Tài liệu trình bày quy trình đồ án PLC, mô hình phân loại quả theo khối lượng, mô hình sử dụng động cơ bước, loadcell, cảm biến quang, PLC seimens S71200 , lập trình điều khiển trên V16, về nguyên lý hoạt động mô hình sẽ phân loại quả cam theo ba mức khối lượng.
TỔNG QUAN
ĐẶT VẤN ĐỀ
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các hệ thống điều khiển trong công nghiệp không ngừng tiến bộ nhằm nâng cao năng suất lao động, đảm bảo sức khỏe và an toàn cho người vận hành Trong các ngành sản xuất và nhà máy phân phối, dây chuyền tự động hóa ngày càng được cải tiến, phù hợp với công nghệ hiện đại, tập trung vào việc hỗ trợ con người Một hệ thống được quan tâm đặc biệt là tự động hóa quá trình phân loại và xử lý sản phẩm, giúp quản lý hiệu quả và đáp ứng đa dạng nhu cầu khách hàng Để đảm bảo hiệu quả cao, việc nâng cấp khâu phân loại cần tập trung vào nâng cao độ chính xác, tốc độ, linh hoạt, khả năng xử lý tình huống và phù hợp với nhiều loại sản phẩm khác nhau.
Hệ thống điều khiển lập trìnhPLC đang được nhiều doanh nghiệp ưu tiên áp dụng trong quy trình sản xuất nhờ vào những ưu điểm vượt trội như dễ sử dụng, dễ thay đổi lập trình, khả năng điều khiển qua mạng truyền thông và HMI để giao tiếp linh hoạt PLC là giải pháp tin cậy trong các môi trường công nghiệp lớn, giúp nâng cao năng suất và lợi nhuận cho doanh nghiệp Để phân loại sản phẩm chính xác, cần dựa vào các tiêu chuẩn như khối lượng, màu sắc hoặc mã vạch, trong đó khối lượng là một trong những tiêu chuẩn phổ biến nhất.
Ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động trong sản xuất đã trở nên phổ biến rộng rãi tại các doanh nghiệp lớn, giúp nâng cao năng suất và hiệu quả Tuy nhiên, các doanh nghiệp vừa và nhỏ vẫn chủ yếu dựa vào phương pháp thủ công trong các khâu cân sản phẩm và đóng gói, dẫn đến năng suất còn hạn chế Việc áp dụng kỹ thuật điều khiển vào quá trình phân loại sản phẩm đã mở ra những thành tựu đáng kể, thay đổi diện mạo của ngành công nghiệp truyền thống và thúc đẩy sự phát triển bền vững Đây là hướng nghiên cứu có tiềm năng lớn để nâng cao hiệu suất sản xuất, đặc biệt trong các hệ thống phân loại và xử lý sản phẩm bằng PLC Trong đó, đề tài “HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT PHÂN LOẠI QUẢ THEO KHỐI LƯỢNG” là một lĩnh vực nghiên cứu nổi bật, góp phần nâng cao tính tự động hóa và tối ưu hóa quá trình sản xuất.
MỤC TIÊU
Thiết kế thi công “Hệ thống điều khiển và giám sát phân loại quả theo khối lượng”:
- Ứng dụng phần mềm TIA Portal V16 để lập trình điều khiển tự động một hệ thống phân loại sản phẩm.
- Hệ thống vận hành sẽ giúp phân loại được các loại quả theo tiêu chuẩn về khối lượng.
- Nghiên cứu bộ điều khiển PLC Siemens S7-1200
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nội dung 1: Tìm hiểu nguyên lý hoạt động cơ bước, Loadcell, cảm biến quang, bộ khuếch đại cảm biến tải, driver điều khiển động cơ bước.
- Nội dung 2: Tìm hiểu nghiên cứu lập trình PLC S7 1200 trên phần mềm Tia Portal V16.
