BÁO cáo THỰC tập tốt NGHIỆP đề tài THIẾT kế hệ THỐNG GIÁM sát và điều KHIỂN PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG sử DỤNG PLC s7 1200

Vì vậy, hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này.Chính vì vậy mà em quyết định thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết kế h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

KHOA CƠ ĐIỆN

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ

-*** -BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

KHOA CƠ ĐIỆN

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP MỎ VÀ DẦU KHÍ

-*** -BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Sinh Viên Thực Hiện: Ngày Sinh:

Mã Số Sinh Viên: Khóa: Hệ Đào Tạo: Chính Quy

Chuyên Ngành: Tự Động Hóa Mã Số : 520216

Đề tài :

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN PHÂN LOẠI SẢN

PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG SỬ DỤNG PLC S7 1200.

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN :

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

Hà Nội 07/06/2022

MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp chế biến và sản xuất ngày càng trở nên phổ biến với

tất cả mọi người khi mà máy móc được tận dụng tối đa để thay thế sức con người để gia tăng năng suất, chất lượng Nhằm phục vụ nhiệm vụ hiện đại hóa quy trình sản xuất, hệ thống phân loại sản phẩm ra đời là một công cụ hiệu quả giúp thay thế con người trong công việc phân loại, đã góp phần nâng cao hiệu quả trong công việc Một hệ thống hoàn chỉnh có thể phân loại các sản phẩm với độ tin cậy cao, hoạt động liên tục và giảm tối đa thời gian trì hoãn hệ thống Hơn thế nữa, đối với những công việc đòi hỏi sự tập trung cao

và có tính tuần hoàn, nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công việc Điều đó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất Vì vậy,

hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này.Chính vì vậy mà em quyết định thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu thiết

kế hệ thống điều khiển giám sát mô hình phân loại sản phẩm theo khối lượng sử dụng PLC S7 1200”

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VÀ ỨNG DỤNG PHÂN LOẠI SẢNPHẨM

Hệ thống băng tải là một cụm thiết bị cơ khí dùng để di chuyển hàng hóa, vật liệu với khối lượng, trọng lượng khác nhau từ điểm A đến điểm B trên một đường dẫn xác định trước Hệ thống băng tải cho phép vận chuyển nhanh chóng, chính xác và hiệu quả đối với nhiều loại vật liệu

Việc sử dụng băng tải công nghiệp khác nhau tùy theo vị trí, loại sản phẩm cần được di chuyển, khoảng cách mà đối tượng sẽ được di chuyển Tiêu chuẩn cho băng tải được đo lường và xác định bởi tải trọng tối đa, trọng lượng của sản phẩm, số lượng các mảnh trên một đơn vị thời gian, tải trọng, tốc độ và dòng chảy của vật liệu

1.1.1 Cấu tạo chung hệ thống băng tải công nghiệp

 Cấu tạo

 Khung băng tải - chịu toàn bộ tải trọng của phụ kiện, dây băng tải và hàng hóa Bộphận đảm bảo vị trí sản xuất, hệ thống chuyển động an toàn Khung băng tải thườngđược sản xuất từ thép chịu lực, inox không rỉ hoặc nhôm định hình… phun sơn tĩnhđiện

 Dây băng tải - là bộ phận đặc trưng của mỗi dòng băng tải sản xuất, chuyển hàngkhác nhau Dây băng tải tiếp xúc trực tiếp với hàng hóa, chịu ăn mòn hóa chất, nhiệt

độ, tải trọng hàng hóa, lực kéo giãn …chất liệu sản xuất dây băng tải đa dạng: cao

su tổng hợp, cao su chịu nhiệt, PVC, PU, con lăn tự do…

 Hệ thống con lăn nâng đỡ - nâng đỡ mặt dây băng tải, đảm bảo hệ thống không bịtrùng hoặc kéo giãn mất an toàn Hệ thống con lăn thiết kế đa dạng đáp ứng tínhnăng định hướng và chuyển hướng băng tải Chất liệu con lăn cũng khá đa dạng:inox, cao su, nhựa cứng, nhôm định hình…

