Báo cáo quy trình đóng gói sản phẩm

GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN....................................................................................2
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................3
TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM.................................4
I. Băng tải........................................................................................................................4
1. Hệ thống truyền động băng tải:................................................................................4
2. Phân loại:..................................................................................................................4
3. Các bộ phận băng tải................................................................................................5
II. Trang bị hệ thống băng tải......................................................................................5
1. Độ cơ.........................................................................................................................5
2. Nút khởi động và nút dừng.......................................................................................8
3. Cảm biến xác định vị trí sản phẩm và thùng............................................................8
4. Vật thể.......................................................................................................................9
III. Lập trình điều khiển dây chuyền đóng gói sản phẩm.......................................9
1. Lựa chọn linh kiện....................................................................................................9
2. Mô tả công nghệ dây chuyền đóng gói sản phẩm..................................................10
3. Mạch kết nối...........................................................................................................11
4. Lập trình điều khiển................................................................................................12
5. Chương trình điều khiển.........................................................................................13
6. Mô phỏng chương trình..........................................................................................14
KẾT LUẬN...................................................................................................................15

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 1

GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Cần thơ, ngày….tháng….năm 2014

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 2


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

LỜI NÓI ĐẦU
Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại
hóa.Vì thế vấn đề tự động hóa sản xuất đóng vai trò rất quan trọng và yêu cầu ứng
dụng tự động hóa ngày càng cao vào trong đời sống sinh hoạt, sản xuất càng trở nên
cấp thiết và phổ biến. Tự động hóa giúp tăng năng suất lao đông, tăng độ chính xác và
do đótăng tính hiệu quả trong quá trình sản xuất.
Vào những thập niên cuối thế kỷ XX sự phát triển vượt bậc của nghành công
nghệ bán dẫn điện tử cùng với sự bùng nổ của nghành công nghệ thông tin đã mở ra

nhiều hướng đi mới cho nghành tự động hóa từ đó xuất hiện một loại thiết bị điều
khiển khả trình với tên gọi Programmable Logic Controller viết tắt là PLC
PLC là một thiết bị điều khiển đa năng được dùng rộng rãi trong công nghiệp
để điều khiển hệ thống theo một chương trình được viết bởi người sử dụng. Chính vì
những ưu điểm của nó nên hiện nay PLC đang là sự lựa chọn tối ưu cho các công ty,
xí nghiệp hoạt động trong lĩnh vực tự động hóa đang muốn nâng cao chất lượng hệ
thống sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí vận hành cũng như tiết
kiệm nhân công lao động, đáp ứng được nhu cầu thưc tiễn của cuộc sống
Để góp phần làm sáng tỏ hiệu quả của những ứng dụng trong thực tế, chúng
em sau một thời gian học tập được các thầy, cô giáo trong khoa giảng dạy về kiến
thức chuyên nghành, đồng thời nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy “Lê Hữu
Nghĩa” chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án của môn học PLC nâng cao.. Cùng
với sự lỗ lực của cả nhóm nhưng do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm của chúng
em còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong được
sự giúp đỡ và tham khảo ý kiến của thầy cô và các bạn nhằm đóng góp và phát triển
đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn!

Cần thơ, ngày 30 tháng 10 năm 2014

TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 3


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

I. Băng tải.
1. Hệ thống truyền động băng tải:
Các băng tải thường dùng để di chuyển các vật liệu đơn chiếc .Trong các dây
chuyền sản xuất, các thiết bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện vận
chuyển các linh kiện nhẹ.
Ngày nay, người ta sử dụng băng tải có độ bền cao, chiều rộng có thể tới 3m và
vận tốc vận chuyển có thể đạt 4m/giây và hơn nữa năng suất của băng tải có thể đạt
vài nghìn tấn trong một giờ. Những hệ thống nối được sử dụng rộng rãi trong ngành
khai thác mỏ quặng, cũng như ngành xây dựng. Ở những vị trí đó, băng tải có năng
cạnh tranh lớn với đường vận chuyển bằng cáp treo hay vận chuyển bằng ô tô, đường
sắt.
2. Phân loại:
Băng tải có nhiều kiểu dáng khác nhau vì thế được phân nhiều loại:
- Theo phương chuyển động (Phương ngang, phương nghiêng, phương
đứng…)

