hệ thống scada bồn trộn sơn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO


TIỂU LUẬN MÔN HỌC
HỆ SCADA

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM
SÁT HỆ THỐNG TRỘN SƠN TỰ ĐỘNG

GVHD: PSG.TS Ngô Văn Thuyên
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Yên …………….16151319

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2019


Mục Lục


GIỚI THIỆU
Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật diễn ra nhanh chóng trên toàn thế
giới. Những thành tựu khoa học kỹ thuật đã được vận dụng trong thực tế để tạo ra
hàng loạt những sản phẩm mới. Một trong những thành tựu khoa học kỹ thuật đang
được ứng dụng rộng rãi đó là kỹ thuật điều khiển. Tuy mới phát triển trong những năm
gần đây nhưng nó đã nhanh chóng thay thế được các công nghệ điều khiển cổ điển, lỗi
thời, lạc hậu với nhiều đặc điểm ưu việt hơn.
Trên đà hội nhập với thế giới Việt Nam đang nhanh chóng tiếp thu các thành
tựu khoa học kỹ thuật áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật trong quá trình công
nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Công nghệ cũ, thiết bị cũ dần được thay thế bằng
công nghệ mới, thiết bị mới. Các thiết bị công nghệ tiên tiến với hệ thống thiết bị lập

trình PLC, Vi xử lý, Vi điều khiển, Điện khí nén, Điện tử. Đang được ứng dụng rộng
rãi trong công nghiệp như các dây truyền sản xuất nước ngọt, chế biến thức ăn gia xúc,
máy điều khiển theo chương trình CNC, các hệ thống đèn giao thông, các hệ thống báo
động, các hệ thống làm mát trong ngành cơ khí… Để nắm bắt được khoa học kỹ thuật
tiên tiến hiện nay trong các trường Đại học, Cao đẳng và các trường Trung học đã và
đang đưa thiết bị hiện đại, kiến thức khoa học mới vào giảng dạy. Hệ Scada là một
trong những mảng có ứng dụng mạnh mẽ và đảm bảo có độ tin cậy cao. Cũng chính vì
lý do đó em đã vận dụng kiến thức của hệ Scada vào đề tài “Thiết kế bộ điều khiển và
giám sát hệ thống trộn sơn tự động”
Trên thực tế ý tưởng này không còn mới lạ nó được vận dụng rất rộng rãi trong
các ngành Công nghiệp. Đặc biệt trong các phân xưởng tại các nhà máy trộn sơn, đóng
thùng sản phẩm … Tuy nhiên nó còn mới mẻ đối với Sinh viên. Do đó em làm đề tài
này với mong muốn nghiên cứu sâu hơn kỹ thuật. Nội dung bao gồm 2 phần và 1 phụ
lục :
-Phần 1: Tổng quan về đề tài
-Phần 2: Thiết kế và xây dựng hệ thống
-Phần 3: Chương trình và giao diện HMI
Em xin chân thành cảm ơn sự đóng góp, nhận xét ý kiến quý báu của Thầy đề bài tiểu
luận được hoàn thiện và tốt hơn.

3


PHẦN 1: TỔNG QUAN
I. Đặt vấn đề
1.1. Giới thiệu chung
Trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước thì tự động hóa đóng
một vai trò cấp thiết và không thể thiếu trong sự phát triển nhanh chóng của đất nước.
Những hệ thống tự động hóa có thể làm việc liên tục, không mệt mỏi, độ chính xác cũng
như tốc độ nhanh hơn rất nhiều. Vì vậy việc áp dụng tự động hóa để thay thế nguồn nhân