 Hệ thống truyền chuyển động từ động cơ đến dây băng tải, xích hoặc đai

 Hệ thống điều khiển: biến tần điều khiển tốc độ, nút dừng khẩn cấp…

1.1.2 Nguyên lí vận hành băng tải.

Động cơ hoạt động truyền lực đến rulo chuyển động di chuyển mặt dây băng tải Để rulo làm

dây băng tải chuyển động cần lực ma sát ở điểm tiếp xúc, tạo lực căng để tạo ma sát giữa rulo và mặt băng tải Từ đó dây băng tải động tịnh tiến, mang theo hàng hóa trên mặt băng tải Với các dòng băng tải có xích truyền chuyển động, xích sẽ đóng vai trò di chuyển dây băng tải tịnh tiến

1.1.3 Phân loại băng tải.

a) Phân loại theo phương chuyển động

 Theo phương ngang

Băng tải loại này được ứng dụng trong việc vận chuyển các loại nguyên liệu trong ngành xâydựng, vận chuyển than đá hoặc những sản phẩm đóng gói

Hình 1 1 Băng tải theo phương ngang.

 Theo phương nghiêng

Băng tải theo phương nghiêng là hệ thống băng tải có một đầu sẽ được cố định, đầu còn lại

có thể tự do nâng lên hoặc hạ xuống theo mục đích sử dụng Dùng để vận chuyển sản phẩm trên cao đã đóng gói hoặc vận chuyển như than, sỏi đá…

Hình 1 2 Băng tải theo phương nghiêng.

 Theo phương thẳng đứng

Băng tải đứng là hệ thống dùng để vận chuyển được hàng hóa lên xuống theo phương thẳng đứng Dòng băng tải được thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu việc truyền tải trong không gian hẹp, qua các tầng một cách dễ dàng

Hình 1 3 Băng tải theo phương đứng.

 Theo phương xoắn ốc :

Băng tải xoắn ốc vận chuyển vật liệu trong một dòng chảy liên tục Các ngành công nghiệp đòi hỏi phải có sản lượng cao như trong ngành sản xuất nước giải khát, thực phẩm, dược phẩm…Thông thường băng tải xoắn ốc có góc độ thấp nhất khoảng 11 ° để ngăn chặn trượt hay rơi vật liệu

Hình 1 4 Băng tải theo phương xoắn ốc.

b) Phân loại kết cấu băng tải.

 Băng tải cao su

Hệ thống băng tải cao su là hệ thống vận chuyển mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất so với các hệ thống cùng chức năng Hệ thống vận chuyển nguyên liệu bằng băng tải cao su có thể được lắp đặt ở mọi địa hình

Hình 1 5 Băng tải cao su.

 Băng tải con lăn

Băng tải con lăn được hiểu là một hệ thống bao gồm các con lăn được kết nối với nhau một cách vững chắc để nâng đỡ, vận chuyển hàng hóa trong các ngành sản xuất công nghiệp hiệnđại Hệ thống này có thể sử dụng được cho các loại sản phẩm có trọng lượng từ nhẹ đến rất nặng

Hình 1 6 Băng tải con lăn.

 Băng tải PVC

Băng tải PVC là một trong những hệ thống băng tải được ưa chuộng và sử dụng phổ biến nhất có tính chất riêng và ứng dụng ở dây chuyền sản xuất của rất nhiều lĩnh vực khác nhau Hầu hết những ngành công nghiệp nặng hay nhẹ, ngành dược phẩm, đều sử dụng loại băng tải này

1.2.1 Dây chuyền phân loại cà rốt theo trọng lượng.

 Quy trình công nghệ

 Khâu 1: Sơ chế và đưa vào khu vực phân loại

• Cà rốt sau khi thu hoạch sẽ được đưa vào bồn rửa (1), mục đích của khâu này là

để rửa sạch hết bụi bẩn, đất, cát

• Sau khi cà rốt đã được rửa sạch, sẽ được đưa lên khay chứa để ráo nước trướckhi được đưa lên băng tải gầu (2) Mục đích đưa lên băng gầu là để cà rốt đượctách rời xếp thành hàng, tránh chồng chất lên nhau, qua đó sẽ thuận tiện cho việcphân loại về sau.

