Tải bản đầy đủ (.pdf) (65 trang)

Thiết kế mô hình phân loại sản phẩm bằng plc s71200

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.48 MB, 65 trang )

Đồ Án Tốt Nghiệp Cao Đẳng

Thi Cơng
Mơ Hình Thực Hành PLC Các Trạm
MPS

Tháng 8 năm 2020


Thi Cơng
Mơ Hình Thực Hành PLC Các Trạm
MPS

2


Nhận xét của Giảng viên hướng dẫn
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Ký tên

Nhận xét Giảng viên phản biện
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………


…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Ký tên

3


Thiết Kế Và Thi Cơng Mơ Hình Thực Hành PLC Các Trạm
MPS
Người thực hiện

Hội Đồng Chấm Bảo Vệ:

(Trưởng Ban)

(Thành Viên)

(Thành Viên)

(Thành Viên)

(Thành Viên)

(Thành Viên)

(Thành Viên)

(Thành Viên)


(Thành Viên)
Tháng 8 năm 2020

4


Lời Cảm Ơn
Đồ án tốt nghiệp là một trong những nhiệm vụ và thử thách cuối cùng cũng
như là một yếu tố quan trọng nhất của em trong 3 năm học tập và nghiên cứu tại
trường.
Đồ án này không thể hồn thành nếu khơng có sự giúp đỡ của q thầy cô
khoa điện-điện lạnh, trước hết chúng em gửi tới quý thầy cô trong khoa, đặt biệt
là với bộ môn tự động hóa lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự quan
tâm, chỉ bảo tận tình cho đáo của quý thầy cô, đến nay chúng em đã có thể hồn
thành đồ án đề tài: “thi cơng mơ hình thực tập PLC các trạm MPS”.
Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới đã quan tâm giúp
đỡ, hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này trong thời gian vừa
qua.
Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn lãnh đạo trường Cao Đẳng Kỹ Thuật
Cao Thắng, các phòng khoa ban chức năng đã trực tiếp và gián tiếp giúp đỡ
chúng em trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Với điều kiện thời gian còn hạn chế, đồ án này khơng thể tránh được những
thiếu sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý thầy
cơ để chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức cũng như kiến thức của
mình để phục vụ tốt hơn công tác thực tế sau này.

Chúng em xin chân thành cám ơn!

5



Mục Lục
Lời Cảm Ơn .....................................................................................................5
Mục Lục ..........................................................................................................6
Danh Sách Các Hình ........................................................................................8
Danh Sách Các Bảng ..................................................................................... 10
Danh Sách Các Từ Viết Tắt ........................................................................... 11
Tóm Tắt ......................................................................................................... 12
Chương 1 Giới Thiệu ................................................................................... 13
1.1 Tổng quan về đề tài .................................................................................. 13
1.2 Mục tiêu của đề tài ................................................................................... 13
1.3 Cấu trúc của quyển báo cáo đồ án ............................................................ 13
1.4 Kế hoạch thực hiện..................................... Error! Bookmark not defined.
Chương 2 Lý Thuyết Cơ Bản ...................................................................... 15
2.1 Lý thuyết cơ bản ...................................................................................... 15
PLC là gì? ............................................................................................. 15
WINCC là gì? ....................................................................................... 16
2.2 Các cơng cụ và thiết bị ............................................................................. 17
Phần mềm, các lệnh và thuật toán .......................................................... 17
Phần Mềm SOLIDWORKS ................................................................... 20
Cấu hình phần cứng PLC S7-1200 1214C DC/DC/DC .......................... 20
Lựa chon thiết bị ................................................................................... 22
Các công cụ và thiết bị cung cấp tín hiệu ngõ vào .................................. 30
Chương 3 Thiết Kế Sơ Đồ Khối Và Sơ Đồ Nguyên Lý ............................... 37
3.1 Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống ............................................................ 37
3.2 Sơ đồ khối chi tiết .................................................................................... 37
Khối tín hiệu ngõ vào ............................................................................ 37
Khối xử lý trung tâm PLC ..................................................................... 38
3.3 Khối tải DC .............................................................................................. 38
3.4 Khối nguồn AC ........................................................................................ 38

