TỔNG QUAN
Giới thiệu chung
Trong bối cảnh phát triển toàn cầu hiện nay, nền kinh tế đóng vai trò quan trọng trong sự tiến bộ của các khu vực và châu lục Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp và nông nghiệp là yếu tố then chốt thúc đẩy sự phát triển này Để đáp ứng nhu cầu hiện đại, việc tạo ra một môi trường cạnh tranh cao trong mọi lĩnh vực là điều cần thiết.
Để phát triển bền vững, các công ty cần có kho lưu giữ hàng hóa và xuất khẩu hiệu quả Dù là công ty lớn hay nhỏ, việc sở hữu kho hàng riêng là điều thiết yếu để đáp ứng nhu cầu lưu trữ Tuy nhiên, hiện nay vẫn tồn tại nhiều vấn đề trong quá trình lưu trữ hàng hóa, đặc biệt là việc thiếu tự động hóa trong dây chuyền Nhằm khắc phục tình trạng này, tôi đã nghiên cứu và áp dụng kiến thức về PLC cùng các môn học khác để phát triển “Mô hình kho thông minh”, giúp cải thiện quy trình lưu trữ hàng hóa cho các doanh nghiệp.
Giới thiệu PLC
+ Bộ nhớ làm việc: 50Kb
+ Bộ nhớl ưu trữ: 2Mb
- Ngõ vào ra số: 14 In/10 Out
- Ngõ vào ra tương tự: 2 in
- Vùng nhớ Truy suất bit (M): 4096Byte
- Module tín hiệu mở rộng: 8
- Board tín hiệu/truyền thông:1
- Bộ đếm tốc độ cao:
- Ngõ ra xuất xung tốc độ cao: 2
- Thời gian thực khi mất nguồn nuôi: 10 ngày
- Thực thi lệnh nhị phân: 0.1 micro giây/lệnh
Hệ thống S7-1200 được xây dựng theo cấu trúc nhiều mô-đun, trong đó mỗi mô-đun hoạt động như một thiết bị độc lập với các chức năng riêng biệt Khi kết hợp với bộ điều khiển lập trình, các mô-đun này tạo thành một hệ thống vận hành hoàn chỉnh cho S7-1200.
Vậy hệ thống này bao gồm những thiết bị nào?
Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200 So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội:
S7-1200 là dòng PLC (bộ điều khiển logic lập trình) lý tưởng cho nhiều ứng dụng tự động hóa nhờ thiết kế nhỏ gọn, chi phí hợp lý và khả năng lập trình mạnh mẽ, mang đến giải pháp tối ưu cho các nhu cầu tự động hóa.
-S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO)
-Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển:
Tất cả các CPU đều cung cấp tính năng bảo vệ bằng mật khẩu để ngăn chặn truy cập trái phép vào PLC Hơn nữa, tính năng “bảo vệ bí quyết” giúp bảo vệ các khối đặc biệt, đảm bảo an toàn cho các thông tin quan trọng.
The S7-1200 features a PROFINET port that supports Ethernet and TCP/IP standards, and it also allows for extended connectivity through RS485 or RS232 communication modules.
Phần mềm Step7 Basic được sử dụng để lập trình cho S7-1200, hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình chính là FBD, LAD và SCL Phần mềm này được tích hợp trong TIAPortal 11 của Siemens, mang đến sự tiện lợi cho người dùng trong việc lập trình và quản lý hệ thống điều khiển.
Để thực hiện một dự án với S7-1200, bạn chỉ cần cài đặt TIA Portal, vì phần mềm này tích hợp cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.
Ngôn ngữ lập trình đơn giản
Mạch điện điều khiển với PLC gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản và sửa chữa
Có thể dễ dàng giao tiếp với máy tính thông qua cổng Ethernet
Khả năng chống nhiễu tốt
Được hỗ trợ nhiều về giao tiếp truyền thông mạng máy tính và màn hình giám sát và thu thập dữ liệu trên WINCC
Nhƣợc điểm: Giá thành phần cứng cao
Bộ điều khiển Logic có thể lập trình (PLC) là thiết bị quan trọng trong tự động hóa công nghiệp, với nhiều hãng sản xuất nổi tiếng như Siemens, Omron và Mitsubishi Để lập trình cho PLC, người dùng có thể sử dụng các ngôn ngữ lập trình như LAD (Ladder Logic), FBD (Function Block Diagram) và STL (Statement List), giúp xuất ra tín hiệu điều khiển các thiết bị khác một cách hiệu quả.
