Máy in lụa tự động HCMUTE điều khiển PLC S7-1200 qua HMI

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ

1.2. MỤC TIÊU

1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.4. GIỚI HẠN

1.5. BỐ CỤC

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. QUY TRÌNH IN KHĂN LẠNH

2.1.1. Mô tả quy trình chuẩn bị

2.1.2. Chuẩn bị nguyên liệu

2.1.3. Các bước thực hiện

2.1.4. Mô tả quy trình in

2.2. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG

2.2.1. Cảm biến quang

2.2.1.1. Loại truyền phát

2.2.1.2. Loại phản xạ hồi quy

2.2.1.3. Loại phản xạ khuếch tán

2.2.2. Cảm Biến tiệm cận

2.2.2.1. Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ

2.2.2.2. Cảm biến tiệm cận loại điện dung

2.2.3. Encoder tuyệt đối

2.2.4. Encoder tương đối

2.2.5. Bộ xử lý trung tâm PLC S7-1200

2.2.5.1. Tổng quan về PLC S7-1200

2.2.5.2. Cấu tạo PLC S7-1200

2.2.5.3. Các bảng tín hiệu PLC S7-1200

2.2.5.4. Nguyên lý hoạt động PLC S7-1200

2.2.6. Van khí nén

2.2.6.1. Van đảo chiều

2.2.6.2. Van chân không

2.2.7. Xylanh tác động kép

2.2.7.1. Xylanh khí dạng nén quay

2.2.8. Bộ nguồn 24VDC

2.2.9. Màn hình điều khiển HMI

2.2.10. Hệ thống điều khiển động cơ bước

2.2.11. Động cơ điện xoay chiều

2.2.11.1. Động cơ điện xoay chiều 3 pha

2.2.11.2. Động cơ điện xoay chiều 1 pha

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

3.1. THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ

3.1.1. Thiết kế cơ khí phần khung in, băng tải in và phần cấp phôi

3.1.2. Thiết kế cơ khí phần nâng phôi

3.1.3. Thiết kế cơ khí phần tủ điện

3.2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN

3.2.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

3.2.2. Tính toán và thiết kế mạch

3.2.2.1. Thiết kế khối xử lý trung tâm

3.2.2.2. Thiết kế khối cảm biến

3.2.2.3. Khối điều khiển động cơ

3.2.2.4. Khối điều khiển van khí

3.2.2.5. Khối van khí

3.2.2.6. Khối nút nhấn

3.2.2.7. Thiết kế khối nguồn

3.2.2.8. Thiết kế sơ đồ đi dây tủ điện

3.2.2.8.1. Sơ đồ nối dây mạch điều khiển

3.2.2.8.2. Sơ đồ nối dây mạch động lực

3.2.2.8.3. Sơ đồ nối dây khí nén

4. CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG

4.1. Thi công lắp ráp phần nâng phôi

4.2. Thi công lắp ráp phần cấp phôi

4.3. Thi công lắp ráp phần băng tải in

4.4. Thi công lắp ráp tủ điện

4.5. Lắp ráp, kiểm tra mô hình

5. CHƯƠNG 5: LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

5.1. Lưu đồ toàn hệ thống

5.2. Lưu đồ các chương trình con

5.3. Lập trình cho PLC S7 – 1200

6. CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ

6.1. KẾT QUẢ PHẦN CỨNG

6.2. GIAO DIỆN HMI

6.3. GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP QUA MÀN HÌNH HMI

6.5. ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ

7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

7.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về máy in lụa tự động HCMUTE

Máy in lụa tự động HCMUTE sử dụng PLC S7-1200 để điều khiển qua HMI. Thiết bị này được thiết kế nhằm nâng cao hiệu suất sản xuất trong ngành in ấn. Công nghệ in lụa đã phát triển mạnh mẽ, từ các máy in thủ công đến các hệ thống tự động hóa hiện đại. Việc áp dụng PLC trong điều khiển giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người, đồng thời tăng độ chính xác và tốc độ in. Hệ thống này không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Theo nghiên cứu, việc tự động hóa trong ngành in lụa có thể giảm chi phí lao động và nâng cao năng suất. Như vậy, máy in lụa tự động HCMUTE là một giải pháp tối ưu cho các doanh nghiệp trong ngành in ấn.

II. Quy trình in lụa và thiết bị sử dụng

Quy trình in lụa bao gồm nhiều bước, từ chuẩn bị nguyên liệu đến in ấn và sấy khô. Đầu tiên, nguyên liệu như khăn lạnh và mực in được chuẩn bị kỹ lưỡng. Sau đó, mực được trải lên khung in và khung in được đặt lên phôi. Cảm biến và van khí nén đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển quá trình in. Hệ thống HMI cho phép người vận hành theo dõi và điều chỉnh các thông số in một cách dễ dàng. Việc sử dụng cảm biến quang giúp phát hiện vị trí phôi chính xác, đảm bảo quá trình in diễn ra suôn sẻ. Tất cả các thiết bị này kết hợp với nhau tạo thành một dây chuyền sản xuất hiệu quả, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

III. Thiết kế và thi công phần cứng máy in lụa

Thiết kế phần cứng cho máy in lụa tự động bao gồm việc lựa chọn các linh kiện phù hợp như động cơ bước, xylanh khí nén, và PLC S7-1200. Các linh kiện này được lắp ráp thành một hệ thống hoàn chỉnh, đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao. Hệ thống điều khiển được thiết kế để dễ dàng bảo trì và nâng cấp. Việc thi công phần cứng cần tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Các bước thi công bao gồm lắp ráp khung máy, kết nối các thiết bị điện và kiểm tra hoạt động của hệ thống. Sự kết hợp giữa thiết kế thông minh và công nghệ hiện đại giúp máy in lụa tự động HCMUTE hoạt động hiệu quả trong môi trường sản xuất.

IV. Lập trình PLC và giao diện HMI

Lập trình cho PLC S7-1200 là một phần quan trọng trong việc điều khiển máy in lụa tự động. Chương trình được viết để xử lý các tín hiệu từ cảm biến và điều khiển các thiết bị đầu ra như động cơ và van khí. Giao diện HMI được thiết kế thân thiện, cho phép người dùng dễ dàng tương tác và theo dõi quá trình in. Các thông số như tốc độ in, thời gian sấy và trạng thái hoạt động được hiển thị rõ ràng trên màn hình. Việc lập trình và thiết kế giao diện HMI không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn nâng cao trải nghiệm người dùng. Nhờ vào sự kết hợp này, máy in lụa tự động HCMUTE có thể hoạt động một cách linh hoạt và hiệu quả.

V. Đánh giá kết quả thực hiện và hướng mở rộng

Sau khi hoàn thành quá trình thiết kế và thi công, việc đánh giá kết quả là rất cần thiết. Hệ thống máy in lụa tự động HCMUTE đã hoạt động ổn định, đáp ứng được các yêu cầu về năng suất và chất lượng. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế cần khắc phục, như việc tối ưu hóa hệ thống hút phôi. Hướng mở rộng trong tương lai có thể bao gồm việc tích hợp thêm các công nghệ mới như IoT để giám sát và điều khiển từ xa. Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí. Đánh giá và cải tiến liên tục là chìa khóa để duy trì sự cạnh tranh trong ngành in ấn.

Đồ án HCMUTE: Máy in lụa tự động sử dụng PLC S7-1200 và điều khiển qua HMI