MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN   2

MỤC LỤC   8

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ   10

1.1. Lý do chọn đề tài:  10

1.2. Nhiệm vụ:  10

1.3. Khó khăn của đề tài:  10

1.4. Hướng giải quyết:  11

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG   12

2.1. CƠ KHÍ:  12

2.1.1. Thiết kế:  12

2.1.2. Chọn vật liệu:  14

2.1.3. ĐỘNG CƠ:  18

2.1.4. BỘ TRUYỀN XÍCH:  19

2.1.5. PITTÔNG:  19

2.2. Điện – Điện Tử   22

2.2.1. Cảm Biến( E3ZR )  22

2.2.2. Van khí nén:  24

2.2.3. Biến Tần(A024)  25

2.2.3.1. Mục tiêu của biến tần:  27

2.2.3.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:  28

2.2.3.4. Thông số của biến tần A024  29

2.2.3.5. Cách  khắc phục lỗi biến tần:  30

2.2.3.6. Các chế độ điều chỉnh của biến tần A024:  30

2.2.4. Tổng quan về PLC S7 200 và bài toán phân loại sản phẩm. 31

2.2.4.1.Chức năng hệ PLC. 31

2.2.4.2.Sơ đồ khối. 31

2.2.4.3.Cấu hình phần cứng:  34

2.2.5. Lập Trình:  46

2.2.5.1. Đặc trưng cơ bản của WinCC. 46

2.2.5.2. Cấu hình Wincc  48

2.3. Lưu Đồ  Giải Thuật:  56

CHƯƠNG III:  KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN   58

3.1. Kết quả:  58

3.2. Hướng phát triển:  58

TÀI LIỆU THAM KHẢO:  59

MỤC LỤC HÌNH ẢNH   60

 

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Lý do chọn đề tài:

         Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp điện - điện tử, kỹ thuật số các hệ thống điều khiển dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi xử lí, 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 lí 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 nghành công nghiệp ngày cảng phát triển  các cộng ty xí nghiệp đã đưa  tự động hóa vào 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(giám sát SCADA).sẽ tiết kiệm được nhiều thời gian cũng như khâu quản lý một cách dễ dàng.

         Để đáp ứng được yêu cầu đó nhóm em đã tiến hành nghiên cứu tài liệu điều khiển lập trình với PLC và đã giải quyết được vấn đề đặt ra. Vì vậy nhóm chúng em đã tiến thành thực hiện đề tài: “ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC GIÁM SÁT SCADA” .

1.2. Nhiệm vụ:

Thiết kế mô hình cơ khí.

Tìm hiểu động cơ AC.

Tìm hiểu PLC S7-200

Nghiên cứu chương trình  STEP 7.

Tìm hiểu về Win CC.

Kết nối Win CC với PLC.

Tìm hiểu về biến tần.

1.3. Khó khăn của đề tài:

Khó tìm động cơ, biến tần, PLC.

Chi phí thiết kế đề tài khá cao.

Khó khăn trong việc lập trình và giao tiếp PLC.

1.4. Hướng giải quyết:

Tập trung làm cơ khí sớm hơn dự định.

Tìm mua động cơ, PLC, biến tần, cảm biến, xy lanh.

Tìm hiểu các khó khăn qua Internet để tìm ra hướng giải quyết tốt nhất.

Đọc các tài liệu về biến tần, PLC.

Đọc tài liệu “tự động hóa với win cc” (tài liệu trên mạng).

Cách giám sát SCADA.

 

 

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

Đề tài: “ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC GIÁM SÁT SCADA” .

2.1. CƠ KHÍ:

2.1.1. Thiết kế:

Phương án đề ra:

 

Hình 2.1: Mô hình được thiết kế.

Đặc điểm:

 - Mô hình khá đơn giản, gọn đẹp, cân đối.

 - Dùng băng tải và động cơ.

 - Cảm biến quang để phân loại sản phẩm.

 - Dùng biến tần để điều khiển động cơ.

 - Dùng Win CC để giám sát.

Hạn chế:

 - Mô hình chỉ ứng dụng phân theo kích thước.

 - Phụ thuộc nguồn khí cấp vào 2 van.

 - Truyền động xích gây tiếng ồn.

 Phương án thực tế:

Phương án 2: Mô hình của Thành Hưng(trên mạng)

.....................................................

 

             Hình 2.9: Bô li                                                           Hình 2.10: Trục nhỏ

Trong mô hình chúng em sử dụng vít và bu lông gắn các chi tiết lại với nhau.

 

 

Hình 2.11: Bu lông – đai ốc

Chúng em dùng 2 thanh sắt có kích thước là 6X3 và dài 980mm để  làm khung cho băng tải.

Hình 2.12: Thanh sắt

Để cho vận chuyển được sản phẩm chúng em đã chọn loại băng tải đúng với kích thước của boly và kích thước đã chọn trước. Nếu không băng tải sẽ không căng và không vận chuyển được sản phẩm.