Cấu trúc bên trong PLC được thể hiện trong hình 2.11 gồm có :
Bộ nhớ chương trình RAM, ROM
Một bộ vi xử lý trung tâm CPU, dùng để xử lý các thuật toán
Các module tín hiệu vào ra
PLC được thiết kế với cấu trúc module, giúp việc thay thế và mở rộng trở nên dễ dàng khi cần thiết Hơn nữa, PLC sở hữu khả năng chống nhiễu hiệu quả, trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng trong môi trường công nghiệp.
PLC được sử dụng rộng rãi trong việc điều khiển máy bơm, lò nhiệt và động cơ trong các hệ thống băng tải, thang máy, cũng như các dây chuyền sản xuất trong ngành công nghiệp.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Phân tích các hệ thống lưu trữ hàng hiện nay
3.1.1 Lưu trữ hàng hóa truyền thống
Tất cả những công đoạn như nhận hàng và lấy hàng đều được làm thủ công bằng những xe nâng để vận chuyển hàng hóa
- Chi phí đầu tư không cao
- Hệ thống vận hành đơn giản
- Ít bảo trì bảo dưỡng
- Chi phí vận hành cao
- Thời gian lưu trữ hàng chưa tối ưu
- Độ tin cây chưa được cao
Hình 3.1: Lưu trữ hàng hóa truyền thống
3.1.2 Lưu trữ hàng hóa thông minh
Hệ thống này áp dụng công nghệ máy móc tiên tiến để tối ưu hóa quy trình lưu trữ và lấy hàng hóa, giúp tăng tốc độ và hiệu quả so với phương pháp thủ công.
3.1.2.1 Lữu trữ hàng hóa thông mình bằng băng tải
Hệ thống này sử dụng băng tải kết hợp với các con lăn bên dưới, được điều khiển bởi cảm biến để xác định và tính toán lộ trình tối ưu Mục tiêu là điều chỉnh vị trí của các bánh lăn, giúp nhân viên dễ dàng cất giữ hàng hóa một cách hiệu quả.
- Có tính cơ động cao và linh hoạt
- Chi phí vận hành thấp
- Giảm được thời gian làm việc
- Có độ tin cậy cao
- Năng suất làm việc tăng
- Chi phí đầu tư cao
- Vẫn phụ thuộc người cất và lấy hàng
- Chi phí bảo dưỡng cao
Hình 3.2: Lưu trữ hàng hóa thông minh bằng băng tải
3.1.2.2 Lưu trữ hàng hóa thông bằng robot Được cấu thành thừ những xi lanh smc để gắp , nâng ,hạ để đặt vào đúng vị trí kho và lấy ra được điều khiển thông qua Wincc và cấp tín hiệu bặng PLC , thông qua những động cơ động cơ bước để vận chuyển đến vị trí đã định
- Vận chuyển lấy hàng không cần sự can thiệp của công nhân
- Tối ưu hóa thời gian làm việc
- Giảm chi phí vận hành
- Chi phí đầu tư cao
- Chi phí bảo dưỡng cao
Hình 3.3: Lưu trữ hằng hóa thông minh bằng robot
Chuyển giao dữ liệu
Ethernet là công nghệ mạng cục bộ cho phép giao tiếp thông tin giữa các máy tính, trong đó cáp Ethernet được sử dụng để kết nối máy tính với PLC S7-300, facilitating the data transmission giữa hai thiết bị Công nghệ này áp dụng cáp xoắn đôi và liên kết sợi quang học, giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu đáng kể so với phiên bản trước sử dụng cáp đồng trục.
