đồ án phân loại sản phẩm theo cân nặng( báo cáo, slide, code)

đồ án này đã bao gồm file báo cáo, file code PLC, file trình chiếu.Hệ thống phân loại bưởi nhằm chọn ra những quả bưởi đạt yêu cần về khối lượng để phân phối cho các siêu thị, những sản phẩm không đạt yêu cần sẽ được giữ lại phân phối cho các lái thương bán ra các chợ đầu mối.Hệ thống gồm 2 băng tải, 1 băng tải được trang bị cảm biến tiệm cận nhằm phát hiện sản phẩm đã vào vị trí định lượng hay chưa. Bên dưới băng tại được bộ trí 1 bàn cân, bàn cân này được đặt trên 1 cảm biến khối lượng loadcell để xác định khối lượng sản phẩm. Băng tải thứ 2 được bố trí 2 xi lanh khí nén dùng để phân loại bưởi, kèm theo đó là 2 cảm biến tiệm cận giúp phát hiện bưởi.Khi bưởi vào khu vực bàn cân, cảm biến tiệm cận sẽ phát hiện có vật, loadcell xác định khối lượng vật và đưa tín hiệu về bộ xử lý, nếu sản phẩm đạt khối lượng yêu cầu thì bộ xử lý sẽ tác động xy lanh khí nén 1 để chuẩn bị phân loại sản phẩm, khi băng tải di chuyển vật đến vị trí của xy lanh khí nén 1 thì cảm biến tiệm cận ứng với xy lanh 1 phát hiện và tác động xy lanh 1 đẩy vật ra thùng chứa. Đối với sản phẩm không đạt yêu cầu thì qui trình cũng tương tự như sản phẩm đạt yêu cầu.

Đề tài: thiết kế động cơ ba pha không đồng bộ roto dây quấn

Giảng viên hướng dẫn: Võ Tuấn

Mục lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG: 3

1.2 sơ đồ hệ thống 4

1.3 Yêu cầu hệ thống: 4

1.4 sơ đồ hệ thống: 4

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 5

LỰA CHỌN CẢM BIẾN TIỆM CẬN: 5

2.1.1 Yêu cầu: 5

2.1.2 Lựa chọn cảm biến phù hợp 5

2.2 LỰA CHỌN CẢM BIẾN KHỐI LƯỢNG LOADCELL 6

2.3 BỘ KHUẾCH ĐẠI LOADCELL CHUẨN CÔNG NGHIỆP: 7

2.4 MODUL MỞ RỘNG ANALOG EM231 8

2.5 ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 9

2.6 XYLANH KHÍ NÉN 9

2.7 CHỌN BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH 11

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ KẾT NỐI 14

3.1: ĐẤU NỐI PLC S7-1200 CPU212 VỚI MODUL ANALOG EM231 14

3.2 KẾT NỐI PLC VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC: 15

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ LẬP TRÌNH 16

4.1, giới thiệu mô hình: 16

4.2, lưu đồ thuật toán điều khiển 16

4.3 code điều khiển PLC 17

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 18

Tài liệu tham khảo 18

https://www.ebookbkmt.com/2018/11/bao-cao-he-thong-phan-loai-san-pham.html 18

- Trang bị điện cho Hệ thống Phân loại Bưởi.

1.1.3 Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống:

- Hệ thống phân loại bưởi nhằm chọn ra những quả bưởi đạt yêu cần về khốilượng để phân phối cho các siêu thị, những sản phẩm không đạt yêu cần sẽ đượcgiữ lại phân phối cho các lái thương bán ra các chợ đầu mối

- Hệ thống gồm 2 băng tải, 1 băng tải được trang bị cảm biến tiệm cận nhằm pháthiện sản phẩm đã vào vị trí định lượng hay chưa Bên dưới băng tại được bộ trí 1bàn cân, bàn cân này được đặt trên 1 cảm biến khối lượng loadcell để xác địnhkhối lượng sản phẩm Băng tải thứ 2 được bố trí 2 xi lanh khí nén dùng để phânloại bưởi, kèm theo đó là 2 cảm biến tiệm cận giúp phát hiện bưởi

- Khi bưởi vào khu vực bàn cân, cảm biến tiệm cận sẽ phát hiện có vật, loadcellxác định khối lượng vật và đưa tín hiệu về bộ xử lý, nếu sản phẩm đạt khốilượng yêu cầu thì bộ xử lý sẽ tác động xy lanh khí nén 1 để chuẩn bị phân loạisản phẩm, khi băng tải di chuyển vật đến vị trí của xy lanh khí nén 1 thì cảmbiến tiệm cận ứng với xy lanh 1 phát hiện và tác động xy lanh 1 đẩy vật ra thùngchứa Đối với sản phẩm không đạt yêu cầu thì qui trình cũng tương tự như sảnphẩm đạt yêu cầu