Hình 1. Băng tải phương ngang

- Theo kết cấu (cố định, di động)

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 4


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Hình 2. băng tải cố định
3. Các bộ phận băng tải.
- Bộ phận kéo:
+ Băng dẹt tấm cao su là loại băng phổ biền nhất. Băng gồm có một số
lớp đệm băng vải bông giấy, được lưu hóa bằng cao su nguyên chất hay cao su tổng
hợp, các bề mặt ngoài của băng được phủ bằng cao su. Độ bền của băng được xác
định bằng mác của vải, chiều rộng của băng và và số lượng các lớp đệm. Chiều dài
của lớp vỏ cao su phụ thuộc vào kích thước và tính chất của vật được vận chuyển.
- Bộ phận tựa:
+ Để tránh võng và lắc bộ phận kéo trong thời gian làm việc thì trên
nhánh làm việc cũng như trên nhánh không tải người ta dùng bộ phận tựa. Gối tựa
trượt thường có dạng con chạy, con trượt hoặc vấu lắp trên bộ phận kéo.
- Bộ phận dẫn động:
+ Bộ phận dẫn động dùng để dẫn động bộ phận kéo và bộ phận làm việc
của băng tải.
+ Thường thì bộ phận dẫn động gồm có: động cơ điện, khớp nối đàn hồi
để nối trục động cơ với trục vào của hộp giảm tốc.
II. Trang bị hệ thống băng tải
1. Độ cơ.

- Lựa chọ động cơ.
Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 5


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Để kéo băng tải thùng và băng tải sản phẩm ta lựa chọn động cơ điện
xoay chiều không đồng bộ 3 pha. Dùng động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ
có giá thành rẻ, dễ dàng sử dụng và vận hành. Được sử dụng nhiều trong thực tế. Tuy
nhiêm đối với băng tải nhỏ có thể sử dụng động cơ điện một chiều.
Động cơ oriental motor
Thông số kỹ thuật:
Công suất ngõ ra 25W
Điện áp hoạt động Single-Phase 115 VAC.
Tỉ số truyền động của hộp số 150:1
Mômen định mức (lb-in): 88.
Tốc độ định mức (rpm): 12
Kích thước khung 90 mm.

Hình 3. Động cơ oriental
Nhưng trêm thực tế để tính được tốc độ quay của động cơ với băng tải
người ta tính bành công thức:
Dẫn động xích dùng các đĩa xích có răng:

Trong đó:
z: số mắc xích được đặt lên vòng tròn của tang
t1, t2: là các bước của hai mắc xích kề nhau
Trường hợp cá biệt đối với mắc xích như nhau của tất cả các mắc xích nếu
răng của đĩa xích ăn khớp với mỗi mắc xích thì:
n=

60v
z ×t1
Bài báo cáo PLC nâng cao

Trang 6

GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Trong đó:
z: số răng của đĩa xích
t: là bước của mắt xích
Tỷ số truyền chung của bộ phận dẫn động là:
n
i = dc
n
Trong đó:
Ndc: số vòng quay trong một phút của động cơ
n: số vòng quay của trục dẫn động
- Khớp nối mở máy và khớp nối bảo vệ:
Trong các bộ phận dẫn động của các băng tải dài và chịu tải nặng, người ta
thường đặt giữa động cơ và hộp giảm tốc các khớp nối mở máy, hạn chế và bảo vệ.
Để dẫn động trong trường hợp này thì người ta sử dụng các động cơ điện không đồng
bộ roto lồng sóc.
Đối với các khớp nối mở máy và khớp nối giới hạn, cần phải đạt được các
yêu cầu sao cho: chúng không được chất tải động cơ cho đến khi đạt được số vòng
quay nghĩa trong 1 phút và moment chúng truyền đi cần phải không tải trong thời kỳ
trượt của động cơ.

