Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu

Từ những thực tế trên, là sinh viên của ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử, từ những kiến thức đã được học, nhóm chúng em đã lựa chọn và thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ

MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI : HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO VẬT LIỆU

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ, ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Trần Đình Khải

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : Đào Đức Minh MSSV: 1711030324 Lớp: 17DCTA3

Điện thoại : 0358082118 Email:Daoducminh101099@gmail.com

Ngành : Cơ điện tử

2 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm cho mô hình hệ

thống cấp phôi và gia công tự động

3 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

- Tính toán thiết kế hệ thống điện điều khiển cơ cấu phân loại sản phẩm theo vật

liệu

- Chế tạo lắp đặt hệ thống điện điều khiển cơ cấu phân loại sản phẩm theo vật

liệu

Sinh viên thực hiện TP HCM, ngày 18 tháng 5 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

Đào Đức Minh

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : Dương Thành Phát MSSV: 1711030025 Lớp: 17DCTA1 Điện thoại : 0946012600 Email:duongthanhphat99@gmail.com Ngành : Cơ điện tử

1 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm cho mô hình hệ thống cấp phôi và gia công tự động

5 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

- Tính toán thiết kế cơ cấu phân loại sản phẩm theo vật liệu

- Chế tạo lắp ráp cơ cấu phân loại sản phẩm theo vật liệu

Sinh viên thực hiện TP HCM, ngày 18 tháng 5 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Dương Thành Phát

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6 Sinh viên thực hiện đề tài

Họ tên : Lê Đình Nam MSSV:1711030090 Lớp: 17DCTA1 Điện thoại : 033673085 Email:namlegubo@gmail.com

Ngành : Cơ điện tử

2 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm cho mô hình hệ thống cấp phôi và gia công tự động

7 Nhiệm vụ thực hiện đề tài:

- Tính toán thiết kế băng tải vận chuyển phôi

- Chế tạo lắp ráp băng tải vận chuyển phôi

Sinh viên thực hiện TP HCM, ngày 18 tháng 5 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên)

Lê Đình Nam

LỜI CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan rằng đồ án tốt nghiệp này là nghiên cứu độc lập của chúng tôi Đồng thời những số liệu được cung cấp từ báo cáo đều rõ ràng và kết quả nghiên cứu hoàn toàn trung thực, không sao chép từ bất kì công trình nghiên cứu nào khác Những tài liệu chích dẫn đều ghi rõ nguồn gốc

LỜI CẢM ƠN

Cùng với sự phát triển của thế giới và xu hướng hội nhập kinh tế quốc tế, đất nước

ta đang đổi mới và bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa, vừa xây dựng cơ

sở vật chất kỹ thuật, vừa phát triển nền kinh tế đất nước Điều đó đòi hỏi phải nghiên cứu và áp dụng những dây chuyền, máy móc và thiết bị tiên tiến hiện đại, có khả năng

tự động hóa cao để đưa công nghệ vào mọi lĩnh vực của cuộc sống Trong đó ngành

Cơ điện tử đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình phát triển của đất nước

Để đáp ứng nhu cầu to lớn của việc phát triển ngành Cơ điện tử nói chung, đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ, nhân viên kỹ thuật có khả năng, đủ năng lực và trình độ chuyên môn để kịp thời giải quyết mọi vấn đề liên quan đến kỹ thuật cơ khí, điện-điện tử và kỹ thuật phần mềm

Từ những thực tế trên, là sinh viên của ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện

Tử, từ những kiến thức đã được học, nhóm chúng em đã lựa chọn và thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu ” Việc tạo ra một hệ thống như vậy để thay thế con người trong công việc là vấn đề hết sức cần thiết

Trong thời gian thực hiện đề tài, nhóm đã nhận được sự giúp đỡ của quý thầy

cô và VIỆN KỸ THUẬT trong mùa dịch khó khăn , đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Đình Khải để nhóm có thể hoàn thành đề tài này một cách tốt nhất Nhóm em xin chân thành cảm ơn! Việc hoàn thành đề tài này sẽ không tránh được những sai lầm thiếu sót Nhóm rất mong được sự phê bình, đánh giá của các thầy cô để nhóm có thể rút ra được kinh nghiệm cũng như phát triển thêm đề tài

Nhóm xin chân thành cảm ơn!

TP HCM , ngày 13 tháng 08 năm 2021 Nhóm thực hiện:

Lê Đình Nam

Đào Đức Minh

Dương Thành Phát

MỤC LỤC

PHIẾU ĐĂNG KÝ TÊN ĐỀ TÀI ĐATN i

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ii

LỜI CAM DOAN v

LỜI CẢM ƠN vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH iv

LỜI MỞ ĐẦU 01

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 02

1.1 Giới thiệu 02

1.2 Các vấn đề đặt ra 03

1.3 Phương pháp nghiên cứu 03

1.4 Phạm vi giới hạn 04

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 05 2.1 Giới thiệu về các loại phân loại sản phẩm 05