3.5 Khối nguồn DC ........................................................................................ 38
6


3.6 Sơ đồ nguyên lý ....................................................................................... 39
3.7 Giản đồ Grafcet ........................................................................................ 41
Giản đồ Grafcet chế độ tự do .................................................................41
Giản đồ Grafcet chế độ có điều kiện ...................................................... 43
Bảng địa chỉ I/O .................................................................................... 44
Chương 4 Chương Trình Điều Khiển ......................................................... 45
4.1 Nguyên lý điều khiển ............................................................................... 45
4.2 Giải thích các đoạn chương trình .............................................................. 45
Qui trình phân loại phơi và cài đặt thời gian thực................................... 45
4.3 Giải thích cách xây dựng giao diện điều khiển trên WINCC ..................... 46
4.4 Vận hành chương trình ............................................................................. 52
Các bước vận hành hệ thống .................................................................. 52
Chương 5 Kết Quả Đạt Được Và Hướng Phát Triển .................................55
5.1 Kết quả đạt được ...................................................................................... 55
Kết quả thiết kế thi cơng phần cứng ....................................................... 55
Tổng quan về mơ hình ........................................................................... 56
Kết quả thi công phần mềm ................................................................... 57
5.2 Một Số hạn chế ........................................................................................ 57
5.3 Hướng phát triển ...................................................................................... 57

7


Danh Sách Các Hình
Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống của PLC ............................................................. 16
Hình 2.2: Icon SOLIDWORKS ...................................................................... 20

Hình 2.3: Cấu hình phần cứng PLC ................................................................ 20
Hình 2.4: Sơ đồ đấu dây CPU 1214C 214-1AE30-0XB0 ................................ 21
Hình 2.5: Xylanh khơng trục CY3R15-240 .................................................... 24
Hình 2.6: Xylanh trịn CDM2B20-75Z ........................................................... 25
Hình 2.7: Cảm biến từ D-G5BA loại NPN ..................................................... 26
Hình 2.8: Cấu tạo cảm biến từ ........................................................................ 27
Hình 2.9: Nguyên lý hoạt động của cảm biên từ ............................................. 27
Hình 2.10: Cảm biến quang E3F-DS30C4 NPN ............................................. 28
Hình 2.11: Cấu tạo cảm biến sợi quang .......................................................... 28
Hình 2.12: Cảm biến tiệm cận autonics PR12-4DN ........................................ 29
Hình 2.13: Cấu tạo nút nhấn nhả .................................................................... 31
Hình 2.14: Bộ chuyển đổi nguồn 24VDC-3A ................................................. 32
Hình 2.15: Relay trung gian ........................................................................... 32
Hình 2.16: Cấu tạo cơ bản của Relay.............................................................. 33
Hình 2.17: Domino ........................................................................................ 33
Hình 2.18: Thanh nhơm định hình 30x30mm ................................................. 34
Hình 2.19: Phụ kiện cố định các khớp nối ...................................................... 34
Hình 2.20: Van điện từ ................................................................................... 34
Hình 2.21: Cấu tạo van điện từ ....................................................................... 35
Hình 2.22: Van điều áp .................................................................................. 36
Hình 3.1: Sơ đồ khối ...................................................................................... 37
Hình 3.2: Sơ đồ đấu nối vào module PLC ...................................................... 39
Hình 3. 3: Sơ đồ đấu nối thiết bị vào relay và ngõ ra tín hiệu .......................... 39
Hình 3.4: Giản đồ Grafcet chế độ tự do .......................................................... 41
Hình 3. 5: Giản đồ Grafcet chế độ chạy có điều kiện ...................................... 43
Hình 4.1: Qui trình phân loại phơi .................................................................. 45
Hình 4.2: Cài đặt thời gian hoạt động cho chế độ chạy có điều kiện ............... 45
Hình 4.3: Khởi tạo Wincc RT Professional .................................................... 46
Hình 4.4: Chọn cổng giao tiếp HMI ............................................................... 46
Hình 4.5: Kết nối giữa PLC S7-1200 với Wincc RT Professional ................... 47