1.2 sơ đồ hệ thống

Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống

1.3 Yêu cầu hệ thống:

- Hệ thống xác định được khối lượng bưởi dao động từ 0.5 kg đến 2 kg

- Chiều dài của 2 băng tải: 1m

- Vận tốc di chuyển của vật: 10 m/phút

- Phân loại được sản phẩm trên trên 1 kg và dưới 1 kg

- Có khả năng chịu quá tải đến 6 kg

- Cảm biến nhận dạng được bưởi ( phi kim)

- Xy lanh có hành trình 250 mm

1.4 sơ đồ hệ thống:

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

LỰA CHỌN CẢM BIẾN TIỆM CẬN:

2.1.1 Yêu cầu:

- Phát hiện được nông sản: bưởi

- Có thời gian đáp ứng nhanh

- Có điện áp ngõ ra phù hợp với điện áp ngõ vào của PLC là 24 VDC

- Có thể phát hiện vận có kích thước nhỏ nhất là 12x12x12 cm

- Thích hợp ở nhiệt độ môi trường tại Việt Nam từ 15oC đến 40oC

- Thích hợp ở độ ẩm môi trường ở các trang trại trồng nông sản từ 50 đến 90 % RH

2.1.2 Lựa chọn cảm biến phù hợp.

* Từ những yêu cầu trên ta chọn cảm biến tiệm cận loại điện dung CR30-18DN

Hình 2.1 Cảm biến tiệm cận loại điện dung CR30-18DN

* Thông số kỹ thuật:

- Có thể phát hiện sắt, kim loại, nhựa, nước, đá, gỗ, v.v

- Tuổi thọ dài và độ tin cậy cao

- Có mạch bảo vệ nối ngược cực nguồn, quá áp

- Dễ dàng điều chỉnh khoảng cách phát hiện với biến trở điều chỉnh độ nhạy bên trong

- Có thể kiểm tra trạng thái hoạt động bằng chỉ thị LED Đỏ

- Dễ dàng để điều khiển mức và vị trí

- Khoảng cách phát hiện: 15 mm ± 10 %

- Kích thước của vật: 50x50x1mm

- Nguồn cấp: 12 – 24 VDC

- Dòng điện tiêu thụ: Max 15mA

- Tần số đáp ứng: 50 Hz

- Hiển thị: Chỉ thị hoạt động bằng LED vàng

- Nhiệt độ môi trường: -25oC đến 70oC

- Độ ẩm môi trường: 35 đến 95%RH

- Mạch bảo vệ: Mạch bảo vệ quá áp, mạch bảo vệ chống nối ngược

2.2 LỰA CHỌN CẢM BIẾN KHỐI LƯỢNG LOADCELL

2.2.1 Yêu cầu:

- Khối lượng tối đa của loadcell phải lớn hơn tổng khối lượng bàn cân cộng với

khối lượng đối tượng

+ Khối lượng bàn cân: 2 kg+ Khối lượng đối tượng cần đo: từ 0.4 kg đến 2 kg+ Tổng khối lượng tối đa = 2 kg + 2kg = 4kg

2.2.2 Lựa chọn loadcell:

* Từ yêu cần trên, ta chọn loadcell UWE dạng thanh.

Hình 2.2 Loadcell UWE dạng thanh

* Thông số kỹ thuật:

+ Tải trọng : 0,22 – 6 kg.

+ Bảo vệ quá tải: 9 kg

+ Điện áp ngõ ra: 2 mV/V

+ Điện áp kích thích: 10 – 12 VDC+ Điện áp kích thích tối đa: 15 VDC+ Mức tuyến tính: 0.02 %FSO+ Điện trở vào: 410 ± 10 Ohms+ Điện trở ra: 350 ± 3 Ohms+ Dãy nhiệt độ hoạt động: -20 to + 60 oC+ Cấp bảo vệ: IP66

2.3 BỘ KHUẾCH ĐẠI LOADCELL CHUẨN CÔNG NGHIỆP:

Hình 2.3: Bộ khuếch đại loadcell MKcells KM02A

- Trong thực tế và trong sản xuất công nghiệp nếu liên quan đến định lượng dung loadcell thì thiết bị thường đi kèm với bộ khuếch đại chuẩn cho loadcell Hoặc

có thể sử dụng bộ đầu cân chuẩn có tích hợp bộ khuếch đại cho loadcell, thông thường giá của bộ đầu cân rất đắt tiền, nếu có ngõ ra analog thường giá rất cao,

thích hợp dung cho công nghiệp như: đầu cân MP30, XK3190-A9, FS1200a, FS8000a,…

- Bộ khuếch đại loadcell thường có 2 loại: khuếch đại cho ra dòng hoặc áp, và loạichỉ cho ra áp như MKcells KM02, KM02A,…

- Thông số kỹ thuật bộ khuếch đại MKcells loại KM02A

Bảng 2.1:Thông số kỹ thuật KM02A

2.4 MODUL MỞ RỘNG ANALOG EM231

2.4.1 Cấu tạo

- Trong thực tế model analog được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong các nhà

máy dây chuyền sản xuất hiện đại, trong công nghiệp, trong các lĩnh vực điều khiển liên tục Ví dụ như điều khiển biến tần, điều khiển lưu lượng, nhiệt độ, áp suất,…Trong đề tài này, nhóm ứng dụng modul analog EM 231 vào việc đo khốilượng, lấy tín hiệu khuếch đại từ loadcell, biến đổi AD và truyền dữ liệu về CPU

