Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động

7 – Tên nút nhấn tương ứng với các Source và Target của mục Press Left.. 8 – Tên nút nhấn tương ứng với các Source và Target của mục Release Left..... DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 – TS Ch

M C L C

Lụ L CH KHOA H C i

L I CAM ĐOAN ii

L I C M N iii

TịM T T iv

M C L C v

DANH SÁCH CÁC CH VI T T T viii

DANH SÁCH CÁC B NG ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH x

CH NG 1 1

T NG QUAN 1

1.1 T NG QUAN V LƾNH V C NGHIểN C U, CÁC K T QU NGHIểN C U TRONG VĨ NGOĨI N C Đĩ CỌNG B 1

1.1.1 Nghiên c u trong n c 1

1.1.2 Nghiên c u ngoƠi n c 4

1.2 M C ĐệCH C A Đ TĨI 5

1.3 NHI M V VĨ GI I H N C A Đ TĨI 6

1.4 PH NG PHÁP NGHIểN C U 6

1.5 K HO CH TH C HI N 6

CH NG 2 7

C S Lụ THUY T 7

2.1 T NG QUAN SCADA [1] 7

2.1.1 Gi i thi u 7

2.1.2 Đặc tính c a h th ng scada 7

2.1.3 K t c u c a h th ng SCADA 8

2.2 T NG QUAN V PLC [2] 9

2.2.1 T ng quan PLC 9

2.2.2 Các kh i hƠm 11

2.2.3 M ng Ethernet công nghi p 12

2.2.4 PLC 313C 2PtP 14

2.3 T NG QUAN CỌNG T C HĨNH TRỊNH VĨ RELAY 15

2.3.1 Công t c hƠnh trình 15

2.3.2 Relay OMRON MY2N 15

2.3.3 Đ ng c DC 18

CH NG 3 20

THI T K C KHệ CHO KHO T Đ NG 20

CH NG 4 25

L P TRỊNH ĐI U KHI N PLC S7 300 25

4.1 S Đ GI I THU T 25

4.1.1 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình chính 25

4.1.2 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 1: T đ ng nh p kho 26

4.1.3 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 2: T đ ng xu t kho 27

4.1.4 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 3: Bán t đ ng xu t kho 28

4.1.5 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 4: Bán t đ ng nh p kho 29

4.1.6 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 5: Đi u khi n b ng tay 30

4.2 QUY Đ NH PH N C NG 31

4.2.1 Ngõ vào 31

4.2.2 Ngõ ra 31

4.3 S Đ Đ U DỂY 32

4.4 GI I THU T L P TRỊNH 33

4.4.1 T o project v i ch ng trình Simatic Manager 33

4.4.2 Gi i thu t l p trình ậ Ch ng trình chính 58

4.4.3 Gi i thu t l p trình ậ Ch ng trình 1: T đ ng nh p kho 59

4.4.4 Gi i thu t l p trình ậ Ch ng trình 2: T đ ng xu t kho 65

4.4.5 Gi i thu t l p trình ậ Ch ng trình 3: Bán t đ ng nh p kho.Error! Bookmark not defined.

4.4.6 Gi i thu t l p trình ậ Ch ng trình 4: Bán t đ ng xu t kho 70

4.4.7 Gi i thu t l p trình ậ Ch ng trình 5: Đi u khi n b ng tay 89

CH NG 5 37

THI T K GIAO DI N HMI B NG WINCC 37

5.1 THI T L P C U HỊNH BAN Đ U [3] 37

5.2 T O TAG K T N I 39

5.2.1 T o Tag nút nh n 39

5.2.2 T o Tag các tín hi u ngõ vƠo 40

5.2.3 T o Tag các tín hi u ngõ ra 41

5.3 T O VĨ SO N TH O GIAO DI N NG I DỐNG 43

5.3.1 Thi t l p giao di n từ th vi n hình nh vƠ k t n i Tag 43

5.3.2 Thi t l p giao di n đèn báo c m bi n vƠ k t n i Tag 46

5.3.3 S d ng Static Text đ t o giao di n tiêu đ 49

5.3.4 Thi t l p giao di n nút nh n vƠ k t n i Tag 50

CH NG 6 55

K T LU N VĨ KI N NGH 55

6.1 K T LU N 55

6.2 KI N NGH 55

TĨI LI U THAM KH O 57

DANH SÁCH CÁC CH VI T T T

ASRS: automated storage retrieval system

SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition

DCS :Distributed Control System

MTU : Master Terminal Unit

RTU : Remote Terminal)