- Nội dung 3: Thiết kế thi công phần cứng và tiến hành kết nối các thiết bị với nhau.
- Nội dung 4: Viết chương trình điều khiển và thiết kế giao diện HMI giám sát hệ thống.
- Nội dung 5: Tiến hành thử nghiệm, hiệu chỉnh và vận hành mô hình.
- Nội dung 6: Đánh giá kết quả thực hiện và viết báo cáo đồ án.
GIỚI HẠN
- Chỉ phân loại được quả ở hai mức khối lượng.
- Quả phân loại phải có hình cầu và có khối lượng không quá 500g.
- Khối lượng cân từ loadcell còn sai số.
- Tốc độ phân loại còn thấp.
- Đề tài được giới hạn trong mô hình thu nhỏ, nếu ứng dụng vào thực tế cần cải thiện nhiều để đáp ứng được yêu cầu công nghiệp.
BỐ CỤC
Chương 1 cung cấp tổng quan về đề tài nghiên cứu, trình bày lý do chọn đề tài để làm rõ tính cấp thiết và ý nghĩa của vấn đề Trong phần này, mục tiêu của nghiên cứu được xác định rõ nhằm hướng đến việc giải quyết các vấn đề đặt ra Nội dung nghiên cứu được giới thiệu nhằm định hướng cho toàn bộ dự án, trong khi giới hạn của đồ án được đề cập để xác định phạm vi phạm vi nghiên cứu, đảm bảo tính khả thi và tập trung của đề tài.
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Phân tích hoạt động của hệ thống và trình bày yêu cầu của hệ thống cần thiết kế.
- Chương 3: Thiết kế hệ thống
Trình bày sơ đồ khối của hệ thống, thiết kế từng khối, sơ đồ kết nối phần cứng, sơ đồ đi dây, lựa chọn thiết bị.
- Chương 4 : Thi công hệ thống
Thiết kế hệ thống, lưu đồ, đưa ra giải thuật và viết chương trình cho hệ thống.
Chương 5 trình bày kết quả nghiên cứu sau một thời gian thực hiện để đánh giá hiệu quả của mô hình đã phát triển Phần này cung cấp hình ảnh rõ nét về mô hình, giúp người đọc hiểu sâu hơn về cấu trúc và hoạt động của hệ thống Ngoài ra, chương còn đưa ra những nhận xét và đánh giá tổng thể về toàn bộ hệ thống, nêu bật những thành tựu đạt được và các hạn chế cần khắc phục Kết quả của nghiên cứu cho thấy sự tiến bộ rõ rệt trong việc áp dụng mô hình vào thực tiễn, góp phần nâng cao hiệu quả công việc và thúc đẩy quá trình phát triển của lĩnh vực nghiên cứu.
- Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Trình bày kết luận, và hướng phát triển đề tài hoàn thiện hơn và ứng dụng được trong dây chuyền công nghiệp.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
Hệ thống phân loại quả cam giúp chọn ra những quả đạt tiêu chuẩn về khối lượng để xuất khẩu và phân phối cho các siêu thị, đảm bảo chất lượng sản phẩm Những quả cam không đạt yêu cầu sẽ được sử dụng để cung cấp cho các cơ sở chế biến nước ép trái cây, tối ưu hóa nguồn nguyên liệu Quá trình phân loại này đảm bảo từng quả cam đạt tiêu chuẩn, nâng cao giá trị và hiệu quả kinh doanh trong ngành trái cây.
Hệ thống bao gồm bàn xoay, khung cấp phôi điều khiển bằng động cơ bước và cảm biến quang để phát hiện sản phẩm đã vào vị trí định lượng Bên dưới bàn xoay còn có bàn cân đặt trên loadcell nhằm đo đạc chính xác khối lượng sản phẩm.