2.1.1 Các loại hệ thống phân loại sản phẩm đang hiện hành 06

2.1.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu 09

2.2 Vật liệu chế tạo 11

2.3 Hệ thống truyền động 15

2.3.1 Động cơ điện một chiều 15

2.3.2 Băng chuyền 19

2.4 Hệ thống điều khiển 20

2.4.1 Bộ điều khiển PLC 20

2.4.1.1 Tổng quan về bộ điều khiển logic khả trình PLC 20

2.4.2 Piston xylanh đẩy sản phẩm 33

2.4.3 Van đảo chiều 35

2.4.4 Cảm biến quang 37

2.4.5 Rơ le trung gian 41

2.4.6 Nút nhấn 44

CHƯƠNG III MÔ HÌNH HÓA VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 45

3.1 Mô hình hóa hệ điện của động cơ điện một chiều 45

3.2 Mô phỏng hệ thống 47

3.2.1 Mô phỏng hệ thống cơ khí 47

3.2.2 Mô phỏng hệ thống điều khiển 48

3.2.3 Mô phỏng hệ thống khí nén 49

CHƯƠNG IV QUY TRÌNH THIẾT KẾ 49

4.1 Tính toán thiết kế hệ thống 49

4.1.1 Tính toán công suất động cơ 49

4.1.2 Tính toán tốc độ của động cơ điện một chiều 50

4.1.3 Tính toán tốc độ quay các trục 51

4.1.4 Tính công suất trên các trục 52

4.1.5 Tính moment xoắn trên các trục 52

4.1.6 Tính toán lựa chọn piston 53

CHƯƠNG V THI CÔNG 54

5.1 Thi công mô hình hệ thống 54

CHƯƠNG VI KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 57

6.1 Kết quả 57

6.2 Đánh giá 57

6.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục 58

6.4 Hướng phát triển 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Mô hình hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu 02

Hình 2.1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc 05

Hình 2.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu 08

Hình 2.3 Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dạng 09

Hình 2.4 Mô hình hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu 10

Hình 2.5 Gỗ tấm 11

Hình 2.6 Thép định hình 12

Hình 2.7 Nhôm ống hình hộp 13

Hình 2.8 Ổ bi 13

Hình 2.9 Trục dẫn kéo băng chuyền 13

Hình 2.10 Các phần tử ghép nối cơ khí 14

Hình 2.11 Sản phẩm cần được phân loại 14

Hình 2.12 Một số loại động cơ trên thực tế 15

Hình 2.13 Cấu tạo động cơ điện một chiều 16

Hình 2.14 Đặc tính cơ tự nhiên và đặc tính cơ nhân tạo 18

Hình 2.15 Cấu tạo chung của băng chuyền 20

Hình 2.17 Sơ đồ nối dây PLC S7-200 CPU 224 31

Hình 2.18 Giao diện làm việc của phần mềm STEP7-MICROWIN 32

Hình 2.19 Các loại xylanh thông dụng 33

Hình 2.20 Cấu tạo của piston tác dụng kép 34

Hình 2.21 Hình ảnh xylanh CDM2BZ25-125A 35

Hình 2.22 Hình ảnh van đảo chiều 5/2 36

Hình 2.23 Van điện từ Airtac 4V210-08 37

Hình 2.24 Cảm biến quang 38

Hình 2.25 Cấu trúc cảm biến quang 39

Hình 2.26 Cảm biến quang E3F-DS10C4 40

Hình 2.27 Rơ le trung gian 41

Hình 2.28 Cấu tạo của rơ le trung gian 43

Hình 2.29 Rơ le OMRON MY4N-J DC24 44

Hình 2.30 Nút nhấn 45

Hình 3.1 Hình dáng tổng quan mô hình hệ thống phân loại sản phẩm 47

Hình 3.2 Mô phỏng hệ thống điều khiển 48

Hình 3.3 Mô phỏng hệ thống khí nén 49

Hình 4.1 Hình ảnh động cơ điện một chiều 57A-AM-18-A268 51

Hình 5.1 Khung băng tải 53

Hình 5.2 Khay đựng phôi 53

Hình 5.3 Ống cấp phôi 54

Hình 5.4 Piston cấp phôi 54

Hình 5.5 Đỡ Piston 55

Hình 5.6 Đỡ cảm biến 55

Hình 5.7 Đỡ cảm biến 56

Hình 6.1 Mô hình sản phẩm hoàn thiện 56

`

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện- điện tử và điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học, quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin… Do đó chúng

ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự nghiệp phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng Với những kỹ thuật tiên tiến như vi xử lý, PLC, vi mạch số… được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển, thì các hệ thống điều khiển cơ khí thô

sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp ít chính xác được thay thế bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước

Trong quá trình hoạt động ở các nhà xưởng, xí nghiệp hiện nay, việc tiết kiệm điện năng là nhu cầu rất cần thiết, bên cạnh đó ngành công nghiệp ngày càng phát triển các công ty xí nghiệp đã đưa tự động hóa và sản xuất để tiện ích cho việc quản lý dây chuyền và sản phẩm cho toàn bộ hệ thống một cách hợp lý là yêu cầu thiết yếu, tiết kiệm được nhiều thời gian cũng như quản lý một cách dễ dàng Để đáp ứng yêu cầu đó, nhóm tác giả đã tiến hành nghiên cứu tài liệu, thiết kế và thi công mô hình

hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu

Hình 1.1 Mô hình hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu

Hệ thống phân loại sản phẩm hoạt động trên nguyên lý dùng các cảm biến để xác định vật liệu của sản phẩm Sau đó dùng xylanh để phân loại sản phẩm có vật liệu khác nhau

Từ nguyên lý làm việc trên ta thấy muốn hệ thống hoạt động được cần những chuyển động cần thiết:

- Chuyển động của băng chuyền Để truyền chuyển động quay cho trục của băng chuyền ta dùng động cơ điện một chiều thông qua bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng trung gian

- Chuyển động tịnh tiến của xylanh để phân loại sản phẩm có vật liệu khác nhau Chuyển động của xylanh được điều khiển bởi hệ thống khí nén