Hình 3.4: Cáp kết nối Ethernet
Internet cáp quang (FTTH) là dịch vụ viễn thông băng thông rộng kết nối trực tiếp đến nhà khách hàng, mang đến trải nghiệm internet tốc độ cao Với Internet cáp quang, người dùng có thể truy cập nhanh chóng các ứng dụng như điện thoại, Tivi, game và họp hội nghị.
Cáp quang FTTH, tên gọi xuất phát từ chất liệu làm nên sợi cáp, mang lại nhiều ưu điểm cho người dùng như tốc độ truyền tải nhanh và chi phí hợp lý Với FTTH, khách hàng có thể tận hưởng đường truyền tốc độ cao và sử dụng đa dạng dịch vụ trên cùng một kết nối, giúp tiết kiệm chi phí thiết bị và đảm bảo chất lượng gói cước ổn định hơn.
THIẾT BỊ PHẦN MỀM VÀ NGUYÊN LÝ
Thiết bị
Động cơ bước là loại động cơ điện đồng bộ, chuyển đổi tín hiệu xung rời rạc thành chuyển động góc quay với độ chính xác cao Nhờ vào khả năng hoạt động theo từng bước, động cơ này được ứng dụng rộng rãi trong ngành tự động hóa, đặc biệt trong các hệ thống cần điều khiển chính xác vị trí, như tay nâng trong bãi giữ xe ô tô tự động.
Động cơ bước hoạt động theo nguyên lý khác biệt so với các loại động cơ thông thường, vì nó quay từng bước một, mang lại độ chính xác cao, đặc biệt trong lĩnh vực điều khiển học Hoạt động của động cơ bước dựa vào các bộ chuyển mạch điện tử, giúp truyền tải tín hiệu điều khiển vào stato theo một thứ tự và tần số nhất định.
Tổng số góc quay của rotor phụ thuộc vào số lần chuyển mạch của động cơ, cũng như chiều quay và tốc độ quay của nó Động cơ bước hoạt động nhờ vào các bộ chuyển mạch điện tử, và hiện nay có bốn phương pháp điều khiển động cơ bước phổ biến Phương pháp điều khiển dạng sóng (Wave) cấp xung cho từng cuộn dây pha theo thứ tự nhất định Điều khiển đủ (Full step) cấp xung đồng thời cho cả hai cuộn dây pha Phương pháp nửa bước (Half step) kết hợp cả hai phương pháp trước, làm tăng số bước và giảm góc bước, nhưng có bộ phát xung phức tạp Cuối cùng, phương pháp vi bước (Microstep) cho phép động cơ dừng và định vị chính xác giữa hai bước đủ, mang lại hiệu suất cao với góc bước nhỏ và hoạt động êm ái, giảm thiểu vấn đề cộng hưởng lực.
Hiểu rõ ưu và nhược điểm của động cơ bước là chìa khóa để tối ưu hóa ứng dụng của nó trong sản xuất, từ đó mang lại giá trị kinh tế cao Vậy, những ưu điểm và nhược điểm của động cơ bước hiện nay là gì? Một trong những ưu điểm nổi bật của động cơ bước chính là khả năng kiểm soát chính xác vị trí và tốc độ, giúp nâng cao hiệu suất làm việc.
Step Motor có ưu điểm đầu tiên là khả năng cung cấp mô men xoắn cực lớn, đặc biệt là ở dải vận tốc thấp và vận tốc trung bình
Động cơ bước hiện nay được ưa chuộng nhờ vào độ bền cao và giá thành phải chăng, giúp việc mua bán và trao đổi trở nên thuận tiện Hơn nữa, quá trình thay thế động cơ bước trong sản xuất cũng diễn ra dễ dàng.
Step Motor có ưu điểm đầu tiên là khả năng cung cấp mô men xoắn cực lớn Nhược điểm của động cơ bước:
Hiện tượng Motor Step gặp phải các vấn đề khó chịu như trượt bước thường xảy ra do lực từ yếu hoặc nguồn điện cấp vào động cơ không đủ.
Động cơ Step Motor thường gây ra tiếng ồn và hiện tượng nóng trong quá trình hoạt động Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, các động cơ Step Motor thế hệ mới đã giảm đáng kể độ ồn và hiện tượng nóng, mang lại hiệu suất hoạt động tốt hơn.
