BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ĐỀ TÀI HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM, LƯU KHO THEO MÀU SẮC GVHD Nguyễn Tấn Đời SVTH Trương Trọng Sang 20142571 Hồ Vă[.]
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM,
LƯU KHO THEO MÀU SẮC
GVHD: Nguyễn Tấn Đời SVTH: Trương Trọng Sang 20142571
Hồ Văn Nguyên 20151401
Trang 2TP HỒ CHÍ MINH - THÁNG 3 NĂM 2023
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: Mở đầu
1.1 Tổng quan đề tài
1.2 Mục tiêu đề tài
1.3 Giới hạn nội dung đề tài
CHƯƠNG 2: Cơ sở lý thuyết
2.1 Giới thiệu chung về hệ thống
2.2 Lý thuyết về các vấn đề liên quan đến hệ thống
2.3 Giới thiệu về PLC và ứng dụng
2.4 Xử lý tín hiệu analog trong PLC
CHƯƠNG 3 Thiết kế hệ thống
3.1 Nêu quy trình vận hành hệ thống
3.2 Thiết kế phần cơ khí
3.2.1 Yêu cầu chức năng cơ khí cho hệ thống
3.2.2 Vẽ các bộ phận cơ khí của hệ thống
3.3 Thiết kế phần điện
3.3.1 Yêu cầu chức năng điện, khí nén của hệ thống
3.3.2 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống
3.3.3 Phân tích chức năng các khối, chọn và giới thiệu thiết bị từng khối 3.3.4 Vẽ sơ đồ nối dây thiết bị
3.4 Thiết kế lưu đồ điều khiển
3.4.1 Nêu yêu cầu vận hành hệ thống
3.4.2 Thiết kế lưu đồ điều khiển
CHƯƠNG 4: Thiết kế hệ thống ảo
4.1 Giới thiệu phận mềm Factory IO
4.2 Thiết kế mô hình hệ thống ảo
Trang 34.3 Giao tiếp PLC và mô hình hệ thống ảo
CHƯƠNG 5: Kết quả thực hiện
5.1 Kết quả thiết kế cơ khí
5.2 Kết quả thiết kế điện
5.3 Kết quả điều khiển và giám sát 5.4 Kết quả xây dựng hệ thống ảo
CHƯƠNG 6: Kết luận
6.1 Kết luận
6.2 Hướng phát triển đề tài
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Trang 4SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỆN
Khối điều khiển: Ghi nhớ chương trình điều khiển Nhận tín hiệu vào, xử lý tín hiệu điều
khiển hệ thống, điều khiển khiển các thiết bị
Tín hiệu vào: Khối phân loại sản phẩm và khối phân loại màu sắc
Khối tín hiệu digital: dùng để phát hiện sản phẩm hay thùng hàng đến
Khối tín hiệu analog: khối cảm biến màu
Tín hiệu ra: Khối xếp hàng và lưu kho
Khối gắp: gắp sản phẩm vào thùng chứa
Khối vận chuyển sản phẩm
Khối xếp: xếp hàng lên kệ và lưu kho
Khối vận chuyển sản phẩm
Khối phân loại
màu sắc
Khối phân loại
sản phẩm
Trang 5Khối điều hướng: dùng để điều hướng sản phẩm
Khối kẹp: dùng để cố định sản phẩm
Báo cáo lần 2 : (Chọn và Nêu thông số thiết bị, Vẽ sơ đồ nối dây thiết bị):
Chọn thiết bị cho hệ thống:
Khối điều khiển: Ghi nhớ chương trình điều khiển Nhận tín hiệu vào, xử lý tín hiệu điều
