Nghiên cứu cấu trúc, khai thác các ứng dụng của hệ thống sản xuất linh hoạt MPS500 (module production system) trường cao đẳng nghề đông nai

iv

TÓM TT
 Nghiên cu cu trúc, khai thác các ng dng ca h
thng sn xut linh hot MPS500 (Module Production System)”  
N
Chng 1:



Chng 2:

cho

Chng 3:



Chng 4:


        


Chng 5:

 


Chng 6:

               

Chng 7:


v

SUMMARY

With the requirements of the thesis: "Research on the structure and exploiting the
applications of flexible manufacturing systems MPS500 (Module Production System)"
Dong Nai Vocational College. The overall structure of the report is thus organized as
follows:
Chapter 1:

The thesis presented an overview of MPS system, the purpose, duties, limits and
methods of research.
Chapter 2:

The thesis continues with a brief literature review on remote access control and Scada
system with some case studies.
Chapter 3:

The thesis introduces the overview about the MPS500 system, structure, functions and
working principles of each module on the system's stations MPS500.
Chapter 4:

Describe the type of network communication between the PLC stations, configure Ethernet
network communications between the PLC station, building a flow chart for the operation
of stations in the system and set up the program for the Vision Station.

Chapter 5:

The structure of the remote system architecture and the design of remote control software
via TCP / IP will be demonstrated. The chapter also includes a detail description of the
WinCC configuration software.
Chapter 6:

Presentation requirements of the system MPS500 when the system operates and the
results after test for system operation.
Chapter 7:

The upshot and proposal enlargement.



vi

MC LC
Trang ta TRANG
Quy tài
Xác nhn ca cán b ng dn.
Lý lch cá nhân i
L ii
L iii
Tóm tt iv
Mc lc vi
Danh sách các hình x
Chng 1. TNG QUAN 01
1.1. Tng quan 01
1.2. Mn cu 04

1.3. Nhim v và hn ch c tài 05
1.4. u 06
Chng 2. C S Lụ THUYT 07
 07
 09
Chng 3. KHO SÁT H THNG MPS500 12
3.1. MPS500 12
3.2.  (Distribution Station) 14
3.2.1.  14
3.2.2.  15
3.2.3.  15
3.2.4.  17
3.3.  (Testing Station) 17
3 17
3 17
3 18
3 22
3.4.   23
3.4.1.  23
3.4.2.  23
3.4.3.  24
3.4.4.  26

vii

3.5. Tram gia công(Processing Station) 27
3.5.1.  27
3.5.2.  28
3.5.3.   28
3.5.4.  31

3.6. T 32
3.6.1.  32
3.6.2.  32
3.6.3.  32
3.6.4.  34
3.7.  34
3.7.1.  34
3.7.2.  34
3.7.3.  35
3.7.4.  38
3.8.  (Assembly Station) 38
3.8.1.  38
3.8.2.  38
3.8.3.  39
3.8.4.  43
3.9. T--RS Station) 44
3.9.1.  44
3.9.2.  45
3.9.3.  45
3.9.4.  48
3.10.  (Sorting Station) 49
3.10.1.  49
3.10.2.  49
3.10.3.  50
3.10.4.  52
3.11.   53
3 53
3 53
Chng4. THIT LP PHN CNG VÀ VIT CHNG TRÌNH 54
4.1. Thit lp mng truyn thông gia các trm PLC 54

viii

 56
4.1.1.1. Mng PPI 56
4.1.1.2. Mng MPI 57
4.1.1.3. Mng AS-I 58
4.1.1.4. Mng Profibus 59
4.1.1.5. Mng Industrial Ethernet (IE) 61
4.1.2. Thit lp ph thng mng truyn thông Ethernet gia các
trm PLC 63
u khin quá trình hong ca h thng 69
4.3m Kim tra chng sn phm 78
4.3.1. Cm bin DVT Vision 78
4.3.2. Hình m nh 78
 79
4.3.4. Cm tra sn phm 81
4.3.4.1. Khai báo cng vt lý I/O 81
4.4.4.2. Thit lp các công c kim tra 82
Chng 5. THIT K H THNG SCADA DA TRÊN NN WEB 87
5.1 Khát quát v thit k h thng 87
5.1.1 Cu khin 87
 xut ca cu khin 88
5.2. Thit lp h thng SCADA bng phn mn Simatic WinCC 89
m ca phn mm cu hình WinCC 90
5.2.2 Thit k  ha cho ng du khin t xa 91
5.2.2.1 Son tho thit k  ha 91
5.2.2.2. To hình nh quy trình 92
5.2.2.3. To nhãn. 95
 và hin th giá tr 97