Động cơ Step Motor không phù hợp cho thiết bị máy móc yêu cầu tốc độ cao Hiện nay, động cơ bước đã được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong việc điều khiển chuyển động kỹ thuật số của các hệ thống.
Động cơ bước được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp tự động hóa nhờ vào khả năng thực hiện các lệnh mã hóa tự động dưới dạng số, đảm bảo độ chính xác cao cho các thiết bị máy móc Chúng đặc biệt quan trọng trong các máy móc hiện đại phục vụ cho gia công cơ khí, như máy cắt công nghệ plasma CNC và máy cắt công nghệ CNC laser Sự ứng dụng này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao hiệu quả làm việc trong ngành công nghiệp.
Trong lĩnh vực công nghệ máy tính, động cơ bước Step được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị như ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm và máy in.
Trong lĩnh vực an ninh bảo mật, động cơ bước chính là một sản phẩm giám sát mới, đem lại tiến bộ vượt trội cho ngành an ninh
Trong lĩnh vực y tế, động cơ bước đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các thiết bị như máy quét y tế, máy lấy mẫu, và máy chụp ảnh nha khoa kỹ thuật số Ngoài ra, chúng còn được ứng dụng trong các thiết bị như bơm chất lỏng, mặt nạ phòng độc, và máy móc phân tích mẫu máu.
Trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, động cơ bước đóng vai trò quan trọng trong việc chế tạo máy ảnh, giúp cải thiện chức năng lấy nét chính xác và sắc nét Ngoài ra, chúng còn được sử dụng để thu phóng trong các loại camera kỹ thuật số tự động và máy in 3D.
Xilanh khí nén, hay còn gọi là ben khí nén, là thiết bị cơ học hoạt động nhờ khí nén Nó là một dạng van khí nén, có khả năng chuyển đổi năng lượng khí nén thành động năng Nhờ vào cơ chế này, xilanh khí nén giúp piston di chuyển theo hướng mong muốn, từ đó làm cho thiết bị hoạt động hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống nén khí là khi không khí được nén vào trong xilanh qua một đầu piston, chiếm không gian bên trong xilanh và làm cho piston di chuyển Sự di chuyển của piston kéo theo xilanh trượt theo hướng trục của xilanh Khi piston đạt đến điểm cuối hành trình, xilanh sẽ đẩy khí nén ra ngoài, tiếp tục vòng tuần hoàn Quá trình này tạo ra công năng, giúp điều khiển các thiết bị bên ngoài hiệu quả.
Các lỗ cấp và thoát khí (Cap-end port và Rod-end port)
Hình 4.2: Cấu tạo xilanh khí nén
Trên thị trường hiện nay, xilanh khí nén đa dạng về hình dáng, kích thước và chức năng, nhưng chúng thường được phân loại thành hai nhóm chính.
Xilanh tác động đơn (Single Acting Cylinder/SAC): là loại xilanh mà sử dụng khí nén của không khí để dịch chuyển xylanh theo một hướng nhất định
Xilanh tác dụng kép (Double Acting Cylinder/DAC): là loại xilanh đẩy khí nén hai hướng hành trình di chuyển
4.1.3 Van điện từ khí nén
Phần mềm
TIA Portal, viết tắt của Totally Integrated Automation Portal, là phần mềm tích hợp cho quản lý tự động hóa và điều hành hệ thống điện Đây là phần mềm đầu tiên cho phép thực hiện các tác vụ và điều khiển hệ thống trong một môi trường nền tảng chung.
TIA Portal, được phát triển bởi các kỹ sư của Siemens vào năm 1996, cho phép người dùng nhanh chóng phát triển và viết phần mềm quản lý riêng lẻ trên một nền tảng thống nhất Giải pháp này giúp giảm thiểu thời gian tích hợp các ứng dụng khác nhau, tạo ra một hệ thống đồng nhất và hiệu quả.
TIA Portal là phần mềm tích hợp tự động toàn diện, đóng vai trò cơ sở cho các phần mềm khác trong việc lập trình và cấu hình thiết bị Đặc điểm nổi bật của TIA Portal là khả năng chia sẻ cơ sở dữ liệu chung giữa các phần mềm, từ đó tạo ra tính thống nhất và toàn vẹn cho hệ thống quản lý và vận hành.