lực thủ công đã được áp dụng từ rất lâu và đang được mở rộng rộng rãi.
Hệ thống PLC có nhiều ưu điểm nổi bật so với những bộ điều khiển khác như: đơn
giản, dễ thay đổi, dễ lập trình, tin cậy trong môi trường công nghiệp, cạnh tranh được giá
thành với các bộ điều khiển khác. Với việc điều khiển và giám sát mô hình đi kèm theo đó
là những thiết bị giao tiếp giữa người điều hành với thiết bị HMI.
Hiện nay, đất nước ta bước vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hóa, để quá trình
này phát triển nhanh chúng ta cần tập trung đầu tư vào các dây chuyền sản xuất tự động
hóa, nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất, nâng cao năng suất lao động và cho ra sản
phẩm có chất lượng cao. Một trong những phương án đầu tư vào tự động hoá là việc ứng
dụng PLC vào các dây chuyền sản xuất. Đối với những tính năng tiện ích của hệ thống
PLC nên hiện nay bộ điều khiển này đang được sử dung rất nhiều trong các lĩnh vực khác
nhau. Một trong những ngành đang phát triển mạnh mẽ nhất hiện nay đó là ngành xây
dựng, và việc ứng dụng PLC vào trong ngành xây dựng là một việc làm sẽ đem lại hiệu
quả cao và rất phù hợp, đặc biệt là trong công đoạn pha chế sơn. Trong đó, chúng ta cần
nghiên cứu thiết kế hệ thống trộn sơn đảm bảo yêu cầu công nghệ, nhằm nâng cao độ
chính xác đạt được ở màu sơn và đạt yêu cầu chất lượng sản phẩm so với việc trộn thủ
công.

1.2. Tại sao cần giám sát hệ thống
HMI giúp người điều khiển quá trình có thể quan sát các thông số các trạng thái
hoạt động của quá trình từ xa và trực quan hơn.Việc sử dụng HMI giúp người dùng
thao tác với quá trình mà không cần tiếp cận trực tiếp.
-Tính đầy đủ kịp thời và chính xác của thông tin.
-Tính mềm dẻo, dễ thay đổi bổ xung thông tin cần thiết.
-Tính đơn giản của hệ thống, dễ mở rộng, dễ vận hành và sửa chữa.
-Tính “Mở”: có khả năng kết nối mạnh, kết nối nhiều loại thiết bị và nhiều loại
giao thức.
-Khả năng lưu trữ cao.

4

II. Mục tiêu đề tài
2.1. Mục đích nghiên cứu
Sơn là một trong những nguyên vật liệu chủ yếu trong ngành xây dựng,chủ yếu
là sơn phủ bề mặt nhằm bảo vệ bề mặt đối tượng sử dụng, đồng thời cũng là hình thức
trang trí thẩm mỹ,chính vì vậy màu sắc của sơn là một yếu tố được quan tâm hàng đầu.
Đa số việc pha màu hiện nay trên thị trường đều được thực hiện trên phương pháp thủ
công (tức theo kinh nghiệm). Chính vì vậy độ chính xác không cao, sản phẩm sản xuất
ra đôi khi không theo mong muốn, tỷ lệ phế phẩm nhiều, năng suất thấp, lãng phí sức
lao động, thời gian, Để loại bỏ những nhược điểm trên. Cũng như để tạo ra những sản
phẩm theo mong muốn, chỉ bằng một thao tác đơn giản, đưa bộ điểu khiển lập trình
PLC vào để thực hiện cụ thể là một dây chuyền sản xuất tự động
2.2. Mục tiêu đề tài
“Thiết kế bộ điều khiển và giám sát hệ thống trộn sơn tự động”:
-Nghiên cứu được tỉ lệ pha màu sơn và xây dựng được hệ thống trộn sơn tự
động trong công nghiệp bằng những kiến thức đã học
-Ứng dụng phần mềm TIA Portal để lập trình điều khiển và thiết kế HMI cho
một hệ thống tự động
-Nắm bắt được nguyên lí hoạt động của Loadcell, Junction box, bộ chuyển tín
hiệu, màn hình HMI, biến tần, van điện từ… để ứng dụng vào thiết kế hệ thống
-Có thể sản xuất tự động thùng sơn với nhiều màu sắc khác nhau dựa vào tỷ lệ
giữa các màu cơ bản: đỏ, xanh lá, xanh dương và vàng
-Sản xuất tự động hàng loạt sản phẩm với độ chính xác cao ( đúng màu sơn
mong muốn ) mà không cần tốn sức tính toán lượng sơn trong bồn chứa sơn tổng nhờ
vào Loadcell

