Đồ án Dùng PLC thiết kế chương trình điều khiển hệ thống sản xuất tự động gồm các nhiệm vụ cấp phôi, lựa chọn phôi theo đặc tính, gia công kim loại

1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ.

1.1.1. Khái niệm chung.

Cùng với xu thế phát triển của khoa học, kỹ thuật là những ứng dụng

của kỹ thuật điện - điện tử, tin học và cơ khí chính xác để thực hiện quá trình

tự động hóa trong các dây chuyền sản xuất hàng hoá của các nhà máy xí

nghiệp hay khu chế suất .Tự động hoá được áp dụng cho từng máy, từng

công đoạn, từng dây chuyền, từng nhà máy và cho cả một ngành sản xuất.

Trong quá trình phát triển tự động hoá với lượng thông tin trao đổi giữa người

với máy, giữa máy với máy không ngừng tăng lên.

Để sản xuất một sản phẩm có chất lượng, người ta phải khống chế, điều

chỉnh các thông số về chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật khác nhau nhằm đạt được yêu

cầu mong muốn. Bởi vậy người điều khiển một phân xưởng, một xí nghiệp,

một nhà máy chẳng hạn phải thu thập và xử lý một lượng thông tin rất lớn về

cả kỹ thuật lẫn kinh tế như chủng loại, thông số hay vật tư với giá cả, thị

trường .

Để điều khiển một ngành sản xuất đồng thời đề ra được các quyết định

chính xác, kịp thời người điều hành phải xử lý qua nhiều cấp với rất nhiều

thông tin khác nhau. Nếu như việc người điều hành thu nhận thông tin không

chính xác,năng lực hạn chế dẫn tới ra những quyết định không chính xác, sai

lầm sẽ gây tổn thất rất lớn về kinh tế, kỹ thuật cũng như uy tín.

Để thu thập, gia công, xử lý, truyền tải và tàng trữ thông tin, trước đây

chúng ta phải sử dụng một bộ máy với nhiều nhân viên để ghi chép, thống kê,

báo cáo rất phức tạp, nặng nề và chậm chạp.

Và từ khi máy tính ra đời, tình hình nói trên đã thay đổi cơ bản. Máy

tính được dùng như một thiết bị điều khiển vạn năng được đặt trực tiếp trong4

dây chuyền công nghệ để điều khiển các thông số kỹ thuật. Hơn thế nữa máy

tính còn được dùng trong hệ thống điều khiển,quản lý quá trình công nghệ,

quá trình sản xuất để thu nhập và xử lý một khối lượng lớn các thông tin kinh

tế - kỹ thuật nhằm trợ giúp con người tối ưu quá trình sản xuất.

Tự động hóa đã trở thành động lực của nền công nghiệp hiện tại với

hiệu quả kinh tế xã hội rõ rệt đó là nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng

xuất lao động, hạ giá thành sản phẩm, tiết kiệm vật liệu và năng lượng, giảm

nhẹ sức lao động chân tay, cũng như trí óc với con người. .v.v.

pdf 93 trang chauphong 19/08/2022 14341
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Dùng PLC thiết kế chương trình điều khiển hệ thống sản xuất tự động gồm các nhiệm vụ cấp phôi, lựa chọn phôi theo đặc tính, gia công kim loại", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Đồ án Dùng PLC thiết kế chương trình điều khiển hệ thống sản xuất tự động gồm các nhiệm vụ cấp phôi, lựa chọn phôi theo đặc tính, gia công kim loại

