Thiết kế hệ thống đóng hộp - Sử dụng PLC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM
KHOA: ĐIỆN –ĐIỆN TỬ

BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC: PLC VÀ TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
Đề số 27: Thiết kế hệ thống đóng hộp
Giảng viên hướng dẫn :
Họ và tên

:

MSV

:

Lớp

:

Hải phòng,2021
MỤC LỤC


2


DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

3

Mở Đầu
Hiện nay, trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, tự đơng hóa đang đóng
một vai trị quan trọng trong đời sống và cơng nghiệp. Ngành tự động hóa đã phát
triển với những tiến bộ vượt bậc trong điều khiển tự động và song song với một số
lĩnh vực khác: tin học, điện tử…
Đối với một hệ thống điều khiển bao gồm nhiều thiết bị điện và máy móc tại
một khu vực hay phân xưởng, giúp đảm bảo trong q trình vận hành, sản xuất
tăng độ chính xác và ổn định cao. Cùng với những thành tựu khoa học kỹ thuật, khi
ấy các nhiệm vụ điều khiển phức tạp u cầu độ chính xác. Đó là bộ điều khiển lập
trình kết hợp với máy tính, ngồi ra việc giao tiếp với thiết bị vào ra (động cư, cảm
biến,van…) Thì khả năng giao tiếp truyền dữ liệu giữa các bộ phần trong hệ thống
điều khiển phải được thực hiện. Trên thế giới hiện nay có rất nhiều bộ điều khiển
được ra đời và đã đáp ứng nhu cầu, tuy nhiên phát triển mạnh mẽ và có khả năng
ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp là bộ điều khiển PLC.
Ngày nay, PLC của hãng Delta với nhiều mẫu mã đa dạng như: EX2,
SS2, SA2, SX2, SE, EC3, ES2, SV3, EH3.
Trong phạm vi bài tập em dùng các Module sau:
- 1 Modul PLC DVP-14SS2

4


1.1.

Chương I: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG LẬP TRÌNH
Bản vẽ công nghệ hệ thống

Hinh 1 1: Bản vẽ công nghệ hệ thống

Từ bản vẽ công nghệ trên em đã xem xét và lựa chọn thiết bị cần dùng cho
quá trình thiết kế hệ thống băng tải.

1.2.

Bảng 1. 1. Thiết bị cần dùng
STT Tên
Số lượng
1
Nút ấn
3
2
Động cơ
1
3
Cảm biến
1
4
Băng Tải
1
5
Khớp nối
1
6
Đèn chỉ báo xanh 1
7
Đèn chỉ báo đỏ
1
Nguyên lí hoạt động của hệ thống
- Ngun lí

Một dây chuyền đóng gói 10 sản phẩm cho một thùng hàng gồm một băng
tải M1 và một cảm biến SS1 để đếm sản phầm hoạt động theo nguyên tắc sau:
- Nhấn nút S1 băng tải hoạt động vận chuyển vào thùng chứa, khi đủ 10
sản phẩm băng tải dừng 5s và tự khởi động lại sau 15s. Chu kì hoạt động
lặp lại 100 lần sau đó dừng 2 giờ và chạy lại.
- Khi nhấn nút S2 băng tải dừng lại ngay.
- Khi có sự cố nhấn nút S3 hệ thống dừng tức thời và chỉ hoạt động trở lại
kho nhấn nút S1.

5


2. Lưu đồ thuật tốn

Hình 1. 1. Lưu đồ thuật toán

6


Chương II: Lập chương trình hệ thống điều khiển đóng gói sản phầm
2.1. Thành lập bảng tín hiệu vào/ra
Bảng 2. 1. Địa chỉ vào/ra
STT Địa chỉ Chú thích
1
X1
S1 ( Start )
2
X2
S2

3
X3
S3
4
Y1
M1
5
X0
SS1 ( Cảm biến )
2.2. Lựa chọn PLC
- Dựa trên lượng tín hiệu đầu vào/ra em tiến hành lựa chọn CPU cho PLC.

Hình 2 1. CPU - DVP14SS2 PLC Delta
Thơng số kĩ thuật chính
Điểm I/O chính: 14 (8DI + 6DO)
Số điểm mở rộng tối đa: 494 (14 + 480)
Bộ nhớ chương trình: 8k steps
Tích hợp giao thức truyền thơng Modbus ASCII/RTU thông qua cổng RS-232 và
RS-485
Ngõ ra phát xung tốc độ cao: Y0, Y3: 10kHz
Bộ đếm tốc độ cao.
7


Hình 2 2. Hình ảnh thực tế CPU DVP14SS2
2.3. Lập bảng và gán các địa chỉ vào/ra cho các tín hiệu vào/ra của hệ thống
Bảng 2. 2. Gán địa chỉ vào ra của hệ thống
STT Đầu vào Chú thích
Đầu ra Chú thích
1