5

PHẦN 2: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
I. Mô tả quy trình công nghệ
1.1. Mô tả hệ thống
Hệ thống quy trình sản xuất sơn tự động nhờ trộn các loại màu sơn cơ bản: màu
đỏ, màu vàng, màu xanh dương và màu xanh lục. Có thể đặt số lượng sơn vào ô màu
sơn cần sản xuất. Dựa vào màu sơn đã đặt hệ thống sẽ tự điều chỉnh thời gian mở các
van sơn màu cơ bản theo tỷ lệ để có thể trộn ra được màu cần sản xuất, rồi từ đó cân
khối lượng sơn để tính ra tỷ lệ phù hợp giữa các màu cơ bản. Chẳng hạn với lượng
sơn màu Cam cần sản xuất là 10 Kg thì cần pha tỷ lệ 1:1 giữa màu Đỏ và màu Vàng,
sau khi trộn xong đổ sơn vào thùng sơn, đóng nắp và đưa ra thùng sản phẩm. Có thể
sản xuất liên tục 1 màu hoặc nhiều màu với số lượng đi kèm.
1.2. Yêu cầu thiết kế
Để hệ thống có thể hoạt động chính xác và tránh sai sót, chúng ta cần thiết kế
các hệ thống:
-Hệ thống đóng mở thùng chứa sơn.
-Hệ thống cân đo lượng sơn.
-Hệ thống trộn sơn
II. Các phương án thiết kế phần cứng
2.1. Cấu hình hệ DAQ dạng vào ra tập trung
Phương án 1: Dùng cấu hình hệ DAQ dạng vào ra tập trung, mạch điều hòa tín
hiệu cắm trực tiếp vào PL
-Ưu điểm: nhỏ gọn, tốc độ thu thập dữ liệu và điều khiển nhanh nhất, chi phí
thấp
-Nhược điểm: do mạch điều hòa tín hiệu nằm trên phần cứng hệ DAQ (cần nằm
trong PLC) nên các cảm biến và cơ cấu chấp hành không được đặt ở xa PLC mà phải ở
gần.
2.2. Dùng cấu hình hệ DAQ dạng vào ra phân tán
Phương án 2: Dùng cấu hình hệ DAQ dạng vào ra phân tán sử dụng bộ phát 2 dây
nối trực tiếp (two-wire transmitter)
6

-Ưu điểm: chịu được môi trường khắc nghiệt trong những hệ thống có nhiễu (đặc
biệt trong hệ thống có motor công suất lớn), cảm biến có thể đặt xa PLC hàng trăm
mét nhưng chất lượng và độ chính xác của tín hiệu vẫn cao
-Nhược điểm: dây nối về PLC dài, và có thể tốn kém nếu dùng nhiều sensors... Vì
mỗi bộ điều hòa tín hiệu chỉ dùng cho 1 sensor.
2.3. Dùng bộ điều khiển thông minh độc lập đứng một mình
Phương án 3: Bộ điều khiển độc lập thông minh đứng một mình định cấu hình
từu máy tính dùng giao tiếp nối tiếp hoặc card PCMCIA
-Ưu điểm :
+Giống ưu điểm của I/O phân tán với các bộ điều hòa tín hiệu thông minh,
đồng thời khả năng tự quyết định từ xa làm tăng độ tin cậy của hệ thống
+Có thể điều khiển và định cấu hình từ máy tính dùng giao tiếp nối tiếp hoặc
card PCMCIA
+Có thể hoạt động độc lập mà không cần PC ( đây là mục tiêu chính và quan
trọng nhất) vì vậy rất hữu ích khi phải đặt các bộ thu thập dữ liệu ở xa hoặc trong môi
trường khắc nghiệt, các ứng dụng không cho phép sự duy trì kết nối liên tục tới máy
tính ( Vd: điều khiển nhiệt độ trong các xe tải đông lạnh, thu thập dữ liệu nhiệt đồ từ
các trạm khí tượng thủy văn gửi về đất liền,…)
-Nhược điểm: Chi phí cao,…
2.4. Phương án lựa chọn
Do thiết kế của hệ thống và tính toán khoảng cách nên cần lựa chọn phương án
cấu hình DAQ dạng vào ra tập trung là thích hợp vì hệ thống điều khiển được đặt gần
với cảm biến, và tín hiệu ngõ ra của cảm biến là 4 – 20mA với khoảng cách tầm 10m
thì sai số tín hiệu không đáng kể.
Sơ đồ cấu hình vào/ra tập trung của phương án lựa chọn được mô tả như hình
2.1