Khi quả cam vào khu vực bàn cân, cảm biến loadcell xác định khối lượng của quả Nếu sản phẩm đạt khối lượng yêu cầu, bộ xử lý sẽ điều khiển động cơ bước quay bàn xoay sang phải để phân loại chính xác Ngược lại, nếu quả không đạt yêu cầu, bàn xoay sẽ quay trái để loại bỏ sản phẩm không phù hợp Sau khi quả cam được phân loại và đưa ra vị trí xác định, cảm biến quang nhận biết và gửi tín hiệu về bộ xử lý để bàn xoay quay về vị trí ban đầu, đảm bảo quy trình phân loại hiệu quả và chính xác.
YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG
Trong việc phân loại sản phẩm, đảm bảo tính chính xác và xử lý nhanh là yếu tố quan trọng Phân loại quả cam dựa trên hai mức khối lượng khác nhau giúp nâng cao hiệu quả hệ thống Tốc độ và góc quay của động cơ bước ảnh hưởng đến độ chính xác, do đó cần điều chỉnh phù hợp để tối ưu hiệu quả hoạt động Ngoài ra, việc đặt cảm biến phù hợp là chìa khóa giúp hệ thống hoạt động ổn định và không bị lỗi trong môi trường công nghiệp có nhiều yếu tố gây nhiễu.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG
Sơ đồ khối hệ thống:
Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống
- Khối sản phẩm đầu vào: quả cam với các khối lượng khác nhau
Khối cảm biến trong hệ thống gồm cảm biến loadcell để xác định khối lượng quả cam chính xác, hỗ trợ phân loại theo trọng lượng Ngoài ra, cảm biến quang có chức năng nhận biết vị trí của quả cam khi đưa vào cấp phôi và sau quá trình phân loại, từ đó gửi tín hiệu về khối xử lý trung tâm để điều chỉnh hoạt động hiệu quả và chính xác hơn.
- Khối xử lý trung tâm: sử dụng PLC lập trình code xử lý tín hiệu nhận về và phát ra tín hiệu điều khiển cho các thiết bị.
- Khối phân loại sản phẩm: Nhận thông tin từ khối xử lý và dùng động cơ bước di chuyển bàn xoay để phân loại các sản phẩm.
- Khối sản phẩm đã phân loại: bao gồm 2 loại sản phẩm theo hai mức khối lượng khác nhau.
- Khối nguồn: cung cấp đủ nguồn điện vận hành hệ thống.
Sơ đồ nối dây PLC:
Hình 2: Sơ đồ nối dây thiết bị với PLC int out Hình 3: Sơ đồ mạch relay trung gian và mạch khí nén
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
PLC, viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được cho phép thực hiện linh hoạt các giải pháp điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình, giúp người dùng dễ dàng lập trình để tự động hóa các trình tự các sự kiện Các sự kiện này có thể được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì, hoặc các sự kiện đếm được PLC thay thế các mạch relay truyền thống trong thực tế, cung cấp khả năng kiểm soát linh hoạt và độ chính xác cao trong các hệ thống tự động hóa.
Hình 3.2: Tủ điện điều khiển hệ thống PLC
Những ưu điểm của PLC
Hệ thống điều khiển PLC ra đời đã mang lại những thay đổi toàn diện trong lĩnh vực điều khiển tự động, làm thay đổi cách thiết kế và vận hành các hệ thống điều khiển Các ưu điểm nổi bật của hệ điều khiển PLC bao gồm khả năng lập trình linh hoạt, độ tin cậy cao, khả năng mở rộng dễ dàng và tiết kiệm chi phí, giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của các hệ thống tự động hóa trong công nghiệp.
- Giảm đến 80% số lượng dây nối.
- Giảm thiểu số lượng rơle và timer so với hệ điều khiển cổ điển.
Chức năng điều khiển có thể dễ dàng thay đổi thông qua thiết bị lập trình, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian Khi không cần thiết phải thay đổi các đầu vào ra, người dùng không cần nâng cấp phần cứng, đảm bảo tính linh hoạt và tiết kiệm tối đa.
