Đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, trình bày mục tiêu, nội dung thuyết minh đề tài. Chương 2: Giới thiệu tổng quan về hệ thống phân loại nông sản theo trọng lượng. Trình bày tổng quan, phân loại ứng dụng mô hình phân loại hiện có trên thị trường từ đó chọn ra phương án phù hợp cho đề tài. Chương 3: Giới thiệu về PLC SIEMENS S7-1200 Tổng quan về PLC, Giới thiệu màn hình HMI tích hợp với TIA PROTAL.
Chương 4: Thiết kế, thi công hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng. Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống. Thiết kế và lựa chọn linh kiện phần cứng phù hợp. Xây dựng lưu đồ thuật toán, sơ đồ đấu điện, bảng phân công I/O và chương trình.
Kết luận và hướng phát triển đề tài. Đánh giá mô hình, những hạn chế của hệ thống từ đó đưa ra hướng phát triển cho đề tài. Hình Ảnh 1: Mô hình hệ thống phân loại nông sản Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI NÔNG SẢN THEO KHỐI LƯỢNG 1. Tổng quan hệ thống phân loại tại nhà máy.
Hiện nay với công nghệ hiện đại rất nhiều quá trình công nghệ được tự động hóa. Trong đó dây chuyền cân và phân loại nông sản là một trong những hệ thống được sử dụng rất phổ biến và rộng rãi. Một hệ thống phân loại sản phẩm cơ khí hiện đại được phân chia thành nhiều khâu nối tiếp nhau. Sản phẩm cơ khí sau khi được sản xuất hàng loại sẽ được tập trung tại nhà máy Sản phẩm được băng chuyền đưa đến hệ thống cân loadcell, tới vị trí đặt cảm biến, nông sản sẽ được cân chính xác.
Việc cân trọng lượng sản phẩm để phân loại chất lượng sản phẩm theo yêu cầu của thị trường. Với thiết kế như vậy, tổng thời gian cân chỉ mất 1 giây. Khi sản phẩm được cân xong được băng tải vận chuyển đến vị trí phân loại. Khâu phân loại bao gồm cảm biến nhận sản phẩm và cơ cấu tay gạt.
Cơ cấu gạt có thể là xi lanh thủy khí hoặc moto. Khâu cuối cùng là kiểm tra và đếm sản phẩm. Như vậy toàn bộ quy trình công nghệ phân loại sản phẩm được tự động hoàn toàn, với đầu vào là sản phẩm được sản xuất hàng loạt ngẫu nhiên và đầu ra là sản phẩm đã được phân loại theo mong muốn Hình Ảnh 2: Hệ thống phân loại sản phẩm theo trọng lượng 2. Phân loại các máy phân loại.
Việc phân loại các loại máy phân loại sản phẩm. Mặc dù là phân loại theo tên gọi hay theo cấu tạo, theo phương thức hoạt động, hay thậm chí theo tên sản Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 phẩm cần phân loại thì nó chỉ mang tính chất tương đối. Các loại máy phân loại có thể không khác gì nhau về cấu tạo nhưng lại có tên gọi khác nhau khi được áp dụng vào các sản phẩm khác nhau. Tên gọi cũng khác ngay cả khi các nhà cung cấp máy phân loại và khách hàng gọi tên chúng và phân loại theo cách của riêng mình (phân loại theo màu sắc , trọng lượng, kích thước….) Hình Ảnh 3: Một số máy phân loại a.
Phân loại theo cấu tạo hệ thông cân và phân loại. – Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở strain gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra. – Khi sản xuất cân, nhà sản xuất xây dựng một bộ hiệu chỉnh bên trong cân điện tử để hiệu chỉnh lại cân tại nơi cần sử dụng.
– Hệ thống cân sử dụng loadcell ( chọn loadcell tùy theo nhu cầu sử dụng…). – Hệ thống cân sử dụng loadcell sau khi sản phẩm đi qua được hiển thị trên đầu cân điển tử… – Hệ thống phân loại sử dụng piston, motor (một piston, hai piston, nhiều piston, một motor , …). – Hệ thống phân loại tự động phương ngang, phương đứng. Phân loại theo dạng sản phẩm cần phân loại.
– Hệ thống phân loại sản phẩm hàng hóa (sản phẩm cơ khí, công nghiệp,…). – Hệ thống phân loại nông sản (cam, táo ,loài ,dưa. – Hệ thống phân loại thủy sản (cá ,tôm ,…). Công nghệ dây chuyền phân loại theo khối lượng.
Dây chuyền phân loại. Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Là dây chuyền tự động được phân loại giúp đảm bảo các tiêu chí thành phẩm, đảm bảo độ đồng đều về hình dáng, trọng lượng trước khi đóng gói hoặc các tiêu chí phân loại theo thông tin và mục đích sử dụng nào đó của nhà sản xuất, dịch vụ. Dây chuyền phân loại theo khối lượng sản phẩm. – Là hệ thống phân cỡ sản phẩm ứng dụng đa dạng các loại/kiểu sản phẩm theo nguyên tắc kiểm tra khối lượng online, sau đó phân ra từng cỡ trọng lượng theo yêu cầu.