Hình 2.1. Sơ đồ cấu hình vào ra tập trung

7


III. Lựa chọn thiết bị
3.1. PLC S7-1200 CPU 1214C
-CPU được sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.1
-Thông số kỹ thuật:
•
•
•
•
•

14DI x 24VDC
10DO x 24VDC
2 AI 0-10VDC ( 0 – 20 mV)
Power supply 20.4-28.8VDC
Program/Data memory 75kb

Hình 3.1. CPU 1214c DC/DC/DC 6ES7214-1AG40-0XB0
-Lý do lựa chọn thiết bị: Lập trình đơn giản, quen thuộc, nhiều tài liệu, dễ tìm
mua.
3.2. Analog input
-Module Analog input được sử dụng trong hệ thống được mô phỏng như hình
3.2

8

Hình 3.2. Module Analog Input SM12316ES7231-4HD32-0XB0
-Thông số kỹ thuật
• 4AI
• ±10 V, ±5 V, ±2.5 V, or 0-20 mA/4-20mA
• 12 bit+sign (13 bit ADC)
3.3. Digital output
-Module Digital output sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.3

Hình 3.3. Module Digital Output SM1222 6ES7222-1BF32-0XB0
-Thông số kỹ thuật
• 8DO x 24VDC
• Transistor 0.5A

9


3.4. Cảm biến quang
-Cảm biến quang được sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.4

Hình 3.4. Cảm biến quang E3F DS30C4 NPN
-Thông số kỹ thuật
•
•
•
•

Nguồn điện cung cấp : 6 ~ 36V DC
Khoảng cách phát hiện : 5 ~ 30cm
Có thể điều chỉnh khoảng cách qua biến trở
Dòng kích ngõ ra: 300mA.Ngõ ra dạng NPN cực thu hở giúp tùy biến

được điện áp ngõ ra, trở treo lên áp bao nhiêu sẽ tạo thành điện áp ngõ
ra bấy nhiêu.
• Nhiệt độ: -40 đến 70 độ C
3.5. Junction Box

Vì hệ thống dùng tới 4 loadcell để lắp xung quanh thùng cân sơn nhằm xác
định khối lượng sơn cân được, nên em dùng bộ junction box để thu tín hiệu của 4
loadcell thành 1 tín hiệu duy nhất để xử lý.
-Junction Box được dùng trong hệ thống được mô tả như hình 3.5

10


Hình 3.5. Junction box RW-JX4
-Thông số kỹ thuật
• Kích thước lỗ cắm: 4×Φ5
• Tín hiệu vào: tối đa 4 tín hiệu mV
• Tín hiệu ra: mV
3.6. Bộ chuyển đổi tín hiệu

Vì tín hiệu ra của Loadcell là mV nên cần bộ chuyển tín hiệu sang mA để nối
vào PLC.
-Bộ chuyển đổi tín hiệu sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.6

Hình 3.6. Bộ chuyển đổi tín hiệu KM02
-Thông số kỹ thuật:
• Nhiệt độ sử dụng: 0 ~ 850C
• Vout: 0 ~ 10V
• Iout: 4 ~ 20mA
• Cuộn dây của relay

3.7. Động cơ khuấy ( trộn sơn )
-Động cơ khuấy được sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.7
11


Hình 3.7. Động cơ khuấy
-Thông số kỹ thuật
• Công suất điện: 400W
• Điện áp 1 pha 220V 50Hz, 3 pha 380V 50Hz
• Công suất khuấy thùng 150-500 Lít tùy thuộc độ nhớt và thể tích dung dich
khuấy
• Cánh khuấy mái chèo 2 cánh hoặc 3 cánh (Option)
• Chiều dài trục khuấy 500mm-1000mm
• Đường kính cánh khuấy: 100mm-350mm
3.8. Loadcell
- Có các loại Loadcell phổ biến như: dạng thanh, dạng trụ, dạng chữ “Z”, dạng
mỏng … Để phù hợp với hệ thống nên cần sử dụng Loadcell dạng chữ “Z” để có thể
cân được khối lượng sơn trong thùng với 4 Loadcell xung quanh thùng chứa và dựa
vào lực kéo của Loadcell với thùng cân sơn và khung giá đỡ để xác định khối lượng
sơn trong thùng.
-Loadcell được sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.8