Chu trình làm việc máy: khi ấn nút Start máy hoạt động, sản phẩm được xylanh đẩy vào băng chuyền Nhờ hệ thống điều khiển, sản phẩm trên băng chuyền được phân loại với vật liệu khác nhau Các sản phẩm sau khi được phân loại sẽ được chuyển đến thùng hàng để đóng gói Chu trình cứ thế tiếp tục cho đến khi phân loại xong sản phẩm

Những lợi ích mà hệ thống phân loại sản phẩm đem lại cho chúng ta là rất lớn,

cụ thể như:

 Giảm sức lao động, tránh được sự nhàm chán trong công việc, cải thiện được điều kiện làm việc của con người, tạo cho con người tiếp cận với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và được làm việc trong môi trường ngày càng văn minh hơn

 Nâng cao năng suất lao động, tạo tiền đề cho việc giảm giá thành sản phẩm, cũng như thay đổi mẫu mã một cách nhanh chóng

 Giúp cho việc quản lý và giám sát trở nên rất đơn giản, bởi vì nó không những thay đổi điều kiện làm việc của công nhân mà còn có thể giảm số lượng công nhân đến mức tối đa…

1.2 Các vấn đề đặt ra

Mục tiêu đặt ra là nghiên cứu chế tạo: Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu có kiểu dáng nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt, bảo trì, sửa chữa

Để thiết kế được chúng ta cần thiết kế cơ khí và điều khiển được động cơ và

hệ thống hoạt động tự động dựa vào lập trình và điều khiển của PLC Ngoài ra còn

có các vấn đề khác như là: vật liệu mô hình, nguồn cung cấp, tính toán thông số chi tiết

Các vấn đề cần được giải quyết đó là:

- Vấn đề cơ khí: phân tích tính toán và lựa chọn vật liệu, thông số kỹ thuật của các chi tiết sao cho thỏa mãn yêu cầu của đề tài: nhỏ, gọn, nhẹ, bền, có tính thẩm mỹ cao, dễ dàng lắp đặt và sửa chữa

- Vấn đề điều khiển: điều khiển hoàn toàn tự động

- Vấn đề an toàn: đảm bảo an toàn cho người sử dụng và sản phẩm không bị hỏng

1.3 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài “Phân loại sản phẩm theo vật liệu” đã được nhiều sinh viên của các trường nghiên cứu và thực hiện Đồng thời cũng đã có nhiều sinh viên thiết kế những

mô hình đơn giản Mô hình này cũng đã được thiết kế, đưa vào sử dụng trong một số

nhà máy và là một sản phẩm cơ điện tử điển hình, nên trong quá trình làm đồ án, nhóm đã áp dụng phương pháp nghiên cứu sau:

* Phương pháp tuần tự và đồng thời

Kết hợp giữa việc thiết kế tuần tự và đồng thời: cụ thể là việc đầu tiên là nghiên cứu mô hình cụ thể sau đó xây dựng mô hình chứa đầy đủ những dự định sẽ có trong thiết kế qua đó có cái nhìn tổng quan về hệ thống chung và xác định thông số cơ bản

Từ đó, áp dụng để thiết kế trong giới hạn của đề tài

* Phương pháp thực nghiệm

Mô hình hóa phần cơ, mô phỏng hóa phần điện, tối ưu hóa thiết kế trước khi chế tạo hoàn thiện

Chế tạo mẫu các chi tiết chưa đảm bảo hoạt động như mong muốn, hoặc chưa

có trên thị trường Sau đó chế tạo thật mô hình

Cho chạy thử hết công suất, sau khi đã vận hành hết các chức năng cũng như công suất của hệ thống để rút ra giới hạn của hệ thống từ đó đưa ra phương án cải tiến hay thay thế từ đó đưa ra các đánh giá về hệ thống (công suất làm việc của hệ thống, vận tốc của băng tải, mức độ chịu lực, giới hạn các chỉ số cơ khí và điện năng, năng suất của hệ thống )

1.4 Phạm vi giới hạn

Hệ thống phân loại sản phẩm là một đề tài đã được nghiên cứu và phát triển từ lâu Hiện nay trong các nhà máy xí nghiệp có rất nhiều hệ thống hoàn thiện cả về chất lượng và thẩm mỹ Tuy nhiên, trong phạm vi một đề tài nghiên cứu, với những giới hạn về kiến thức, thời gian và kinh phí đề tài giới hạn bởi những tính năng sau:

- Kích thước: (Dài x Rộng x Cao) 1700 x 700 x 400 (mm)

- Khối lượng: 30 Kg

- Hệ thống điều khiển: PLC và hệ thống khí nén

- Cơ cấu đẩy sản phẩm: Xylanh piston

- Động cơ truyền chuyển động: Động cơ điện một chiều

- Hệ thống dẫn động: Băng chuyền

- Điện áp cung cấp: Điện áp xoay chiều 220V và điện áp một chiều 24V

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

2.1 Giới thiệu về các loại phân loại sản phẩm

2.1.1 Các loại hệ thống phân loại sản phẩm đang hiện hành

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, nó 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 tự động nhận dạng và phân loại sản phẩm ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này

Hệ thống phân loại sản phẩm hiện nay có rất nhiều trong ứng dụng thực tế trong các nhà máy xí nghiệp, nhưng chủ yếu được chia thành ba loại chính là phân loại sản phẩm theo màu sắc, theo hình dạng và vật liệu

a) Phân loại sản phẩm theo màu sắc

Mô hình hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc (Hình 2.1)

Hình 2.1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc

 Cấu tạo:

Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc (Hình 2.1) có cấu tạo chính gồm:

- Một băng chuyền

- Một động cơ điện một chiều để kéo băng chuyền

- Cảm biến nhận biết màu sắc

- Ba xylanh piston để phân loại sản phẩm

- Bộ PLC dùng để xử lý tín hiệu

- Các van đảo chiều

- Các rơ le trung gian

- Bộ phận giá đỡ cơ khí cho toàn bộ hệ thống

- Nút nhấn

 Nguyên lý hoạt động:

Khi nhấn nút Start, điện áp một chiều cấp cho động cơ điện một chiều hoạt động, truyền chuyển động cho băng chuyền thông qua dây đai Xylanh piston sẽ đẩy sản phẩm ra băng chuyền Trên băng chuyền sẽ thiết kế những cảm biến nhận biết sản phẩm có màu sắc khác nhau Khi sản phẩm đi qua, cảm biến nhận biết và gửi tín hiệu về bộ PLC xử lý sau đó PLC đưa ra tín hiệu về van đảo chiều tác động điều khiển piston đẩy từng sản phẩm có màu sắc khác nhau vào nơi chứa riêng biệt

 Ứng dụng:

Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc được ứng dụng rất nhiều trong các dây chuyền sản xuất Gạch, Ngói, Đá Granite, trong các dây chuyền phân loại các sản phẩm nhựa hay trong chế biến Nông sản (như Cà Phê, Gạo)… Hệ thống sẽ giúp nhà sản xuất tốn ít nhân công lao động và giảm thiểu thời gian làm việc, nâng cao năng suất lao động

b) Phân loại sản phẩm theo vật liệu

Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu (Hình 2.2)

Hình 2.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu

 Cấu tạo:

- Hai băng chuyền

- Hai động cơ điện một chiều để kéo băng chuyền

- Ba cảm biến nhận biết vật liệu

- Hai xylanh piston để phân loại sản phẩm

- Bộ PLC dùng để xử lý tín hiệu

- Hai van đảo chiều

- Các rơ le trung gian

- Bộ phận giá đỡ cơ khí cho toàn bộ hệ thống

- Nút nhấn

 Nguyên lý hoạt động:

Khi nhấn nút Start, điện áp một chiều cấp cho động cơ điện một chiều thứ nhất hoạt động, truyền chuyển động cho băng chuyền thứ nhất thông qua dây đai Trên băng chuyền này sẽ thiết kế những cảm biến nhận biết sản phẩm có vật liệu khác nhau Khi sản phẩm đi qua, cảm biến nhận biết và gửi tín hiệu về bộ PLC xử lý sau

đó PLC đưa ra tín hiệu về van đảo chiều tác động điều khiển piston đẩy sản phẩm đồng và nhôm vào khay chứa tương ứng, sản phẩm nhựa sẽ được đi đến hết băng chuyền và được phân loại vào hộp chứa nằm trên băng chuyền thứ hai Sau đó động

cơ một chiều thứ hai truyền chuyển động cho băng chuyền thứ hai vận chuyển hộp chứa sản phẩm khác về vị trí tương ứng

 Ứng dụng:

Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp:

- Ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất Gạch, Ngói

- Ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm như bánh kẹo, hoa quả

- Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bia, nước giải khát

c) Phân loại sản phẩm theo hình dạng

Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dạng (Hình 2.3)

Hình 2.3 Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dạng

 Cấu tạo:

- Một băng chuyền

- Một động cơ điện một chiều để kéo băng chuyền

- Hai động cơ bước gạt sản phẩm để phân loại

- Cảm biến thị giác Camera (Nhận dạng vật thể qua Camera)

- Bộ PLC dùng để xử lý tín hiệu

- Các rơ le trung gian

- Bộ phận giá đỡ cơ khí cho toàn bộ hệ thống

- Nút nhấn

 Nguyên lý hoạt động:

Khi nhấn nút Start, điện áp một chiều cấp cho động cơ điện một chiều hoạt động, truyền chuyển động cho băng chuyền thông qua dây đai Trên băng chuyền sẽ thiết kế cảm biến thị giác Camera nhận dạng sản phẩm Khi sản phẩm đi qua, Cảm biến thị giác nhận biết và gửi tín hiệu về bộ PLC xử lý sau đó PLC đưa ra tín hiệu điều khiển động cơ bước gạt từng sản phẩm có hình dạng khác nhau vào nơi chứa riêng biệt

 Ứng dụng:

Hệ thống phân loại sản phẩm theo hình dạng được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp:

- Ứng dụng trong công nghiệp kiểm tra và phân loại sản phẩm có hình dáng khác nhau như: Gạch, Ngói, thực phẩm tiêu dùng…

- Ứng dụng trong kiểm tra và phân loại Nông Sản

- Ứng dụng kết hợp với Robot thông minh

Như vậy, ngoài ba loại hệ thống phân loại sản phẩm trên, chúng ta còn thấy

có hệ thống phân loại sản phẩm khác theo đặc tính của sản phẩm Ví dụ như phân loại sản phẩm theo trọng lượng, kích thước Hầu hết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng khá tương tự nhau, chỉ khác nhau ở bộ phận đẩy sản phẩm phân loại (có thể là xylanh piston hoặc động cơ bước) và bộ phận nhận dạng sản phẩm (có thể là các loại cảm biến như màu sắc, cảm biến quang thu phát, cảm biến phát hiện kim loại, hay camera phát hiện hình dạng vật thể)

