Đồ án: Nghiên cứu mô hình sản xuất phân loại sản phẩm bằng xi lanh thủy lực

Tìm hiểu mô hình phân loại sản phẩm bằng xi lanh thủy lực. Nguyên lý hoạt động và ứng dụng thực tế trong dây chuyền sản xuất tự động.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án tốt nghiệp

2022

60
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI NÓI ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ CẤU TRÚC HỌ PHẦN CỨNG PLC S7-200

1.1. Giới thiệu về PLC

1.2. Chế độ làm việc và vòng quét

1.3. Các thiết bị phụ trợ

1.4. Ngôn ngữ lập trình

1.5. Ứng dụng PLC

1.6. Giới thiệu PLC S7-200

1.6.1. Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn PLC s7-200

1.6.2. Tính năng của PLC S7-200

1.6.3. Cấu trúc bộ nhớ CPU

1.6.4. Đơn vị cơ bản của S7-200

1.7. Các lệnh vào ra

1.8. Timer: TON, TOF, TONR

1.9. Chương trình điều khiển

1.9.1. Khai bào phần cứng

1.9.2. Cấu trúc của sổ lập trình

2. CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BĂNG TẢI

2.1. GIỚI THIỆU TÓM TẮT VỀ ĐỀ TÀI

2.2. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

2.3. PHÂN TÍCH CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

2.3.1. Hoạt động phân loại thủ công

2.3.2. Hoạt động phân loại tự động

2.4. CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG

2.4.1. Các chuyển động chính

2.4.2. Các yêu cầu khi thiết kế

2.5. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.6. CÁC BĂNG CHUYỀN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM HIỆN NAY

2.6.1. Giới thiệu chung

2.6.2. Ưu điểm của băng tải

2.6.3. Cấu tạo băng tải

2.6.4. Các loại băng tải trên thị trường hiện nay

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

3.1. Thiết kế khối nguồn 1 chiều

3.2. Giới thiệu động cơ 1 chiều

3.3. Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều

3.3.1. Phân loại động cơ điện 1 chiều

3.3.2. Nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều

3.4. Cấu tạo nguyên lý hoạt động, sơ đồ khối của Rơle

3.5. Cảm biến quang

3.6. Công tắc hành trình

3.7. Mô tả hệ thống phân loại sản phẩm

3.7.3. Khối xử lý trung tâm

3.7.4. Khối hiển thị

3.7.5. Khối chấp hành

4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG DÂY CHUYỀN PHÂN LOẠI TỰ ĐỘNG SẢN PHẨM NƯỚC NGỌT ĐÓNG CHAI

4.1. Dây chuyền sản xuất tự động hoá

4.2. Dây chuyền phân loại nước ngọt đóng chai

4.3. Vi điều khiển 8051

4.4. Bộ thu phát tín hiệu hồng ngoại TCRT5000

4.5. Sơ đồ khối hệ thống, nguyên lý hoạt động

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mô Hình Phân Loại Sản Phẩm Bằng Xi Lanh Thủy Lực

Mô hình phân loại sản phẩm tự động sử dụng xi lanh thủy lực là một giải pháp hiệu quả để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Hệ thống này hoạt động dựa trên việc sử dụng các cảm biến để xác định đặc điểm của sản phẩm, ví dụ như chiều cao, trọng lượng, hoặc màu sắc. Sau đó, xi lanh thủy lực sẽ được điều khiển để loại bỏ hoặc chuyển hướng sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã được lập trình. Hệ thống giúp giảm thiểu sai sót do con người gây ra, tăng năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều.

Ví dụ, trong nghiên cứu của Đỗ Minh Dương tại Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng, mô hình sử dụng xi lanh thủy lực để loại bỏ các sản phẩm không đạt yêu cầu về kích thước. Các sản phẩm đạt tiêu chuẩn sẽ tiếp tục được đếm và chuyển đến khu vực đóng gói. Mô hình này thể hiện rõ tiềm năng ứng dụng của thủy lực trong tự động hóa quy trình sản xuất.

Việc ứng dụng tự động hóa quy trình sản xuất đang ngày càng trở nên phổ biến trong các ngành công nghiệp khác nhau. Xi lanh thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện các thao tác chính xác và mạnh mẽ, đặc biệt trong các môi trường làm việc khắc nghiệt. Hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng xi lanh thủy lực mang lại nhiều lợi ích thiết thực, bao gồm tăng năng suất, giảm chi phí lao động và cải thiện chất lượng sản phẩm.

