Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC1 LỜI NểI ĐẦU……………………………………………………………… 3 CHƯƠNG 1: Tìm hiểu yêu cầu công nghệ của hệ thống băng tải……… 4 CHƯƠNG 2 10 b.Trạng thái OFF 38 Hình 3.4. Sơ đồ mô phỏng trang thái OFF 38 42 42 KẾT LUẬN 43 1 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay khi đất nước đang bước vào quá trình cônghiệp hãa- hiện đại hãa thì kÐo theo sự phát triển của nhiều ngành khoa học. Trong đã không thể không nãi đến sự phát triển của ngành tự động hãa. Tuy là một trong những ngành còn non trẻ hơn so với các ngành khác, nhưng ngành tự động hãa đãng gãp một phần không nhỏ vào các lĩnh vực công nghiệp hay đời sống. Như chóng ta đã biết khoa học ngày càng phát triển ,đời sống ngày càng được nâng cao kÐo theo nhu cầu cũng ngày càng cao hơn. Vì thế PLC đã và đang dần dần thay thế cho sức người và thay vào đã là máy mãc. Thay thế cho con người làm nhưng công việc mệt nhọc hay nguy hiểm.Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao hơn của con người.Máy phân loại sản phẩm cũng là một ứng dụng cụ thể cho PLC. Ngoài ra PLC còn được ứng dụng rất nhiều trong thực tế và qua những nhận xÐt trên ,đánh giá, đồ án tốt nghiệp : Lập trình PLC cho hệ thống băng tải và phân loại sản phẩm. Bên cạnh đã khi học lập trình PLC cũng gióp học sinh , sinh viên học hỏi thêm được nhiều hơn kiến thức về PLC và khả năng lập trình,ứng dông cho công việc sau này. Nội dung đồ án gồm những thành phần cỏ bản sau :  Tìm hiểu về dây chuyền phân loại sản phẩm .  Giới thiệu chung về PLC và tìm hiểu về PLC FX 3U Mitsubishi  Xây dựng chương trình điều khiển  Lập trình,thiết kế giao diện điều khiển trên màn hình cảm ứng Để hoàn thành được cuốn đồ án này, em đã nhận được sự gióp đỡ của thầy Nguyễn Trí Cường và các thầy, các cô trong bộ môn khoa Tự Động Hãa XÝ Nghiệp 2 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Công Nghiệp, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội,đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài tốt nghiệp này Hà Nội, ngày 22 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực hiện Phan Hồng Quân 3 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1 TèM HIỂU YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG BĂNG TẢI 1.1.Hệ thống nguyên vật liệu bằng băng tải 1.1.1. Khái niệm Các thiết bị vận tải liện tục thường dùng để vận chuyển thể hạt, cục kích thước nhỏ, chuyên chở các chi tiết ở dạng thành phẩm và bán thành phẩm, chở hành khách theo mét cung đường nhất định không có trạm dừng giữa đường. Thiết bị vận tải liên tục bao gồm: băng chuyền, bằng gầu, băng goòng treo và thang chuyền. Các thiết bị vận tải liên tục có năng suất cao so với các phương tiện khác, nhất là ở các vùng núi hay địa hình phức tạp. 1.1.2. Những yêu cầu đối với hệ truyền động các thiết bị vận tải liên lục Chế độ làm việc của các thiết bị vận tải liên tục là chế độ dài hạn với phụ tải hầu nh không đổi. Theo yêu cầu công nghệ hầu hết các thiết bị vận tải liên tục không yêu cầu điều chỉnh tốc độ. Trong các phân xưởng sản xuất theo dây chuyền có nơi yêu cầu dải điều chỉnh tốc độ D = 2:1 để tăng nhịp độ làm