2.1.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu

Sự kết hợp giữa ngành điện – điện tử và cơ khí là một bước tiến quan trọng trong sự phát triển của tự động hóa trong công nghiệp Hiện nay, Đất nước ta đang trong quá trình phát triển và hội nhập, chính vì thế các mặt hàng được sản xuất ra không những đạt tiêu chuẩn về chất lượng, mà còn đòi hỏi phải có độ chính xác cao

về hình dạng, kích thước, trọng lượng…Cho nên từ đó các khu công nghiệp được hình thành với nhiều dây chuyền thiết bị máy móc hiện đại phù hợp với nhu cầu sản xuất, để tạo ra năng suất cao hơn trong quá trình sản xuất Một trong những thiết bị, máy móc hiện đại đó phải kể đến hệ thống phân loại sản phẩm Chính vì vậy, nhóm tác giả đã quyết định thiết kế và thi công mô hình với đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm” (Hình 2.4) Mô hình này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của các dây chuyền thiết bị được dùng trong hệ thống phân loại, đồng thời ứng dụng PLC vào việc điều khiển hệ thống

Hình 2.4 Mô hình hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu

(1) piston cấp phôi (2) ống chứa phôi

(3) Motor điện một chiều (4) băng tải

(5) cảm biến phát hiện vật liệu (6) piston đẩy phôi

(7) cảm biến phát hiện vị trí (8) khay đựng sản phẩm

(9) chân đế (10) khung cơ khí

- Quá trình phân loại sản phẩm trên băng chuyền: tùy thuộc vào vật liệu của từng sản phẩm để có thể phân loại Nếu sản phẩm đồng trên băng chuyền đi qua cảm biến , lập tức gửi tín hiệu về PLC, bộ PLC xử lý và đưa ra tín hiệu về đầu tác động

điện của van đảo chiều 5/2 điều khiển piston đẩy sản phẩm đồng vào khay chứa tương ứng Sản phẩm nhôm sẽ qua cảm biến tương ứng và khi đi qua cảm biến tương ứng, cảm biến sẽ nhận biết và gửi tín hiệu về PLC Bộ PLC xử lý và xuất tín hiệu đến đầu tác động điện của van đảo chiều 5/2 điều khiển piston đẩy sản phẩm nhôm vào khay chứa tương ứng Sản phẩm nhựa sẽ được đi hết băng chuyền và được phân loại vào khay chứa cuối cùng

Khi nhấn nút Stop, hệ thống dừng hoạt động

 Ứng dụng:

Hệ thống phân loại sản phẩm theo vật liệu được ứng dụng để phân loại các sản phẩm có vật liệu khác nhau với độ chính xác cao Hệ thống được ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp như:

- Ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất Gạch, Ngói

- Ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm như bánh kẹo, hoa quả

- Ứng dụng trong công nghiệp sản xuất bia, nước giải khát

2.2 Vật liệu chế tạo

 Đế đỡ toàn bộ mô hình: Sử dụng gỗ tấm (Hình 2.5)

Kích thước (Dài x Rộng x Cao) : 1700 x 700 x 20 (mm)

Hình 2.5 Gỗ tấm

 Một số ưu điểm của gỗ tấm:

- Gia công đơn giản

- Giá thành vừa phải

- Khối lượng nhẹ hơn nhiều so với vật liệu khác

- Không bị ăn mòn

- Thuận tiện cho việc thiết kế và bắt vít cố định cho toàn bộ mô hình hệ thống

 Khung đỡ: Sử dụng thép định hình (Hình 2.6) Thép định hình được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và xây dựng dân dụng, kết cấu bộ phận…

Hình 2.7 Nhôm ống hình hộp

 Một số ưu điểm của nhôm ống hình hộp:

- Gia công đơn giản hơn thép ống hình hộp

- Khối lượng nhẹ hơn so với nhiều vật liệu khác

- Giá thành vừa phải, tiết kiệm chi phí

- Khả năng chống ăn mòn tốt

 Vòng bi: Sử dụng ổ bi có kích thước Φ16 mm (Hình 2.8) Ổ bi dùng để dẫn trục quay nhẹ và giảm ma sát

Hình 2.8 Ổ bi

 Trục dẫn kéo băng chuyền: Sử dụng trục ren bằng thép có kích thước Φ8 mm, dài 160mm (Hình 2.9):

Hình 2.9 Trục dẫn kéo băng chuyền

Trục ren nằm ở hai đầu băng chuyền, vừa là trục dẫn động cho băng chuyền, vừa có chức năng tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo của băng chuyền

 Một số ưu điểm của trục ren thép:

- Chống ăn mòn tốt

- Đảm bảo độ cứng, vững cho toàn hệ thống

- Trục rất phổ biến trên thị trường nên giá thành vừa phải

- Khả năng ăn khớp với ổ bi và bánh răng dẫn động cao

 Phần tử ghép nối cơ khí: Sử dụng bulong-đai ốc, vít bắn, vít xoáy, thép chữ V,… (Hình 2.10) Các phần tử này có chức năng ghép nối các phần tử cơ khí với nhau

- Đảm bảo độ cứng, vững cho toàn hệ thống

 Sản phẩm: Sử dụng gỗ khối hình hộp với chiều cao khác nhau (Hình 2.11)

Hình 2.11 Sản phẩm cần được phân loại

2.3 Hệ thống truyền động

2.3.1 Động cơ điện một chiều

Trong mô hình, vì sử dụng truyền động băng chuyền dây đai và không yêu cầu tải trọng lớn nên không cần động cơ có công suất lớn Với yêu cầu khá đơn giản của băng chuyền như là:

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

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

- Dễ điều khiển, giá thành rẻ

Vì vậy chỉ cần sử dụng động cơ một chiều có công suất nhỏ, khoảng 20-30 W, điện áp một chiều 24 V