- Dung lượng chương trình lớn để có thể chứa được nhiều chương trình phứctạp.
- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
- Dễ dàng kết nối được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, kếtnối mạng Internet, các module mở rộng.
Tổng quan về PLC Siemens
Hiện nay trên thế giới có nhiều hãng sản xuất PLC nổi tiếng như Mitsubishi, Siemens, Omron, Idec, Fuji và Panasonic, đáp ứng đa dạng nhu cầu tự động hóa công nghiệp Tại Việt Nam, các thiết bị điều khiển của Siemens ngày càng trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa, với nhiều dòng PLC đa dạng phù hợp với các dự án khác nhau.
- S7-200 thích hợp cho những ứng dụng vừa và nhỏ.
- S7-300 thích hợp cho những dự án tầm trung, mô đun hóa, điều khiển linhhoạt, nâng cấp hay mở rộng dễ dàng.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
- 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 3.3 : Sự khác biệt giữa PLC S7200 VÀ S71200 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.
- Module nguồn PS 1207 ổn định, dòng điện áp 115/230 VAC và điện áp 24 VDC.
Hình 3.4 : Cấu tạo của bộ điều khiển PLC S7-1200
Các dòng chính của PLC S7-1200:
- S7-1200 có 5 dòng là CPU 1211C, CPU 1212C và CPU 1214C, CPU 1215C, CPU 1217C.
- PLC S7-1200 CPU 1211C có bộ nhớ làm việc 50KB work memory.
- PLC S7-1200 CPU 1212C có bộ nhớ làm việc 75KB work memory.
- PLC S7-1200 CPU 1214C có bộ nhớ làm việc 100KB work memory.
- PLC S7-1200 CPU 1215C có bộ nhớ làm việc 125KB work memory.
- PLC S7-1200 CPU 1217C có bộ nhớ làm việc 150KB work memory.
Bảng 3.1 :Đặt tính kỹ thuật của CPU S71200 Seimens b Giới thiệu CPU 1214C DC/DC/DC sử dụng trong mô hình
Thông qua bảng so sánh các dòng S7-1200 trên, nhóm em thấyCPU 1214C DC/DC/DC đã đáp ứng đủ các nhu cầu của đề tài.
Hình3.5 : PLC 1214C DC/DC/DC
CPU 1214C DC/DC/DC gồm 14 ngõ vào DI 24V DC, 10 ngõ ra DO 24V
DC, 2 ngõ vào AI 0-10V DC, nguồn cấp vào 20.4-28.8V DC.
Các chức năng nổi bậc:
- Có 6 bộ đếm tốc độ cao HSC dùng cho các ứng dụng đếm và đo lường.
- Có 2 ngõ ra PTO 100kHz để điều khiển tốc độ, động cơ bước hay servo.
- Có ngõ ra PWM điều chế độ rộng xung cho các ứng dụng điều khiển tốc độ động cơ, valve, nhiệt độ.
- Có 16 bộ điều khiển PID với tính năng tự động xác định thông số cho bộ điều khiển (Autotuning).
Các đèn báo trên CPU 1214C DC/DC/DC:
- STOP / RUN (cam / xanh): CPU ngừng / đang thực hiện chương trình đãnạp vào bộ nhớ.
- ERROR (màu đỏ): màu đỏ ERROR báo hiệu việc thực hiện chương trìnhđã xảy ra lỗi.
- MAINT (Maintenance): led cháy báo hiệu việc có thẻ nhớ được gắn vào hay không.
- LINK: Màu xanh báo hiệu việc kết nối với tính thành công.