việc của toàn bộ dây chuyền khi cần thiết. Hệ truyền động các thiết bị liên tục cần đảm bảo khởi động đầy tải. Mômen khởi động của động cơ M kđ = (1,6 – 1,8) M đm . Bởi vậy, nên chọn động cơ truyền động thiết bị vận tải liên tục là động cơ có hệ số trượt lớn, rãnh stator sâu để có mômen mở máy lớn. Nguồn cung cấp cho động cơ truyền động các thiết bị vận tải liên tục cần có dung lượng đủ lớn, đặc biệt là đối với công suất động cơ >= 30 KW, để khi mở máy không ảnh hưởng đến lưới điện và quá trình khởi động được thực hiện nhẹ nhàng và dễ dàng hơn. 1.2. Phân loại thiết bị 1.2.1. Băng tải Băng tải là thiết bị vận tải liên tục dùng để chuyên chở hàng dạng hạt, cục theo phương nằm ngang, hoặc theo mặt phẳng nghiêng (góc nghiêng không lớn hơn 30 0 ). Băng tải chở hàng di chuyển trên các con lăn đỡ và con lăn đỡ dưới. Các con lăn lắp trên một khung làm giá đỡ. Truyền động kéo băng tải nhờ hai tang: tang chủ động và tang thụ động. Tang chủ động gá chặt trên hai giá đỡ và nối với trục động cơ truyền động qua hộp giảm tốc. Tạo ra sức căng ban đầu của băng tải nhờ cơ cấu kéo căng gồm đối trọng, cơ cấu định vị và dẫn hướng. Băng tải vận chuyển hạt từ phễu đến đổ ở máng. 4 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Hình 1.1 Băng tải 1.2.2. Băng chuyền Là thiÕt bị vận tải liên tôc dùng để vận chuyÓn các loại vật liệu thành phÈm và bán thành phÈm, thường được lắp đặt trong các phân xưởng, các nhà xưởng, xí nghiệp sản xuÊt theo dây chuyÒn. Cơ cÊu vận chuyÓn là mãc treo, gía treo và thùng hàng. Hình 1.2. Băng chuyền xi măng 5 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 1.2.3. Thang cuốn Thang cuốn là một cầu thang di chuyển liên tục dùng để chuyên chở hành khách. Tốc độ di chuyển của thang chuyền v = (0.5 – 1) m/s. Động cơ truyền động được lắp ở đầu trên của thang chuyền truyền lực cho trục chủ động. Các bậc thang của thang chuyền liên kết thành một mạch xích kín từ trục chủ động đến trục thụ động. ở trục thụ động có cơ cấu tạo lực căng cho thang chuyền. Để đảm bảo an toàn cho hành khách, hai bên thang có tay vịn di chuyển đồng thời với các bậc thang. Hình 1.3. Thang cuốn 1.2.4. Băng gàu Băng gầu dùng để vận chuyển vật dạng hạt theo phương thẳng đứng hoặc theo mặt phằng nghiêng lớn ( góc nghiêng lớn hơn 60 0 ). Nã bao gồm một xích kéo khép kín và vắt qua hoa cúc của tang quay. Phần chuyển động băng gầu được bao che kín bằng hộp đậy và cơ cấu dẫn hướng. Các gầu xúc được gá cố định với cơ cấu kéo của băng gầu. Tang chủ động (hoặc hoa cúc) được nối với động cơ truyền động qua hộp giảm tốc. Vật được vận chuyển từ ống và đổ vào ống. Tốc độ di chuyển của băng gầu có thể chọn từ 0.85 – 1.25m/s. 6 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Hình 1.4. Băng gàu tải 1.3. Những vấn đề cần quan tâm khi chọn tải liên tục Việc chọn phương án bè trí thiÕt bị vận tải liên tôc cần phải quan tâm đến các yÕu tè sau: - Nắm vững đặc tính chủng loại vật phÈm cần vận chuyÓn. - Căn cứ vào công suÊt, khèi lượng vận chuyÓn. - Nắm vững các yÕu tè vÒ không gian, bè trí thiÕt bị, các kho chứa bÕn bãi ở đầu và cuèi đường vận chuyÓn. 