Đồ án Dùng PLC thiết kế chương trình điều khiển hệ thống sản xuất tự động gồm các nhiệm vụ cấp phôi, lựa chọn phôi theo đặc tính, gia công kim loại
 1 
Bé GI¸O DôC §µO T¹O 
TR¦êNG §¹I HäC D¢N LËP H¶I PHßNG 
Dïng PLC thiÕt kÕ ch-¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn hÖ 
thèng s¶n xuÊt tù ®éng gåm c¸c nhiÖm vô cÊp 
ph«i, lùa chän ph«i theo ®Æc tÝnh, gia c«ng 
kim lo¹i 
§å ¸N TèT NGHIÖP §¹I HäC HÖ chÝnh quy 
Ngµnh : ®iÖn c«ng nghiÖp 
H¶I phßng – 2006 
 2 
LỜI MỞ ĐẦU 
Nước ta đang trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa để từng 
bước bắt kịp sự phát triển cùng các nước trong khu vực cũng như các nước trên 
thế giới về mọi mặt kinh tế, kỹ thuật và xã hội. Công nghiệp sản xuất hàng hóa 
đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các mặt kể trên. Việc tự động hóa là 
sự lựa chọn đúng đắn trong mọi lĩnh vực nhằm tạo ra sản phẩm hàng loạt, có 
chất lượng cao, tăng khả năng cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường. 
Cùng với các ngành sản xuất khác thì ngành công nghiệp nặng đóng vai 
trò quan trọng nhất trong việc đưa nước ta có trở thành một nước công nghiệp 
tiến bộ hay không. Và ngành gia công kim loại chính xác cũng góp một phần 
nhỏ bé của mình vào xu hướng trung đó. 
Nhưng hiện nay trang thiết bị máy móc phục vụ trong công nghiệp ở 
nước ta đa số còn lạc hậu song do vốn đầu tư còn hạn hẹp. Nên việc cải tiến 
không thể tiến hành thay thế một cách đồng loại mà chúng ta phải kết hợp trên 
những nền tảng vốn có và thay thế một số trang thiết bị sao cho vốn đầu tư là 
nhỏ nhất, nhưng dây truyền vẫn không lạc hậu mà vẫn phù hợp với xu thế hiện 
nay. Và PLC S7-300 là một giải pháp cải tiến đúng đắn cho điều khiển ngành 
công nghiệp Việt Nam hiện nay. Và việc dùng PLC S7-300 cho điều khiển hệ 
thống sản xuất tự động gồm các nhiệm vụ cấp phôi, lựa chọn phôi theo đặc 
tính gia công kim loại là nội dung đồ án tốt nghiệp mà em trình bày. 
 3 
Chƣơng 1 
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG 
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ. 
1.1.1. Khái niệm chung. 
Cùng với xu thế phát triển của khoa học, kỹ thuật là những ứng dụng 
của kỹ thuật điện - điện tử, tin học và cơ khí chính xác để thực hiện quá trình 
tự động hóa trong các dây chuyền sản xuất hàng hoá của các nhà máy xí 
nghiệp hay khu chế suất.Tự động hoá được áp dụng cho từng máy, từng 
công đoạn, từng dây chuyền, từng nhà máy và cho cả một ngành sản xuất. 
