THIẾT KẾ, LẮP RÁP MÔ HÌNH BĂNG CHUYỀN PHÂN LOẠI VÀ ĐÓNG HỘP SẢNPHẨM TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG PLC S7-200 DESIGN, CONSTRUCTION MODEL CONVEYOR CLASSIFICATION AND AUTOMATIC PACKING PRODUCT APPLICATI
Trang 1THIẾT KẾ, LẮP RÁP MÔ HÌNH BĂNG CHUYỀN PHÂN LOẠI VÀ ĐÓNG HỘP SẢN
PHẨM TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG PLC S7-200
DESIGN, CONSTRUCTION MODEL CONVEYOR CLASSIFICATION AND AUTOMATIC
PACKING PRODUCT APPLICATIONS S7-200 PLC
Phan Xuân Quang, Đặng Bá Sang, Nguyễn Danh Nhật
ThS Huỳnh Thanh Thuần
Khoa Kỹ Thuật
TÓM TẮT
Phân loại và đóng hộp sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong thực
tế hiện nay Dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trung cao và có tính lặp lại, nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công việc Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất Đề tài này tập trung nghiên cứu, thiết kế hệ thống tự động phân loại và đóng gói sản phẩm ứng dụng PLC S7-200 nhằm tìm ra giải pháp nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất của một quy trình sản xuất trong công nghiệp.
ABSTRACT
Sorting and packaging are a problem which has been applied much in practice today Using human, this work requires high concentration and repeatable, so workers are hard to ensure the accuracy
of the work That will directly affect product quality and reputation of the manufacturer This topic focused research, design automated systems and sorting packaging PLC S7-200 applications to find solutions to improve product quality and performance of a production process in industry.
1 Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật nói chung, trong đó điều khiển
tự động đóng vai trò hết sức quan trọng Do đó chúng ta phải nắm bắt và tận dụng nó một cách có hiệu quả, nhằm góp phần vào sự phát triển của nền khoa học kỹ thuật thế giới và trong sự nghiệp phát triển điều khiển tự động hóa của nước ta hiện nay Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại các nhà máy, các khu công nghiệp và tham quan các nhà máy sản xuất chúng tôi đã được thấy nhiều khâu tự động hóa trong quá trình sản xuất Một trong những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động đó là số lượng sản phẩm được đưa ra các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống nâng gắp phân loại sản phẩm Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong khâu phân loại, đóng gói bao bì mà vẫn sử dụng nhân công, chính vì vậy cho ra năng suất thấp chưa đạt hiệu quả… Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc sống và những kiến thức mà tôi đã học được ở trường muốn tạo ra hiệu suất lao động tăng lên nhiều lần, đồng thời vẫn đảm bảo được độ chính xác cao về kích thước nên tôi đã quyết định thiết kế và thi công một mô hình sử dụng băng chuyền để phân loại sản phẩm vì nó rất gần gủi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều sản phẩm được sản xuất ra phải có kích thước chính xác và nó thật sự rất ý nghĩa đối với chúng tôi, góp phần làm cho xã hội ngày càng phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với sự phát triển của thế giới
2 Phương pháp và đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu hệ thống băng chuyền phân loại sản phẩm
Nghiên cứu một vài loại cảm biến phân loại sản phẩm
Ứng dụng thiết kế và thi công 1 loại băng chuyền phân loại sản phẩm cụ thể
Thiết kế chu trình hoạt động của hệ thống
Xây dựng thuật toán điều khiển và viết chương trình cho PLC S7-20
Trang 23 Kết quả nghiên cứu.