5.3 Kt ni SIMATIC WinCC và PLC 98
5.3.1 Các loi kt ni 98
5.3.1.1. Kt ni WinCC và PLC S7-300 bng giao thc MPI 98
5.3.1.2. Kt ni WinCC và PLC S7-300 bng giao thc Profibus 99
5.3.1.3. Kt ni WinCC và PLC S7-300 bng giao thc TCP/IP. 99
5.3.2 Thit lp kt ni 100
u khin t xa da trên WinCC Web Navigator 102
5.4.1 Thit k cu trúc phn mu khin t xa 103

ix

p t xa ca WinCC Web Navigator 104
Chng 6. VN HÀNH H THNG VÀ KIM TRA. 107
6.1. Vn hành h thng 107
6.2. Kim tra kh u khin và giám sát thông qua h thng Scada trên nn
Web t máy Client 107
6.3. Kim tra kh m tra sn phm ca trm s lý nh (trm Vision) 110
6.4. Tích hp h thng và kim tra 113
Chng 7. KT LUN 114
TÀI LIU THAM KHO 115
PH LC 116


x

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG
Hình 1.1:Toàn cnh h thng MPS ci hm k thut
TP.HCM 02

Hình 1.2: Mô hình h thng sn xut linh hot FMS50 ci hc Bách
Khoa Hà Ni 03
Hình 3.1: Các b phn ca Xylanh 13
Hình 3.2: Toàn cnh h thng sn xut linh hot MPS500 14
Hình 3.3: Trm phân phi 15
Hình 3.4: a phôi. 16
Hình 3.5: Module vn chuyn. 16
Hình 3.6: Trm kim tra. 18
Hình 3.7: Module nhn bit phôi. 19
Hình 3.8: Module nâng h phôi. 20
Hình 3.9: n 20
Hình 3.10: ng. 21
Hình 3.11: m khí có ca chn b ng. 21
Hình 3.12: t có ca chn b  22
Hình 3.13: Trm chuyn tip 24
Hình 3.14: a. 25
Hình 3.15: Module tay máy 25
Hình 3.16: p và vn chuyn phôi. 26
Hình 3.17: t. 26
Hình 3.18: Trm gia công. 28
Hình 3.19: Module mâm quay 29
Hình 3.20: Module kim tra. 29
Hình 3.21: Thit b kp phôi bng solenoid. 30
Hình 3.22: Module khoan 30
Hình 3.23: Trm Vision. 32
Hình 3.24: Camera DVT 32
Hình 3.25: nh v Camera 33
Hình3.26: Hình nh chnh v  33
Hình 3.27: Trm Robot. 34
xi

Hình 3.28: Trm robot ly phôi trên Pallet. 35
Hình 3.29: t. 36
Hình 3.30: . 36
Hình 3.31: a lp ráp. 37
Hình 3.32: Hàm kp. 37
Hình 3.33: Trm lp ráp. 39
Hình 3.34: Robot gp piston. 40
Hình 3.35: Robot gp lò xo. 40
Hình 3.36: Robot gp np xy lanh. 40
Hình 3.37: Module  cha lò xo. 41
Hình 3.38: a np. 42
Hình 3.39: Module palett. 42
Hình 3.40: Trm AS-RS 45
Hình 3.41:  46
Hình 3.42: Hàm kp phôi 47
Hình 3.43: Simulator SM 374 47
Hình 3.44:  v t phôi trong trm AS/RS 49
Hình 3.45: Trm phân loi. 50
Hình 3.46: i phân loi. 51
Hình 3.47: Cng phân loi. 51
Hình 3.48: t. 52
Hình 3.49: Cu to ca h thi. 54
Hình 4.1: Tng quan dây chuyn sn xut 55
Hình 4.2: Kt ni bng mng PPI 56
Hình 4.3: Kt ni bng mng MPI 58
Hình 4.4: Kt ni bng mng AS-I 59
Hình 4.5: Kt ni bng mng Profibus 61
Hình 4.6: Kt ni bng mng Ethernet 62
Hình 4.7 quá trình khng(Reset) ca các trm trong h thng. 70

Hình 4.8 quá trình dng các trm trong h thng. 70
Hình 4.9:  quá trình hong ca trm Cp phôi. 71
Hình 4.10:  quá trình hong ca trm Kim tra. 72
Hình 4.11:  73
Hình 4.12: Gia công. 74
Hình 4.13:  75
xii

Hình 4.14:  76
Hình 4.15: L quá trình hong ca trm Phân loi sn phm. 77
Hình 5.1: Cu trúc máy ch 87
Hình 5.2: H thu khin h thng MPS500 89
Hình 5.3: Mi quan h gia hình nh quá trình và h thng t ng 92
Hình 5.4: Giao diu ca h thng Scada 93
Hình 5.5: Giao diu khin, giám sát tri và toàn b h thng MPS 93
Hình 5.6: Giao diu khin và giám sát trm cp phôi. 94
Hình 5.7: Giao diu khin và giám sát trm kim tra. 94
Hình 5.8: Giao din giám sát vic kt ni ca các trm trong h thng 95
Hình 5.9: Mi liên h gia WinCC và h thng t ng 96
Hình 5.10: Mi liên h gia bin quá trình và giá tr quá trình. 97
Hình 5.11: Thành phn ca h th. 97
Hình 5.12: Cu khiu khin t xa trên nn WinCC Web Navigator. . 103
Hình 5.13: t IIS Server. 104
Hình 5.14: ng dn xut hình nh. 105
Hình 5.15: Cu hi dung. 106
Hình 6.1: Kt ni ti máy ch. 108
Hình 6.2: t Wed Navigator Client 109
Hình 6.3: Sn phm mu không li. 110
Hình 6.4: V t sn phm trên Pallet. 110
Hình 6.5: Hình nh kt qu kim tra sn phm màu bc. 111