- TIA Portal tạo môi trường dễ dàng để lập trình thực hiện các thao tác:
- Thiết kế giao diện kéo nhã thông tin dễ dàng, với ngôn ngữ hỗ trợ đa dạng
- Thực hiện go online và Diagnostic cho tất cả các thiết bị trong project để xác định bệnh, lỗi hệ thống
- Tích hợp mô phỏng hệ thống
- Dễ dàng thiết lập cấu hình và liên kết giữa các thiết bị Siemens
Phần mềm TIA Portal hiện có nhiều phiên bản, bao gồm TIA Portal V14, V15, V16 và phiên bản mới nhất là V17 Người dùng có thể lựa chọn cài đặt phiên bản TIA Portal phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.
TIA Portal là phần mềm phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa, tích hợp nhiều ứng dụng như HMI, PLC và Inverter của Siemens Phần mềm này có những ưu điểm và nhược điểm riêng trong việc vận hành hệ thống tự động hóa.
Tích hợp tất cả phần mềm vào một nền tảng duy nhất giúp chia sẻ cơ sở dữ liệu chung, từ đó dễ dàng quản lý và thống nhất cấu hình Giải pháp này cho phép vận hành thiết bị một cách nhanh chóng và hiệu quả, đồng thời hỗ trợ tìm kiếm và khắc phục sự cố trong thời gian ngắn.
Bộ lập trình PLC và màn hình HMI được cấu hình trên TIA Portal giúp chuyên viên tiết kiệm thời gian thao tác và thiết lập truyền thông giữa các thiết bị Chỉ cần một biến số từ bộ lập trình PLC được đưa vào màn hình HMI, kết nối sẽ được thiết lập mà không cần thêm bất kỳ thao tác lập trình nào.
Hệ thống tích hợp nhiều phần mềm và cơ sở dữ liệu lớn dẫn đến dung lượng bộ nhớ khổng lồ, yêu cầu kỹ thuật cao từ người lập trình và quản lý Điều này không chỉ tốn nhiều thời gian để làm quen mà còn đặt ra thách thức trong việc sử dụng hiệu quả.
Các thành phần trong bộ cài TIA Portal
Phần mềm TIA Portal, do Siemens phát triển, bao gồm nhiều thành phần giúp người dùng quản lý và lập trình PLC cũng như HMI một cách hiệu quả Các thành phần trong bộ TIA Portal hỗ trợ tối ưu hóa quy trình tự động hóa.
1 Simatic Step 7 professional và Simatic step 7 PLCSIM: Giải pháp lập trình và mô phỏng PLC S7-300, S&-400, Simatic S7-1200, Simatic S7- 1500…
2 Simatic WinCC Professional: Được dùng để lập trình màn hình HMI, và giao diện SCADA
3 Simatic Start Driver: Được lập trình cấu hình Siemens
4 Sirius và Simocode: Thiết lập cấu hình và chuẩn đoán lỗi linh hoạt
5 Điều khiển chuyển động đơn trục và đa trục với hỗ trợ Scout TIA Thư viện Simatic Robot đầy đủ dữ liệu cho phép người dùng thiết lập cấu hình và hệ thống nhanh chóng
Bảo mật lập trình PLC với TIA Portal hiệu quả
Bảo mật project trong lập trình PLC S7 với TIA thực hiện các thao tác: Vào phần “Security settings”, chọn “setting” chọn “Protech project” để thiết lập password cho Project
Setting up security for PLCs using TIA Portal involves configuring the hardware settings Users should navigate to the Protection & Security section and then select Access Level to establish appropriate security measures.