- Rx / Tx: Đèn vàng nhấp nháy báo hiệu tín hiệu được truyền Đèn cổng vàora.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Hình3.6 : Sơ đồ dấu dây PLC 1214C DC/DC/DC
3.2.2 Cảm biến vật cản hồng ngoại a Giới thiệu:
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Cảm biến hồng ngoại có khả năng chỉnh khoảng cách báo mong muốn nhờ vào biến trở, phù hợp với dải điện áp rộng, đặc biệt thích hợp để tích hợp với PLC Trong các dây chuyền sản xuất tự động hóa, cảm biến quang thường được sử dụng để thay thế mắt người, đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động.
Cảm biến quang là giải pháp hiệu quả để nhận biết vị trí của vật một cách dễ dàng và chính xác, giúp giảm thiểu chi phí trong các ứng dụng có quy mô nhỏ Đây là lựa chọn đáng tin cậy cho các mô hình nhỏ hoặc dự án yêu cầu đo lường chính xác mà vẫn tiết kiệm chi phí Sử dụng cảm biến quang không chỉ tối ưu hiệu suất mà còn mang lại lợi ích về mặt kinh tế, phù hợp cho các doanh nghiệp hay cá nhân muốn nâng cao hiệu quả công việc với ngân sách hạn chế.
- Cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong hệ thống nhằm phát hiện quả đến vị trí cấp phôi và sau khi đã phân loại. b Thông số kỹ thuật:
Hình 3.7: Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4
- Đường kính ngoài: 18mm
- Điện áp hoạt động: 6-36VDC
- Khoảng cách phát hiện: 10-30 cm (Điều chỉnh được khoảng cách)
3.2.3 Động cơ bước a Giới thiệu:
Động cơ bước, còn gọi là Step Motor, là một loại động cơ điện hoạt động dựa trên nguyên lý đặc biệt với khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển thành các chuyển động góc quay chính xác Đây là loại động cơ đồng bộ, thường được sử dụng để điều chỉnh vị trí chính xác của rotor thông qua các xung điện rời rạc liên tiếp Động cơ bước nổi bật với khả năng giữ vị trí cố định và điều khiển góc quay phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, khác biệt so với các loại động cơ điện thông thường.
- Nói chung động cơ bước là một loại động cơ mà bạn có thể quy định được góc quay của nó.
- Với những chức năng trên nhóm đã sử dụng động cơ bước để cấp phôi và điều khiển bàn xoay để phân loại quả. b Thông số kỹ thuật:
- Kích thước mặt bích 42x42mm.
- Đường kính trục 5mm Đầu trục vát phẳng giúp puli/khớp nối không bị lỏng khi hoạt động.
- Dây nối dài 1m, đầu dây chuẩn XH2.54 Tương thích với đầu ra động cơ bước trên mạch RAMPS 1.5 hoặc CNC shield V3.
- Ít tỏa nhiệt, chuyển động êm.
Hình 3.8: Động cơ bước NEMA 17
3.2.4 Mạch điều khiển động cơ bước TB6600 a Giới thiệu:
Mạch điều khiển động cơ bước hai pha chuyên nghiệp cho phép kiểm soát chính xác tốc độ và hướng hoạt động của động cơ Người dùng dễ dàng tùy chỉnh dòng điện đầu ra bằng cách sử dụng sáu công tắc trên mạch, giúp tối ưu hiệu suất hoạt động của hệ thống Thiết kế này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao trong điều khiển động cơ bước.
Mạch điều khiển động cơ bước TB6600 sử dụng IC TB6600 /HG, phù hợp để điều khiển các loại động cơ bước 42/57/86 2 pha hoặc 4 dây với dòng tải tối đa 4A và điện áp tối đa 42VDC Thiết bị này được thiết kế để đảm bảo khả năng vận hành ổn định và chính xác cho các ứng dụng tự động hóa và CNC Các thông số kỹ thuật của mạch rất phù hợp để lựa chọn trong các dự án yêu cầu điều khiển động cơ bước hiệu quả, bền bỉ và tiết kiệm năng lượng.
- Dòng cấp tối đa là 4A.