HMI : Human-Machine Interface

MPI : Multi Point Interface

I/O : Inputs / Outputs

OB : Organization Block

FC : Function Block

DANH SÁCH CÁC B NG

Bảng 2 1– Các đặc tính kỹ thuật 14

Bảng 2 2 – Nguyên lý hoạt động động cơ DC: 19

Bảng 5 1 – Các Tag và địa chỉ nút nhấn 39

Bảng 5 2– Các Tag và địa chỉ ngõ vào 41

Bảng 5 3 – Các Tag và địa chỉ ngõ ra 42

Bảng 5 4 – Tên động cơ và các Tag tương ứng 45

Bảng 5 5 – Tên các kệ và các Tag tương ứng 46

Bảng 5 6 – Các Tag cảm biến và các tiêu đề tương ứng 50

Bảng 5 7 – Tên nút nhấn tương ứng với các Source và Target của mục Press Left 53

Bảng 5 8 – Tên nút nhấn tương ứng với các Source và Target của mục Release Left 53

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1 – TS Chung Tấn Lâm đang giới thiệu mô hình kho hàng tự động thử nghiệm 1

Hình 1.2 – Hoạt động thử nghiệm kho hàng tự động tại trung tâm Nghiên cứu Triển khai - Khu Công nghệ cao TP.HCM 3

Hình 1.3 – Giao diện điều khiển giám sát tổng thể của hệ thống bốc xếp tự động sản phẩm kính 4

