THIẾT kế điều KHIỂN tự ĐỘNG hệ THỐNG lắp ráp ĐỘNG cơ XE OTO

HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.. BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNGĐỒ Á

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

LỜI CẢM ƠN

Hệ thống điều khiển bằng PLC được sử dụng rộng rãi trong các hệ thốngsản xuất, chế biến, dây chuyền vận chuyển công nghiệp Trong đồ án này sẽ tìmhiểu về dây chuyền công nghệ của hệ thống lắp ráp động cơ xe oto tự động Cũngnhư tìm hiểu về hệ thống điều khiển bằng PLC và các ứng dụng của nó trongcông nghiệp

Từ đó đồ án sẽ đi lập trình, mô phỏng trong một bài toán điều khiển đơngiản để minh chứng cho ứng dụng của PLC trong điều khiển Mặc dù bài toán chỉ

là đơn giản nhưng với sự phát triển của PLC hiện nay, đặc biệt việc viết chươngtrình theo module cộng với thư viện, chương trình con có khả năng kế thừa thìviệc mở rộng bài toán cho hệ thống đầy đủ là hoàn toàn khả thi và thực hiệnđược

Trong quá trình thực hiện đồ án này xin trân trọng cảm ơn sự quan tâmgiúp đỡ của TS Trương Đình Nhơn trong công tác hướng dẫn, cũng như xâydựng bài toán, lập trình, mô phỏng hệ thống

Đồ án này mặc dù đã được đầu tư và dành thời gian thực hiện công phu,tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những thiếu xót về mặt công nghệ, các yếu tố liênđộng, liên kết của dây chuyền trong thực tế Do vậy cũng rất mong muốn nhậnđược những ý kiến đóng góp của Quý thầy cô cũng như những bạn học viên khác

để đồ án được xây dựng hoàn thiện hơn nữa

Xin trân trọng cảm ơn!

SINH VIÊN THỰC HIỆN

NGUYỄN VĂN TẤYĐINH HUY HOÀNG

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG LẮP RÁP

ĐỘNG CƠ XE OTO 4

1.1 HỆ THỐNG LẮP RÁP ĐỘNG CƠ XE OTO 4

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHO HỆ THỐNG LẮP RÁP ĐỘNG CƠ XE OTO 5

2.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG 5

2.1.1 Thiết kế động lực và điều khiển 5

2.2 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN 7

2.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 8

2.3.1 Đo lường và cảm biến 8

2.3.2 Bộ điều khiển và hiển thị 9

2.3.3 Cơ cấu chấp hành 12

2.3.3.1 Động cơ nâng hạ 12

2.4 SƠ ĐỐ KẾT NỐI HỆ THỐNG 14

CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG LẮP RÁP ĐỘNG CƠ XE OTO TỰ ĐỘNG 16

3.1 KHAI BÁO VÀO/ RA 16

3.1.1 Các cổng input 16

3.1.2 Các cổng output 16

3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 17

3.2.1 Cấu hình phần cứng 17

3.2.2 Khai báo Tag trong chương trình 17

3.2.3 Chương trình điều khiển 18

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG LẮP RÁP ĐỘNG CƠ XE OTO

KT ST

chạy thuận nâng máy oto lên lắp vào khung xe khi ST có tác động thì dừng quaythuận Bộ gắp khung xe 1 sẽ chạy qua công đoạn tiếp theo, đồng thời bộ gắpkhung xe 2,3 sẽ vào theo chu trình của bộ gắp 1 Ngay lúc đó, động cơ nâng hạ sẽchạy nghịch hạ giá đỡ xuống khi có tín hiệu từ KT thì dừng lại Động cơ giá chởhoạt động mang giá đỡ quay lại chu trình, đồng thời giá đỡ 2,3 sẽ vào chu trìnhcủa giá đỡ 1 Chu trình cứ lặp đi lặp lại cho đến khi có tín hiệu dừng từ nút STOP Mỗi giá đỡ và bộ gắp luôn cách nhau tối thiểu 3m.