- Ngõ vào có cách ly quang, tốc độ cao.
- Có tích hợp đo quá dòng quá áp.
Hình 3.9: Driver điều khiển động cơ bước TB6600 c Cài đặt và ghép nối
- DC+: Nối với nguồn điện từ 9 – 40VDC.
- DC- : Điện áp (-) âm của nguồn.
- A+ và A -: Nối vào cặp cuộn dây của động cơ bước.
- B+ và B- : Nối với cặp cuộn dây còn lại của động cơ.
- PUL+: Tín hiệu cấp xung điều khiển tốc độ (+5V) từ BOB cho M6600.
- PUL-: Tín hiệu cấp xung điều khiển tốc độ (-) từ BOB cho M6600.
- DIR+: Tín hiệu cấp xung đảo chiều (+5V) từ BOB cho M6600.
- DIR-: Tín hiệu cấp xung đảo chiều (-) từ BOB cho M6600.
- ENA+ và ENA -: khi cấp tín hiệu cho cặp này động cơ sẽ không có lực momen giữ và quay nữa.
- Có thể đấu tín hiệu dương (+) chung hoặc tín hiệu âm (-) chung.
- Loadcell hay còn gọi là cảm biến lực Khi có lực được tác dụng lên mộtloadcell, nó sẽ chuyển đổi lực tác dụng thành tín hiệu điện.
Tín hiệu điện tử ngõ ra của loadcell thường là sự thay đổi điện áp, tín hiệu dòng, tín hiệu số hoặc tần số, tùy thuộc vào loại loadcell và mạch sử dụng Trong đó, loại loadcell phổ biến nhất là loại thay đổi điện áp, giúp dễ dàng đo lường và xử lý tín hiệu trong các hệ thống cảm biến công nghiệp Việc xác định chính xác loại tín hiệu ngõ ra của loadcell đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị phù hợp để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của quá trình đo lường.
Hình 3.10: Loadcell ngoài thực tế b Cấu tạo
Loadcell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là
“Strain gage” và thành phần còn lại là “Load“.
Strain gage là một loại điện trở đặc biệt có kích thước nhỏ bằng móng tay, có chức năng đo biến dạng của vật thể Chúng hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện trở khi bị nén hoặc kéo dãn, giúp phát hiện các ứng suất cơ học chính xác Được cung cấp bởi nguồn điện ổn định, strain gage thường được ứng dụng trong các hệ thống đo lường kỹ thuật, kiểm tra cấu trúc và công nghiệp nhằm đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao trong quá trình giám sát.
- Load - một thanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi.
- Một loadcell thường bao gồm các strain gauges được dán vào bề mặt của thân loadcell.
THI CÔNG HỆ THỐNG
Lập trình hệ thống
Hình 4.1: Lưu đồ giải thuật khối xử lý trung tâm của hệ thống
4.1.2 Phần mềm TIA PORTAL lập trình cho PLC-S7-1200 a Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL
TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) là phần mềm tổng hợp tích hợp nhiều công cụ điều hành và quản lý tự động hóa, vận hành hệ thống điện một cách hiệu quả Đây là phần mềm tự động hóa tiên tiến sử dụng chung một nền tảng để thực hiện các tác vụ điều khiển hệ thống, giúp tối ưu hóa quá trình vận hành và quản lý hệ thống tự động hóa.
TIA Portal được phát triển vào năm 1996 bởi các kỹ sư của Siemens nhằm giúp người dùng phát triển và lập trình phần mềm quản lý một cách nhanh chóng trên một nền tảng thống nhất Giải pháp này giảm thiểu thời gian tích hợp các ứng dụng riêng biệt, từ đó tạo ra hệ thống tự động hóa hiệu quả hơn.