Hình 1.4 – Hệ thống kho tự động của Ultrastore 4

Hình 1.5 ậ H th ng Kiva 5

Hình 2 1 – Các thành phần cơ bản của một hệ SCADA 9

Hình 2 2 – Sơ đồ khối bên trong PLC 11

Hình 2 3 – Mạng truyền thông Ethernet 13

Hình 2 4 – Công tắc hành trình 15

Hình 2 5 – Đế thân tách relay Omron MY2N rời và sau khi lắp ráp 15

Hình 2 6 – Sơ đồ đấu dây relay Omron MY2N 15

Hình 2 7 – Cấu tạo relay 15

Hình 2 8 – Cấu tạo relay 16

Hình 2 9 –Các loại cuộn dây relay 17

Hình 2 10 – Hai loại tiếp điểm của relay 18

Hình 2 11 – Nguyên lý hoạt động của 2 loại tiếp điểm 18

Hình 2 12 – Cấu tạo động cơ DC 19

Hình 3 1 – Sơ đồ bố trí mặt bằng kho 20

Hình 3 2 – Kích thước kệ chứa 20

Hình 3 3 – Đế di chuyển 21

Hình 3 4 – Sơ đồ truyền động ở chân đế 21

Hình 3 5 – Đế xoay 21

Hình 3 6 – Sơ đồ truyền động đế xoay 22

Hình 3 7 – Khung nâng 22

Hình 3 8 – Ròng rọc nâng 22

Hình 3 9 – Sơ đồ truyền động bộ phận đưa hàng ra vào kệ 23

Hình 3 10 – Bộ phận dẫn động ròng rọc 23

Hình 3 11 – Mô hình Robot xuất nhập kho 24

Hình 4 1 – Lưu đồ giải thuật chương trình chính 25

Hình 4 2 – Lưu đồ giải thuật chương trình 1: Tự động nhập kho 26

Hình 4 3 –Lưu đồ giải thuật chương trình 2: Tự động xuất kho 27

Hình 4 4 –Lưu đồ giải thuật chương trình 3: Bán tự động nhập kho 28

Hình 4 5 – Lưu đồ giải thuật chương trình 4: Bán tự động xuất kho 29

Hình 4 6 – Lưu đồ giải thuật chương trình 5: Điều khiển bằng tay 30

Hình 4 7 – Sơ đồ đấu dây các ngõ vào ra I/O 32

Hình 4 10 – Đặt tên Project 33

Hình 4 11 – Tạo Station 300 34

Hình 4 12 – Mở Station 34

Hình 4 13 – Thiết lập Rail, nguồn và PLC 34

Hình 4 14 – Thiết lập kết nối MPI 35

Hình 4 15 – Thiết lập địa chỉ vào ra I/O 35

Hình 4 16 – Bảng cấu hình phần cứng 36

Hình 4 17 – Cài đặt ký hiệu cho các ngõ vào ra I/O 36

Hình 4 18 – Khởi tạo các khối hàm 36

Hình 5 1 – Tạo file mới 37

Hình 5 2 – Chọn Project mới 37

Hình 5 3 – Đặt tên Project 37

Hình 5 4 – Add New Driver 38

Hình 5 5 – Chọn driver 38

Hình 5 6 – Tạo kết nối mới 38

Hình 5 7 – Cài đặt địa chỉ IP cho kết nối mới 38

Hình 5 8 – Cài đặt card mạng của máy tính 38

Hình 5 9 – Tạo Tag kết nối nút nhấn 39

Hình 5 10 – Đặt tên và địa chỉ nút nhấn 39

Hình 5 11 – Tag start 39

Hình 5 12 – Các Tag nút nhấn sau khi tạo 40

Hình 5 13 – Tạo Tag tín hiệu ngõ vào 40

Hình 5 14 – Đặt tên và địa chỉ tín hiệu ngõ vào 41

Hình 5 15 – Tag tín hiệu vào sau khi tạo xong 41

Hình 5 16 – Các Tag ngõ vào sau khi tạo xong 41

Hình 5 17 – Tạo Tag tín hiệu ngõ ra 42

Hình 5 18 – Đặt tên và địa chỉ Tag ngõ ra 42

Hình 5 19 – Tag ngõ ra sau khi tạo xong 42

Hình 5 20 – Các Tag ngõ ra sau khi tạo xong 42

Hình 5 21 – Tạo hình nền mới 43

Hình 5 22 – Mở hình nền 43

Hình 5 23 – Shelving unit 3 trong thư viện 43

Hình 5 24 – Sealed bõ with bar code trong thư viện 44

Hình 5 25 – Motor 17 trong thư viện 44

Hình 5 26 – Lựa chọn Dynamic Dialog tại BlinkMode, 44

Hình 5 27 – Gán Tag động cơ 45

Hình 5 28 – Lựa chọn Dynamic Dialog tại SymbolAppearance 45

Hình 5 29 – Gán Tag hàng 46

Hình 5 30 – Thanh Object Palette 46

Hình 5 31 – Chỉnh Global color scheme của đèn báo 47

Hình 5 32 – Chọn Dynamic Dialog của Background color của đèn báo 47

Hình 5 33 - Bảng Dynamic valueranges 47

Hình 5 34 – Bảng Change trigger 48

Hình 5 35 – Đèn đã gắn Tag 48

Hình 5 36 – Tạo tiêu đề 49

Hình 5 37 – Chỉnh Global color scheme của text 49

Hình 5 38 – Chỉnh màu Border Background và Border Color của text 49

Hình 5 39 – Chỉnh font size của text 49

Hình 5 40 – Cảm biến sau khi gắn tiêu đề 50

Hình 5 41 – Chỉnh Global color cheme nút Start 50

Hình 5 42 – Chỉnh màu Background color nút Start 51

Hình 5 43 – Chỉnh Font Size nút Start 51

Hình 5 44 – Chọn Direct Connection để gán Tag nút Start 51

Hình 5 45 – Gán Tag nút Start 52

Hình 5 46 – Gán lệnh C cho nút Exit 52

Hình 5 47 – Các nút nhấn sau khi đã gán Tag xong 54

Hình 5 48 – Giao diện HMI sau khi đã hoàn tất thiết kế và gán Tag 54

M t h th ng AS/RS th ng g m m t robot t đ ng ch y trên ray theo

ph ng ngang vƠ ph ng đ ng đ c t tr hoặc l y hƠng trên hai hƠng khung k

ch a hƠng đ c b trí song song hai bên

AS/RS g m các tiêu chuẩn:

 Chi u cao t i đa 6m;

Không ch trong lƿnh v c s n xu t, AS/RS còn lƠ mô hình hi u qu cho nhi u ngƠnh nh công ngh sinh h c; d c phẩm; b nh vi n; các trung tơm phơn ph i hƠng hóa l n; th vi n hay trong quá trình x lỦ th ng m i đi n t Các đ n v ng

d ng AS/RS vƠo quá trình s n xu t, kinh doanh s gi m chi phí nhơn công; đ m b o

đi u ki n an toƠn lao đ ng; qu n lỦ hi u qu thông tin ph c v k ho ch s n xu t kinh doanh; tăng năng su t, đ ng th i giúp doanh nghi p đ a ra các quy t đ nh

th ng m i quan tr ng

Tuy nhiên, các đ n v c a Vi t Nam v n ch a đ c ti p c n v i AS/RS trong

th c t s n xu t do năng su t các nhƠ máy còn th p, quy mô ch a đ l n vƠ ch a có

s t đ ng hóa c p nhƠ máy

1.1.1.2 Kho hƠng t đ ng c a trung tơm nghiên c u tri n khai (Khu Công ngh cao TP HCM)

Đ tƠi nghiên c u, ch t o kho hƠng t đ ng lƠ đ tƠi c p nhƠ n c do đ i ngũ các kỹ s thu c Trung tơm Nghiên c u Tri n khai (Khu Công ngh cao TP.HCM) th c hi n trong 2 năm từ tháng 1/2009 - 12/2010