Hình 1 8 Phân loại cà rốt

 Khâu 2: Cân định lượng cà rốt để phân loại

Sau khi cà rốt ở trên gầu cuốn, lúc này gầu cuốn sẽ đưa cà rốt xuống vị trí băng tải, sau đó băng tải hoạt động vận chuyển cà rốt đến khâu cân định lượng, cà rốt sau khi đã được đưa tới

vị trí của bàn cân thì lúc này trọng lượng của cà rốt sẽ được tiến hành cân định lượng thông qua bàn cân Loadcell được đặt ở vị trí giữa băng tải 1 và băng tải 2

Hình 1 9 Hệ thống phân loại cà rốt.

 Khâu 3: Phân loại cà rốt theo kích thước thông qua việc định lượng khối lượng.Sau khi đã đi qua bàn cân, cà rốt được đưa tới băng tải 2, ở đó sẽ được gắn các bộ cảm biến tiệm cận đi liền với xi lanh, mục đích là để xác định vị trí của cà rốt và xi lanh đẩy chúng vàonhững ô theo tín hiệu nhận được từ bộ cảm biến PLC gửi về Lúc này cà rốt sẽ bắt đầu được phân loại theo từng kích thước to, vừa, nhỏ thông qua việc định lượng khối lượng

Hình 1 10 Phân loại cà rốt vào ô chứa.

 Khâu 4: Đưa cà rốt vào từng khay tương ứng và đóng gói

Sau khi cà rốt được cân định lượng, thì xy lanh đưa cà rốt xuống các khay tương ứng với từng kích thước, sau đó công nhân bắt đầu tiến hành đóng gói

Hình 1 11 Cà rốt đã được phân loại.

1.2.2 Dây chuyền phân loại sản phẩm theo trọng lượng dùng trong phân loại thực phẩm.

 Quy trình công nghệ

 Khâu 1 : Phân tách đùi gà tránh việc chất đống vào nhau

Đùi gà sau khi được sơ chế sẽ được đưa lên băng chuyền dạng gầu cuốn(1) được ngăn thành các thang mục đích là để phân tách đùi gà không bị chất đống vào nhau, phục vụ cho việc phân loại dễ dàng và chính xác

Hình 1 12 Quy trình phân loại đùi gà.

 Khâu 2: Vận chuyển đùi gà vào băng tải thứ 2 và cân định lượng đùi

Sau khi đùi gà được đưa lên băng chuyền dạng gầu cuốn, đùi gà sẽ rơi xuống băng tải 1và băng tải sẽ có nhiệm vụ vận chuyển đùi gà tới băng tải thứ 2 Trên băng tải thứ 2 này người

ta có gắn các khay hứng liên tiếp nhau tạo thành một băng chuyền khay hứng và dưới mỗi khay hứng người ta sẽ tiến hành lắp đặt các cảm biến trọng lượng nhằm đo trọng lượng của từng chiếc đùi gà trên khay một cách chính xác và dễ dàng

 Khâu 3: Xử lí tín hiệu từ cảm biến trọng lượng trả về PLC và thực hiện truyền tínhiệu, cơ cấu chấp hành để phân loại đùi gà vào đúng vị trí

Khi đùi gà đã ở trong khay lúc này cảm biến trọng lượng của từng khay sẽ đọc và đưa tín hiệu về bộ điều khiển PLC, bộ điều khiển sẽ có nhiệm vụ xử lí tín hiệu nhận được từ cảm biến và đưa thông tin tới cơ cấu chấp hành là xy lanh được gắn dưới đế mỗi khay để đẩy đùi

gà rơi xuống vị trí khay được yêu cầu và cuối cùng là nhiệm vụ của người công nhân

Hình 1 13 Hệ thống phân loại đùi gà.