Hình 4. Khớp nối và bảo vệ động cơ.
2. Nút khởi động và nút dừng.
Lựa chọn nút bấm loại: Control-Station-Button-Sưitch

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 7


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

STOP
START

Hinh 5. Nút khởi động và nút dừng.
Các nút bấm khởi động là nút bấm đơn thường mở: Bình thường các tiếp điểm
của nó ở trạng thái mở tương ứng đầu vào mức logic OFF. Khi ấn nút, khi đó các tiếp
điểm ở trạng thái đóng tương ứng đầu vào mức logic 1.
3. Cảm biến xác định vị trí sản phẩm và thùng.
Các cảm biến này có tác dụng xác định chính xác vị trí dùng của sản phẩm.
Khi nó tác động chuyển từ trạng thái ON sang OFF, các Bít tương ứng có mức logic
từ “1” chuyển về trạng thái “0”.

Hình 6. Cảm biến.

4. Vật thể.
- Thùng.
Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 8


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Hình 7. Thùng chứa sản phẩm.

- Sản phẩm.

Hình 8. Nước tăng lực sting.
III. Lập trình điều khiển dây chuyền đóng gói sản phẩm.
1. Lựa chọn linh kiện
- PLC S7-200-224:

+ Nguồn nuôi : 24VDC
+ Số bộ đếm counter : 256 bộ
+ Số bộ timer : 256 bộ
+ Số đầu vào số tích hợp sẵn trên CPU : 14 đầu
+Số đầu ra số tích hợp sẵn trên CPU : 10 đầu
+ Cu nguồn cấp cho sensor : với nguồn 24VDC
+Số modun mở rộng tối đa có thể lên tới 7 modun

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 9


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Hình 9. PLC S7-200- 224
- Rơle:

Hình 10. Rơle trung gian

Rơle làm nhiệm vụ trung gian giữa đầu ra của PLC và tải (làm bớt dòng cho đầu
ra của PLC).
2. Mô tả công nghệ dây chuyền đóng gói sản phẩm.
- Các yêu cầu của hệ thống:
- Hoạt động tự động từ khâu đưa thùng đến nhận sản phẩm đến khâu đưa sản
phẩm đến thùng.
- Đếm chính xác lượng sản phẩm đủ theo yêu cầu kỹ thuật.
- Dừng hộp đúng vị trí để nhận sản phẩm.
- Hai dây chuyền phải hoạt động nhịp nhàng.
- Độ an toàn lao động phải được đảm bảo tuyệt đối.
- Nguyên lý hoạt động:

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 10


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Khi ta nhấn nút START để khởi động hệ thống thì động cơ thứ hai (K2) hoạt
động kéo băng tải thùng di chuyển. Khi có một thùng đi đến vị trí băng tải sản phẩm
thì cảm biến thứ hai (CB2 – dùng để phát hiện thùng) hoạt động làm băng tải thùng
dừng lại và khởi động động cơ thứ nhất (K1) hoạt động và kéo băng tải sản phẩm di

chuyển để đưa sản phẩm vào thùng.
Cảm biến thứ nhất (CB1) dùng để phát hiện và đếm sản phẩm khi số lượng sản
phẩm đạt yêu cầu thì hệ thống sẽ điều hiển động cơ thứ nhất (K1) dừng lại, và khởi
động động cơ thứ hai (K2) cho băng tải thùng di chuyển và một thùng rỗng tiếp tục
dừng lại ở cảm biến thứ hai (CB1). Cứ như vậy chu trình được lặp lại, khi muốn dừng
hệ thống thì ta nhấn nút STOP.