H th ng kho hƠng t đ ng ho t đ ng có chi u dƠi 12m, r ng 1m vƠ cao 5m Tuy nhiên, có th tăng chi u dƠi ho t đ ng c a kho b ng cách l p ráp thêm các ph

ki n

Kho hƠng t đ ng g m m t h th ng đ ng ray gi a cho robot di chuy n, hai bên là h th ng k hƠng T c đ di chuy n c a robot theo chi u dƠi t i đa 1,5 m/giơy vƠ di chuy n theo chi u cao nh h n 1,5 m/giơy Tr ng l ng nơng, l y hƠng m t l n c a robot đ c thi t k t i đa 60kg NgoƠi robot chính có nhi m v

c t, l y hƠng trong k , còn có hai robot khác gi nhi m v nh p hƠng vƠ xu t hƠng

t đ ng ra v trí c n thi t trong ph m vi bán kính 400m T t c các robot nƠy đ c

đi u khi n b ng m ng không dơy

Hình 1.2 – Hoạt động thử nghiệm kho hàng tự động tại trung tâm Nghiên cứu Triển

H th ng kho hƠng t đ ng có kh năng công ngh :

+ Đi u khi n robot nh p hƠng vƠo dƣy k , + Xu t hƠng theo l nh xu t;

+ Xác đ nh v trí hƠng hóa ch nƠo;

+ Đi u khi n robot ch hƠng từ kho ra giao hƠng khơu ti p nh n

nh p nhƠng;

+ N m đ c tình tr ng c a từng lo i thi t b , v t t còn, h t, s

l ng bao nhiêu đ lên k ho ch s n xu t

+ Liên k t đ c v i các ph n m m qu n lỦ khác c a doanh nghi p

nh qu n lỦ tƠi chính, nhơn s Giao di n đi u khi n đ c vi t hóa nên r t ti n l i cho ng i s d ng có trình đ ngo i ng h n

ch

Ph m vi ng d ng c a kho hƠng t đ ng nƠy cũng vô cùng r ng, từ nhƠ máy

ch t o máy ch t o vi m ch, chíp bán d n, dơy chuy n l p ráp ô tô NgoƠi ra, kho hƠng t đ ng còn đ c dùng cho các doanh nghi p bán lẻ, siêu th c n gi m di n tích vƠ th i gian l u kho, phơn ph i t đ ng cho các dƣy bƠy hƠng Nó cũng h u ích trong vi c l u, c p các hóa ch t r i ro cao cho con ng i trong các nhƠ máy hóa

ch t, x ng ch t o vũ khí, đ n d c

1.1.1.3 Nghiên c u gi i pháp t đ ng hoá công đo n b c x p s n phẩm công

ty s n xu t kính n i viglacera ậ VIFG

Gi i pháp t đ ng hoá trong công đo n b c x p s n phẩm nhƠ máy s n

xu t kính n i Viglacera ậ VIFG đƣ đ c b môn Kỹ thu t Đi u khi n T đ ng ậ

Khoa C khí ậ Tr ng Đ i h c Bách Khoa ậ ĐHQG HCM cùng v i công ty VIFG

ph i h p nghiên c u xơy d ng Các gi i pháp thi t k đ t đ ng hoá công đo n b c

x p s n phẩm đƣ đ c thẩm đ nh vƠ đang đ c công ty xúc ti n tri n khai t i Bình

D ng

phẩm kính

H th ng nƠy đƣ t đ ng hóa vi c b c x p kính b ng tay sang b ng máy, góp

ph n tăng năng su t cũng nh c i ti n trong vi c l u kho

1.1.2 Nghi ên c u ngoƠi n c

1.1.2.1 Automatic Storage and Retrieval System c a Ultrastore

Các thông s kỹ thu t c b n

Khác v i các h th ng kho c đi n, các k hƠng c đ nh vƠ h th ng robot s

nh p xu t v t t , h th ng Kiva dùng robot nơng k hƠng lên 5cm so v i mặt đ t vƠ

di chuy n v phía công nhơn H th ng kho nƠy linh ho t h n nhi u so v i các h

th ng kho t đ ng c đi n Trong h th ng băng t i thông th ng, m t công nhân

có th mang 200 đ n 400 v t t m i gi , thì robot Kiva có th đem đ n cho công nhơn 600 v t t

Vi c xơy d ng h th ng băng t i th ng t n 12 đ n 18 tháng thì h th ng Kiva ch t n vƠi tu n đ n m t tháng

Qua vi c tìm hi u v h th ng qu n lỦ kho t đ ng trong vƠ ngoƠi n c, ta

th y vi c phát tri n h th ng nƠy trong n c còn đang gặp nhi u h n ch và không phù h p v i quy mô c a đa s các công ty Vi t Nam, còn trên th gi i cũng có

nh ng c i ti n đáng k trong h th ng nƠy M c đích đơy lƠ c i ti n h th ng qu n

lỦ kho, từ qu n lỦ thô s chuy n sang t đ ng hóa qu n lỦ sao cho phù h p v i đi u

1.4 PH NG PHÁP NGHIểN C U

Ph ng pháp nghiên c u đơy lƠ bao g m các h ng sau:

+ Nghiên c u lỦ thuy t v h th ng SCADA

+ Nghiên c u thi t k vƠ ch t o ph n c khí c a robot di đ ng + Nghiên c u l p trình đi u khi n robot chuy n đ ng b ng PLC thông qua ch ng trình Simatic Manager

+ Nghiên c u thi t k giao di n HMI vƠ k t n i PC v i PLC đi u khi n thông qua giao di n WinCC

1.5 K HO CH TH C HI N

th c hi n

Ti n đ hoƠn thành

Ghi Chú

2 C s lỦ thuy t 01/03 ậ 20/09 Hoàn thành

3 Thi t k vƠ gia công c khí 10/07 ậ 23/09 Hoàn thành

4 L p trình đi u khi n PLC 28/01 ậ 16/08 Hoàn thành

5 Thi t k HMI vƠ k t n i PC

v i PLC 08/09 ậ 20/09 Hoàn thành

6 Ti n hƠnh th nghi m 22/09 ậ 23/09 Hoàn thành

7 HoƠn t t lu n văn 24/09 ậ 30/09 Hoàn thành

CH NG 2

C S Lụ THUY T

2 1 T NG QUAN SCADA [1]

2 1.1 Gi i thi u

SCADA vi t t t từ các ch đ u (Supervisory Control And Data Acquisition)

có th hi u lƠ m t h th ng đi u khi n giám sát vƠ thu th p d li u nh m h tr con

ng i trong quá trình giám sát vƠ đi u khi n từ xa Nói m t cách khác, SCADA lƠ

h th ng h tr con ng i trong vi c giám sát đi u khi n từ xa c p cao h n h

đi u khi n t đ ng thông th ng Đ có th đi u khi n vƠ giám sát từ xa, m t h SCADA ph i có h th ng truy c p, truy n t i d li u cũng nh h giao di n ng i ậ máy (HMI ậ Human Machine Interface)

2 1.2 Đặc tính c a h th ng scada

Trong các quá trình công nghi p vƠ s n xu t, công nghi p m , các công trình công c ng hoặc dơn d ng, đi u khi n vƠ giám sát từ xa r t c n thi t đ k t n i các thi t b vƠ các h th ng riêng lẻ cách xa nhau Kho ng cách có th từ vƠi mét đ n hƠng nghìn kí lô mét B đi u khi n vƠ giám sát từ xa dùng đ g i l nh đi u khi n, lặp trình vƠ nh n các thông tin giám sát từ các tr m từ xa

SCADA đ c dùng đ ch s k t h p c a giám sát từ xa vƠ thu th p d li u SCADA thu th p các thông tin, truy n chúng tr v tr m trung tơm, th c hi n các phơn tích vƠ đi u khi n c n thi t vƠ sau đó hi n th các thông tin đó lên m t s các mƠn hình đi u khi n Các l nh đi u khi n tác v vƠ th c thi s đ c truy n đ n b

ph n đi u khi n ch p hƠnh t ng ng

Trong giai đo n đ u s khai c a thu th p d li u, logic r le đ c dùng đ

đi u khi n các h th ng s n xu t V i s xu t hi n c a CPU vƠ các thi t b đi n t khác, các dơy chuy n s n xu t đƣ k t h p thêm các thi t b đi n t s vƠo các thi t

b r le PLC hay b đi u khi n logic kh trình v n lƠ m t trong các b đi u khi n

đ c s d ng r ng rƣi nh t trong công nghi p Khi c n giám sát vƠ đi u khi n nhi u

thi t b trong h th ng, các PLC đ c phơn b vƠ h th ng tr nên thông minh h n

+ HƠng nghìn c m bi n trên di n r ng có th k t n i vƠo h th ng + Ng i v n hƠnh có th k t h p các mô ph ng d li u th c t vƠo h

+ H th ng đi u khi n giám sát: g m các ph n m m vƠ giao di n ng máy HMI, các tr m kỹ thu t, tr m v n hƠnh, giám sát vƠ đi u khi n