1.4. Giới thiệu một số hệ thống phân loại sản phẩm 1.4.2. Sự phát triển của hệ thống phân loại sản phẩm Chọn lọc, phân loại sản phÈm đã được xuÊt hiện từ rÊt lâu. Trước đây, nã được sử dông sức lao động là chủ yÕu. Do đó sẽ tèn rÊt nhiÒu lao động để thùc hiện việc này. Ngày nay, sù phát triÓn của nÒn công nghiệp hiện đại đã dần thay thÕ lao động bằng tay bằng máy móc, hoặc hệ thèng tù động hoá các khâu hoặc toàn bé qúa trình sản xuÊt. Trong đó công nghệ phân loại sản phÈm là mét trong các khâu quan trọng trong quá trình sản xuÊt. Nó không những đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật mà còn đáp ứng được cả vÒ chÊt lượng và sè lượng sản phÈm. Để đáp ứng được các yêu cầu đó thì việc sử dông các bé điều khiÓn hệ thèng không những cần phải đáp ứng được các yêu cầu đã mà còn phải đáp ứng được điều kiện làm việc khắc nghiệt (nhiệt độ, độ Èm ) của môi trường công nghiệp. Và bé điều khiÓn dùng PLC đã được sử dông réng rãi hơn cả. Hệ thèng phân loại sản phÈm hiện nay rÊt đa dạng vÒ cả chức năng lÉn hình thức. Nó có thÓ phân loại theo kích thước, màu sắc, chÊt liệu của sản phÈm. Hay nó có thÓ phân loại ra sản phÈm theo các tiêu chuÈn đã đặt ra nh chuÈn loại 1, chuÈn loại 7 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp 2 Hoặc phân loại theo chÊt lượng sản phÈm thì có sản phÈm tèt, sản phÈm lỗi. Môc đÝch chính của hệ thèng là phân loại ra sản phÈm theo yêu cầu chÊt lượng, đảm bảo sù uy tín của doanh nghiệp. Mặt khác nó còn tạo ra sù đa dạng, phong phó sản phÈm cho doanh nghiệp. 1.4.2 . Hệ thống phân loại sản phẩm a. Sơ đồ công nghệ Hình 1.5. Hệ thèng phân loại sản phÈm Bảng 1.1.Bảng khai báo thiÕt bị đầu vào trong hệ thèng phân loại sản phÈm Địa chỉ ThiÕt bị Tên thiÕt bị Sù hoạt động X000 Cảm biến trên ON khi sản phẩm được phát hiện X001 Cảm biến giữa ON khi sản phẩm được phát hiện X002 Cảm biến dưới ON khi sản phẩm được phát hiện X003 Phát hiện sản phẩm ON trước khi cơ cấu được đẩy X004 Điểm bắt đầu của robot ON khi robot ở vị trí bắt đầu X005 Sản phẩm ở trên bàn ON khi phát hiện sản phẩm ở trên bàn X006 Hoạt động của robot hoàn tất ON khi hoạt động robot hoàn tất X007 Cảm biến ở mặt nghiêng ON khi sản phẩm được phát hiện ở mặt nghiêng X010 Cảm biến ở cuối băng chuyền phải của băng tải trên ON khi sản phẩm được phát hiện ở cuối băng chuyền phải X011 Cảm biến ở cuối băng chuyền trái của băng tải dưới ON khi sản phẩm được phát hiện ở cuối băng chuyền trái 8 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp X012 Cảm biến ở cuối băng chuyền phải của băng tải dưới ON khi sản phẩm được phát hiện ở cuối băng chuyền phải X024 Công tắc Start_Stop (ON-OFF) ON khi công tắc đươc bật Bảng 1.2. Bảng khai báo thiÕt bị đầu ra trong hệ thèng phân loại sản phÈm Địa chỉ ThiÕt bị Tên thiÕt bị Sù hoạt động Y000 Lệnh cung cÊp sản phẩm Khi Y000 ON, sản phÈm được cung cÊp:sản phẩm được lặp lại theo thứ tự: Lớn-Trung bình- Nhỏ-Trung bình-Nhỏ-Lớn Y001 Băng tải chạy vÒ phía trước Khi Y001 ON, Khi băng tải di chuyÔn vÒ phÝa trước. Y02 Băng tải chạy về p hía trước Khi Y002 ON,khi băng tải di chuyễn về phía trước Y003 Cơ cấu đẩy sản phẩm Khi Y003 ON,khi phát hiện vật ở