Hình 4.6: Biến quá trình ................................................................................. 47
Hình 4.7: Biến nội.......................................................................................... 48
Hình 4.8: Màn hình Screen ............................................................................ 48
Hình 4.9: Cấu hình cho đèn ............................................................................ 49
Hình 4.10: Cấu hình cho nút nhấn .................................................................. 49
Hình 4.11: Cách lấy thiết bị............................................................................ 50
8


Hình 4.12: Cấu hình cho thiết bị..................................................................... 50
Hình 4.13: Cấu hình cho I/O field .................................................................. 51
Hình 4.14: Giao diện điều khiển trong WINCC .............................................. 51
Hình 4.15: Mơ hình thực tế ............................................................................ 52
Hình 4.16: Giao diện chính và chọn chế độ hoạt động .................................... 53
Hình 4.17: Bắt đầu chế độ chạy có điều kiện .................................................. 53
Hình 4.18: Chế độ chạy tự do ......................................................................... 54
Hình 5.1: Mơ hình hồn thiện......................................................................... 55
Hình 5.2: Mơ hình 3D .................................................................................... 56
Hình 5.3: Kết nối các mơ hình thành một trạm MPS ...................................... 57

9


Danh Sách Các Bảng

Bảng 1.1: Kế hoạch thực hiện làm đồ án .......... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.1: Bảng tập lệnh sử dụng trong chương trình ...................................... 18
Bảng 2.2: Thơng số Xylanh............................................................................ 24
Bảng 2.3: Thông số xylanh CDM2B20-75Z ................................................... 25
Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật cảm biến tiệm cận PR-4DN ............................... 29

Bảng 3.1: Địa chỉ I/O ..................................................................................... 44

10


Danh Sách Các Từ Viết Tắt
PLC: từ viết tắt của Programmable Logic Controller có nghĩa là bộ điều
khiển logic lập trình được.
CPU: là từ viết tắt của Central Processing Unit có nghĩa là đơn vị xử lí
trung tâm.
AC (Alternating Current): Là dịng điện có chiều và giá trị biến đổi theo
thời gian.
DC (Direct Current): hiểu một cách đơn giản là dịng điện chảy theo một
hướng cố định, khơng hề thay đổi.
PC (Personal Computer): nghĩa là máy tính cá nhân.
WinCC: là chữ viết tắt của Windows Control Center.
LAN: Mạng LAN là viết tắt của từ tiếng Anh Local Area Network được
tạm dịch là mạng máy tính nội bộ, giao tiếp này cho phép các thiết bị kết nối
với nhau để cùng làm việc và chia sẻ dữ liệu.

11


Tóm Tắt
Với đồ án này chúng em tìm hiểu và thiết kế mơ hình thực tập PLC, dùng
phần mềm TIA PORTAL V15 để lập trình và phần mềm WINCC để hiển thị.
Mơ hình được thiết theo mơ hình trạm MPS có sẵn ở trường, sử dụng các
kiến thức đã học trong các mơn khí nén thủy lực, thực hành trang bị điện, cùng
với các kiến thức mà em đã tự tìm hiểu được về các loại cảm biến.
Kết quả đạt được sau khi hoàn thành đề tài:

-

Hoàn thành chỉnh được qui trình vận hành phân loại phơi và điều
khiển

-

Làm được giao diện giám sát và điều khiển trên Wincc.

-

Hoàn chỉnh được mơ hình

12


Chương 1 Giới Thiệu
1.1 Tổng quan về đề tài
Đề tài “thi cơng mơ hình thực tập PLC phân loại phơi”, sử dụng bộ điều
khiển PLC S7-1200 với sự linh động khả năng mở rộng phù hợp đối với hệ thống
tự động hóa nhỏ và vừa, tương ứng với nhiều mục đích sử dụng của người dùng.
Với thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh động, hỗ trợ mạnh mẽ về tập lệnh đã làm cho
PLC S7-1200 trở thành một giải pháp hoàn hảo trong việc điều khiển, chọn lựa
phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau.
Là một đề tài thi công mơ hình phục vụ cho việc giảng dạy. Nên hầu hết
các thiết bị trong đề tài có thể tháo lắp và thay thế dễ dàng, có độ bền cao. Thiết
kế từng khối riêng biệt, có thể kết nối với nhau bằng dây dẫn.
Với mơ hình này sinh viên có thể làm quen được với PLC, các thiết bị khí
nén. Và luyện tập được khả năng lập trình, thiết kế giao diện giám sát WinCC
thông qua các bài tập được thiết kế sẵn.