Nếu xảy ra sự cố thì hệ thống sẽ ngừng hoạt động và đèn báo sự cố sẽ nhấp
nháy.
3. Mạch kết nối.
- Sơ đồ kết nối:
ON

ĐC1

I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5

Q0.0
OFF

CB1

CB2

PLC

CPU 226

Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5

I0.6

Q0.6

I0.7

Q0.7

I1.0

Q1.0

COM

+ 24V-

K1
ĐC2

COM

K2

Đ1

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 11


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Đ2

220V

Hình 11. Sơ đấu nối với PLC
- Mạch động lực.

+

-

RL2
RL1

K2

K1

Hình 12. Sơ đồ kết nối động cơ.

4. Lập trình điều khiển.
Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 12


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

- Địa chỉ vào ra.
Kí hiệu
ON
OFF
CB1
CB2
ĐC1
ĐC2
Đ1
Đ2

Địa chỉ
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
Q0.0
Q0.1
Q0.3
Q1.0

Ghi chú

Nút ấn khởi động dây chuyền
Nút ấn dừng dây chuyền
Cảm biến nhận sản phẩm
Cảm biến nhận thùng
Băng tải sản phẩm
Băng tải sản thùng
Đèn báo dây chuyền đang làm việc
Đèn báo sự cố

5. Chương trình điều khiển.

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 13


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Hình 13. Lập trình chương trình theo ngôn ngữ LAD

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 14


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

Hình 14. Chương trình điều khiển PLC
6. Mô phỏng chương trình.

Hình 15. Chương trình mô phỏng.

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 15


GVHD: LÊ HỮU NGHĨA

Thực hiện: TRƯƠNG QUANG TRUNG
PHẠM NGỌC LÂM

KẾT LUẬN
Sau một tháng nghiên cứu và thực hiện đề tài, với sự hướng dẫn và chỉ bảo tận
tình của các thầy cô giáo trong khoa điện và đặc biệt là thầy Lê Hữu Nghĩa. Cùng với
sự nỗ lực của bản thân, nhóm em đã hoàn thành, hoàn thiện đồ án của mình theo yêu
cầu đề ra.
Trong quá trình làm đồ án chúng em đã nghiên cứu tìm hiểu một số tài liệu sẵn
có, tài liệu trên mạng internet và sự hướng dẫn chỉ bảo của giáo viên hướng dẫn nên
chúng em đã thu được một số kết quả nhất định:
- Biết được cách trình bày, kết cấu cơ bản của một đồ án.
- Hiểu được quy trình công nghệ của dây chuyền đóng gói sản phẩm và cách
thức vận hành.
- Tìm hiểu được phầm mềm STEP7 MicroWIN.

- Mô phỏng được quá trình làm việc trên phần mềm mô phỏng PC_SIMU.
Tuy nhiên, với thời gian có hạn cùng với năng lực bản thân nên đồ án còn một
số hạn chế:
- Đồ án bố trí chưa được cân đối và thiết kế chưa đạt mĩ quan.
- Tuy chỉ là một khâu trong dây chuyền đóng gói nhưng vẫn còn thiếu chức
năng tự động khác.
Hướng phát triển của đồ án:
- Thiết kế thêm nhiều chức năng để đồ án được hoàn thiện hơn.
- Quan tâm đến tính thẩm mĩ. Tìm hiều thêm về công nghệ hiện đại, ứng dụng
để dây chuyền được thiết kế nhỏ gọn và nhiều tính năng.
Mặc dù đã hoàn thành xong nhưng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót. Em
rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo trong khoa, để đồ án của em được
hoàn thiện hơn. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn và
các thầy cô giáo trong khoa đã giúp đỡ.

Cần thơ, ngày 30 tháng 10 năm 2014
Thực hiện
Trương Quang Trung
Phạm Ngọc Lâm

Bài báo cáo PLC nâng cao
Trang 16