1 Full access: Ứng với khối bảo mật mà ai cũng có thể đọc và viết mà không cần password
2 Read Access: Bảo mật phần viết cho PLC, cần có password HMI và SCADA hay user đọc được chương trình không cần password
4 No Access: Tất cả các ứng dụng truy xuất vào PLC đều cần Password
- “1”: Tên của chương trình lưu ban đầu
- “2”: Device configuration: Cấu hình thêm phần cứng
- “3”: Main [OB1]: Nơi viết chương trình OB1
- “4”: Download tất cả cấu hình phần cứng và phần mềm cho PLC S7-1200
- “5”: Upload tất cả cấu hình phần cứng và phần mềm cho PLC S7-1200
- “6”: Điều khiển PLC Run - “7”: Điều khiển PLC Stop
- “8”: Chức năng cài đặt các thông số của cổng mạng
- “9”: Cài đặt địa chỉ ngõ vào ra số, tương tự, bộ đếm tốc độ cao…
Nguyên lý làm việc
Hình 5.0 Sơ đồ đấu nối
Hình 5.1 Mô Hình Đồ Án
Hệ thống cảm biến nhận diện hàng hóa sẽ đưa hàng từ đầu băng tải đến cuối băng tải Khi hàng đến cuối băng tải, cảm biến sẽ nhận diện và dừng băng tải Tại khu vực kho, hệ thống sẽ xác định kho nào còn trống và điều khiển cánh tay robot đến vị trí cuối băng tải để gắp hàng vào kho trống Khi tất cả kho hàng đã đầy, hệ thống sẽ tự động ngừng hoạt động.
Lập trình PLC
Là khối hàm tổ chức của PLC, được hệ điều hành gọi theo chu kì và là giao diện giữa chương trình và hệ điều hành
Các khối hàm OB là khối hàm tổ chức trong PLC S7 1200, gồm một số các khối chinhs các bạn nên tập trung
– Program Cycle OB: Khối vòng quét chương trình được thực hiện khi PLC ở chế độ RUN (ví dụ: OB1)
– Startup OB: Khối khởi động thực hiện 1 lần khi PLC chuyển từ chế độ STOP sang chế độ RUN
– Time delay interrupt: Khối ngắt thời gian trễ thực hiện sau một khoảng thời gian trễ định trước của một sự kiện (khối OB20 )
– Cyclic interrupt: Khối ngắt theo chu kỳ thực hiện cứ sau một khoảng thời gian nhất định (ví dụ: OB30)
– Hardware interrupt: Khối ngắt phần cứng thực hiện khi có sự kiện ngắt đầu vào hoặc ngắt do Bộ đếm tốc độ cao (khối OB40)
Khối ngắt lỗi thời gian (OB80) được kích hoạt khi có lỗi liên quan đến thời gian thực hiện vòng quét của PLC hoặc khi xảy ra sự cố với bộ định thời Timer.
– Diagnostic interrupt: Khối ngắt chuẩn đoán thực hiện khi có một số lỗi phía bên ngoài () xảy ra (khối OB82)
FC là một khối mã thực hiện các phép toán đặc trưng trên hệ thống giá trị đầu vào và lưu trữ kết quả của các hoạt động này trong vùng nhớ.
Một FC có thể được gọi nhiều lần trong các thời điểm khác nhau của một chương trình, giúp đơn giản hóa việc lập trình các tác vụ.
Một FC không sử dụng khối mã dữ liệu (DB) mà thay vào đó, nó sử dụng nhóm dữ liệu tạm thời để thực hiện các phép tính Dữ liệu tạm thời này không được lưu trữ.
Khối hàm FB là một khối mã sử dụng khối dữ liệu mẫu (DB) để lưu trữ các thông số và dữ liệu tĩnh Bộ nhớ biến của các FB được đặt trong khối dữ liệu DB, giúp quản lý và tổ chức thông tin hiệu quả.
Khối dữ liệu (DB) trong chương trình được sử dụng để lưu trữ dữ liệu cho các khối mã Tất cả các khối chương trình có khả năng truy xuất dữ liệu từ một DB toàn cục, trong khi một DB mẫu chỉ lưu trữ dữ liệu cho một khối hàm (FB) cụ thể.
Các dữ liệu được lưu trữ trong một DB sẽ không bị xóa khi thực thi của khối mã có liên quan kết thúc
Dựa trên phần mền Tia Portal ta sẽ tạo ra các khối Function Block và đặt tên các khối là :
Để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đã đề ra, cần thiết phải tạo thêm một khối Data block nhằm lưu trữ dữ liệu và vị trí của tay gắp.