1.2 Mục tiêu của đề tài
Thực hiện đề tài theo đúng kế hoạch đề ra của bộ môn và những mục tiêu
bên dưới của đề tài:
-

Thi cơng mơ hình thực hành PLC S7 1200

-

Lập trình điều khiển giám sát trên Wincc

-

Xây dựng bài thực hành

1.3 Cấu trúc của quyển báo cáo đồ án
Đề tài “Thi Cơng mơ hình thực tập PLCphân loại phôi” cùng với bài tập
“Điều khiển quá trình phân loại theo thời gian thực bằng PLC S7 1200 và giám
sát thông qua WinCC”
Nội dung báo cáo được xây dựng trên 5 chương:
Chương 1: Giới thiệu
-

Tổng quan đề tài

-

Mục tiêu của đề tài


-

Cấu trúc quyển báo cáo đồ án

-

Kế hoạch thực hiện
13


Chương 2: Lý thuyết cơ bản
-

Lý thuyết cơ bản về PLC và WINCC

-

Các công cụ và thiết bị được sử dụng

Chương 3: Thiết kế sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý
-

Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống

-

Sơ đồ khối chi tiết

-


Sơ đồ nguyên lý

-

Giản đồ Grafcet

Chương 4: Chương trình điều khiển
-

Ngun lý điều khiển

-

Giải thích các đoạn chương trình chính

-

Giải thích cách xây dựng giao diện giám sát và điều khiển

-

Cách vận hành chương trình

Chương 5: Kết quả đạt được và hướng phát triễn
-

Kết quả đạt được

-


Một số hạn chế

-

Hướng phát triển

14


Chương 2 Lý Thuyết Cơ Bản
2.1 Lý thuyết cơ bản
PLC là gì?
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller là thiết bị điều khiển lập
trình cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều khiển logic thơng qua một
ngơn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự
các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích tác động vào
PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định kỳ hay thời gian được
đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF các thiết bị
điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ
liên tục lặp trong chương trình do người sử dụng lập ra chờ tín hiệu ở ngõ vào
và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình.
Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối, người
ta đã chế tạo ra bộ điều khiển PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:
-

Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học

-

Gọn nhẹ, dễ bảo quản, sửa chữa


-

Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa những phương trình phức
tạp

-

Hồn tồn tin cậy trong môi trường công nghiệp

-

Giao tiếp được với các thiết bị thơng minh khác như máy tính, nối
mạng, các module mở rộng

Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay cho các phần cứng Relay dây nối và các
logic thời gian. Tuy nhiên, bên cạnh đó việc địi hỏi tăng cường dung lượng nhớ
và tính dễ dàng cho PLC mà vẫn đảm bảo tốc độ xử lý cũng như giá cả.
Chính điều này đã tạo ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong
công nghiệp, các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh
đếm, định thời, thanh ghi dịch… Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC
có dung lượng lớn, số lượng I/O nhiều hơn.
Trong PLC phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình
điều khiển và xử lý hệ thống, chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được
xác định bằng một chương trình. Chương trình này sẽ được nặp sẵn vào bộ nhớ
15


của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy,
nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của quy trình cơng nghệ. Ta chỉ cần

thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ PLC. Việc thay đổi hay mở rộng chức
năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng, mà không cần một sự can thiệp vật lý
nào so với các bộ dây nối hay relay.