Trong quá trình phát triển tự động hoá với lượng thông tin trao đổi giữa người 
với máy, giữa máy với máy không ngừng tăng lên. 
Để sản xuất một sản phẩm có chất lượng, người ta phải khống chế, điều 
chỉnh các thông số về chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật khác nhau nhằm đạt được yêu 
cầu mong muốn. Bởi vậy người điều khiển một phân xưởng, một xí nghiệp, 
một nhà máy chẳng hạn phải thu thập và xử lý một lượng thông tin rất lớn về 
cả kỹ thuật lẫn kinh tế như chủng loại, thông số hay vật tư với giá cả, thị 
trường . 
Để điều khiển một ngành sản xuất đồng thời đề ra được các quyết định 
chính xác, kịp thời người điều hành phải xử lý qua nhiều cấp với rất nhiều 
thông tin khác nhau. Nếu như việc người điều hành thu nhận thông tin không 
chính xác,năng lực hạn chế dẫn tới ra những quyết định không chính xác, sai 
lầm sẽ gây tổn thất rất lớn về kinh tế, kỹ thuật cũng như uy tín. 
Để thu thập, gia công, xử lý, truyền tải và tàng trữ thông tin, trước đây 
chúng ta phải sử dụng một bộ máy với nhiều nhân viên để ghi chép, thống kê, 
báo cáo rất phức tạp, nặng nề và chậm chạp. 
Và từ khi máy tính ra đời, tình hình nói trên đã thay đổi cơ bản. Máy 
tính được dùng như một thiết bị điều khiển vạn năng được đặt trực tiếp trong 
 4 
dây chuyền công nghệ để điều khiển các thông số kỹ thuật. Hơn thế nữa máy 
tính còn được dùng trong hệ thống điều khiển,quản lý quá trình công nghệ, 
quá trình sản xuất để thu nhập và xử lý một khối lượng lớn các thông tin kinh 
tế - kỹ thuật nhằm trợ giúp con người tối ưu quá trình sản xuất. 
Tự động hóa đã trở thành động lực của nền công nghiệp hiện tại với 
hiệu quả kinh tế xã hội rõ rệt đó là nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng 
xuất lao động, hạ giá thành sản phẩm, tiết kiệm vật liệu và năng lượng, giảm 
nhẹ sức lao động chân tay, cũng như trí óc với con người...v.v. 
1.1.2. Định nghĩa và phân loại hệ thống điều khiển tự động hoá quá 
trình. 
1.1.2.1. Định nghĩa. 
Hệ thống điều khiển tự động hoá quá trình có cấu trúc theo hình nón và 
phân ra làm 4 mức có cấu trúc phân cấp như hình vẽ sau: 
cÊp 1
cÊp 2
cÊp 3
cÊp 4
bao gåm c¸c thiÕt bÞ chÊp hµnh,c¶m biÕn,thiÕt bÞ ®o l¦êng...
nhiÖm vô thi hµnh vµ thu thËp d÷ liÖu tõ hiÖn tr¦êng
bao gåm c¸c bé ®iÒu khiÓn PLC,bé ®iÒu khiÓn PID...
nhiÖm vô xö lý tÝn hiÖu
bao gåm c¸c thiÕt bÞ giao tiÕp ng¦êi 
víi m¸y,m¹ng m¸y tÝnh... lµm nhiÖm 
vô ®iÒu khiÓn gi¸m s¸t
bao gåm m¹ng 
m¸y tÝnh... 
lµm nhiÖm vô 
qu¶n lý kinh tÕ