Khối Main dùng để điều khiển thời gian chạy các khối Function Block
Cấu hình phần cứng điều khiển vị trí động cơ bước trên plc s7-1200
Đầu tiên, hãy tạo một dự án mới và thêm CPU, đảm bảo chọn đúng phiên bản để cấu hình phần cứng chính xác Tiếp theo, nhấp vào mục "Technology object" và chọn "Add new object".
Ở cửa sổ mới mở ra chọn Motion control rồi bấm vào mục TO_PositioningAxis rồi chọn phần Automatic rồi bấm OK
Cấu hình phần cứng điều khiển vị trí động cơ bước trên plc s7-1200
In the Technology Objects section, a new item, Axis_1[DB1], appears Click on Configuration and select General Next, choose PTO (Pulse Train Output) and specify the measurement unit in the Position Unit section.
Cấu hình đơn vị điều khiển vị trí của động cơ bước trên s7-1200
Chuyển đến mục Drive để cấu hình chân phát xung và hướng chạy của động cơ bước Cấu hình như hình dưới đây, trong đó Q0.0 sẽ là ngõ phát xung và Q0.1 sẽ là chân chọn chiều.
Cấu hình chân phát xung hướng động cơ bước trên siemens s7-1200
Tiếp theo, hãy truy cập vào mục Mechanics để điều chỉnh độ phân giải của động cơ bước và vít me Các thông số hiển thị dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách cấu hình.
1000 xung thì động cơ quay 1 vòng, 1 vòng thì vít me sẽ đi được 10mm
Cấu hình độ phân giải động cơ bước và vít me trên plc siemens s7-1200
Sau khi cấu hình 3 phần nêu trên về cơ bản đã hoàn thành, ý nghĩa của những phần còn lại như sau:
Position litmits: là phần khai báo giới hạn hành trình
Dynamics- General: cấu hình phần tốc độ cũng như thời gian tăng giảm tốc
Gynamics Emergency stop: khai báo phần dừng khẩn
Homing: kích hoạt tính năng home
=> Các bạn vui lòng tham khảo chi tiết trong manual của plc để tìm hiểu thêm những phần này
To download the configured hardware to the PLC, right-click on the current PLC, select "Download to device," then click on "Hardware configuration" to initiate the download process.
Download config phần cứng điều khiển vị trí xuống plc siemens s7-1200
Commissioning điều khiển vị trí trên plc siemens s7-1200
Sau khi tải xong phần cấu hình phần cứng xuống PLC, bạn cần kiểm tra bằng cách nhấn vào mục Commissioning, chọn Active và chọn Yes Tiếp theo, hãy nhấn vào Enable để thực hiện thao tác Jog.
Commissioning điều khiển vị trí động cơ bước trên plc siemens s7-1200
Khi bạn nhấn nút Forward, Q0.0 và Q0.1 sẽ sáng lên, cho thấy động cơ bước đang chạy tới Ngược lại, khi nhấn nút Backward, chỉ Q0.0 sáng, biểu thị động cơ đang chạy lùi Nếu quá trình này diễn ra thành công, điều đó có nghĩa là bạn đã cấu hình thành công.
Jog động cơ bước chạy vị trí trên plc siemens s7-1200
Viết chương trình điều khiển động cơ bước trên plc siemens s7-1200
Sau khi đã config phần cứng thành công các bạn thực hiện viết chương trình ở Program blocks Main như sau:
Để khởi tạo động cơ bước, trước tiên bạn cần xác định bit kích hoạt M1.0 cho trục động cơ, sau đó chọn tên trục đã được khai báo ở bước trước.
Lệnh khởi tạo trục động cơ bước trên plc siemens s7-1200
Hướng phát triển đề tài
- Phát triển hơn để hướng đến IOT(internet of think) tất cả dây chuyền để tự động hóa một cách tốt hơn
- Phát triển thành mô hình thực tế để xuất khẩu cho các công ty
- Bổ sung HMI để điều khiển , thêm tủ và lấy sản phẩm khi cần thiết