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều Động cơ điện một chiều được dùng rất phổ biến trong công nghiệp và ở những thiết

bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong một phạm vi hoạt động

Động cơ một chiều trong dân dụng thường là các động cơ hoạt động với điện

áp thấp, dùng với những tải nhỏ Trong công nghiệp, động cơ điện một chiều được

sử dụng ở những nơi yêu cầu moment mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và trong phạm vi rộng Động cơ điện một chiều trong thực tế (Hình 2.12)

Hình 2.12 Một số loại động cơ trên thực tế

a) Cấu tạo động cơ điện một chiều

Hình 2.13 Cấu tạo động cơ điện một chiều

1- Cổ góp điện 2- Chổi than 3- Rotor 4- Cực từ

5- Cuộn cảm 6- Stator 7- Cuộn dây phần ứng

 Cấu tạo của động cơ điện một chiều (Hình 2.13):

Thông tin chi tiết về động cơ [1]

- Stator (phần tĩnh): Gồm lõi thép bằng thép đúc, vừa là mạch từ vừa là vỏ máy Các cực từ chính có dây quấn kích từ

- Rotor (phần động): Gồm lõi thép và dây quấn phần ứng Lõi thép hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày khoảng 0.5 mm, phủ sơn cách điện ghép lại Mỗi phần tử của dây quấn phần động có nhiều vòng dây, hai đầu với hai phiến góp, hai cạnh tác dụng của phần tử dây quấn trong hai rãnh dưới hai cực khác tên

- Cổ góp: gồm các phiến góp bằng đồng được ghép cách điện, có dạng hình trụ, gắn ở đầu trục rotor

- Chổi than: làm bằng than graphit Các chổi tỳ chặt lên cổ góp nhờ lò xo và giá chổi điện gắn trên nắp máy

b) Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều

Khi cho điện áp một chiều vào hai chổi than, trong dây quấn phần ứng có dòng điện Các thanh dẫn có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực tác dụng làm cho Rotor quay Chiều của lực được xác định theo quy tắc bàn tay trái Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn sẽ đổi chỗ cho nhau do có phiến cổ góp đổi chiều dòng điện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng sức điện động Chiều sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải Ở động cơ một chiều thì sức điện động ngược chiều với dòng điện nên còn gọi là sức phản điện động

c) Phân loại động cơ điện một chiều

Tùy theo cách mắc mạch kích từ so với mạch phần ứng mà động cơ điện một chiều được chia thành:

- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: có dòng điện kích từ và từ thông động cơ không phụ thuộc vào dòng điện phần ứng Nguồn điện mạch kích từ riêng biệt so với nguồn điện mạch phần ứng

- Động cơ điện một chiều kích từ song song: khi nguồn điện một chiều có công suất vô cùng lớn, điện trở trong của nguồn coi như bằng không thì điện áp nguồn

sẽ là không đổi, không phụ thuộc vào dòng điện trong phần ứng động cơ Loại động

cơ một chiều kích từ song song cũng được coi như kích từ độc lập

- Động cơ một chiều kích từ nối tiếp: dây quấn kích từ mắc nối tiếp với mạch phần ứng

- Động cơ một chiều kích từ hỗn hợp: gồm hai dây quấn kích từ, dây quấn kích từ song song và dây quấn kích từ nối tiếp, trong đó dây quấn kích từ song song

là chủ yếu

d) Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều

Về phương diện điều chỉnh tốc độ, động cơ điện một chiều có nhiều ưu việt hơn so với loại động cơ khác, không những nó có khả năng thay đổi tốc độ một cách

dễ dàng mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản hơn đồng thời lại đạt chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ rộng

- Điều chỉnh Uư

- Điều chỉnh Rư bằng cách thêm Rp vào mạch phần ứng

- Điều chỉnh từ thông  của phần ứng

 Điều chỉnh tốc độ bằng dùng thêm Rp

Mắc nối tiếp Rp vào phần ứng, từ công thức tính tốc độ động cơ suy ra Rư tăng lên, suy ra ω giảm, độ dốc của đường đặc tính giảm Các đường 1, 2 là đường đặc tính sau khi tăng Rư, đường TN là đặc tính tự nhiên của động cơ ban đầu (Hình 2.14) 

Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, tốc độ điều chỉnh liên tục, nhưng

do thêm Rp nên tổn hao tăng, không kinh tế

 Điều chỉnh từ thông của phần ứng

Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh moment điện từ của động cơ M=KΦIư và sức điện động quay của động cơ Eư=KΦω Khi từ thông giảm thì tốc độ quay của động cơ tăng lên trong phạm vi giới hạn của việc thay đổi từ thông Nhưng theo công thức trên khi  thay đổi thì moment, dòng điện I cũng thay đổi nên khó tính được chính xác dòng điều khiển và moment tải Do

đó, phương pháp này cũng ít dùng

 Điều khiển điện áp phần ứng

Thực tế có hai phương pháp cơ bản để điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều bằng điện áp:

- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng của động cơ

- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ của động cơ

Trong đó thông thường người ta sử dụng cách điều chỉnh điện áp phần ứng Khi thay đổi điện áp phần ứng thì tốc độ động cơ điện thay đổi theo phương trình:

Đặc tính thu được khi điều khiển là một họ đường thẳng song song

2.3.2 Băng chuyền

a) Giới thiệu chung về băng chuyền

Băng chuyền thường được dùng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật liệu rời theo phương ngang và phương nghiêng Trong các dây chuyền sản xuất các thiết

bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện để vận chuyển các cơ cấu nhẹ,

trong các xưởng luyện kim dùng để vận chuyển quặng, than đá, các loại xỉ lò trên các trạm thủy điện thì dùng vận chuyển nhiên liệu