1.3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

 Định nghĩa

Hệ thống điều khiển là hệ thống có tín hiệu ngõ ra được điều khiển bằng việc thay đổi tín hiệu ngõ vào

 Thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển

 Tín hiệu vào(Input): Chuyển đổi các tín hiệu vật lí thành tín hiệu điện, các tín hiệu bộchuyển đổi thường là nút nhấn, cảm biến,…Tùy theo bộ chuyển đổi mà ta có tín hiệuđưa vào khối xử lí là tín hiệu dạng số hay dạng liên tục

 Hệ thống điều khiển: Nhận tín hiệu thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạtđộng của hệ thống Từ các thông tin của tín hiệu vào hệ thống phải tạo ra được nhữngtín hiệu cần thiết để điều khiển các thiết bị, hệ thống đáp ứng nhu cầu sản xuất

 Tín hiệu ra(Output): Là kết quả cuối cùng của quá trình xử lý hệ thống điều khiển.Các tín hiệu này được sử dụng điều khiển các cơ cấu, thiết bị hoạt động theo yêu cầucủa hệ thống thông tin, tín hiệu có thể được hồi tiếp với nguồn vào để điều khiển và

 Thành phần cơ bản của hệ điều khiển vòng hở

 Bộ điều khiển

 Đối tượng điều chỉnh

Hình 1 15 Hệ thống điều khiển vòng hở.

 Thành phần cơ bản của hệ điều khiển vòng kín

 Bộ điều khiển

 Đối tượng điều chỉnh

 Phản hồi

Hình 1 16 Hệ thống điều khiển vòng kín.

 Phân loại hệ điều khiển vòng kín

 Hệ điều khiển vòng kín hồi tiếp dương

Hệ thống điều khiển vòng kín bao gồm một tín hiệu phản hồi dương được kết nối với đầu vào của hệ thống được gọi là hệ thống hồi tiếp dương Hệ thống này còn được đặt tên là phản hồi tái tạo

Hình 1 17 Hệ điều khiển vòng kín hồi tiếp dương.

 Hệ điều khiển vòng kín hồi tiếp âm

Hệ thống điều khiển vòng kín bao gồm một tín hiệu phản hồi âm được kết nối với đầu vào của hệ thống được gọi là hệ thống hồi tiếp âm Những loại hệ thống này rất ổn định

Hình 1.18 Hệ điều khiển vòng kín hồi tiếp âm.

 Ưu điểm hệ thống điều khiển vòng kín

 Các hệ thống này rất chính xác và ít lỗi

 Các lỗi có thể được sửa chữa thông qua tín hiệu phản hồi

 Băng tần cao

 Hệ thống hỗ trợ tự động hóa tốt hơn

 Hệ thống không bị ảnh hưởng bởi nhiễu

 Nhược điểm hệ thống điều khiển vòng kín

 Việc thiết kế hệ thống này rất phức tạp

 Chi phí đầu tư xây dựng hệ thống rất đắt

 Bảo trì thường tốn công và cần thiết

 Hệ thống điều khiển dao động đôi khi do tín hiệu phản hồi

 Cần nhiều thời gian và công sức trong thiết kế và thử nghiệm hệ thống

1.3.2.2 Bộ điều khiển PID

 Khái niệm

PID được tạo thành từ cụm từ tiếng Anh đầy đủ là Proportional Integral Derivative Đây là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển trong các hệ thống điều khiển công nghiệp mà hiện nayđược sử dụng rất rộng rãi Bộ điều khiển này được đưa vào sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống điều khiển vòng kín hay các hệ thống có tín hiệu phản hồi

PID là sự kết hợp của 3 bộ điều khiển: tỉ lệ, tích phân và vi phân, có khả năng điều chỉnh sai

số thấp nhất có thể, tăng tốc độ đáp ứng, giảm độ vọt lố, hạn chế sự dao động

Hình 1 19 Thuật toán PID.