Hình 3.8. Loadcell chữ Z dạng treo
-Thông số kỹ thuật:
• Tải trọng: 100 kg
• Điện áp biến đổi: ( 3 ± 0.002 ) mV/V
• Sai số: ( ≤ ± 0.01 ) %R.O
12

• Nhiệt độ làm việc: -20 ~ + 600C
3.9. Van điện từ, cảm biến siêu âm, xy lanh khí nén
3.9.1. Cảm biến siêu âm
-Cảm biến siêu âm sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.9.1

Hình 3.9.1. Cảm biến siêu âm ULM-53N-10-I
-Thông số kỹ thuật:
•
•
•
•

Dải giá trị: 0.5 – 10m
Nguồn cấp: 18 – 36V DC
Dòng ra: 4 – 20mA
Độ phân giải: <1mm

3.9.2. Xy lanh khí nén
-Xy-lanh khí nén được sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.9.2

Hình 3.9.2. Xy-lanh khí nén SC
-Thông số kĩ thuật:
•
•
•
•

Nhiệt độ chịu được: 5 ~ 70C
Áp suất chịu được: 1 ~ 9 Bar
Hành trình : 25mm – 2000mm

-Đường kính pittong: 32, 40, 50, 80, 100, 160, 200
13


3.9.3. Van điện từ
-Van điện từ được sử dụng trong hệ thống được mô tả như hình 3.9.3

Hình 3.9.3. Van điện từ 2W 160-15-NC
-Thông số kỹ thuật:
 Điện áp điều khiển : 380VAC/220VAC/110VAC/24VDC.
 Vật liệu làm thân van là đồng thau.
 Nhiệt độ môi trường : -5 ~ 80oC.
 Áp suất chịu được tối đa 1Mpa.
 Kiểu hoạt động : Tác động trực tiếp, NC ( thường đóng ).
IV. Sơ đồ đấu dây
4.1. Mạch động lực
-Mạch động lực của hệ thống “ Trộn sơn tự động” được mô tả như hình 4.1

Hình 4.1. Sơ đồ mạch động lực
14


4.2. Sơ đồ trạng thái
-Ở hệ thống “Trộn sơn tự động ” này nhóm chúng em sử dụng kĩ thuật viết
chương trình sử dụng chương trình con
-Sơ đồ trạng thái của hệ thống “Trộn sơn tự động ” được mô tả như hình 4.2

Hình 4.2. Sơ đồ trạng thái của hệ thống
4.3. Sơ đồ kết nối PLC và sơ đồ nối dây cảm biến vào Module Analog
-Sơ đồ kết nối PLC của hệ thống được mô tả như hình 4.4

Hình 4.3. Sơ đồ kết nối PLC
-Sơ đồ nối dây cảm biến vào Module Analog được mô tả như hình 4.4
15


Hình 4.4. Sơ đồ nối dây cảm biến vào Module Analog

PHẦN 3: CHƯƠNG TRÌNH VÀ GIAO DIỆN HMI
I. Mô tả quy trình công nghệ
1.1. Giới thiệu về Tia Portal và mục tiêu điều khiển
- Siemens giới thiệu TIA Portal – phần mềm cơ sở tích hợp tất cả các phần mềm
lập trình cho các hệ thống tự động hóa và truyền động điện. Phần mềm lập trình mới
này giúp người sử dụng phát triển, tích hợp các hệ thống tự động hóa một cách nhanh
chóng, do giảm thiểu thời gian trong việc tích hợp, xây dựng ứng dụng từ những phần
mềm riêng lẽ.
-Thiết kế được bộ điều khiển và màn hình giám sát HMI cho hệ thống trộn sơn
tự động hoạt động một cách trơn tru và cho ra những màu sơn chính xác nhất
1.2. Quy trình công nghệ
- Chọn màu cần sản xuất, sau đó chúng ta chọn số lượng cần sản xuất. Ban đầu
hệ thống sẽ luôn ở trạng thái “Stop”. Chúng ta cần bấm nút “Start” sau đó bấm nút
“Order” để bắt đầu quy trình sản xuất.
-Dựa vào màu sơn đã đặt số lượng, hệ thống sẽ sản xuất theo trình tự từ Màu 1
đến Màu 20 theo bảng Order ( nếu màu nào không đặt số lượng sẽ không sản xuất ).
16