3.1 Thiết kế, lắp ráp thành công phần cứng của mô hình.
3.1.1 Hệ thống băng chuyền.
Băng chuyền 1 Băng chuyền 2 Băng chuyền 3 Băng chuyền 4
Hình 1 Hệ thống băng chuyền
Mô hình nghiên cứu, mô phỏng lại chu trình làm việc của một dây chuyền sản xuất tự động, mô hình hoạt động cho thấy được quy trình làm việc khép kín của các hệ thống sản xuất hiện đại
3.1.2 Mô hình hoàn chỉnh
Hình 2 Hệ thống phân loại, đóng hộp sản phẩm
Hướng phát triển của đề tài này là có thể kết nối giao diện với máy tính để giám sát, điều khiển hệ thống từ xa
3.2 Thiết kế, xây dựng chu trình hoạt động và thuật toán điều khiển cho mô hình.
3.2.1 Thiết kế các mạch điện: mạch động lực, sơ đồ kết nối với PLC, mạch cảm biến hồng ngoại, mạch điều khiển bằng tay.
Đề tài này có thể ứng dụng chế tạo thực tế, phục vụ cho quá trình sản xuất
3.2.2 Xây dựng thuật toán điều khiển và viết chương trình cho PLC S7-200
3.2.2.1 Xây dựng lưu đồ thuật toán điều khiển
Trang 33.2.2.2.Bảng phân công vào/ ra
START
BC1 CHẠY LÙI
CH
Ờ 5S
BC1 DỪNG LÙI
BC1 CHẠY TIÊN
BC2 CHẠY TIẾN
BC3 CHẠY TIẾN
BC4 CHẠY TIẾN
CB
HỘP=1
BC4 DỪNG
BC1 CHẠY TIẾN
BC2 CHẠY TIẾN
BC3 CHẠY TIẾN
CB
THẤP=1
CB CAO=1
CTHT
1=1
DỪNG GẠT
CB THẤP=1
CB CAO=0
CẦN GẠT PHẢI CHÍNH PHẨM TRÊN BC2
CTHT 2=1 DỪNG GẠT
CO=2 CHỜ 2S
BC4 CHẠY BC1 DỪNG BC2 DỪNG BC3 DỪNG
DỪNG HỆ THỐNG
CẦN GẠT TRÁI
PHẾ PHẨM TRÊN
=1
S S
Đ
Đ
S Đ
S
S
S
Đ S
S
Đ
Đ
Đ
STOP
Trang 4Đầu Vào Đầu Ra
CTHT2 I0.3 ĐC CẦN GẠT TRÁI Q0.3
3.2.2.3.Viết chương trình cho PLC S7-200
Trang 6Nghiên cứu ứng dụng điều khiển tự động không chỉ cho mô hình phân loại và đóng gói sản phẩm tự động mà còn phát triển với nhiều hệ thống dây chuyền sản xuất khác như: hệ thống chiết rót chất lỏng và đóng nắp chai, hệ thống dán thùng tự động…
4 Kết luận
Đề tài chỉ dừng lại ở mức độ nghiên cứu nên chỉ thực hiện một phần công đoạn trong một chu trình liên tục của một dây chuyền sản xuất khép kín Do dùng bộ cảm biến hồng ngoại nên độ chắc chắn, độ chuẩn xác và khả năng chống nhiễu chưa cao Nếu muốn đưa vào ứng dụng thực tiễn cần phải thay thế một số linh kiện chuyên dụng để hệ thống vận hành ổn định hơn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Vũ Gia Hanh, Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu (2006), Máy điện ,
NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội
[2] Lê Hoài Quốc & KS Chung Tấn Lâm (2005), Bộ điều khiển lập trình ứng dụng vận
hành, NXB Khoa học và kĩ thuật.
[3] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh (1997), Tự động hoá với Simatic S7-200,
NXB Nông Nghiệp Hà Nội
[4] Khương Công Minh (2002), Giáo trình Truyền động điện, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng.
[5] Lê Viết Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh( 2004), Điện tử công suất, NXB
Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội
[6] Phạm Văn Chới, Bùi Tín Hữu, Nguyễn Tiến Tôn( 2006), Khí cụ điện, NXB Khoa
Học Và Kỹ Thuật Hà Nội