,kü thuËt
Hình 1.1 Miêu tả cấu trúc phân cấp của một hệ điều khiển 
quá trình 
 5 
Điều khiển tự động hoá quá trình là một hay một tập hợp các máy sản 
xuất nhằm hoàn thành một nhịệm vụ sản xuất định trước trong đó: 
- Cấp 1 là cấp tiếp xúc giữa hệ điều khiển với quá trình công nghệ. Ở 
đây có các cảm biến, các thiết bị đo dùng để thu nhận các tin tức, các thiết bị 
chấp hành để thi hành nhiệm vụ từ cấp 2 điều khiển. 
- Cấp 2 là cấp điều khiển thực hiện việc điều khiển từng máy, từng bộ 
phận của quá trình công nghệ. Các hệ thống điều khiển tự động nhận thông tin 
của ở cấp3 , phản ánh thực tế từ cấp 1 và thực hiện các thao tác tự động theo 
chương trình của con người đã cài đặt sẵn. Một số thông tin của quá trình 
công nghệ và kết quả của việc điều khiển sẽ được chuyển lên cấp 3.Ở cấp 2 
này thường đặt các bộ điều chỉnh PID, các bộ điều khiển lập trình PLC được 
xây dựng trên cơ sở thiết bị vi xử lý có các cổng vào ra analog (Tín hiệu 
tương tự) và digital (Tín hiệu số) nên rất thuận tiện trong quá trình trao đổi 
thông tin với quá trình công nghệ và máy tính. 
- Cấp 3 là cấp điều khiển tự động hóa quá trình công nghệ ở cấp này có 
các máy tính hoặc mạng máy tính, thiết bị giao tiếp người với máy 
HMI.Máy tính thu nhận các thông tin từ cấp 2 đưa lên xử lý các thông tin 
đó và trao đổi thông tin với người điều khiển. Thông qua máy tính người điều 
khiển có thề can thiệp vào quá trình công nghệ. Hệ này có thể coi là một hệ 
giao tiếp người máy. 
- Cấp 4 là cấp điều khiển tự động hóa quá trình sản xuất. Ở cấp này có 
các trung tâm máy tính nó không những xử lý các thông tin kỹ thuật về quá 
trình sản xuất mà còn xử lý các thông tin liên quan tới tình hình cung ứng vật 
tư, nguyên liệu, tài chính, lực lượng lao động, tình hình cung cầu trên thị 
trường .v.v. Trung tâm máy tính xử lý một khối lượng thông tin lớn đưa ra 
những giải pháp tối ưu giúp người điều khiển lựa chọn. Người điều khiển có 
 6 
thể ra các lệnh để can thiệp sâu vào quá trình sản xuất, thậm chí thay đổi mục 
tiêu của sản xuất. 
Cũng như hệ điều khiển ở cấp 3 và hệ thống điều khiển quá trình sản 
xuất cũng là một hệ giao tiếp người máy nhưng ở cấp cao hơn, phạm vi điều 
khiển rộng hơn. 
Những định nghĩa sau đây giúp ta phân biệt giữa các hệ điều khiển tự 
động và các hệ điều khiển quá trình. 
- Hệ điều khiển tự động (Automatic control system). Là hệ thực hiện 
các thao tác một cách tự động theo chương trình định trước không có sự can 