STT KÝ HIỆU CHÚ GIẢI

1 L,S Công tắc khoảng cách

2 VT, ST, HT, KT Công tắc hành trình

2.2 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN

2.3 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ

2.3.1 Đo lường và cảm biến

Bảng 2.1 Thống kê thiết bị đo lường STT Ký hiệu Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị

1 L,S 6 Công tắc vị trí Omron-Photo-Electric-Sensor-E3Z-D611

2 VT, HT,ST, KT 4 Công tắc hành trình Omron Z-15GW255-MD

1M

Thông số kỹ thuật:

Sensing method Diffuse-reflective

Sensing distance 1 m (White paper 300

Current consumption 30 mA max

Control output PNP open collector

output

26.4 VDC max

Load current: 100 mA max

Residual voltage: 1 V max (Load current

Less than 10mA)/Residual voltage: 2 V

max (Load current: 10 to 100 mA)

Dòng điện khởi động: NC: 30 A, NO: 15 A

Điện trở cách điện: 100 MΩ min (ở 500

500,000 lần.

2.3.2 Bộ điều khiển và hiển thị

Bảng 2.2 Thống kê thiết bị điều khiển và hiển thị STT Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị

1 1 PLC S7-300 CPU 313C 6ES7 313-5BF03-0AB0

Model: SIEMENS 3RU1126-1KB0

Thermal relay; Size: S0; Auxiliary

contacts: NC, NO; 9÷12.5A; 5.5kW

STT Số Lượng Tên Thiết Bị Mã Thiết Bị

1 Theo số xe Contactor 3TF2810-0BB4

2 Theo số xe Rơ le nhiệt 3RU1126-1CB0

3 Theo số xe Động cơ 3 pha

Thông số kỹ thuật:

Model: SIEMENS 3TF2810-0BB4

Contactor:3-pole; Auxiliary contacts:

NO; 24VDC; 5A; NO x3; DIN

Thông số kỹ thuật:

Model: SIEMENS 3RU1126-1CB0

Thermal relay; Size: S0; Auxiliary

contacts: NC, NO; 1.8÷2.5A

2.4 SƠ ĐỐ KẾT NỐI HỆ THỐNG

I 0.2 L1 Cảm biến quang cầu trục 1

I 0.3 L2 Cảm biến quang cầu trục 2

I 0.4 L3 Cảm biến quang cầu trục 3

I0.5 S1 Cảm biến quang xe giá đỡ 1

I0.6 S2 Cảm biến quang xe giá đỡ 2

I0.7 S3 Cảm biến quang xe giá đỡ 3

I1.0 VT Công tắc hành trình cầu trục ở nơi lắp

I1.1 HT Công tắc hành trình xe giá đỡ ở nơi lắp

I1.2 ST Công tắc hành trình giá đỡ nâng tới nơi

I1.3 KT Công tắc hành trình xe đã ra vị trí sang khâu khác

Q 0.4 XE1 Contactor động cơ xe giá đỡ 1

Q 0.5 XE2 Contactor động cơ xe giá đỡ 2

Q 0.6 XE3 Contactor động cơ xe giá đỡ 3

Q0.7 KH Contactor KH động cơ quay nghịch hạ tải

Q1.0 KN Contactor KN động cơ quay thuận nâng tải

Q1.1 DD Đèn báo dừng

3.2 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN

3.2.1 Cấu hình phần cứng

3.2.2 Khai báo Tag trong chương trình

3.2.3 Chương trình điều khiển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Siemens, 6AG1313-5BG04-7AB0 Product data sheet, Siemens AG, 2017 [2] Siemens, S7-300 CPU 31xC and CPU 31x: Technical specifications,

Siemens AG, 2011

[3] Siemens AG (2013), Switching Devices – Contactors and Contactor

Assemblies –Contactor Relays and Relays

[4] Siemens AG (2008), SIMATIC Sensors

[5] Siemens AG (2008), Sensor Technology for Factory Automation