,
Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống của PLC
WINCC là gì?
Phần mềm WinCC của Siemens là một phần mềm chuyên dụng để xây
dựng giao diện điều khiển HMI cũng như việc phục vụ xử lý dữ liệu trong một
hệ thống SCADA thuộc chuyên nghành tự động hóa.
WinCC là chữ viết tắt của Windows Control Center (Trung tâm điều khiển
chạy trên nền Windows).
Nói cách khác, nó cung cấp các cơng cụ phần mềm để thiết lập một giao
diện điều khiển chạy trên các hệ điều hành của Microsoft. Trong dòng các sản
phẩm thiết kế giao diện phục vụ cho vận hành và giám sát.

16


2.2 Các công cụ và thiết bị
Phần mềm, các lệnh và thuật toán
TIA Portal – cái tên rất quen thuộc trong lĩnh vực tự động hóa. Đúng như
tên gọi TIA Portal: Total Intergrated Automation Portal, là phần mềm cơ sở tích
hợp tất cả các phần mềm cấu hình, lập trình cho các hệ tự động hóa và truyền
động điện: PLC, HMI, Inverter của Siemens.
-

Ưu điểm: tích hợp tất cả trong 1 phần mềm, 1 giao diện, tạo ra sự nhất
quán trong việc cấu hình hệ thống
Nhược điểm: dung lượng phần mềm lớn, u cầu cấu hình máy tính cao,

ban đầu khó làm quen đối với người mới học

Các gói phần mềm có trong TIA Portal:
-

SIMATIC STEP7 Professional và SIMATIC STEP7 PLCSIM: dùng để
lập trình và mơ phỏng PLC S7-1200, S7-1500, S7-300, S7-400
SIMATIC WinCC Professional: Lập trình giao diện HMI và giao diện
SCADA
SIMATIC Start Driver: Cấu hình biến tần Siemens

Có 3 dạng ngơn ngữ lập trình cơ bản đó là:
-

Phương pháp hình thang (LAD)
Phương pháp liệt kê lệnh (STL)
Phương pháp theo dạng dữ liệu (DB)

Trong đồ án chúng em sử dụng phương pháp hình thang (LAD)
Phương pháp lập trình LAD (Ladder) là một ngơn ngữ lập trình bằng đồ họa,
những phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần của bảng điều
khiển dùng Relay. Trong chương trình LAD các phần tử cơ bản dùng biểu diễn
lệnh logic như sau:
-

Tiếp điểm: là biểu tượng Symbol mô tả các tiếp điểm của Relay
Tiếp điểm thường hở:
Tiếp điểm thường đóng:

-


Cuộn dây (Coil):
là biểu tượng mơ tả Relay, được mắc theo chiều
dịng điện cung cấp cho Relay
Hộp (Box): là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau, nó làm việc khi có
dịng điện chạy đến hộp. Những dạng hàm thường được biểu diễn bằng
17


-

hộp là các bộ thời gian (Timer), bộ đếm (Counter) và các hàm toán học.
Cuộn dây và các hộp phải mắc đúng chiều dòng điện
Mạng LAD: là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ
nguồn bên trái sang nguồn bên phải. Dòng điện chạy từ trái qua tiếp điểm
đóng các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn
Bảng 2.1: Bảng tập lệnh sử dụng trong chương trình
Tiếp điểm thường hở sẽ đóng khi giá
trị của bit có địa chỉ n bằng 1
Tốn hạng n: I, Q, M, L, D
Tiếp điểm thường đóng sẽ đóng khi
giá trị của bit có địa chỉ n bằng 0
Tốn hạng n: I, Q, M, L, D
Giá trị của bít có địa chỉ là n sẽ bằng
1 khi đầu vào của lệnh này bằng 1 và
ngược lại
Toán hạng n: Q, M, L, D
Chỉ sử dụng một lệnh out cho 1 địa
chỉ
Giá trị của các bít có địa chỉ là n sẽ

bằng 1 khi đầu vào của lệnh này
bằng 1. Khi đầu vào của lệnh này
bằng 0 thì bít này vẫn giữ ngun
trạng thái
Tốn hạng n: Q, M, L, D
Gía trị của các bít có địa chỉ là sẽ
bằng 0 khi đầu vào của lệnh này
bằng 1. Khi đầu vào của lệnh này
bằng 0 thì bít này vẫn giữ ngun
trạng thái
Tốn hạng n: Q, M, L, D