– Phạm vi phân loại: 10g~5000g – Tốc độ: 110 – 200 sản phẩm/ phút. – Ứng dụng phân loại sản phẩm theo khối lượng cho ngành thực phẩm, thủy hải sản, nông sản,… Hình Ảnh 4: Dây chuyền phân loại theo khối lượng. Dây chuyền phân loại theo màu sắc. – Máy phân loại sản phẩm theo màu sắc có thể phân loại các sản phẩm như ớt, cà chua, cà phê, nhựa màu, gạo, chè búp, các loại hạt… – Năng suất: 0.
– Ứng dụng phân loại sản phẩm theo màu sắc trong các ngành nông nghiệp, thực phẩm, dầu, hóa chất, công nghiệp dược phẩm, linh kiện điện tử, thiết bị y tế… Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Hình Ảnh 5: Hệ thống phân loại theo màu sắc. Phương án lựa chọn: – Sau khi phân tích, phương án áp dụng vào đề tài được lựa chọn theo các tiêu chí hiệu quả kinh tế theo thời gian, Đáp ứng được nhu cầu sản xuất khi sử dụng trong dây chuyền phân loại theo trọng lượng tự động cao. Nhóm đã lựa chọn phương án “Dây chuyền phân loại theo trọng lượng” để giải quyết đề tài này. Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ PLC SIEMENS S7 – 1200 1.
Tổng quan về PLC. Khái niệm về PLC. Kỹ thuật điều khiển đã phát triển trong thời gian rất lâu. Trước kia việc điều khiển hệ thống chủ yêu do con người thực hiện.
Gần đây, việc điều khiển được thực hiện nhờ các ứng dụng của ngành điện, thực hiện bằng việc đóng ngắt tiếp điểm Relay. Các Relay sẽ cho phép đóng ngắt công suất không cần dùng công tắc cơ khí. Ta thường sử dụng Relay để tạo nên các thao tác điều khiển đóng ngắt logic đơn giản. Sự xuất hiện của máy tính đã tạo một bước tiến mới trong điều khiển – Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC.
PLC xuất hiện vào những năm 1970 và nhanh chóng trở thành sự lựa chọn cho việc điều khiển sản xuất. PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị điều khiển khả trình (có khả năng lập trình được) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngũ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự sự kiện. Hình Ảnh 6: PLC S7-1200 PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái I/O.
PLC dùng để thay thế các mạch relay trong thực tế vốn dĩ rất công trình và phức tạp. Như vậy nếu ta thay đổi các chương trình được cài đặt trong PLC là ta có thể thực hiện các chức năng khác nhau, trong các môi trường điều khiển khác nhau. Các hãng sản xuất PLC phổ biến hiện nay như Siemens, Omron, Mitsubishi, Sneider, ABB, Festo,… Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 – S7-1200 ra đời năm 2009 dùng để thay thế dần cho S7-200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội hơn.
– S7-1200 được thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh giúp những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200 – S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Hình Ảnh 7: So sánh sự khác nhau giữa PLC S7-200 và S7-1200 Sự khác biệt giữa PLC S7-200 và PLC S7-1200 siemens Các thành phần của PLC S7-1200 bao gồm: – 3 bộ điều khiển nhỏ gọn với sự phân loại trong các phiên bản khác nhau giống như điều khiển AC, RELAY hoặc DC phạm vi rộng – 2 mạch tương tự và số mở rộng ngõ vào/ra trực tiếp trên CPU làm giảm chi phí sản phẩm – 13 module tín hiệu số và tương tự khác nhau bao gồm (module SM và SB) – 2 module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thông qua kết nối PTP – Bổ sung 4 cổng Ethernet – Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện áp 24 VDC Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 Hình Ảnh 8: Cấu tạo của bộ điều khiển Siemens CPU S7-1200 Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớ chương trình khác nhau…. Cấu trúc chung của PLC. Hình Ảnh 9: Cấu trúc chung của PLC – Phần đầu vào/đầu ra: Phần đầu vào hoặc module đầu vào bao gồm các thiết bị như cảm biến, công tắc và nhiều nguồn đầu vào thế giới thực khác.
Đầu vào từ các nguồn được kết nối với PLC thông qua đường ray đầu nối đầu vào. Phần đầu ra hoặc module đầu ra có thể là một động cơ hoặc một solenoid hoặc một đèn Sinh viên thực hiện: Trung Chính Người hướng dẫn: Th.s Dương Quang Thiện 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phân loại sản phẩm theo trọng lượng S7-1200 hoặc một lò sưởi, có chức năng được điều khiển bằng cách thay đổi các tín hiệu đầu vào. – CPU: (Central Processing Unit) là đơn vị xử lý trung tâm. Nó là một bộ vi xử lý mà có thể kết hợp với các hoạt động của hệ thống PLC.