Tùy vào màu đã chọn hệ thống sẽ tính tỷ lệ giữa các màu cơ bản để pha trộn ra chính
xác màu yêu cầu và sau đó mở van các màu cơ bản theo tỉ lệ tính toán. Dựa vào 4
Loadcell được lắp bên ngoài “Thùng cân” để có thể biết khối lượng sơn trong thùng

cũng như biết được khối lượng từng loại sơn có trong thùng.
-Sau khi đủ 10 Kg, “Van 1” sẽ mở để toàn bộ lượng sơn cân được vào “Bồn
trộn”. Động cơ trộn sẽ quay thuận 3s rồi quay nghịch 3s với chu kì lặp lại 3 lần để trộn
đều sơn. Sau đó mở “Van 2” để xả sơn vào thùng sơn được đặt trước. Thùng sơn sẽ
được đưa tới khu vực đóng nắp thùng và đưa ra ngoài, đồng thời thùng mới sẽ được
đưa vào để tiếp tục hệ thống.
II. Thiết kế giao diện HMI
2.1. Phân cấp màn hình
-Hệ thống được phân thành 4 trang chính:
• Trang 1: Hiển thị tên và Logo của trường, tên đề tài, tên GVHD, tên SV thực
hiện, MSSV, nút System và Order để đăng nhập hệ thống phân quyền truy cập
• Trang 2: Các loại màu sơn mà hệ thống có thể được sản xuất, số lượng thùng
sơn muốn mua ( order)
• Trang 3: Tổng quan về hệ thống, quá trình hoạt động của hệ thống, hiện những
cảnh báo Alarm
• Trang 4: Thời gian hoạt động hệ thống, số lượng thùng sơn đã sản xuất xong
2.2. Phân Quyền
Có 3 loại người dùng hệ thống: Admin, Kysu, Nhanvien
-Admin: là người quản lí cả hệ thống sản xuất và nắm mọi quyền truy cập hệ
thống. Admin có thể truy cập được tất cả các trang của HMI, và có quyền “Start” và
“Stop” hệ thống sản xuất, theo dõi được số lượng sản xuất.
-Kysu: là kĩ sư giám sát hệ thống, có thể truy cập “trang 3” để theo dõi hệ thống
và giám sát hệ thống khi có sự cố để kịp thời sữa chữa. Có quyền “Start” hệ thống khi
được yêu cầu từ Admin mà không có quyền “Stop” hệ thống đang làm việc khi không
được cho phép.
-Nhanvien: là người tiếp nhận khách đặt hàng, có quyền truy cập “trang 2” và
“trang 4” để có thể đặt số lượng thùng sơn từ yêu cầu khách hàng và thông báo cho
khách hàng khi đã có sản phẩm.
2.3. Thông báo Arlam
Hệ thống có 2 loại Alarm:

Alarm 1: “Sơn trong thùng đã hết”

17


Sơn trong thùng hết trong quá trình sản xuất sẽ cảnh báo dừng hệ thống và đổ
sơn mới vào, nhờ vào cảm biến siêu âm ULM đưa giá trị khoảng cách về, khi đúng giá
trị set ( khoảng cách giữ cảm biến và mực sơn khi sơn gần hết ) hệ thống sẽ dừng.
Alarm 2: “ Động cơ quá tải “
Tín hiệu từ RN/NO khi bị quá tải động cơ kích tín hiệu vào chân I0.5 lên mức 1
để động cơ ngừng hoạt động
2.4. Kết quả mô phỏng

Hình 5.1. Đăng nhập hệ thống

Hình 5.2. Order màu sơn

18


Hình 5.3. Tổng quan hệ thống

Hình 5.4. Thông tin hệ thống

19


Hình 5.5. Cảnh báo Arlam
III. Kết quả đạt được
• Nghiên cứu được hệ thống trộn sơn với tỉ lệ pha màu sơn