thiệp của con người. Con người chỉ đóng vai trò khởi động hệ thống. Trong 
thực tế, đó là các bộ điều điều khiển, bộ điều chỉnh PID, PLC, các mạch rơ le, 
contactơLàm việc ở cấp điều khiển số 2 trong sơ đồ cấu trúc phân cấp của 
hệ điều khiển trên. Con người chỉ có thế thay đổi hành vi của hệ bằng cách cắt 
nó ra khỏi quá trình công nghệ để thay đổi cấu trúc hoặc nạp lại chương trình. 
- Hệ điều khiển tự động hoá quá trình (Process control system). Là hệ 
tự động hóa quá trình xử lý thông tin trong quá trình công nghệ hoặc quá trình 
sản xuất. Trong hệ này con người là một khâu quan trọng của hệ. Thường xuyên 
có sự trao đổi thông tin giữa người và máy vì vậy hệ điều khiển tự động hoá quá 
trình thuộc hệ người - máy. Con người làm việc ở những khâu quan trọng như 
hoạch định mục tiêu hoạt động của hệ và ra các quyết đinh quan trọng đảm 
bảo hệ đi đúng mục tiêu đã định. Trong thực tế đó là các hệ làm việc ở cấp 
điều khiển 3 và 4 trong sơ đồ cấu trúc phân cấp của hệ điều khiển. 
1.1.2.2. Phân loại các hệ điều khiển tự động. 
Ta phân ra thành 2 quá trình điều khiển đó là hệ thống tự động điều 
khiển quá trình công nghệ và hệ thống tự động điều khiển quá trình sản xuất. 
- Điều khiển tự động quá trình công nghệ là quá trình tự động hóa việc 
điều khiển một quá trình nhất định nhằm điều khiển tối ưu các thông số kỹ 
 7 
thuật để có được sản phẩm chất lượng cao. Tin tức được xử lý trong hệ này 
chủ yếu liên quan tới các thông số kỹ thuật. 
- Hệ thống tự động điều khiển quá trình sản xuất là quá trình tự động 
hóa việc điều khiển quá trình sản xuất. Hệ thống không những có khả năng 
giải các bài toán về công nghệ như hệ điều khiển quá trình công nghệ mà còn 
giải các bài toán về kế hoạch sản xuất, tài chính,cung ứng vật tư, lao động, 
phân phối sản phẩm .v.v. 
Và quá trình điều khiển tự động dây chuyền gia công kim loại cũng là 
một phần của hệ thống điều khiển tự động hoá mà em muốn trình bày. 
1.2. Mô tả hệ thống sản xuất tự động có nhiệm vụ cấp phôi, lựa 
chọn phân loại phôi, gia công và lƣu trữ [9]. 
Xây dựng hệ điều khiển một quá trình sản xuất tự động dùng PLC được 
hình thành dựa trên các chức năng cơ bản bao gồm: Cấp phôi - Kiểm tra phân 
loại - Gia công - Lưu trữ. Trong đó mỗi chức năng được quy định là một 
trạm.Cho biết dạng phôi là hình lục lăng có trụ rỗng và có đáy. 
Trong các dây chuyền điều khiển liên tục với tính tự động hoá cao thì 
thường được các nhà thiết kế chia thành 4 khâu kể trên, ứng với mỗi một 