 

Hình 2.13: Dây đai

Băng tải hoàn thiện:

Hình 2.14: Băng tải

Thiết kế chân đứng cho mô hình có hình dạng chử T:

 

 Hình 2.15: Chân đứng để băng tải         Hình 2.16: Part giử chắc chân đứng và mặt bàn                          

Hình 2.17: Bàn để mô hình

Trong quá trình thi công chúng em cũng gặp nhiều khó khăn như khoan trục đòi hỏi phải chính xác để gắng trục không bị lệch.về băng tải khi lắp vào khung không căng nên chúng em đã tăng băng tai căng lên ở hai đầu của thanh ngang.Nói chung mô hình cũng khá đơn giản nên việc thiết kế cũng hơi dễ dàng.

-Điều chú ý ở đây khi chọn động cơ,với việc dung biến tần để chỉnh tốc độ động cơ nên khi chọn ta không cần phải chọn động cơ có hộp số.

2.1.3. ĐỘNG CƠ:

Về phần động cơ thì nhóm chúng em sử dụng động cơ AC vì nhóm có sử dụng thêm biến tần. Động cơ được chọn có kí hiệu là 4IK25. Có khung hình Kích thước: 80 x 80mm.Công suất 25W, đầu vào 110/220/380VAC, tỷ số truyền từ 3 ~ 200.

Hình 2.18: Động cơ AC

 

Động cơ có sử dụng hộp số nên khi qua hợp số thì tốc độ cua vòng quay là 52/64r/min

Động cơ gồm có hai phần chính là stator và rotor. Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay. Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép.

Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục. Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác.

Từ trường quay được tạo ra bằng cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba nam châm điện đặt lệch nhau trên một vòng tròn. Cách bố trí các cuộn dây tương tự như trong máy phát điện ba pha, nhưng trong động cơ điện người ta đưa dòng điện từ ngoài vào các cuộn dây 1, 2, 3.

2.1.4. BỘ TRUYỀN XÍCH:

Trong mô hình đồ án nhóm chúng em đã chọn bộ truyền xích. Để tránh hiện tượng trượt như truyền động đai, lực tác dụng lên trục nhỏ, có thể cùng một lúc truyền chuyển động cho nhiều trục

 

Hình 2.19: Xích – bánh vít

2.1.5. PITTÔNG:

Xi lanh sử dụng trong cụm chi tiết kẹp yêu cầu:

Tác động nhanh

Hành trình không lớn, cố định

Nên chọn xi lanh tác dụng 2 chiều không có giảm chấn

   

Hình 2.20: Xylanh

 

Hình 2.21: pittông được vẽ

Cơ sở tính toán:

Áp lực tác động vào xilanh kép theo hai phí

Hình 2.22: cấu tạo piston

 

1. Piston       2. Đêm kín piston              3. Trục piston              4. Dẫn hướng

            5.Đệm kín trục     6. Vòng chắn bụi            7. Nắp xylanh          8, 13. Cửa lưu chất

            9. Thân xylanh     10. Buồng trục      11. Buồng Piston          12. Đế xy lanh

Hình 2.23: Xilanh tác dụng 2 chiều

Hình 2.24: Mô hình hoàn chỉnh

Hình 2.25: Mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh

Kinh nghiệm trong quá trình thi công:

  Phân chia công việc cho từng thành viên trong nhóm.

    Thiết kế mô hình 3D là vấn đề quan trọng.

    Chú ý khi cảm biến, xylanh, biến tần, plc.

    Gia công chi tiết cần chú ý đến dung sai.

Cần chú ý đến độ chính xác trong gia công và lắp ráp.

Khó khăn trong việc làm quen với các dụng cụ gia công như: máy khoan, máy tiện...

2.2. Điện – Điện Tử

2.2.1. Cảm Biến( E3ZR )

• KT:40x12x21(mm)                                       

Chọn kiểu đầu ra tác động theo sáng/tối .
Chức năng đèn báo hiệu sự ổn định; điều chỉnh được độ nhạy.

                         Hình 2.26: cảm biến được vẽ                                     Hình 2.27: cảm biến thực tế

 

Ðầu ra: NPN/ PNP 30VDC,100mA, Nguồn cấp:10-30 VDC,30mA

Khoảng cách phát hiện:

 Thu phát: 15m: E3Z-To1/6 (o=6: NPN, o=8: PNP)

 Phản xạ gương : 4m: E3Z-Ro1/6 (o=6: NPN, o=8: PNP)

Phản xạ khuyếch tán :1m: E3Z-Do2/,(o=6:NPN, o=8: PNP)

100mm: E3Z-Do1/6 (o=6: NPN, o=8: PNP)

• Đặc điểm thông số kỹ thuật

 

Hình 2.28: Thông số kỹ thuật