224 xử lý sau đó xuất kết quả lên giao diện WinCC

- Băng tải chạy liên tục, có thể dừng khi cần

- Không đòi hỏi độ chính xác, tải trọng băng tải nhẹ

- Dễ điều khiển, giá thành rẻ

Vì vậy, chỉ cần sử dụng loại động cơ 1 chiều có công suất nhỏ , khoản 20- 40w, điện

- Áp suất khí nén của các máy nén khí thông dụng là:

- Nhiệt độ chịu được : - 50 ~ 700 C

- Áp suất chịu được  : 1 ~ 9 Bar ( kg/cm2)

Đặc điểm loại van trên: Van đảo chiều 5/2 tác động trực tiếp bằng dòng khí nén vào

từ hai phía của nòng van, đây là loại van 5 cửa 2 vị trí

Hình 2.7: Van đảo chiều 5/2

Van tiết lưu: Trong mô hình sử dụng 2 van tiết lưu, có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng dòngkhí tức là điều chỉnh vận tốc hoặc thời gian chạy vào ra của pittong trong xylanh Nguyên

lý làm việc của van tiết lưu là lưu lượng dòng khí qua van phụ thuộc vòa sự thay đổi tiết diện

Hình 2.8: Van tiết lưu

2.7 CHỌN BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH

2.7.1 Đặc điểm:

- Thiết bị chống nhiễu tốt

- Kết nối thêm các modul để mở rộng ngõ vào/ra

- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu

- Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển bằng máy lập trình hoặc máy tính

- Độ tin cậy cao, kích thước gọn

- Bảo trị dễ dàng

2.7.2 Bộ điều khiển khả trình PLC S7-1200 1214 AC/DC/RLY

2.7.2.1 Thông tin cơ bản

- Có 3 đèn báo: đèn báo Run/stop, đèn báo lỗi, đèn báo duy trì( bảo dưỡng).

Nguồn cấp: Xoay chiều 85 – 264V AC

2.7.2.3 Các công cụ điều khiển tích hợp

Để đơn giản hóa việc lập trình, điều khiển các chương trình theo yêu cầu thực tế,nhà sản xuất đã tích hợp các công cụ điều khiển các công cụ đó bao gồm:

- Bộ điều khiển PID (PID controller):

Là bộ điều khiển vòng kín, điều khiển ba thông số P,I,D để đưa ra tín hiệu điều khiểnchuẩn sát nhất có thể Bộ điều khiển này được tích hợp dưới dạng module trong bộ CPUS7-1200 1214 AC/DC/RLY

- Bộ điều khiển vị trí (controlled positoning):

Là bộ module điều khiển tích hợp trong PLC S7-1200, ứng dụng trong điều khiển một cáchchính xác vị trí của động cơ xoay chiều

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ KẾT NỐI

3.1: ĐẤU NỐI PLC S7-1200 CPU212 VỚI MODUL ANALOG EM231

- Modul EM231 có 4 ngõ vào Analog RA, A+, A-, RB, B+, B-, RC, C+, C-, RD, D+, D-

Do đề tài chỉ sử dụng duy nhất 1 loadcell nên nhóm chỉ sử dụng ngõ vào Analog RA, A+, A-

- Cách đấu nối như sau: L+ và M của EM231 đấu trực tiếp từ nguồn 24VDC trên board thí nghiệm hoặc có thể lấy nguồn từ CPU 212 trên board thí nghiệm

Hình 3.1: Sơ đồ đấu nối PLC, EM 231 với bộ khuếch đại

Hình 3.2: Sơ đồ đấu dây cho modul EM231

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ LẬP TRÌNH

4.1, giới thiệu mô hình:

4.2, lưu đồ thuật toán điều khiển

4.3 code điều khiển PLC

- hàm main:

Cảm biến cân phát hiện vật

So sánh và xác định loại hàng

Thu hồi pittong1 Đẩy pittong 1

Chạy băng tải

Cảm biến tại pittong1

Băng tải dừng 3s để cân

Chạy băng tải

Cảm biến tại

pittong3

Loại 3

- Đọc analog

- Hàm output

- Hàm mô phỏng

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN

5.1 kết quả đạt được

sau thời gian làm đồ án môn học EE497D, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo

Võ Tuấn, đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án gỗm những nội dung chính:

- Tìm hiểu về điều khiển PLC

- Quy trình xây dựng mô hình phân loại sản phẩm

- Viết chương trình điều khiển

Đề tài này được trình bày theo dạng mô hình mô phỏng nên trong quá trình thực hiện báo cáo không tránh khỏi sai sót

Em xin cảm ươn sự chỉ bảo, góp ý của thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn

Tài liệu tham khảo

https://www.ebookbkmt.com/2018/11/bao-cao-he-thong-phan-loai-san-pham.html

phong-wincc.htm