ làm trùng băng tải để... băng tải : thờng dùng động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha kéo trục chỉnh tâm nhờ hộp điều tốc và trục Vitme Ngoài ra điều chỉnh tâm băng tải có thể sử dụng van điện từ điều khiển pittông xilanh kéo trục điều khiển tâm băng tải Động cơ điều khiển sức căng băng tải nhờ hệ thông cảm biến sức căng, cảm biến quang, cảm biến vị trí để điều khiển căng trùng băng tải Động cơ điều khiển căng trùng băng tải. .. = 5 (m/ s) Vậy năng xuất của băng tải sẽ là: Q = 3,6 x 6 x 5 = 108 ( Kg/ s) b Khối lợng tải theo chiều dài của băng tải Khối lợng tải theo chiều dài của băng tải đợc tính theo biểu thức: = S 103 Trong đó : : Khối lợng riêng của vật liệu (tấn/m3) S : Tiết diện ngang của vật liệu trên băng tải (m2) Từ điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống ta chọn băng tải có kích thớc nh sau: Bề dầy... các thiết bị gá lắp riêng Tất cả các băng tải khi dừng máy đều có động cơ để kéo trùng băng tải để bảo vệ băng tải để bảo vệ băng tải không bị giãn, không bị nứt hoặc căng bề mặt Đồ án học phần 3 23 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Hình 1.9 Băng tải dùng để vận chuyển hàng vào kho Hình 1.10 Băng tải làm mát trong hệ thống sản xuất bánh quy xốp Đồ án học phần 3 24 GVHD: Nguyễn Tiến Hng Chơng 2 Khái quát chung... non-volatile Đồ án học phần 3 21 GVHD: Nguyễn Tiến Hng - Vùng đối tợng: Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ ra tơng tự đợc đặt trong vùng nhớ cuối cùng Vùng này không kiểu non-volatile nhng đọc/ ghi đợc 1.3 Hệ thống băng tải 1.3.1 Vai trò Ngày nay băng tải đã đợc sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Băng tải dùng để vân chuyển các vật liệu dạng hạt, viên, tảng, các vật mỏng... học phần 3 GVHD: Nguyễn Tiến Hng 1.3.3 Cấu tạo Băng tải là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên trở hàng dạng hạt, cục theo phơng ngang, theo mặt phẳng nghiêng, theo đờng gấp khúc kết cấu của một băng tải cố định đợc biểu diễn trên hình vẽ 6 5 7 8 1 9 Hình 1.8 Cấu tạo băng tải Băng tải gồm 7 dùng chở hàng, khung làm giá đỡ 10, truyền động kéo băng tải nhờ 2 trục 5 (trục thụ động ) và trục 8 ( trục... bộ PLC Chức năng điều khiển của PLC rất đa dạng nó có thể thay thế cho cả một mảng rơle Hơn thế nữa PLC giống nh một máy tính có thể lập trình đợc PLC lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, ổn định trong môi trờng công nghiệp, giá cả cạnh tranh * Đặc điểm PLC PLC đợc thực sử dụng trong nhiều lập trình ứng dụng khác nhau và có những lợi ích nh: GVHD: Nguyễn Tiến Hng 16 Đồ án học phần 3 - PLC . bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 31 3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 31 3.1.1 Động cơ 31 Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 32 3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 32 Hình. bị hệ thống băng tải đếm sản phẩm 31 3.1 Động cơ và hệ thống băng tải 31 3.1.1 Động cơ 31 Hình 3.1 Một số động cơ sử dụng trong hệ thống băng tải 32 3.1.2 Thông số kỹ thuật của Băng tải 32 Hình. trang Lớp: đl - ktđ 1a Ngành đào tạo: công nghệ kỹ thuật điện Tên đề tài: xây dựng hệ thống băng tải đếm sản phẩm sử dụng plc s7-200. Ngày giao đề: 15/03/2009 Ngày hoàn thành: 20/05/2009 Nội dung