Trên các kho bãi thì dùng để vận chuyển các loại hàng bưu kiện, vật liệu hạt hoặc một số sản phẩm khác Trong một số ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, hóa chất thì dùng để vận chuyển các sản phẩm đẫ hoàn thành và chưa hoàn thành giữa các công đoạn, các phân xưởng, đồng thời cũng dùng để loại bỏ các sản phẩm không dùng được

b) Ưu điểm của băng chuyền

- Cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang và nằm nghiêng

- Vốn đầu tư không lớn lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, năng suất cao và tiêu hao năng lượng so với máy vận chuyển khác không lớn lắm

c) Cấu tạo chung của băng chuyền

Cấu tạo chung của băng chuyền (Hình 2.15)

Hình 2.15 Cấu tạo chung của băng chuyền

(1) – Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật

(2) – Bộ phận căng, tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo

(3) – Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo

Ngoài ra còn có hệ thống đỡ (con lăn, giá đỡ…) nằm dưới bộ phận kéo có tác dụng làm phần trượt cho bộ phận kéo và các yếu tố làm việc

Trong thực tế, tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cầu phân loại sản phẩm, các

hệ thống phân loại tự động có những quy mô lớn, nhỏ khác nhau Do đó băng chuyền cũng cần có kích thước khác nhau sao cho phù hợp với hệ thống phân loại Nhận thấy thực tiễn đó, nhóm đồ án sẽ thiết kế và thi công một mô hình nhỏ nhưng có chức năng gần tương tự như ngoài thực tế, đó là: Tạo ra một băng chuyền để vận chuyển sản phẩm, phân loại sản phẩm theo kích thước đã đạt trước

là một máy tính công nghiệp để thực hiện một dãy quá trình

c) Giới thiệu về PLC

Từ khi ngành công nghiệp sản xuất bắt đầu phát triển, để điều khiển một dây chuyền, một thiết bị máy móc công nghiệp nào… Người ta thường thực hiện kết nối các linh kiện điều khiển riêng lẻ (Rơ le, timer, contactor…) lại với nhau tùy theo mức

độ yêu cầu thành một hệ thống điện điều khiển đáp ứng nhu cầu mà bài toán công nghệ đặt ra

Công việc này diễn ra khá phức tạp trong thi công vì phải thao tác chủ yếu trong việc đấu nối, lắp đặt mất khá nhiều thời gian mà hiệu quả lại không cao vì một thiết bị có thể cần được lấy tín hiệu nhiều lần mà số lượng lại rất hạn chế, bởi vậy

lượng vật tư là rất nhiều đặc biệt trong quá trình sửa chữa bảo trì, hay cần thay đổi quy trình sản xuất gặp rất nhiều khó khăn và mất rất nhiều thời gian trong việc tìm kiếm hư hỏng và đi lại dây bởi vậy năng suất lao động giảm đi rõ rệt

Với những nhược điểm trên các nhà khoa học, nhà nghiên cứu đã nỗ lực tìm

ra một giải pháp điều khiển tối ưu nhất đáp ứng mong mỏi của ngành công nghiệp hiện đại đó là tự động hóa quá trình sản xuất nhằm giảm sức lao động, giúp người lao động không phải làm việc ở những khu vực nguy hiểm, độc hại… mà năng suất lao động lại tăng cao gấp nhiều lần

Một hệ thống điều khiển ưu việt mà chúng ta phải chọn để điều khiển cho ngành công nghiệp hiện đại cần phải hội tụ đủ các yếu tố sau: Tính tự động cao, kích thước và khối lượng nhỏ gọn, giá thành hạ, dễ thi công, sửa chữa, chất lượng làm việc

ổn định linh hoạt…

Từ đó hệ thống điều khiển có thể lập trình được PLC ra đời đầu tiên năm 1968 (Công ty General Moto – Mỹ) Tuy nhiên hệ thống này còn khá đơn giản và cồng kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ thống, vì vậy qua nhiều năm cải tiến và phát triển không ngừng khắc phục những nhược điểm còn tồn tại để có được bộ điều khiển PLC như ngày nay, đã giải quyết được các vấn đề nêu trên với các ưu việt như sau:

- Là bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán điều khiển

- Có khả năng mở rộng các modul vào ra khi cần thiết

- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu thích hợp với nhiều đối tượng lập trình

- Có khả năng truyền thông đó là trao đổi thông tin với môi trường xung quanh như máy tính, các PLC khác, các thiết bị giám sát, điều khiển…

- Có khả năng chống nhiễu với độ tin cậy cao và có nhiều ưu điểm khác nữa Hiện nay trên thế giới đang song hành có nhiều hang PLC khác nhau cùng phát triển như hang Omron, Misubishi, Hitachi, ABB, Siemen…và có nhiều hãng nữa nhưng chúng đều có chung một nguyên lý cơ bản chỉ có vài điểm khác biệt với từng mặt mạnh riêng của từng ngành mà người sử dụng sẽ quyết định nên dùng hãng PLC nào cho thích hợp với mình

d) Lợi ích của việc sử dụng PLC

Cùng với sự phát triển của phần cứng lẫn phần mềm, PLC ngày càng tăng được các tính năng cũng như lợi ích của PLC trong hoạt động công nghiệp Kích thước của PLC hiện nay được thu nhỏ lại để bộ nhớ và số lượng I/O càng nhiều hơn, các ứng dụng của PLC càng mạnh hơn giúp người sử dụng giải quyết được nhiều vấn