nhiệm vụ và chức năng cụ thể trong dây chuyền gia công kim loại. 
1.2.1. Trạm 1 (Cấp phôi). 
Cấp phôi là một vấn đề được quan tâm đầu tiên trong dây chuyền mà ta 
nhắc tới. Cấp phôi là một quá trình đưa phôi từ ngăn chứa phôi thông qua 
máng dẫn hay một số các thiết bị trung gian khác tới vị trí gia công. Phôi 
được đẩy ra ngoài khỏi ngăn chứa thông qua một xilanh khí sau đó được một 
cánh tay chuyển phôi từ trạm cấp phôi sang trạm kiểm tra theo nguyên tắc hút 
chân không. 
Các bộ phận chính. 
- Pit tông đẩy phôi ra khỏi ngăn chứa phôi: Là một thiết bị làm nhiệm 
vụ chuyển phôi từ ngăn chứa ra bên ngoài theo nguyên tắc phôi được đưa vào 
 8 
ngăn chứa trước thì được đưa ra để đi gia công trước đồng thời trong quá trình 
đẩy phôi ra ta tiến hành nạp phôi luôn. 
- Ngăn chứa phôi: Là một hình trụ để chứa phôi có tác dụng như một 
kho dự trữ. Tuỳ thuộc vào yêu cầu của bài toán mà ta chọn lựa hình dánh, 
kích thước, vật liệu làm nên ngăn chứa. Ngoài ra trong một số thiết bị ngăn 
chứa còn có thiết bị dẫn hướng. 
Hình 1.2 Miêu tả hình dáng của ngăn chứa phôi 
Hình 1.3 Miêu tả thiết bị vận chuyển phôi bằng cách hút 
chân không 
 9 
Hình 1.4 Miêu tả thiết bị vận chuyển 
phôi bằng cách hút chân không và ngăn chứa phôi 
- Thiết bị vận chuyển phôi: Là thiết bị làm nhiệm vụ vận chuyển từ vị 
trí mà phôi được đẩy ra ... 
12
13
14
15
16
p24SG NO.SG NO. NO.TBADD NO NO.TB
*01
M¤ t¶
sl: 08
 siemen s7-300
output unit dc24v
sm322 -d0 32
q16.0 - q19.76es7 -322-1bl00 -0aa0
reset biÕn tÇn
khoan ch¹y cÊp ®é 1
khoan ch¹y cÊp ®é 2
khoan ch¹y cÊp ®é 3
K36
K33
K34
K35
l6
dc24v
sm322 -d0 32
 77 
q16.0 - q19.7
q18.0
p24SG NO.SG NO. NO.TBADD NO NO.TBM¤ t¶
sl: 08
 siemen s7-300
output unit dc24v
sm322 -d0 32
6es7 -322-1bl00 -0aa0
q18.1
q18.2
q18.3
q18.4
q18.5
q18.6
q18.7
q19.0
q19.1
q19.2
q19.3
q19.4
q19.5
q19.6
q19.7
comch©n com chung n24
com
dc24v
sm322 -d0 32
l17
l18
l19
l20
l21
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
®Ìn b¸o qu¸ nhiÖt qu¹t
lµm m¸t c«ng suÊt
l12
l13
l14
l15
l16
*1101
*1102
*1103
*1104
*1105
*1106
*1107
*1108
*1109
*1110
*1111
*1112
*1113
*1114
*1115
*1116
cßi c¶nh b¸o lçi hÖ thèng
buzz
dc24v
sm322 -d0 32
®Ìn b¸o ph«i mµu xanh
®Ìn b¸o ph«i chiÒu cao 10cm
®Ìn b¸o ph«i chiÒu cao 15cm
®Ìn b¸o biÕn tÇn b¸o lçi
®Ìn b¸o lçi mÊt kÝch tõ
®Ìn b¸o mÊt ®iÖn ¸p phÇn øng
®Ìn b¸o qu¸ nhiÖt ®éng c¬ 
1 chiÒu
®Ìn b¸o ¸p suÊt khÝ thÊp
®Ìn b¸o lçi bé ®iÒu khiÓn
mentor II
Hình 3.6 Miêu tả sơ đồ đấu dây đầu ra cho PLC 