Hình 6.6: Mu sn phm b li. 111
Hình 6.7: Kt qu kim tra sn ph 112
Hình 6.8: Kt qu kim tra sn ph. 113
T
Trang 1

Chng 1
TNG QUAN

1.1. Tng quan



 u   công nhân  

n



  






 và T  
có mô hình h       Modular Production System). Mô



t MPS 


T
Trang 2

m

Mô  
m:
- 
- 
-  gia công (Processing Station).
- T
-  (Buffer Station).
- 
- 
- Station).
- Assembly Test Station).
- 

Hình 1.1: 

T
Trang 3

C




khác nhau 


Hình 1.2: 
 


 nên v


còn


các tr
T
Trang 4

 
      .       

                 
(AS/RS Station), 
,     

Tuy nhiên,      


   
  ắNghiên cứu và thiết kế
hệ thống Scada cho MPS sử dụng Wincc”  

TP.HCM, ắXây dựng phần mềm điều khiển và giám sát cho hệ thống sản xuất
linh hoạt FMS50”   Ngoài ra 
 i này
 
               
 
  

Nghiên cu cu trúc, khai thác các ng dng ca h
thng sn xut linh hot MPS500 (Module Production System)” 

1.2. Mc đích nghin cu:


T
Trang 5

              
MPS 500.
 

1.3. Nhim v vƠ hn ch ca đ tƠi:
             

             -  
Siemens là Hi-Graph và SCL (Structure Control Language). Hi-








 




      

 

.
T
Trang 6

 giám sát cho 
  
.
1.4. Phng pháp nghiên cu
 

 Lý thuyt: 

giên quan

 Thc hƠnh




C S LÝ THUYT

Trang 7

Chng 2: C S LÝ THUYT
2.1. Điu khin h thng từ xa thông qua Internet.


trong các quá trìn
I





khai q            


 


  



- 
- 
-

- h.

C S LÝ THUYT

Trang 8

- 
- 

- 
- 
-  
- 
- 
- 
- 
Nói chung, chúng ta có hai kiu khiu h thng t xa da trên nn Internet: 1)
Giao thc TCP/IP, là mt b các giao thc truyn thông t chng giao thc mà
Internet và hu ht các m dng
kiu giao tip ch/t ( i d liu t mm trong mn
mm khác. 2) Giao thc thc
hin da trên ngôn ng HTML(Hypertext Markup Language) vi Java Applet là
thành phn và ngôn ng VRML(Virtual Modeling language). Tt c các ni dung
 trong các máy ch t i dùng có th truy cp và dowload ni
dung thông qua trình duyt web.





2.2. H thng SCADA vƠ h thng SCADA trên nn Web:


, nó 
C S LÝ THUYT

Trang 9

hà
     



máy 


- 
- 
- Trình b
- 


  


   
Are


 


 




C S LÝ THUYT

Trang 10

     

 vì:
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
     -         

-    

- 


- Mô- 

- 

- .

KH
Trang 12

Chng 3
KHO SÁT H THNG MPS500
3.1. Tng quan h thng MPS500


 





   
 
, mô


m



 


 

 lanh: 40 mm
KH

Trang 13

  
22,
 
 
o Thân xy lanh
o 
o 

o 



Hình 3.1: 

- Ti phôi (Distribution Station).
- T
- Tông (Processing Station).
- T 
- 
- Tr
- T-AS-RS Station).
- T
- T.
- Hm (Handing Station).
KH
Trang 14



-300, CPU 313 

bi   


 


AS-I PROFIBUS, ETHERNET.


Hình 3.2: 
3.2. Trm phơn phi (Distribution Station)
Assembly Station
Sorting Station
Handing Station
AS-RS Station
Robot Station
Conveyor Station
Testing Station
Distribution Station
Vision Station
Processing Station
Handing Station
KH
Trang 15

3.2.1. Chc năng
 
 

 không.
3.2.2. Cu to: 
A - 
B - 
C - 
D - 
E - 
F - 

Hình 3.3: 
3.2.3. Các mô đun trên trm vƠ nguyên lý lƠm vic ca từng mô đun.
a) Module ngăn cha phôi (Stack magazine module)
A
B
C
E
F
D
KH
Trang 16


               

  




Hình 3.4: .

b) Module vn chuyn (Module Changer):

              

0



Hình 3.5: 
KH
Trang 17



               
theo.
3.2.4. Mô t trình t hot đng ca trm
 
- 

- 
- 
- 

- 

- 
- 
- 
.

- 
- 
- 
- 
3.3. Trm kim tra phôi (Testing Station)
3.3.1. Chc năng
 
  