đề phức tạp trong điều khiển hệ thống

Lợi ích đầu tiên của PLC là hệ thống điều khiển chỉ cần lắp đặt một lần (đối với sơ đồ hệ thống, các đường nối dây, các tín hiệu ở ngõ vào/ra…), mà không phải thay đổi kết cấu của hệ thống sau này, giảm được sự tốn kém khi phải thay đổi lắp đặt khi đổi thứ tự điều khiển (đối với hệ thống điều khiển relay…) khả năng chuyển đổi hệ điều khiển cao hơn (như giao tiếp giữa các PLC để lưu truyền dữ liệu điều khiển lẫn nhau), hệ thống điều khiển linh hoạt hơn

Không như các hệ thống cũ, PLC có thể dễ dàng lắp đặt do chiếm một khoảng không gian nhỏ hơn nhưng điều khiển nhanh, nhiều hơn các hệ thống khác Điều này càng tỏ ra thuận lợi hơn đối với các hệ thống điều khiển lớn, phức tạp, và quy trình lắp đặt hệ thống PLC ít tốn thời gian hơn các hệ thống khác Cuối cùng là người sử dụng có thể nhận biết các trục trặc hệ thống của PLC nhờ giao diện qua màn hình máy tính (một số PLC thế hệ sau có thể nhận biết các hỏng hóc của hệ thống và báo cho người sử dụng, điều này làm cho việc sử dụng dễ dàng hơn

Người ta đã đi đến tiêu chuẩn hóa các chức năng chính của PLC trong các hệ điều khiển là:

 Điều khiển chuyên gia giám sát:

+ Thay thế cho điều khiển rơ le

+ Thay thế cho các Panel điều khiển, mạch in

+ Điều khiển tự động, bán tự động bằng tay các máy và các quá trình

+ Có các khối điều khiển thông dụng (thời gian, bộ đếm)

 Điều khiển dãy:

+ Các phép toán số học

+ Cung cấp thông tin

+ Điều khiển liên tục các quá trình (nhiệt độ, áp suất…)

+ Điều khiển PID

+ Điều khiển động cơ chấp hành

+ Điều khiển động cơ bước

 Điều khiển mềm dẻo:

+ Điều khiển quá trình báo động

+ Phát hiện lỗi khi chạy chương trình

+ Ghép nối với máy tính (RS232/RS242)

+ Ghép nối với máy in

+ Thực hiện mạng tự động hóa xí nghiệp

- Hóa học và dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống dẫn

- Chế tạo máy và sản xuất: Tự động hóa trong chế tạo máy, quá trình lắp đặt máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại…

- Bột giấy, giấy, xử lý giấy: Điều khiển máy băm, quá trình ủ, quá trình cáng, quá trình gia nhiệt…

- Thủy tinh và phim ảnh: Trong quá trình đóng gói, thí nghiệm vật liệu, cân đong, các khâu hoàn tất sản phẩm, do cắt giấy

- Thực phẩm, rượu bia, thuốc lá: Phân loại sản phẩm, đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm soát quá trình sản xuất, đóng gói…

- Kim loại: Điều khiển quá trình cán, cuốn (thép), quy trình sản xuất, kiểm tra chất lượng

- Năng lượng: Điều khiển nguyên liệu (cho quá trình đốt, xử lý các tuabin…) các trạm cần hoạt động tuần tự khai thác vật liệu một cách tự động (than, gỗ, dầu mỏ) e) Ưu nhược điểm khi lập trình hệ thống điều khiển PLC

 Ưu điểm của PLC:

Từ thực tế sử dụng người ta thấy rằng PLC có những điểm mạnh như sau:

- PLC dễ dàng tạo luồng ra và dễ dàng thay đổi chương trình

- Chương trình PLC dễ dàng thay đổi và sửa chữa: chương trình tác động đến bên trong bộ PLC có thể được người lập trình thay đổi dễ dàng bằng xem xét việc thực hiện và giải quyết tại chỗ những vấn đề liên quan đến sản xuất, các trạng thái thực hiện có thể nhận biết dễ dàng bằng công nghệ điều khiển chu trình trước đây Như thế, người lập trình chương trình thực hiện việc nối PLC với công nghệ điều khiển chu trình Người lập chương trình được trang bị các công cụ phần mềm để tìm

ra lỗi cả phần cứng và phần mềm, từ đó sửa chữa thay thế hay theo dõi được cả phần cứng và phần mềm dễ dàng hơn

- Các tín hiệu đưa ra từ bộ PLC có độ tin cậy cao hơn so với các tín hiệu được cấp từ bộ điều khiển bằng rơ le

- Phần mềm lập trình PLC dễ sử dụng: phần mềm được hiểu là không cần những người sử dụng chuyên nghiệp sử dụng hệ thống rơ le tiếp điểm và không tiếp điểm

- Không như máy tính, PLC có mục đích thực hiện nhanh các chức năng điều khiển, chứ không phải mang mục đích làm dụng cụ để thực hiện chức năng đó Ngôn ngữ dùng để lập trình PLC dễ hiểu mà không cần đến kiến thức chuyên môn về PLC

Cả trong việc thực hiện sửa chữa cũng như việc duy trì hệ thống PLC tại nơi làm việc Thực hiện nối trực tiếp: PLC thực hiện các điều khiển nối trực tiếp tới bộ xử lý (CPU) nhờ có đầu nối trực tiếp với bộ xử lý, đầu I/O này được đặt tại giữa các dụng cụ ngoài

và CPU có chức năng chuyển đổi tín hiệu từ các dụng cụ ngoài thành các mức logic

và chuyển đổi các giá trị đầu ra từ CPU ở mức logic thành các mức mà các dụng cụ ngoài có thể làm việc được