• e(t):sai số tín hiệu đặt và thực tế

Hình 1 20 Đồ thị PV theo thời gian, ba giá trị Kp (Ki và Kd là hằng số)

 Khâu tích phân (I)

Khâu tích phân là tích phân của sai lệch theo thời gian lấy mẫu Điều khiển tích phân là phương pháp điều chỉnh để tạo ra các tín hiệu điều chỉnh sao cho độ sai lệch giảm về 0 Từ

đó cho ta biết tổng sai số tức thời theo thời gian hay sai số tích lũy trong quá khứ Khi thời

gian càng nhỏ thể hiện tác động điều chỉnh tích phân càng mạnh, tương ứng với độ lệch càngnhỏ.

 Khâu I được tính theo công thức

Khâu vi phân là vi phân của sai lệch Điều khiển vi phân tạo ra tín hiệu điều chỉnh sao cho tỉ

lệ với tốc độ thay đổi sai lệch đầu vào Thời gian càng lớn thì phạm vi điều chỉnh vi phân càng mạnh, tương ứng với bộ điều chỉnh đáp ứng với thay đổi đầu vào càng nhanh

 Khâu D được tính theo công thức:

Hình 1 22 Đồ thị PV theo thời gian, với 3 giá trị Kd (Kp và Ki không đổi)

CHƯƠNG II XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẲN PHẨM THEO KHỐI

LƯỢNG

2.1 YÊU CẦU CÔNG NGHỆ

Cấu trúc hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng nhóm sinh viên xây dựng được đề cậptrong hình 2.1 Hệ thống bao gồm khâu cân sản phẩm, khâu vận chuyển sản phẩm sử dụng băng tải, khâu phân loại sản phẩm tới các kho chứa theo khối lượng yêu cầu sử dụng các xy lanh khí nén Với công nghệ cụ thể như sau

Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng.

2.1.1 Bài toán công nghệ điều khiển truyền động băng tải theo hệ hở.

a) Chế độ tự động (Auto)

 Đặt tham số khối lượng cho sản phẩm nhẹ, sản phẩm trung bình, sản phẩm nặng lêngiao diện điều khiển giám sát Wincc

 Bấm start hệ thống sẵn sàng làm việc, động cơ băng tải làm việc

 Đặt sản phẩm cần phân loại lên bàn cân, thực hiện cân sản phẩm để phân loại sản phẩmtheo khối lượng: nhẹ, trung bình, nặng Sau 2s kết thúc cân và phân loại sản phẩm xylanh bàn cân tiến hành đẩy sản phẩm vào băng tải thực hiện đưa sản phẩm tới kho phânloại theo yêu cầu

 Nếu sản phẩm được cân là sản phẩm nhẹ với khối lượng <200g băng tải tiến hành vậnchuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm nhẹ

 Nếu sản phẩm được cân là sản phẩm trung bình với khối lượng từ 200g – 250g băng tảitiến hành vận chuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm trung bình.

 Nếu sản phẩm được cân là sản phẩm nặng với khối lượng >250g băng tải tiến hành vậnchuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm nặng

 Mỗi kho có khả năng chứa tối đa 10 sản phẩm Khi mỗi kho chứa đủ số sản phẩm thìđộng cơ dừng 3s tiến hành đóng gói sản phẩm và thực hiện đặt lại giá trị sản phẩmtrong kho chứa, sau đó hệ thống tự động hoạt động trở lại, băng tải tiếp tục tiến hànhphân loại sản phẩm

 Bấm nút dừng Stop hệ thống dừng làm việc, băng tải dừng hoạt động

b) Chế độ bằng tay (Manual)

 Bấm nút nhấn switch chuyển chế độ làm việc tự động sang chế độ làm việc bằng tay

 Bấm nút nhấn ON VAN1 cơ cấu chấp hành xy lanh 1 thực hiện đẩy sản phẩm đã cânxong vào băng tải Và bấm nút nhấn OFF VAN1 thì xy lanh thu về trở lại trạng thái banđầu

 Bấm nút nhấn ON VAN2 cơ cấu chấp hành xy lanh 2 thực hiện đẩy sản phẩm nhẹ vàokho chứa sản phẩm nhẹ Và bấm nút nhấn OFF VAN2 thì xy lanh thu về trở lại trạngthái ban đầu