18


Timer trễ không nhớ - TON
Khi ngõ vào IN ngừng tác động thì
reset và dừng hoạt động Timer. Thay
đổi PT khi Timer vận hành khơng có
ảnh hưởng gì
Lệnh so sánh dùng để so sánh hai giá
trị IN1 và IN2 bao gồm IN1=IN2,
IN1>=IN2, IN1<=IN2, IN1IN1>IN2, IN1<>IN2
So sánh 2 kiểu dữ liệu khác nhau,
nếu lệnh so sánh thỏa mãn thì ngõ ra
sẽ là mức 1 = TRUE (tác động mức
cao) và ngược lại
Kiểu dữ liệu so sánh là: Slnt, Int,
Dint, Uslnt, Udlnt, Real, String,

Time, DTL, Constant
Sao chép một phần tử dữ liệu được
lưu trữ tại một địa chỉ xác định đến
một địa chỉ mới.
IN: tác động
Đọc thời gian hệ thống hiện thời từ
PLC. Giá trị này không bao gồm múi
giờ địa phương hay độ dịch chỉnh
thời gian tiết kiệm ánh sáng
Khôi CTU có chức năng đếm lên:
CU: tín hiệu đầu vào
R: đặt lại giá trị đếm về 0
PV: giá trị đếm đặt trước
CV: giá trị đếm hiên thời

19


Phần Mềm SOLIDWORKS
Giới thiệu Phần Mềm CAD SOLIDWORKS
Phần mềm CAD SOLODWORKS là sản phẩm thuộc Công ty SolidWorks.
Đây là thương hiệu đã có mặt trên thị trường từ năm 1997 bởi Công ty Dassault
System SolidWorks Corp (Công ty là một nhánh trực thuộc Dassault Systèmes,
S. A. tại Vélizy, Pháp). Tính năng CAD ở phần mềm này được coi là tính năng
trọng yếu, nổi trội đã để lại dấu ấn mạnh mẽ trong lòng các doanh nghiệp cũng
như các kỹ sư ngành kỹ thuật, mỹ thuật mỗi khi nhắc đến phần mềm này.

Hình 2.2: Icon SOLIDWORKS

Cấu hình phần cứng PLC S7-1200 1214C DC/DC/DC

Bộ phận kết nối nguồn

Hình 2.3: Cấu hình phần cứng PLC
20


1. Các bộ phận kết nối dây của người dùng có thể tháo được (phía sau các
nắp che)
2. Khe cắm thẻ nhớ nằm dưới cửa phía trên
3. Các LED trạng thái dành cho I/O tích hợp
4. Bộ phận kết nối PROFINET (phía trên của CPU)
Đèn tín hiệu PLC
Có 3 loại đèn báo hoạt động:
-

Run/stop: Đèn xanh/vàng báo hiệu PLC đang hoạt động/dừng

-

Error: Đèn báo lỗi

-

Maintenance: Đèn báo khi ta buộc địa chỉ nào đó lên 1

Có 2 loại đèn chỉ thị:
-

Ix.x: chỉ trạng thái logic ngõ vào


-

Qx.x: chỉ trạng thái logic ngõ ra

Sơ đồ chân của CPU 1214C DC/DC/DC:

Hình 2.4: Sơ đồ đấu dây CPU 1214C 214-1AE30-0XB0
21


- Nguồn vào: 24VDC
- 8 ngõ vào kiểu số (DI): 24 VDC
- 6 ngõ ra kiểu số (DO): 24 VDC
- 2 ngõ vào kiểu analog AI

Lựa chon thiết bị
Các thiết bị được sử dụng trong đề tài đa phần là thiết bị cũ được sử dụng
trong các mơ hình trước đó, hoặc được mua cũ lại và một số thì được mua mới.
Trong đó các thiết bị khí nén, cảm biến đa số được mua cũ lại do giá thành của
thiết bị mới khá cao, một mặt khác là không cịn sản xuất hoặc khơng đáp ứng
tốt u cầu đưa ra nên được thay thế. Các thiết bị được chọn đáp ứng được các
tiêu chí: nhỏ gọn, dễ lắp đặt, dễ sử dụng, vận hành ổn định, giá thành vừa phải,
phù hợp cho đề tài làm mơ hình.