khiển hệ thống, điều khiển khiển các thiết bị
PLC: Sử dụng PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC (6ES7214-1AG40-0XB0)
Sơ đồ nối dây của thiết bị:
Trang 6Thông số kỹ thuật:
Giao diện lập trình: Profinet
Loại đầu ra: Kỹ thuật số, Transistor
Nhiệt độ hoạt động tối thiểu: -20oC
Số lượng đầu ra: 10 (Đầu ra kỹ thuật số, đầu ra bóng bán
dẫn)
Nhiệt độ hoạt động tối đa: +60oC
Trang 7Loại điện áp: 24 V dc
Loại cổng giao tiếp: Ethernet, Profinet, UDP
Ngôn ngữ lập trình được sử dụng: FBD,
Số lượng cổng giao tiếp: 1
Relay: Chức năng: Nhận tín hiệu từ PLC rồi cấp điện cho contactor
Thông số kỹ thuật
Tên sản phẩm Rơ le MY2N-GS-DC24 BY OMZ Omron Loại Rơ le trung gian
Đặc điểm 14 chân, có đèn chỉ thị Điện áp DC24 V
Trang 8Tiếp điểm 2PDT Khả năng chịu tải 5A
- Contactor:
Chức năng: cấp điện cho động cơ 3 pha
Thông số kỹ thuật
Điện áp cuộn hút AC 24-500VAC, DC 12-220VDC Kết hợp rơle nhiệt để khởi động động cơ lên đến 75kW
Điệp áp điều khiển cuộn dây AC, DC, LC AC, DC, LC
Trang 9Độ bền bền nhiệt và cơ khí cao
Tiếp điểm phụ : 1NO, 1NC 1NO, 1NC
Dòng định mức AC3 : 18A AC3 : 18A
Công suất động cơ 380-400V: 7.5kW 380-400V: 7.5kW
- Tủ điện:
Bảng thông số tủ điện:
Điện áp cách điện định mức (Ui) V 1000 VAC
Điện áp chịu được xung định mức (Uimp)
Tần số định mức (Hz) 50/60
Điện áp hoạt động định mức (Trong A) Lên đến 400A
Định mức điện áp chịu đựng trong thời gian
ngắn Icw (kA / 1s)
25(100 – 250 – 400A) 35(630 – 800A) Định mức cao nhất chịu được Ipk hiện tại
Trang 10Khối nút nhấn: Dùng để điều khiển hệ thống, đóng ngắt các thiết bị
Khối phân loại theo màu sắc:
Cảm biến màu Autonics BC15-LDT-C-P
Trang 11Thông số kĩ thuật:
Loại phát hiện Loại phản xạ hội tụ
Khoảng cách phát
Nguồn sáng LED đủ màu (đỏ, xanh lá, xanh dương)
Thời gian đáp ứng 500㎲
Nguồn cấp 12-24VDC ±10%(sóng P-P: max 10%) Dòng tiêu thụ Max 30mA
Điều chỉnh độ nhạy 3 mức
Chế độ hoạt động Màu, màu + cường độ
Ngõ ra điều khiển PNP mạch thu hở
Chức năng định thời Chức năng định thời
Nhiệt độ xung quanh -10 đến 55 , bảo quản: -25 đến 75℃ ℃
Độ ẩm xung quanh 35 đến 85%RH, bảo quản : 35 đến 85%RH
Độ trễ Max 20% khoảng cách phát hiện(có thể thay đổi theo chế độ phát hiện hoặc độ nhạy) Kích thước điểm 1.24×6.7mm(hình chữ nhật)
Chế độ phát hiện Chế độ C (màu), chế độ C + I (màu + cường độ) Trọng lượng Xấp xỉ 80g (Xấp xỉ 14g)
Khối phân loại sản phẩm :
Chức năng: Dùng để nhận biết sản phẩm hay thùng hàng đến
Cảm biến tiệm cận BRP200- DDT-C-P sử dụng nguồn 24VDC
Trang 12Cảm biến tiệm cận BRP200- DDT-C-P 24VDC