PLC (Programmable Logic Controller) đ c thi t k nh m thay th các

ph ng pháp truy n th ng dùng r -le vƠ các thi t b c ng k nh, vƠ nó t o ra m t

kh năng đi u khi n thi t b d dƠng vƠ linh ho t d a trên vi c l p trình trên các

N i tr c ti p

N i qua m ng

(Network Interface) Giao di n m ng

(Input/Output) Ngõ vào/ ngõ ra

Thi t b đi u khi n t đ ng

C m bi n vƠ ch p hƠnh

NI

NI

NI I/O

l nh logic c b n NgoƠi ra, PLC còn có th th c hi n các tác v khác nh đ nh thì,

đ m, v.v , lƠm tăng kh năng đi u khi n cho nh ng ho t đ ng ph c t p, ngay c

v i lo i PLC nh nh t

Vi c s d ng PLC cho phép chúng ta hi u ch nh h th ng đi u khi n mƠ không c n có s thay đ i nƠo v mặt k t n i dơy; s thay d i ch lƠ s thay đ i

ch ng trình đi u khi n trong b nh thông qua thi t b l p trình chuyên dùng H n

n a, chúng còn có u đi m lƠ th i gian l p đặt vƠ đ a vƠo ho t đ ng nhanh h n so

v i vi c đi u khi n truy n th ng mƠ đòi h i c n có vi c n i dơy ph c t p gi a các thi t b r i

V ph n c ng, PLC t ng t nh máy tính ằtruy n th ng‟, vƠ chúng có các đặc đi m thích h p cho m c đích đi u khi n trong công nghi p:

+ Kh năng kháng nhi u t t;

+ C u trúc d ng mô-đun cho phép d dƠng thay th , tăng kh năng (n i thêm mô-đun m r ng vƠo/ ra) vƠ thêm ch c năng (n i thêm mô-đun chuyên dùng);

+ Vi c k t n i dơy vƠ m c đi n áp tín hi u ngõ vƠo vƠ ngõ ra đ c chuẩn hóa;

+ Ngôn ng l p trình chuyên dùng ậ ladder, instruction và fuction chart

ậ d hi u vƠ d s d ng;

+ Thay đ i ch ng trình đi u khi n d dƠng

Nh ng đặc đi m trên lƠm cho PLC đ c s d ng nhi u trong vi c đi u khi n các máy móc công nghi p vƠ trong đi u khi n quá trình (process-control)

Hình 2 2 – Sơ đồ khối bên trong PLC

Trong các lo i kh i ch ng trình đó thì ch có kh i duy nh t kh i OB1 đ c

th c hi n tr c ti p theo vòng quét Nó đ c h đi u hƠnh g i theo chu kỳ lặp v i

kh ng th i gian không cách đ u nhau mƠ ph thu c vƠo đ dƠi c a ch ng trình Các lo i kh i ch ng trình khác không tham gia vƠo vòng quét

V i t ch c ch ng trình nh v y thì ph n ch ng trình trong kh i OB1 có

đ y đ đi u ki n c a m t ch ng trình đi u khi n th i gian th c vƠ toƠn b ch ng

trình ng d ng có th ch c n vi t trong OB1 lƠ đ

Kh i ngõ vào

Kh i ngõ ra Ngu n c p đi n

2.2.2 2 Kh i hƠm OB100

OB100 ( Start Up Information):Kh i OB100 s đ c th c hi n 1 l n khi CPU chuy n tr ng thái Stop sang Run

2.2.2.3 FC

Kh i FC (Program Block): Kh i ch ng trình v i nh ng ch c năng riêng

gi ng nh 1 ch ng trình con hoặc m t hƠm ( ch ng trình con có bi n hình th c)

M t ch ng trình ng d ng có th có nhi u kh i FC vƠ các kh i FC nƠy đ c phơn

bi t v i nhau b ng m t s nguyên sau nhóm kí t FC

V i ki u l p trình có c u trúc thì khác vì toƠn b ch ng trình đi u khi n

đ c chia nh thƠnh các kh i FC vƠ FB mang m t nhi m v c th riêng vƠ đ c

qu n lỦ chung b i nh ng kh i OB Ki u l p trình nƠy r t phù h p cho nh ng bƠi toán ph c t p, nhi u nhi m v vƠ l i r t thu n l i cho vi c s a ch a sau nƠy Ví d : FC1,FC2ầ

2.2.3 M ng Ethernet công nghi p

IE (Industrial Ethernet) m ng Ethernet công nghi p lƠ m ng ph c v cho c p

qu n lỦ vƠ c p phơn x ng đ th c hi n truy n thông gi a máy tính vƠ các h th ng

t đ ng hoá Nó ph c v cho vi c trao đ i m t l ng thông tin l n, truy n thông trên m t ph m vi r ng Các b x lỦ truy n thông dùng trong m ng luôn ki m tra xem đ ng d n có b chi m d ng không N u không thì m t tr m nƠo đó trong

m ng có th g i đi n tín đi, khi x y ra xung đ t trên m ng vì có hai tr m g i thì ngừng ngay l i vƠ quá trình g i đi n tín đ c th c hi n l i sau m t th i gian nh t

đ nh, th i gian nƠy đ c xác đ nh theo lu t toán h c ng u nhiên

M ng Ethernet công nghi p có nh ng tính ch t đặc tr ng sau:

+ M ng Ethernet công nghi p s d ng th t c truy n thông ISO vƠ TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

+ Theo ph ng pháp thơm nh p đ ng d n đƣ ch n (CSMA/CD ậ Carrier Sense Multiple Access with Collision Detecion) thì các thành viên trong m ng Ethernet công nghi p đ u bình đẳng v i nhau

+ Theo tiêu chuẩn truy n thông ISO vƠ ISO on TCP thì các tr m không

ph i c a SIEMENS cũng có kh năng tích h p vƠo m ng, nói m t cách khác Ethernet công nghi p lƠ m ng truy n thông m

Các thông s c a m ng Ethernet công nghi p:

+ Chuẩn truy n thông : IEEE 802.3

+ Cáp quang : Cáp thuỷ tinh hoặc ch t dẻo

Ki u n i : Đ ng thẳng, cơy, hình sao vƠ vòng tròn

D ch v truy n thông : S7-FunctionISO-TransportISO-on-TCP

T c đ Baud t i đa 187.5 (RS485) kbit/s, 19.2 (RS422, Full

Duplex) kbit/s, 38.4 (RS422, Half Duplex) kbit/s

Nhi t đ v n hƠnh t i đa +40°C

Nhi t đ v n hƠnh t i thi u 0°C

Ngôn ng l p trình s d ng AWL, FUP, Graph, HiGraph, Ladder

Logic, STEP 7, System Control

Th i gian quét 0.1 (Bit Operations) μs, 0.2 (Word

Operations) μs, 2 (Fixed Point) μs, 3 (Floating Point) μs

2 3 T NG QUAN CỌNG T C HĨNH TRỊNH VĨ RELAY

2 3.1 Công t c hƠnh trình

2.3.2 Relay OMRON MY2N

Đi n m t chi u 24V đi n đ u vƠo đ u 13(+) vƠ đ u ơm n i vƠo đ u 14 (-) c a cu n dây relay Các ti p đi m 1, 4 lƠ các ti p đi m th ng đóng, khi ch a c p đi n cho cu n dơy relay thì dòng đi n từ chơn chung 9 vƠ 12 s ch y qua ti p đi m 1, 4 Các ti p đi m 5, 8 lƠ các ti p đi m th ng m , khi c p đi n cho cu n dơy thì dòng đi n từ chơn chung 9 vƠ 12

s ch y qua ti p đi m 5, 8

2.3.2.1 C u trúc relay

D ng ph bi n nh t c a relay c đi n g m m t cu n dơy đi n đ c cu n trên

m t lõi s t từ B ph n nƠy có c m t ph n tƿnh đ c g i lƠ Ách từ (Yoke)vƠ m t

ph n đ ng đ c g i lƠ Ph n ng (Armature).Ph n ng đ c liên k t c h c v i m t

ti p đi m đ ng

Khi cu n dơy đ c c p đi n, từ tr ng đ c t o ra xung quanh cu n vƠ đ c lõi t p trung l i Nam chơm đi n nƠy hút ph n ng đ ng đ m hoặc đóng tr c ti p các ti p đi m đi n

Khi relay b ng t đi n (T T) từ tr ng bi n m t vƠ ph n ng, đ c lò xo

ph n h i h tr , đ a ti p đi m tr l i v trí ắbình th ngẰ c a nó

2.3.2.2 V n hƠnh C b n

Hình 2 8 ậ C u t o relay

Relay có th lƠ CƠi ch t (L ỡng n) hoặc Không ch t (Đ n n)

Ph n mô t ho t đ ng c b n c a relay mƠ chúng tôi đ a ra d a trên relay không ch t hay relay đ n n Relay không ch t s tr v tr ng thái bình th ng c a

nó khi b ng t đi n trong khi relay ch t thì không

a) Cu n dơy Relay

Thi t k c a cu n dơy relay quy t đ nh thông s kỹ thu t đ u vƠo c a relay

Relay đ c phơn lo i theo đi n áp yêu c u đ c p đi n cho cu n dơy c a chúng N u không đ đi n, từ tr ng c a cu n dơy s quá y u đ di chuy n ti p

đi m N u quá đi n đ u vƠo, cu n dơy có th b h ng

M t s relay yêu c u dòng đi n m t chi u đ c c p đúng c c vƠ m t s relay có th s d ng dòng đi n xoay chi u hoặc dòng đi n m t chi u không ph thu c c c k t n i

Hình 2 9 ậCác lo i cu n dơy relay

Cu n dơy relay có th yêu c u phơn c c c th vì nhi u lỦ do khác nhau Relay A s ho t đ ng v i dòng đi n m t chi u hoặc dòng đi n xoay chi u vƠ không yêu c u đi dơy đúng c c đ relay ho t đ ng