1.1. Giới thiệu chung về Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Tự Động

Hệ thống phân loại sản phẩm tự động sử dụng các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành để phân loại sản phẩm theo các tiêu chí định trước. Xi lanh thủy lực được sử dụng như một cơ cấu chấp hành mạnh mẽ, có khả năng thực hiện các thao tác đẩy, gạt hoặc di chuyển sản phẩm một cách chính xác. Điều này giúp loại bỏ sự can thiệp của con người trong quá trình phân loại sản phẩm, từ đó giảm thiểu sai sót và tăng tốc độ sản xuất.

1.2. Ưu điểm của việc sử dụng Xi Lanh Thủy Lực trong phân loại

Xi lanh thủy lực có ưu điểm vượt trội về lực đẩy, độ bền và khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt so với các cơ cấu chấp hành khác như khí nén hay động cơ điện. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp nặng, nơi đòi hỏi sự ổn định và độ tin cậy cao. Xi lanh thủy lực cũng cho phép điều khiển chính xác vị trí và tốc độ, đảm bảo quá trình phân loại sản phẩm diễn ra một cách mượt mà và hiệu quả.

1.3. Các thành phần chính trong Mô Hình Phân Loại Sản Phẩm

Một mô hình phân loại sản phẩm điển hình bao gồm các thành phần chính sau: hệ thống băng tải, cảm biến (ví dụ: cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến màu sắc), bộ điều khiển (thường là PLC điều khiển hệ thống thủy lực), xi lanh thủy lực, và hệ thống cấp nguồn khí nén thủy lực. Các thành phần này phối hợp với nhau để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh, có khả năng tự động phân loại sản phẩm theo các tiêu chí đã được thiết lập.

II. Thách Thức và Giải Pháp trong Thiết Kế Hệ Thống Thủy Lực

Việc thiết kế hệ thống thủy lực cho mô hình phân loại sản phẩm đặt ra nhiều thách thức, bao gồm lựa chọn bơm thủy lực, van thủy lực, và xi lanh thủy lực phù hợp với yêu cầu về lực đẩy, tốc độ, và độ chính xác. Ngoài ra, cần đảm bảo tính an toàn và độ tin cậy của hệ thống, cũng như tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu tiếng ồn.

Các giải pháp bao gồm sử dụng các phần mềm mô phỏng hệ thống thủy lực để tối ưu hóa thiết kế, lựa chọn các thiết bị chất lượng cao và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn. Việc sử dụng PLC điều khiển cũng giúp tăng tính linh hoạt và khả năng điều khiển chính xác của hệ thống. Theo tài liệu gốc, "PLC...đã và đang phát triển mạnh mẽ và ngày càng chiếm một vị trí rất quan trọng trong các ngành kinh tế quốc dân."

Ngoài ra, việc tích hợp các công nghệ tiên tiến như Internet of Things (IoT)SCADA có thể giúp giám sát và điều khiển hệ thống từ xa, nâng cao hiệu quả quản lý và bảo trì.

2.1. Lựa chọn Bơm Thủy Lực phù hợp cho ứng dụng phân loại

Việc lựa chọn bơm thủy lực phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các yếu tố cần xem xét bao gồm lưu lượng, áp suất, loại chất lỏng thủy lực, và môi trường làm việc. Bơm piston thường được ưa chuộng trong các ứng dụng đòi hỏi áp suất cao và độ chính xác, trong khi bơm bánh răng phù hợp hơn cho các ứng dụng có yêu cầu về chi phí thấp và độ bền.

2.2. Điều Khiển Xi Lanh Thủy Lực chính xác bằng Van Thủy Lực

Van thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển dòng chảy chất lỏng thủy lực, từ đó điều khiển tốc độ và hướng di chuyển của xi lanh thủy lực. Các loại van phổ biến bao gồm van phân phối, van điều áp, và van tiết lưu. Việc lựa chọn và cấu hình van phù hợp giúp đảm bảo quá trình phân loại sản phẩm diễn ra một cách chính xác và hiệu quả.

2.3. Tối ưu hóa Thiết Kế Hệ Thống Thủy Lực bằng phần mềm Mô Phỏng

Phần mềm mô phỏng hệ thống thủy lực cho phép các kỹ sư thiết kế và thử nghiệm các giải pháp khác nhau một cách nhanh chóng và hiệu quả. Bằng cách mô phỏng, có thể xác định các điểm yếu trong thiết kế, tối ưu hóa hiệu suất, và giảm thiểu rủi ro trước khi triển khai thực tế. Các phần mềm phổ biến bao gồm Automation Studio, FluidSIM, và MATLAB.