Lựa chọn xylanh khí nén
Đặt vấn đề:
vị trí: cần di chun phơi ở 4 vị trí:
-

Vị trí máng đỡ 1


-

Vị trí máng đỡ 2

-

Vị trí phân loại phơi

-

Vị trí phơi ở máng đỡ phôi

-

Di chuyển phôi theo phướng thẳng đứng

-

Cố định giá đỡ phơi trên xylanh được:

u cầu:

+ Có kích thước nhỏ
+ Dễ tháo lắp
+ Di chuyển dễ dàng
-

Đưa phôi qua 4 vị trí:
+ Vị trí giá đỡ ở dưới

+ Vị trí giá đỡ ở trên
22


+ Vị trí phân loại
+ Vị trí phơi ở máng
-

Nhỏ gọn, nhẹ nhàng

-

Dễ dàng tháo lắp

-

Có độ trính xác cáo

-

Tốc độ di chuyển ổn đinh

Các loại xylanh thông dụng trên thị trường:
- Xylanh bàn trượt
- Xylanh dẫn hướng
- Xylanh kẹp
- Xylanh điện
- Xylanh khí dạng trịn
- Xylanh khơng trục có dẫn hướng
- Xylanh trịn

- Xylanh trượt
- Xylanh vng
- Xylanh xoay khí nén
Giải quyết vấn đề:
Để có thể di chuyển được giá đỡ phơi đến 4 vị trí đề ra thì cần phải có:
-

1 xylanh khơng trục được cố định với trục nhơm định hình

-

1 xylanh trịn được gắn trên giá đỡ cố định ở xylanh không trục

-

Để đáp ứng yêu cầu là di chuyển và đẩy phôi nên em chọn xylanh
khơng trụ có hành trình 300mm, hành trình 75mm

a. Xylanh không trục.

23


Hình 2.5: Xylanh khơng trục CY3R15-240
Bảng 2.2: Thơng số Xylanh
Lưu chất

Khí nén

Áp suất phá hủy


1.05 MPa

Áp suất hoạt động cực đại

0.7 MPa

Áp suất hoạt động cực
tiểu

Tra bảng áp suất hoạt động
tối thiểu trong tài liệu

Nhiệt độ lưu chất và môi
trường

-10 ~ 600C (khơng đóng
băng)

Tốc độ piston

50 ~ 500m/s

Giảm chấn

Giảm chấn cao su

Sự bôi trơn

Không cần bôi trơn


Hướng khung

Phương ngang, đứng, dốc

Lực giữ nam châm

137

Loại ống

Loại chuẩn, loại ống tập
trung

Kích thước than

15

Hành trình

240

Kiểu ren

M

Tùy chọn rãnh gá cảm
biến

khơng


24


b. Xylanh trịn

\
Hình 2.6: Xylanh trịn CDM2B20-75Z
Bảng 2.3: Thơng số xylanh CDM2B20-75Z
Kích thước nịng (mm)

20 mm

Hành trình tiêu chuẩn

75 mm

Lưu chất

Khí nén

Tác động

Hai tác động, một trục

Áp suất phá hủy

1.5 MPa

Áp suất hoạt động tối đa


1.0 MPa

Áp suất hoạt động tối thiểu

0.05 MPa

Nhiệt độ lưu chất và môi trường

-10oC đến 70oC (Khơng đóng băng)

Tùy chọn vịng từ

Có từ

Dung sai hành trình

0 đến +1.4 mm

Tốc độ piston

50 đến 750 mm/s

Giảm chấn

Cao su, đệm khí

Động năng cho phép

Từ 0.27 – 11.8 J


Gá xi lanh

Cơ bản

25


×