trước cơ cấu đẩy và Y003 OFF khi cơ cấu đẩy hoàn tất,cơ cấu đẩy không thể dừng ở giữa hành trình Y004 Lệnh gắp sản phẩm của robot Robot gắp sản phẩm đến khay đựng Y004 ON một tiến trính mới bắt đầu Y005 Băng tải chạy thuận (về phía trước) Y005 ON khi băng tải chạy về phía trước Y006 Băng tải chạy nghịch (về phía sau) Y006 ON khi băng tải chạy về phía sau Y020 Đèn báo của hệ thống Y020 ON khi X024 ON (hệ thông bắt đầu hoạt động) b. Mục đích Hệ thèng làm việc víi môc đÝch là phát hiện kích cỡ mọi sản phẩm và phân phèi chóng sao cho phù hợp. c. Nguyên lý làm việc của hệ thống Khi công tắc SW1 (X24) được bật sang ON trên bàn vận hành, đèn báo Y020 ON hệ thống bắt đầu làm việc.Khi công tắc SW1 (X24) bật sang OFF thì băng tải ngừng,đèn báo Y020 OFF toàn bộ hệ thống ngừng làm việc. Khi bật công tắc X024 ON trên bàn vận hành lệnh cung cấp Y000 cho phễu chuyễn sang ON phễu sẽ cung cấp sản phẩm .Khi X024 OFF lệnh cung cấp Y000 chuyễn sang OFF Khi bật công tắc X024 ON trên bàn vận hành các băng tải di chuyễn về phía trước(Y1_ON,Y2_ON).Khi X024 OFF thì các băng tải dừng(Y1_OFF,Y2_OFF) Sản phẩm lớn, trung bình, nhỏ trên các băng tảI được phân loại bằng cảm biến ngõ vào.Trên X000,giữa X001,dưới X002 và sau đó được đưa đến các khay đựng sẵn. Khi sản phẩm lớn và nhỏ được phát hiện bởi cảm biến X000,X002 và cảm biến trước cơ cấu đẩy X003 ON thì băng tải dừng.Khi đó sản phẩm được phân phối nếu là : 9 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiệp  Sản phẩm lớn : Được đẩy xuống băng tải thấp hơn và được mang đến khay bên phải.  Sản phẩm nhỏ : Được đẩy xuống băng tải thấp hơn và được mang đến khay bên trái  Sản phẩm trung bình thì được mang đến khay đựng bởi robot Khi cảm biến sản phẩm trên bàn X005 trong robot bật lên ON thì lệnh gắp sản phẩm Y004 bật lên ON khi cảm biến hoạt động robot hoàn tất X006 bật lên ON, lệnh gắp Y004 chuyễn về 0FF Chu trình phân loại san phẩm được thực hiện liên tục như trên. Cho đến khi X024 0FF toàn hệ thống ngừng làm việc và khi X024 được bật lên ON thi chu kỳ làm việc mới lại bắt đầu hành trình mới. CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 10 [...]... s u nối ca h thống PLC Khai bỏo cấu hỡnh v xỏc nh a ch vo ra cho cỏc tớn hiu dựng phn mềm phỏt triển PLC Lp cấu hỡnh truyền thụng Down load th cấu hỡnh 2.1.7 Cỏc bc lp trỡnh cho PLC 1 Tìm hiểu kỹ yêu cầu công nghệ 8 Nối PLC với thiết bị thực 2 Liệt kê các cổng vào ra Chọn PLC 15 Trng i hc Bỏch Khoa H Ni ỏn tt nghip 9 Kiểm tra nối 3 Phân cổng vào ra 10 Chạy hệ thống 4 Dựng lu đồ chơng trình 5 Dịch... hệ thống 4 Dựng lu đồ chơng trình 5 Dịch lu đồ sang giản đồ thang Sửa chơng trình Chơng trình đúng? Sai ỳng 6 Lập trình giản đồ thang vào PLC 7 Mô phỏng chơng trình kiểm tra phần mềm 11 Lu cất chơng trình, bàn giao Kết thúc Sửa CT Sai Chơng trình đúng? ỳng Hỡnh 2.2 Cỏc bc lp trỡnh cho PLC Mt s lu ý khi thc hin cỏc bc lp trỡnh PLC: Bc 1 Tỡm hiu k yờu cu cụng ngh trong cỏc bc ny ngi p trỡnh phi tỡm hiu... Khối u ra Lm Vic : ốn bo h thống lm vic Bng ti : ng c kộo bng ti Li H Thống : ốn bỏo li h thống Cấp Liu : èn bỏo cấp liu y 1 : ng c y 1 (ng c y sn phẩm nhỏ) y 