 Bấm nút nhấn ON VAN3 cơ cấu chấp hành xy lanh 3 thực hiện đẩy sản phẩm trungbình vào kho chứa sản phẩm trung bình Và bấm nút nhấn OFF VAN3 thì xy lanh thu

về trở lại trạng thái ban đầu

 Bấm nút nhấn ON BT cơ cấu chấp hành động cơ băng tải bắt đầu hoạt động Và bấmnút nhấn OFF BT thì động cơ băng tải dừng hoạt động

2.1.2 Bài toán công nghệ điều khiển truyền động băng tải theo hệ kín.

a) Chế độ tự động (Auto)

 Đặt tham số tốc độ đặt, tham số tốc độ tham chiếu cho biến tần truyền động cho động

cơ làm việc trên giao diện điều khiển giám sát Wincc

 Đặt tham số khối lượng cho sản phẩm nhẹ, sản phẩm trung bình, sản phẩm nặng trêngiao diện điều khiển giám sát Wincc

 Bấm start hệ thống sẵn sàng làm việc, biến tần truyền động cho động cơ làm việc theothông số tốc độ đặt từ giao diện điều khiển giám sát Wincc

 Đặt sản phẩm cần phân loại lên bàn cân, thực hiện cân sản phẩm để phân loại sản phẩmtheo khối lượng: nhẹ, trung bình, nặng Sau 2s kết thúc cân và phân loại sản phẩm xylanh bàn cân tiến hành đẩy sản phẩm vào băng tải thực hiện đưa sản phẩm tới kho phânloại theo yêu cầu

 Nếu sản phẩm được cân là sản phẩm nhẹ với khối lượng <200g băng tải tiến hành vậnchuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm nhẹ.

 Nếu sản phẩm được cân là sản phẩm trung bình với khối lượng từ 200g – 250g băng tảitiến hành vận chuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm trung bình

 Nếu sản phẩm được cân là sản phẩm nặng với khối lượng >250g băng tải tiến hànhvận chuyển sản phẩm tới kho chứa sản phẩm nặng

 Mỗi kho có khả năng chứa tối đa 10 sản phẩm Khi mỗi kho chứa đủ số sản phẩm thìđộng cơ dừng 3s tiến hành đóng gói sản phẩm và thực hiện đặt lại giá trị sản phẩmtrong kho chứa, sau đó hệ thống tự động hoạt động trở lại, băng tải tiếp tục tiến hànhphân loại sản phẩm

 Bấm nút dừng Stop hệ thống dừng làm việc, băng tải dừng hoạt động

b) Chế độ bằng tay (Manual)

 Đặt tham số tốc độ đặt, tham số tốc độ tham chiếu cho biến tần truyền động cho động

cơ làm việc trên giao diện điều khiển giám sát Wincc

 Bấm nút nhấn switch chuyển chế độ làm việc tự động sang chế độ làm việc bằng tay

 Bấm nút nhấn ON VAN1 cơ cấu chấp hành xy lanh 1 thực hiện đẩy sản phẩm đã cânxong vào băng tải Và bấm nút nhấn OFF VAN1 thì xy lanh thu về trở lại trạng thái banđầu

 Bấm nút nhấn ON VAN2 cơ cấu chấp hành xy lanh 2 thực hiện đẩy sản phẩm nhẹ vàokho chứa sản phẩm nhẹ Và bấm nút nhấn OFF VAN2 thì xy lanh thu về trở lại trạngthái ban đầu

 Bấm nút nhấn ON VAN3 cơ cấu chấp hành xy lanh 3 thực hiện đẩy sản phẩm trungbình vào kho chứa sản phẩm trung bình Và bấm nút nhấn OFF VAN3 thì xy lanh thu

về trở lại trạng thái ban đầu

 Bấm nút nhấn ON BT cơ cấu chấp hành động cơ băng tải bắt đầu hoạt động Và bấmnút nhấn OFF BT thì động cơ băng tải dừng hoạt động

CHƯƠNG III THIẾT BỊ HỆ THỐNG

3.2.1.1 Khối thiết bị đầu vào.

a) Nút nhấn.