• Thiết kế được bộ điều khiển dùng PLC S7-1200 của Siemens
• Sử dụng được hiệu quả phầm mềm TIA Portal V15 để lập trình cũng như thiết kế
giao diện HMI cho hệ thống “ Trộn sơn tự động”
• Tìm hiểu được về Loadcell và bộ chuyển đổi tín hiệu dùng để kết nối giữa
Loadcell và PLC
• Tìm hiểu được những linh kiện, thiết bị trong thực tế cũng như biết được thông số
kỹ thuật, thông số điều khiển của thiết bị
-Nhưng vẫn còn nhiều hạn chế cần giải quyết:
• Chỉ sản xuất được 20 loại màu sơn nhất định, không thể tự ý chon tỉ lệ màu
• Hệ thống mô phỏng chậm, bị delay, chưa hoạt động chính xác, còn một số lỗi
• Hệ thống sản xuất hoạt động một cách đơn lẻ, rời rạc không liên tục
IV. Hướng phát triển
• Cần phát triển hệ thống có thể sản xuất được nhiều màu sơn với độ chính xác cao
hơn
• Có thể tự lựa chọn tỉ lệ màu sơn theo ý thích để có thể cho ra được những màu
theo mong muốn của khách hàng
• Cải tiến để hệ thống có thể vận hành nhanh hơn, trơn tru hơn và trách những sai sót
trong quá trình hoạt động
• Phát triển những hệ thống lớn hơn từ ý tưởng hệ thống đã có. Có thể hoạt động liên
tục và bỏ qua tính riêng lẻ để tạo ra với số lượng lớn sản phẩm theo dây chuyền
sản xuất

20


PHỤ LỤC
I. Hình ảnh khối chương trình chính

21

KẾT LUẬN
Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước theo định
hướng XHCN. Chuyển từ nền sản xuất Nông nghiệp sang nền sản xuất Công nghiệp với
những máy móc, trang thiết bị ngày càng hiền đại đã làm giảm sức lao động cho con
người, tránh cho con người làm việc ở những nơi độc hại, nguy hiểm công việc có tính lặp
đi lặp lại và tạo ra được những sản phẩm có chất lượng và có năng suất cao. Chính vì thế
mà những hệ thống điều khiển tự động được ra đời.
Trong quá trình thực hiện đề tài em đã quen dần với việc học tập, làm việc và
nghiên cứu độc lập, biết cách tổ chức công việc và sắp xếp thời gian một cách hợp lý, rèn
luyện các kỹ năng cần thiết cho chuyên ngành của mình. Đó là những kết quả to lớn mà
em thu nhận được sau khi làm xong đề tài này.
Hiện nay hầu hết trong nhà máy, Xí nghiệp đều áp dụng dây chuyền sản xuất tự
động, các hệ thống điều khiển tự động. Hệ thống điều khiển tự động dùng PLC đang được
ứng dụng rất rộng dãi vì những ưu điểm hơn hẳn của hệ thống. Ta có thể phát triển thêm
để đề tài rộng hơn, chất lượng hơn để thực hiện nhiều hệ thống hiện đại, phức tạp và có
nhiều khâu hơn. Em rất mong được sự quan tâm và giúp đỡ của các Thầy cô và các bạn để
đề tài sau được mở rộng hơn và ứng dụng vào thực tế nhiều hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

22


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giáo trình PLC. Nguyễn Huy Mạnh (2006). Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật
2. Sổ tay hướng dẫn lập trình PLC. Nguyễn Thu Thiên, Mai Xuân Vũ (2004). Nhà xuất
bản trẻ
3. Thiết Kế Hệ Thống HMI/SCADA Với Tia Portal. Trần Văn Hiếu (2009). Nhà xuất bản
khoa học và kĩ thuật
4. Bài giảng môn học Siemens PLC S7-1200, trang web chia sẻ tài liệu học tập

“”,
5. Hướng dẫn thiết kế giao diện HMI, trang wed chia sẻ kinh nghiệm thiết kế HMI
“ />
23