2 : ng c y 2 (ng c y sn phẩm trung bỡnh) y 3 : ng c y 3 (ng c y sn phẩm lớn) Bỏo yèn bỏo lụ 1 y (lụ sn phẩm nhỏ) Bỏo y 2 : ốn bỏo lụ 2 y (lụ sn phẩm trung bỡnh) Bỏo y 3 : ốn bỏo lụ 3 y (lụ sn phẩm lớn) 2.3 Tớnh chn PLC 2.3.1 Lit kờ cng vo ra... chiều cấp cho PLC v một số thiết b u vo v u ra Ngun một chiều thng c s dụng l 5v, 12v v 24v 2.2.2 S khi h thng phõn loi sn phm dựng PLC Làm Việc Start CB1 RL CB2 Băng Tải Lỗi Hệ Thống CB3 CB Đếm 1 Cấp Liệu CB Đếm 2 CB Đếm 3 CB Lỗi CTHT Có Liệu CB Đẩy 1 CB Đẩy 2 PLC RL1 Đẩy 1 RL2 Đẩy 2 RL3 Đẩy 3 CB Đẩy 3 Báo Đầy1 CTHT Reset1 CTHT Reset2 CTHT Reset3 Báo Đầy2 Stop Báo Đầy3 Hỡnh 2.4 S khối h thống phõn... 1, cú chc nng m số sn phẩm nhỏ c y vo lụ 1 khi cú sn phẩm qua nó - CB m 2: Cm biến m 2, cú chc nng m số sn phẩm trung bỡnh c y vo lụ 2 khi cú sn phẩm i qua nó - CB m 3: Cm biến m 3, cú chc nng m số sn phẩm lớn c y vo lụ 2 khi cú sn phẩm i qua nó 19 Trng i hc Bỏch Khoa H Ni - ỏn tt nghip CB Li: Cm biến li, cú chc nng xỏc nh sn phẩm b li hoc sn phẩm khụng c y vo trong cỏc lụ sn phẩm CTHT Cú Liu: Cụng... Xõy dng s khi 2.2.1 S khi c bn ca h thng dựng PLC 17 Trng i hc Bỏch Khoa H Ni Khối đầu vào ỏn tt nghip Khối điều khiển Khối đầu ra PLC Động cơ Nút ấn Công tắc Cảm biến Ch ơng trình ứng dụng CT hành trình Đèn Rơ le Khối nguồn Hỡnh 2.3 S khối c bn ca h thống dựng PLC a Khối u vo Hỡnh thc giao din c bn gia PLC v cỏc thiết b u vo l: nút ấn, cụng tc Ngoi ra PLC cũn nhn c tớn hiu t cỏc thiết b nhn dng tự... Hỡnh 2.4 S khối h thống phõn loi sn phẩm dựng PLC a Khối u vo - Start: Nút ấn Start - CB1: Cm biến xỏc nh sn phẩm nhỏ, ch tỏc ng khi cú sn phẩm nhỏ i qua nú, cú chiều cao thỏa món iu kin ca nó - CB2: Cm biến xỏc nh sn phẩm trung bỡnh, ch tỏc ng khi cú sn phẩm trung bỡnh i qua nú, cú chiều cao thỏa món iu kin ca nó - CB3: Cm biến xỏc nh sn phẩm lớn, ch tỏc ng khi cú sn phẩm lớn i qua nú, cú chiều cao thỏa... rng s ngừ vo/ra 2.1.2 Cấu trúc v nguyờn lý hot ng ca PLC +) Cấu trúc PLC: Tất c cỏc PLC u cú thnh phn chớnh l: Bộ nhớ chng trỡnh RAM bờn trong (cú thể m rộng thờm một số bộ nhớ ngoi EPROM), bộ vi x lý cú cng giao tiếp dựng cho vic ghộp nối với PLC hoc cỏc module I/O Hỡnh 2.1 cấu trúc PLC +) Nguyờn lý lm vic ca PLC: CPU iu khiển cỏc hot ng bờn trong PLC Bộ vi x lý s c v kiểm tra chng trỡnh c cha trong... yờu cu thiết kế h thống PLC - Số lng cỏc cng vo ra số v tng tự - Loi tớn hiu cho tng cng - Tớnh chất cỏch ly ngun nuụi ca cỏc nhúm tớn hiu 14 Trng i hc Bỏch Khoa H Ni - ỏn tt nghip Quy mụ v cỏc yờu cu c bit ca thut toỏn iu khiển Truyền thụng 2.1.6 Cỏc bc thiết kế h thống PLC T số lng cng vo ra số v tng tự, lựa chn loi PLC: Micro PLC hay Modular Kiểm tra li cỏc thụng số ca CPU / loi PLC ó chn cú phự... khiển ng c y sn phẩm nhỏ ( y 1) CB y 2: Cm biến y 2, cú chc nng iu khiển ng c y sn phẩm trung bỡnh (y 2) CB y 3: Cm biến y 3, cú chc nng iu khiển ng c y sn phẩm lớn (y 3) CTHT Reset 1: Cụng tc hnh trỡnh reset 1, có chc nng reset bộ m sn phẩm nhỏ sau mi ln sn phẩm nhỏ c lấy ra khỏi lụ 1 khi lụ 1 y CTHT Reset 2: Cụng tc hnh trỡnh reset 2, cú chc nng reset bộ m sn phẩm trung bỡnh sau mi ln sn phẩm trung bỡnh