 Khái niệm:

Nút nhấn còn gọi là nút điều khiển là 1 loại khí cụ điện điều khiển bằng tay, dùng để điều khiển từ xa các khí cụ điện đóng cắt bằng điện từ, điện xoay chiều, điện 1 chiều hạ áp, các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điều khiển, tín hiệu liên động bảo vệ.Nút nhấn thường dùng để khởi động, dùng và đảo chiều quay động cơ điện bằng cách đóng cắt các cuộn hút của contactor

 Cấu tạo của nút nhấn:

Nút nhấn có ba phần: Bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh

Bộ truyền động sẽ đi qua toàn bộ công tắc và vào một xy lanh mỏng ở phía dưới Bên trong

là một tiếp điểm động và lò xo Khi nhấn nút, chạm vào các tiếp điểm tĩnh làm thay đổi trạngthái của tiếp điểm Trong một số trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động Với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn nút lần nữa

• Tuổi thọ cơ học: > 5 triệu lần.

• Chất liệu vỏ: Nhựa chống cháy ở nhiệt độ cao

• Dây đen: Data.

c) Cân định lượng Loadcell

 Khái niệm

Cảm biến cân nặng loadcell là cảm biến có thể chuyển đổi một lực, trọng lượng thành một tín hiệu điện Giá trị tác dụng tỉ lệ với sự thay đổi điện trở cảm ứng trong cầu điện trở, do đó trả về tín hiệu điện áp tỉ lệ Loadcell điện trở làm việc dựa vào nguyên lý áp lực – trở kháng Khi một tải trọng, một lực tác động lên cảm biến sẽ làm trở kháng thay đổi Sự thay đổi trở kháng này dẫn đến sự thay đổi điện áp đầu ra khi điện áp đầu vào được cấp

 Cấu tạo

Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần là: Strain gage và Load Một loadcell thường bao gồm các strain gage được dán vào bề mặt của thân loadcell Thân loadcell là một khối kim loại đàn hồi và tùy theo từng loại loadcell và mục đích sử dụng loadcell, thân loadcell được

thiết kế nhiều hình dạng khác nhau, chế tạo bằng nhiều vật liệu khác nhau (nhôm hợp kim, thép không rỉ…).

Strain gage là một điện trở đặc biệt, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo giãn và được nuôi bằng một nguồn ổn định Load là một thanh kim loại có tính đàn hồi

Hình 2 6 Công thức tính điện trở Strain gauge.

R = Điện trở strain gauge (Ohm)

L = Chiều dài của sợi kim loại strain gauge (m)

A = Tiết diện của sợi kim loại strain gauge ( m2 )

r= Điện trở suất vật liệu của sợi kim loại strain gauge

Khi dây kim loại bị lực tác động sẽ thay đổi điện trở

Khi dây bị lực nén, chiều dài strain gauge giảm, điện trở sẽ giảm xuống

Khi dây bị kéo giãn, chiều dài strain gauge tăng, điện trở sẽ tăng lên

Hình 2 7 Loadcell khi có lực tác động.

 Nguyên lý hoạt động

Hình 2 8 Cấu tạo Loadcell

Một điện áp được cung cấp cho ngõ vào loadcell (2 góc (1) và (4) của cầu điện trở

Wheatstone) và điện áp tín hiệu ra được đo giữa hai góc khác

Tại trạng thái cân bằng (trạng thái không tải), điện áp tín hiệu ra là số không hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn phù hợp về giá trị Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc nén), dẫn đến sự thay đổi về chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở strain gage dẫn đến sự thay đổi giá trị điện trở qua đó thay đổi điện áp đầu ra

 Lựa chọn cân định lượng Loadcell

Theo yêu cầu bài toán công nghệ để phục vụ bài toán cân định lượng sản phẩm nhóm sinh viên lựa chọn cân định lượng Loadcell UWE dạng thanh

 Thông số kỹ thuật:

Hình 2 9 Loadcell UWE