III. Phương Pháp Điều Khiển Xi Lanh Thủy Lực Trong Phân Loại

Có nhiều phương pháp để điều khiển xi lanh thủy lực trong hệ thống phân loại sản phẩm, từ đơn giản đến phức tạp. Phương pháp điều khiển bằng tay sử dụng van gạt tay để điều khiển dòng chảy chất lỏng thủy lực, trong khi phương pháp điều khiển tự động sử dụng PLC hoặc bộ điều khiển khác để điều khiển các van điện từ. Phương pháp điều khiển tự động cho phép thực hiện các thuật toán phân loại sản phẩm phức tạp và tích hợp dễ dàng với các hệ thống tự động hóa khác.

Việc lựa chọn phương pháp điều khiển phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu về độ chính xác, tốc độ, và tính linh hoạt của hệ thống. Theo Đỗ Minh Dương, "PLC...Không những thay thế được cho kỹ thuật điều khiển cơ cấu bằng camera hoặc kỹ thuật rơle trước kia mà còn chiếm lĩnh nhiều chức năng phụ khác". Điều này nhấn mạnh vai trò quan trọng của PLC trong điều khiển hệ thống hiện đại.

3.1. Điều Khiển Xi Lanh Thủy Lực Bằng Van Gạt Tay Manual Control

Phương pháp này sử dụng van gạt tay để điều khiển trực tiếp dòng chảy chất lỏng thủy lực đến xi lanh. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, chi phí thấp và dễ bảo trì. Tuy nhiên, độ chính xác và tốc độ điều khiển bị hạn chế, và không phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sự tự động hóa cao.

3.2. Sử dụng PLC Điều Khiển Hệ Thống Thủy Lực tự động

PLC (Programmable Logic Controller) là một thiết bị điều khiển lập trình, cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển phức tạp một cách tự động. PLC có thể nhận tín hiệu từ các cảm biến, xử lý tín hiệu, và xuất tín hiệu điều khiển đến các van điện từ để điều khiển xi lanh thủy lực. Phương pháp này cho phép đạt được độ chính xác và tốc độ điều khiển cao, và tích hợp dễ dàng với các hệ thống tự động hóa khác.

3.3. Ứng dụng Cảm Biến trong Điều Khiển chính xác Xi Lanh Thủy Lực

Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin về trạng thái của sản phẩm và hệ thống. Các loại cảm biến phổ biến bao gồm cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, và cảm biến màu sắc. Thông tin từ các cảm biến này được sử dụng để điều khiển xi lanh thủy lực một cách chính xác, đảm bảo quá trình phân loại sản phẩm diễn ra một cách hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Mô Hình Phân Loại Sản Phẩm Thủy Lực

Mô hình phân loại sản phẩm sử dụng xi lanh thủy lực có nhiều ứng dụng thực tế trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm thực phẩm và đồ uống, dược phẩm, điện tử, và ô tô. Hệ thống này có thể được sử dụng để phân loại sản phẩm theo kích thước, trọng lượng, màu sắc, hoặc các đặc tính khác. Việc tự động hóa quá trình phân loại giúp tăng năng suất, giảm chi phí lao động, và cải thiện chất lượng sản phẩm.

Ví dụ, trong ngành thực phẩm và đồ uống, hệ thống này có thể được sử dụng để phân loại trái cây, rau quả, hoặc chai lọ theo kích thước và chất lượng. Trong ngành dược phẩm, hệ thống có thể được sử dụng để phân loại viên thuốc, viên nang, hoặc ống tiêm theo kích thước, màu sắc, và thành phần. Theo tài liệu, đề tài được chọn vì "nó có khá nhiều ứng dụng trong thức tế".

4.1. Phân Loại sản phẩm trong Ngành Thực Phẩm và Đồ Uống

Trong ngành thực phẩm và đồ uống, hệ thống phân loại có thể được sử dụng để phân loại trái cây, rau quả theo kích thước, hình dạng và màu sắc, loại bỏ các sản phẩm bị hư hỏng hoặc không đạt tiêu chuẩn. Việc tự động hóa quá trình này giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu lãng phí.