 78 
 3.2.6. Sơ đồ đấu dây cấp cho van điện từ điều khiển các pittông. 
k7 k7
më van tr¦ît ®Öm khÝ
f08
sv6p
3a
k8 k8
*12 *12
*12 *12
*12 *12
*12
*12 *12
*12
*12 *12
®iÒu khiÓn pittong 3 n©ng lªn
vµ h¹ xuèng khi kiÓm tra chiÒu cao
f06
3a
f05
sv4isv4p
3a
k5 k5 k6 k6
*1213
*1214 *1215
*1216
*1217 *1218
*1219
*1220 *1221
*1222
*1223 *1224
*x3
*y3
*x3
*y3
®k pittong1 ®Èy ph«i ra ngoµi 
 ng¨n chøa 
02 03
01
f01
sv1p
3a
®k pittong2 ®k thiÕt bÞ vËn chuyÓn 
ph«i b»ng hót ch©n kh«ng
05 06 08 09
04 07
f03
3a
f02
sv2isv2p
3a
k1 k1 k2 k2 k3 k3
van khÝ hót ph«i
b»ng ch©n kh«ng
11 12
10
f04
sv3p
3a
k4 k4
®k pittong 4 ®Èy ph«i tíi thïng 
chøa s¶n phÈm lo¹i hoÆc
tíi m¸ng tr¦ît ®Öm khÝ
f07
sv5p
3a
 79 
3a
k11 k11 k12 k12
*x3
*y3
thùc hiÖn qu¸ tr×nh kÑp
vµ nh¶ kÑp khi xoay ph«i 
f13
3a
f12
sv9isv9p
3a
k13 k13 k14 k14
thùc hiÖn qu¸ tr×nh
xoay ph«i 180 ®é
f14
sv10p
3a
k15 k15
pittong 6 thùc hiÖn qu¸ tr×nh 
®¦a mòi khoan ®i lªn vµ xuèng
f16
3a
f15
sv11isv11p
3a
k17 k17 k18 k18
më van g¹t ph«i
sang ®Üa quay
f09
sv7p
3a
k9 k9
 thùc hiÖn qu¸ tr×nh 
kÑp vµ nh¶ ph«i trong gia c«ng
f18
3a
f17
sv12isv12p
3a
k21 k21 k22 k22
*1301
*1302 *1303
*1304
*1305 *1306
*1307
*1308 *1309
*1310
*1311 *1312
*1313
*1314 *1315
*1316
*1317 *1318
*1319
*1320 *1321
*1322
*1323 *1324
*1325
*1326 *1327
*1328
*1329 *1330
*x3
*y3
®iÒu khiÓn pittong 5 lªn xuèng
cïng thiÕt bÞ kiÓm tra ph«i
f11
3a
f10
sv8isv8p
 80 
*x3
*y3
®iÒu khiÓn kÑp vµ nh¶ kÑp
cña tay g¾p víi s¶n phÈm
f25
3a
f24
sv16isv16p
3a
pittong 7 thùc hiÖn qu¸ tr×nh 
®¦a tay n¾m lªn trªn vµ xuèng d¦íi
f20
3a
f19
sv13isv13p
3a
k23 k23 k24 k24
 pittong sè 8 ®iÒu khiÓn
tay g¾p s¶n phÈm di chuyÓn sang 
tr¸i ,sang ph¶i
f23
3a
f22
sv15isv15p
3a
k25 k25 k26 k26 k27 k27 k28 k28
*1401
*1402 *1403
*1404
*1405 *1406
*1410
*1411 *1412
*1413
*1414 *1415
*1416
*1417 *1418
*1419
*1420 *1421
g¹t s¶n phÈm tõ
®Üa quay sang tr¹m ph©n lo¹i
f21
sv14p
3a
k10 k10
*1407
*1408 *1409
*x3
*y3
Hình 3.7 Miêu tả sơ đồ đấu dây cho các van điện từ 
 81 
 3.2.7. Sơ đồ đấu dây cho cảm biến màu sắc CZV21, cảm biến tiệm 
cận proxymity. 
czv01
m¹ch
®iÖn 
chÝnh 
cña 
sen s¬
czv21
m¹ch
®iÖn 
b¶o 
vÖ
qu¸
dßng
n24
p24
d©y mµu 
n©u
d©y mµu 
xanh
d©y 
mµu tr¾ng
czv02
czv03
s¬ ®å nèi d©y c¶m biÕn mµu s¾c
 czv21 - a h·ng keyence 
r¬ le
m¹ch
®iÖn 
chÝnh 
cña 
sen s¬
proxymity
n24
p24d©y mµu 
n©u
d©y mµu 
xanh
d©y 
mµu tr¾ng
s¬ ®å nèi d©y c¶m biÕn 
tiÖp cËn proxymity h·ng omron
pmy
02
pmy
01