X1
S1 Start ( N0 ) Y0
R1
2
X2
S2 Stop1 (N0 )
3
X3
S3 Stop2 (NC)
4
X0
SS1 Cảm biến
Các thiết bị cần dùng:
 Nút nhấn

Hình 2 3. Bộ 3 nút nhấn
Ưu điểm : Bền, thiết kế theo modul dễ dàng lắp đặt và thay thế. Rất được tin dùng
trong công nghiệp

8


 Rơle điện

Hình 2 4. Hình ảnh rơ le trung gian 24v
Ở trong bài tốn này em sử dụng rơ le trung gian với cuộn hút 24v để điều khiên
công tắc tơ.
 Cơng tắc tơ và rơle nhiệt

Hình 2 5. Hình ảnh cơng tắc tở và rơ le nhiệt

9


 Cảm biến tiệm cận

Hình 2 6. Hình ảnh cảm biến tiệm cận
Ưu điểm : loại cảm biến này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp khi độ
nhiễu vô cùng thấp, ưu điểm vượt trội hơn hẳn cảm biến quang khi phải xử lí nhiễu
như mặt nước, gương….
 Đèn báo hiệu


Hình 2 7. Hình ảnh đèn tháp
Ở đây em sử dụng đèn báo hiệu hình tháp để có thể đặt ở vị trí mà cả
dây truyền có thể quan sát và nhận thấy

10


2.4. Sơ đồ đấu nối PLC

Hình 2 8. Sơ đồ đấu nối PLC

11


2.5. Sơ đồ mạch động lực PLC

Hình 2 9. Sơ đồ đấu nói mạch động lực và mạch khiển.

12


Chương III: Chương trình nạp cho PLC
2.1. Tiến hành lập trình phần mềm trên WPLSoft 2.42
Sau khi thiết kế xong phần cứng, em tiến hành lập trình chương trình cho
PLC để có thể vận hành hệ thống đóng gói sản phẩm.

2.2.

Hình 3. 1. Chương trình trên WPLSoft 2.42
Tiến hành mơ phỏng hệ thống trên WPLSoft2.42

Hình 3. 2. Mơ phỏng chương trình trên WPLSoft 2.42
13


Sau khi đã tạo chương trình và nạp chương trình cho PLC em tiến hành mô
phỏng chạy thử trên phần mềm WPLSoft 2.42
Nhận thấy mơ phỏng chương trình đã chạy theo đúng nguyên lí.
- Khi nhấn Sart ( S1 ) động cơ M1 chạy làm băng chuyền di chuyển.
- Sau khi SS1 cảm biến đủ 10 sản phẩm – đưa tín hiệu dừng M1 trong
vịng 20s
- Vịng lặp cứ tiếp tục diễn ra cho đến khi đếm được 100 sản phầm. Đưa
tín hiệu ra Y0 đẻ dừng động cơ M1 dây truyền dừng 2 giờ.
Bên cạnh đó đấu nối thêm đèn báo hiệu hệ thống đang chạy bằng đèn màu
xanh, và dừng đèn màu đỏ bằng các cặp tiếp điểm của R1

14

KẾT LUẬN
Qua một thời gian tìm hiểu và bắt tay vào thiết kế bài tập thực tế. Em đã
bước đầu hiểu được về PLC, đây là nền tảng để có thể giúp em trong quá trình
nghiên cứu về cách sử dụng một số loại PLC sau này. Giúp em có cái nhìn tổng
quan về tình hình tự động hóa một số dây chuyền cũng như về một khía cạch cách
thức để tự động hóa dây chuyền đó. Nhân thấy đây là một mơn học vơ cùng hay và
bổ ích, nó giúp ích cho em sau này trong q trình làm việc và phát triền nghề
nghiệp sau này.
Bên cạnh đó cịn có mặt hạn chế như: được cọ sát thực tế còn hạn chế nên
vấn đề vận hành ứng dụng trong thực tế chưa đạt được đến mức mong muốn. Hệ tư
duy khi lập trình cịn yếu, điều này dẫn đến chương trình được khởi tạo chưa tối
ưu. Chính vì vậy trong thời gian tới em sẽ khơng ngừng tìm hiểu và tích lũy thêm
kiến thức. Để có thể đưa ra được những cách xử lí bài tốn thực tế một cách tối ưu
nhất có thể.
Trên đây em xin cảm ơn thầy PGS.TS: Đinh Anh Tuấn đã tận tình giúp đỡ
em trong quá trình giảng dạy trên lớp cũng như hỏi đáp các vấn đề liên quan đến
môn học, thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn!

15


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nhà xuất bản Hàng hải “ Giáo Trình PLC và mạng truyền thơng cơng
nghiệp”
2. Nhà xuất bản Xây Dựng “Giáo trình lập trình PLC”
3. Nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật “Thiết kế mạch và lập trình PLC”
4. Nhà xuất bản trẻ “Sổ tay lập trình PLC”

16


Phụ Lục
Chương trình PLC

17


18