4.2. Ứng dụng trong Ngành Dược Phẩm để Phân Loại thuốc

Trong ngành dược phẩm, hệ thống phân loại có thể được sử dụng để kiểm tra và phân loại viên thuốc, viên nang theo kích thước, hình dạng, màu sắc và trọng lượng, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng và an toàn.

4.3. Tự Động Hóa quá trình Phân Loại trong sản xuất linh kiện điện tử

Trong ngành điện tử, hệ thống phân loại có thể được sử dụng để kiểm tra và phân loại linh kiện điện tử theo kích thước, hình dạng, và các thông số kỹ thuật, đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.

V. Kết luận và Hướng Phát Triển Mô Hình Phân Loại Thủy Lực

Mô hình phân loại sản phẩm sử dụng xi lanh thủy lực là một giải pháp hiệu quả để tự động hóa quy trình sản xuất, nâng cao năng suất, giảm chi phí lao động, và cải thiện chất lượng sản phẩm. Trong tương lai, hệ thống này có thể được cải tiến bằng cách tích hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), Internet of Things (IoT), và robot phân loại sản phẩm để tăng tính linh hoạt, khả năng thích ứng, và hiệu quả của hệ thống.

Việc nghiên cứu và phát triển các giải pháp phân loại sản phẩm tự động tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế.

5.1. Tích hợp Trí Tuệ Nhân Tạo AI vào Hệ Thống Phân Loại

Việc tích hợp AI cho phép hệ thống học hỏi và thích ứng với các điều kiện sản xuất thay đổi, cải thiện độ chính xác và hiệu quả của quá trình phân loại. AI có thể được sử dụng để phân tích dữ liệu từ các cảm biến, dự đoán các lỗi tiềm ẩn, và tối ưu hóa các thông số điều khiển.

5.2. Sử dụng Robot Phân Loại Sản Phẩm kết hợp với Thủy Lực

Robot phân loại sản phẩm có thể được trang bị xi lanh thủy lực để thực hiện các thao tác chính xác và mạnh mẽ, tăng tính linh hoạt và khả năng tiếp cận các vị trí khó khăn. Việc kết hợp robot với hệ thống thủy lực cho phép tự động hóa hoàn toàn quá trình phân loại.

5.3. Ứng dụng IoT trong Giám Sát và Điều Khiển Hệ Thống từ xa

IoT cho phép giám sát và điều khiển hệ thống phân loại từ xa thông qua mạng Internet, thu thập dữ liệu về hiệu suất, phát hiện các lỗi, và thực hiện bảo trì dự phòng. Điều này giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì, và nâng cao hiệu quả quản lý hệ thống.