Relay B có m t đi- t phát sáng đ bi u th khi cu n dơy đ c c p đi n Đi- t phát sáng đ c phơn c c, b i v y mặc dù cu n dơy relay không có gì đặc bi t, s có mặt c a đi- t phát sáng yêu c u ngu n đi n đúng c c đ đi- t ho t đ ng

Relay C s d ng m t nam chơm vƿnh c u đ h tr l c đi n từ C c c a cu n dơy t i khe h ho t đ ng lƠ B c hoặc Nam tùy thu c vƠo s phơn c c c a cu n dơy

Vì các c c gi ng nhau thì đẩy vƠ c c khác nhau thì hút, s phơn c c c a cu n dơy

lƠ c n thi t đ t o ra l c thích h p đ relay ho t đ ng

b) Ti p đi m Relay

Hình 2 10 ậ Hai lo i ti p đi m c a relay

Ti p đi m lƠ m t b ph n quan tr ng c a thi t k relay

Ti p đi m relay chuy n m ch dòng đi n vƠ đi n áp cho các lo i thi t b đi n hoặc ắt iẰ khác nhau Thi t k ti p đi m vƠ v t li u lƠm ti p đi m lƠ hai v n đ

tr ng y u đ i v i hi u su t c a relay

Omron đ m b o thi t k ti p đi m t t, m i th từ di n tích b mặt đ n v t

li u s d ng đ u đ c nghiên c u vƠ ng d ng trong m i lo i Relay c đi n c a Omron

hi u lƠ A, Bầ đơy ch gi i h n 2 hƠng lƠ A vƠ B T ng s k mƠ kho có lƠ 8 k

 Thi t k giao di n t ng tác gi a ng i vƠ máy đ th c hi n vi c ki m soát vƠ giám sát h th ng

Đ di chuy n ho t đ ng nh motor d n đ ng bánh xe chơn đ

3.2 Đ XOAY

Đ xoay giúp cho robot có th xoay 1800 nh m đ a các pallet vƠo các k

ch a n m đ i di n nhau

Đ xoay ho t đ ng nh motor truy n đ ng qua 2 cặp bánh răng có z1 = 25, z2 = 50 vƠ mô đun m=3

B ph n đ a hƠng ra vƠo k ho t đ ng nh motor truy n đ ng qua h p s r i qua

m t cặp bánh xích có tỷ s truy n 1

Và h th ng nơng hƠng lên xu ng ho t đ ng thông qua m t b ròng r c đ c kéo

b i motor gi m t c

Hình d i lƠ mô hình t ng quan h th ng kho t đ ng sau khi đƣ l p ráp,

g m có: 2 dƣy k m i dƣy 4 ô ch a, robot xu t nh p kho vƠ h th ng plc đi u khi n thông qua giao di n HMI trên laptop

Hình 3 11 –Mô hình Robot xuất nhập kho

4.1.2 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 1: T đ ng nh p kho

4.1.3 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 2: T đ ng xu t kho

4.1.4 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 3: Bán t đ ng xu t kho

4.1.5 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 4: Bán t đ ng nh p kho

4.1.6 S đ gi i thu t ậ Ch ng trình 5: Đi u khi n b ng tay

4.2 QUY Đ NH PH N C NG

4.2.1 Ngõ vào

STT KỦ hi u Đ a ch Ki u D Li u Ghi chú

1 CBX1 I 0.0 BOOL C m bi n xoay bên trái

2 CBX2 I 0.1 BOOL C m bi n xoay bên ph i

3 CBY1 I 0.2 BOOL C m bi n thanh tr t vƠo

4 CBY2 I 0.3 BOOL C m bi n thanh tr t ra

11 CBA1 I 1.2 BOOL C m bi n kho A1

12 CBA2 I 1.3 BOOL C m bi n kho A2

13 CBA3 I 1.4 BOOL C m bi n kho A3

14 CBA4 I 1.5 BOOL C m bi n kho A4

1 DCX+ Q 0.0 BOOL Đ ng c đ xoay quay thu n

2 DCX- Q 0.1 BOOL Đ ng c đ xoay quay ngh ch

3 DCY+ Q 0.2 BOOL Đ ng c thanh tr t quay thu n

4 DCY- Q 0.3 BOOL Đ ng c thanh tr t quay ngh ch

5 DCZ+ Q 0.4 BOOL Đ ng c ròng r c quay thu n

6 DCZ- Q 0.5 BOOL Đ ng c ròng r c quay ngh ch

7 DCR+ Q 0.6 BOOL Đ ng c rail quay thu n

8 DCR- Q 0.7 BOOL Đ ng c rail quay ngh ch

4.3 S Đ Đ U DỂY