Thông số kĩ thuật
Loại phát hiện Phản xạ chùm tia hẹp
Khoảng cách phát
※2
Đối tượng phát
hiện Vật liệu mờ đục, trong mờ
Độ trễ Max 20% khoảng cách cài đặt định mức
Nguồn cấp 12-24VDC ±10% (Dao động P-P : Max 10%)
Nguồn sáng LED hồng ngoại (850nm)
Điều chỉnh độ
nhạy Có thể điều chỉnh (Có sẵn Biến trở điều chỉnh)
Chế độ hoạt động Có thể lựa chọn chế độ Light ON hoặc Dark ON bằng cáp điều
khiển (Trắng) Ngõ ra điều khiển Ngõ ra NPN hoặc PNP collector hở
●Điện áp tải: Max 30VDC
●Dòng điện tải: Max 200mA
●Điện áp dư - NPN: Max 1V, PNP: Max 2.5V
Trang 13Mạch bảo vệ Bảo vệ nối ngược cực tính nguồn, bảo vệ ngắn mạch ngõ ra Chỉ thị Chỉ thị hoạt động : LED đỏ, Chỉ thị nguồn : LED đỏ (chỉ dành
cho Bộ phát của loại Thu phát) Điện trở cách ly Min 20MΩ (sóng kế mức 500VDC)
Chống nhiễu Nhiễu sóng vuông ±240V (độ rộng xung: 1㎲) bởi nhiễu do
máy móc
Độ bền điện môi 1000VAC 50/60Hz trong 1 phút
Chấn động Biên độ 1.5mm hoặc 300m/s2 ở tần số 10 đến 55Hz (trong 1
phút) theo mỗi phương X, Y, Z trong 2 giờ
Va chạm 500m/s² (Khoảng 50G) theo mỗi phương X, Y, Z trong 3 lần
Độ sáng môi
trường Ánh sáng mặt trời: Max 11,000㏓, Đèn huỳnh quang: Max 3,000㏓(Độ sáng bộ thu) Nhiệt độ môi
trường -10 đến 60℃, lưu trữ: -25 đến 75℃
Độ ẩm môi
trường 35 đến 85%RH, lưu trữ: 35 đến 85%RH
Cấu trúc bảo vệ IP66(Tiêu chuẩn IEC)
Vật liệu ●Vỏ - BRP: PA(Đen) BR: Đồng thau, Mạ Niken
●Phần phát hiện - PC Cáp
●BR(P): ø5, 4 dây, Chiều dài: 2m(Bộ phát of loại thu phát: ø5, 2 dây, Chiều dài: 2m / Bộ thu: ø5, 3 dây, Chiều dài: 2m) (AWG 22, Đường kính lõi: 0.08mm, Số lõi: 60, Đường kính lớp cách điện: ø1.25)
●BR(P)-C: Giắc cắm M12 Trọng lượng ●BRP Series : Khoảng 100g, BR Series : Khoảng 120g
●BRP-C Series : Khoảng 70g (30g), BR-C Series : Khoảng 90g (50g)
Khối gắp:
Chức năng: gắp sản phẩm vào thùng chứa
Trang 14Thông số kĩ thuật
Phạm vi
chuyển động Wrist flange surface 791 mm711 mm
Tốc độ di
chuyển tối đa Joint #1Joint #2 331 deg/sec332 deg/sec
Momemt cho
2
Khối vận chuyển sản phẩm
- MOTOR
Trang 15Motor vỏ gang chân đế Hồng Ký HKM134
Thông số kỹ thuật
- Băng Tải cao su
Trang 16Chức năng: vận chuyển sản phẩm
Thông số kĩ thuật
Chiều dài bằng tải 2m/4m/6m Chiều cao 0.7-1.5m
Tải trọng tối đa 50kg/m
Nguồn cấp 220V 50/60 Hz Điện năng tiêu thụ 1.5KW
Khối lưu kho:
Chức năng : Xếp hàng lên kệ và lưu trữ
Thông số kệ chứa:
Trang 17Số Mô Hình: EBIL-ASRS
Thông số Cẩu Xếp:
Hàng hóa không gian 22 hàng x 31 cột x 9 cấp độ
Diện tích sàn của giá Dài 43.5m X 30m rộng x 13m cao diện tích sàn 58.5m dài x 38m rộng x 14m cao