22/09/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ CẤU TRÚC HỌ PHẦN CỨNG PLC S7-200 11 GIỚI THIỆU VỀ PLC - PLC: Là tên viết tắt của “Programmable Logic Control” là thiết bị điều khiển được lập trình hay khả trình, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều 0 - Lịch sử hình thành và phát triển: Bộ điều khiển lập trình đầu tiên đã được các kỹ sư của công ty General Motors -Hoa kỳ sáng chế ra năm 1968 - Với các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng yêu cầu điều khiển: + Dễ lập trình và thay đổi chương trình + Cấu trúc dạng Moudule mở rộng, dễ bảo trì và sửa chữa + Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất Hình 1 PLC đầu tiên ra đời năm 1968 tại Hoa kỳ Tuy nhiên hệ thống còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành và lập trình hệ thống Vì vậy các nhà thiết kế đã chế tạo từng bước để hệ thống trở nên đơn giản, gọn nhẹ và dễ vận hành hơn Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển cầm tay (Programmable controller Handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969 Điều này đã tạo ra sự thuận lợi và phát triển thật sự cho kỹ thuật lập trình điều khiển ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 12 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng Hình 2 PLC sản xuất năm 1969 Sự phát triển của hệ thống phần cứng từ năm 1975 cho đến nay đã làm cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn các chức năng mở rộng: + Số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn và có khả năng điều khiển các ngõ vào/ra từ xa bằng kỹ thuật truyền thông + Bộ lưu trữ dữ liệu nhiều hơn + Nhiều loại module chuyên dùng hơn Trong những năm 1970, với sự phát triển của công nghệ phần mềm, bộ lập trình điều khiển PLC không chỉ thực hiện các câu lệnh đơn giản mà còn có thêm các lệnh về định thì, đếm sự kiện, các lệnh về xử lý toán học, xử lý dữ liệu, xử lý xung, xử lý thời gian thực Từ năm 1970 đến nay, bộ điều khiển lập trình PLC đã trở thành một thiết bị không thể thiếu trong ngành công nghiệp tự động Các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thuật ghép nối các PLC riêng lẻ thành một hệ thống chung, tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ, tốc độ của hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét nhanh hơn Bên cạnh đó, PLC còn được chế tạo có thể giao tiếp với các thiết bị ngoại vi nhờ vậy mà khả năng ứng dụng của PLC được mở rộng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 13 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng Hình 3 Những hãng PLC phổ biến hiện nay: Misubishi, simen, Thực chất PLC là một hệ vi xử lý có những ưu điểm mà hệ vi xử lý khác không có được và được cài đặt sẵn hệ điều hành với chức năng có thể điều khiển lập trình được Hệ điều hành: Chứa chương trình hệ thống để xác định các cách thức thực hiện chương trình của người sử dụng, quản lý các đầu vào/ra phân chia bộ nhớ RAM trong quản lý dữ liệu Bộ nhớ chương trình: Lưu giữ chương trình điều khiển, khi PLC hoạt động nó sẽ đọc và thực hiện chương trình được ghi trong bộ nhớ này Bộ đếm đầu và ra (Buffer): Là vùng nhớ đệm cho các đầu vào ra, các vùng này chiếm một phần của RAM Bộ định thời (Timer), Bộ đếm (Counter): Trong CPU có các bộ định thời, các bộ đếm có chức năng khác nhau từ vài chục đến vài trăm Timer: TON, TOFF, TOR Counter: CT, CU, CD, CUD Vùng nhớ dữ liệu: Không giống như bộ nhớ chương trình, vùng nhớ nàyđược sử dụng để lưu kết quả của người sử dụng Có 2 loại vùng nhớ: - Vùng nhớ Bit hay còn gọi là vùng nhớ cờ (Internal Relay) thường được ký hiệu là M được sử dụng dữ liệu logic ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 14 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng - Vùng nhớ Byte các vùng nhớ này có thể đọc, ngoài ra còn có các vùng nhớ đặc biệt thường được ký hiệu S (Special) Bộ xử lý CPU: Bộ xử lý gọi các lệnh trong bộ nhớ chương trình để thực hiện một cách tuần tự theo chương trình Bus vào/ra: Trong PLC dữ liệu trao đổi giữa bộ vi xử lý và các Module vào ra thông qua bus vào/ra Hệ thống bus chia làm 3 loại: bus địa chỉ, bus điều khiển, bus dữ liệu THIẾT BỊ LẬP TRÌNH NGUỒN ĐIỆN CPU BỘ NHỚ THIẾT BỊ ĐẦU RA: THIẾT BỊ ĐẦU VÀO: GIAO DIỆN RELAY, TIRISTOR, CUỘN CẢM BIẾN, CÔNG TẮC VÀO/RA DÂY, ĐÈN, HIỂN THỊ Hình 4 Thành phần hệ thống PLC 12 PHÂN LOẠI a Micro PLC: Có cấu trúc Onboard và thường được sử dụng nhỏ như chiếu sáng, mở cửa, trong một máy phát điện tự động, tuy nhỏ nhưng Micro PLC được ứng dụng rất nhiều và đa dạng Logo (Simens) Zen (Omron) b Mini PLC: Có cấu trúc On board nghĩa là trên CPU có thể tích hợp toàn bộ các chức năng như Module nguồn, module vào/ra cổng đọc tốc độ cao HSC (High Speed Counter), bộ timer couter, và các bộ pin nhớ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 15 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng VD như các loại: S5-900, S7/200 hoặc Micro Smart IDEC, CPM1 Omron c Medium PLC: S7-300, A1SHCPU Misubishi, FA IDEC, có cấu trúc module và được sử dụng trong các hệ thống vừa và trung bình Các module mở rộng cũng bao gồm các module như ở PLC cỡ lớn d Great PLC: PLC S7-400, PCS, DCS Có cấu trúc dạng module, có khả năng sử dụng các ngôn ngữ bậc cao trong lập trình máy tính + Module nguồn + Module vào/ra (A/D): AI, AO, DI, DI/DO, AI/AO, hoặc AI/DO, DI/AO + Module truyền thông: Mạng Mobus, AS-I, Profilebus, Devinet, CC-Link + Các module đặc biệt: PID, điều khiển động cơ, bộ đếm tốc độ cao 13 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ VÒNG QUÉT Chế độ làm việc: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 16 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng a Chế độ nghỉ (Stop mode):Ở chế độ này người dùng không xử lý các chương trình điều khiển và người lập trình có thể cài đặt chương trình điều khiển từ máy tính sang PLC hoặc ngược lại b Chế độ chạy (Runner mode): Ở chế độ này PLC sẽ thực hiện chế độ điều khiển và làm việc theo chu tình vòng quét c Chế độ làm việc trung gian: Giữa chế độ chạy và nghỉ, ở chế độ này thì ta có thể chuyển sang chế độ Run hoặc Stop bằng phần mềm (Bấm chuột trên thanh công cụ trên màn hình PC) d Lỗi (Error): Là một chế độ làm việc đặc biệt để thông báo lỗi chương trình truyền thông hoặc phần cứng vật lý của hệ thống Vòng quét Scan: Dữ liệu từ DI/AI vào vùng đệm đầu vào Thực hiện chương trình Scan Time Dưa dữ liệu từ bộ đệm Thông tin nội bộ và kiểm tra lỗi Hình 5 Vòng quét Scan 14 CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ Ở đây các thiết bị phụ trợ là các thành phần: Phần cứng, phần mềm giúp PLC giao tiếp với con người và đối tượng điều khiển hay với một thiết bị điều khiển khác a Phần cứng: + Máy tính (PC) + Cáp truyền thông giữa PC và PLC + Card truyền thông + Máy quét Scanner + Cảm biến Sensor b Phần mềm: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 17 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng Để lập trình PLC chúng ta cần sử dụng các phần mềm chuyên dụng của các hãng sản xuất phù hợp với các loại PLC chúng ta dùng VD: Step 7, GX, Win LDR, SysWin, Rslogix500 15 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH Trong lập trình logic thường hay sử dụng hai ngôn ngữ là: - Ngôn ngữ LAD - Ngôn ngữ STL - Ngôn ngữ bảng lệnh (STL): Ngôn ngữ liệt kê, ký hiệu STL (Statement List) Đây là ngôn ngữ lập tình thông thường của một máy tính Một chương trình được ghép bởi nhiều lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và đều có cấu trúc chung là: “tên lệnh” + “toán hạng” Một số lệnh đặc biệt có thể chỉ tên lệnh mà không cần toán hạng - Ngôn ngữ sơ đồ thang (LAD): Ngôn ngữ hình thang, ký hiệu LAD (Ladder logic) với loại ngôn ngữ này rất thích hợp với người quen thiết kế mạch điều khiển logic Chương tình này được viết dưới dạng liên kết các công tắc 16 ỨNG DỤNG PLC Hiện nay PLC đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực sản xuất cả trong công nghiệp và dân dụng Từ những ứng dụng điều khiển hệ thống đơn giản, chỉ có chức năng đóng mở (ON/OFF) thông thường đến các ứng dụng cho các lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi tính chính xác cao, ứng dụng thuật toán trong quá trình sản xuất Các lĩnh vực tiêu biểu cho ứng dụng PLC hiện nay bao gồm: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 18 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng + Phân tích vật liệu + Máy CNC + Hệ thống truyền tải + Nghành năng lượng + Máy đóng gói + Điều khiển máy lạnh + Điều khiển robot gắp và xếp hàng + Thiết bị sản xuất TV + Điều khiển bơm + Trạm điện + Hồ bơi + Công nghiệp đúc bê tông + Xử lý nước + Thiết bị xử lý hóa chất + Công nghiệp giấy + Sản xuất thủy tinh + Sản xuất xi măng + Công nghiệp in ấn + Xử lý thực phẩm + Máy công cụ 17 GIỚI THIỆU PLC S7-200 171 Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn PLC s7-200 - Ở đây ta lấy ví dụ về PLC Simentic S7-200 CPU 224 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - ĐỖ MINH DƯƠNG - LỚP 19 dcl2401 Nghiên cứu mô hình sản xuất dùng xi lanh thuỷ lực để phân loại sản phẩm Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Anh Dũng Hình 6 PLC Simentic S7-200 CPU 224 - Đặc điểm của CPU 224: + Kích thước:1205 mm x 80mm x62mm + Dung lượng bộ nhớ chương trình:4096 Word + Dung lượng bộ nhớ dữ liệu:2560 Word + Có 14 cổng vào, 10 cổng ra + Có 256…

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