TIA Portal là phần mềm tích hợp tự động toàn diện, đóng vai trò nền tảng cho các phần mềm khác trong việc phát triển, lập trình và cấu hình thiết bị trong hệ thống tự động hóa Đặc điểm nổi bật của TIA Portal là khả năng chia sẻ cùng một cơ sở dữ liệu, giúp đảm bảo tính thống nhất và toàn vẹn cho hệ thống quản lý và vận hành tự động Việc tích hợp này tối ưu hóa quy trình vận hành, giảm thiểu lỗi và nâng cao hiệu quả sản xuất TIA Portal là giải pháp lý tưởng cho các doanh nghiệp muốn xây dựng hệ thống tự động hóa đồng bộ, linh hoạt và dễ dàng mở rộng.
HÌNH 4.2: Giao diện TIA PORTAL V16 b Viết chương trình xử lý trung tâm
- Network 1: Bật tắt hệ thống bằng nút nhấn vật lý start/stop
- Network 2: Chuyển giữa hai chế độ auto và manu bằng nút nhấn.
- Network 3: Chạy chương trình con điều khiển Motor.
- Network 4: Tính toán khối lượng sản phẩm phụ thuộc vào giá trị analog của bộ khuếch đại loadcell.
- Network 6: Kiểm tra bàn xoay đã về vị trí ban đầu hay chưa để tiếp tục cấp phôi.
- Network 7: Nút nhấn vật lý quay bàn xoay.
- Network 8: Điều khiển động cơ và cấp phôi Manual.
- Network 9: So sáng giá trị từ loadcell để phân loại
- Network 10: Điều khiển vị trí bàn xoay Auto.
- Network 11: Cho phép động cơ bàn xoay chạy.
- Network 12: Giới hạn vị trí bàn xoay.
- Network 13: Cho phép motor cấp phôi chạy.
- Network 14: Điều khiển vị trí motor cấp phôi.
Thi công phần cứng hệ thống
Hình 4.3: Bộ phận nút nhấn
Hướng dẫn sử dụng và thao tác
- Bước 1: Xếp quả vào cơ cấu cấp phôi.
- Bước 2: Kiểm tra an toàn hệ thống lần cuối.
- Bước 3: Cấp nguồn cho hệ thống.
- Bước 5: Nhấn start trên bảng điều khiển để bắt đầu chạy hệ thống.
- Bước 6: Tiếp tục đưa quả vào cơ cấu cấp phôi cho hệ thống phân loại.
- Bước 7: Nếu muốn chạy ở chế độ manu thì nhấn nút chuyển giữa hai chế độ auto/manu rồi nhấn nút điều khiển từng chức năng của hệ thống
- Bước 8 : Khi không tiếp tục sử dụng hãy ngắt nguồn cấp cho hệ thống.
KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ
Đánh giá, nhận xét kết quả đạt được:
Trong quy trình sản xuất, việc tích hợp khâu phân loại đề tài với các khâu khác như nhập liệu đầu vào tự động, xử lý sản phẩm sau phân loại và đóng gói giúp tối ưu hóa hiệu quả công việc Hệ thống phân loại tự động không chỉ nâng cao độ chính xác mà còn giảm thiểu thời gian xử lý, góp phần nâng cao năng suất sản xuất Việc liên kết các khâu này tạo thành quy trình linh hoạt, đồng bộ, thúc đẩy hoạt động sản xuất hiệu quả và tiết kiệm chi phí Tích hợp các bước từ phân loại đến đóng gói giúp duy trì chất lượng sản phẩm và nâng cao trải nghiệm khách hàng, đồng thời phù hợp với các tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng ngày càng cao trong ngành sản xuất.
Tăng tốc độ và nâng cấp code điều khiển hoặc thiết bị tiên tiến giúp cải thiện tốc độ xử lý của hệ thống, từ đó nâng cao năng suất hoạt động của toàn bộ dây chuyền sản xuất Việc này còn đảm bảo hạn chế tối đa sai số cố ý hoặc ngoài ý muốn, nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của quá trình vận hành.