Hình 3.8 Miêu tả sơ đồ đấu dây cho các cảm biến proxymity và cảm biến 
màu sắc 
 82 
 3.2.8. Sơ đồ công nghệ. 
ph«i ®¦îc chuyÓn sang tr¹m 
kiÓm tra
1
pittong 2 vËn chuyÓn ph«i 
b»ng hót ch©n kh«ng
gãc xoay 
lµ 180 ®é
pittong 1 ®Èy ph«i ra ngoµi 
ng¨n chøa
Hình 3.9 Miêu tả sơ đồ công nghệ trạm cấp phôi 
 83 
pittong 4 ®Èy ph«i ra nÕu kh«ng
®¹t yªu cÇu vÒ mµu 
s¾c vµ chiÒu cao
pit«ng3 n©ng ph«i 
lªn vÞ trÝ kiÓm tra
chiÒu cao
thïng chøa
 ph«i bÞ lo¹i
1
ph«i ®¦îC h¹ xuèng nÕu
kh«ng ®¹t chiÒu cao
vµ sÏ bi lo¹i
ph«i ®¦îC n©ng lªn nhê 
pitt«ng3 ®Ó kiÓm tra
chiÒu cao
g¹t ph«i sang tr¹m
gia c«ng vÞ trÝ ®Üa quay
pittong 4 ®Èy ph«i ra nÕu 
®¹t yªu cÇu vÒ mµu 
s¾c vµ chiÒu cao tíi m¸ng 
tr¦ît ®Öm khÝ
2
Hình 3.10 Miêu tả sơ đồ công nghệ trạm kiểm tra 
 84 
pitt«ng 5 kiÓm tra
ph«i cã bÞ 
®Æt ng¦îC kh«ng
cã cÊu kÑp ph«i 
®Ó gia c«ng
s¶n phÈm ®¦îc g¹t sang
 tr¹m l¦u tr÷
vÞ trÝ ph«i ®¦îc
g¹t tõ m¸ng tr¦ît
®Öm khÝ sang
2
®Üa quay ®¦îc 
®iÒu khiÓn 
b»ng ®éng c¬ DC
3
c¬ cÊu kÑp
nh¶ ph«i
c¬ cÊu xoay ph«i
pittong 6 ®iÒu khiÓn
cho khoan lªn xuèng
kÑp ph«i vµ xoay ph«i 
khi ph«i khi ®Ó ng¦îC
Hình 3.11 Miêu tả sơ đồ công nghệ trạm gia công 
 85 
..................
.................. thïng chøa
s¶n phÈm
thïng chøa
s¶n phÈm
s¶n phÈm ë vÞ trÝ
 tr¹m l¦u tr÷
3
pittong 7 ®iÒu khiÓn
lªn xuèng cho thiÕt
bÞ tay n¾m ph©n lo¹i
pittong 8 ®iÒu khiÓn
tay n¾m di chuyÓn
sang tr¸i vµ ph¶i
Hình 3.12 Miêu tả sơ đồ công nghệ trạm lƣu trữ 
 86 
 3.2.9. Lƣu đồ thuật toán điều khiển cho hệ thống. 
12
7
no
no
no
no
no
no
8
8
yes
no
kiÓm tra toµn bé
hÖ thèng
kh«ng cã
sù cè
B¾t ®Çu
söa ch÷a 
thay thÕ
n¹p ph«i vµo
trong ng¨n chøa
ph«i ®· ®Çy
trong ng¨n 
chøa
yes
tbÞ vËn chuyÓn 
ph«i ë vÞ trÝ 
tr¹m kt
®· ë vÞ trÝ
tr¹m kiÓm
tra
quay thiÕt bÞ vÒ
tr¹m kiÓm tra
yes
pt1 ®Èy ph«i ra 
ngoµi n chøavµ 
®ång thêi n¹p ph«i
ph«i ®· ra 
ngoµi ng¨n 
chøa
yes
chuyÓn thiÕt bÞ 
chuyÓn ph«i tíi
ng¨n chøa
tíi vÞ trÝ 
ng¨n 
chøa
yes
më van hót 
ch©n kh«ng
®Çu chôp
hót ph«i
ok
yes
chuyÓn ph«i 
tíi vÞ trÝ 
tr¹m kiÓm tra
tíi vÞ
trÝ kiÓm tra
ok
yes
1
 87 
pitong 3 n©ng 
ph«i lªn trªn
ph«i n©ng 
lªn ok
no
yes
kiÓm tra
chiÒu cao ph«i
ph«i tho¶ m·n 
®iÒu kiÖnno
pitong 3
h¹ ph«i xuèng
12
12
pitong 4
h¹ ok
g¹t ph«i 
sang ®Üa quay
ph«i tíi 
®Üa quay
no
quay ®Üa 
®i 60 ®é
tíi vÞ trÝ
kiÓm tra 
ng¦îc
ph«i
no
pittong 4 ®Èy ph«i
sang m¸ng tr¦ît
®Öm khÝ
14
®Õm sè s¶n phÈm
bÞ lo¹i
më van tr¦ît
®Öm khÝ
tíi vÞ trÝ
cuèi m¸ng 
tr¦ît
thiÕt bÞ kiÓm
tra ph«i bÞ ng¦îc 
®i xuèng
tíi vÞ trÝ
kiÓm tra
ph«i bÞ ng¦îc
2
yes
yes
yes
no
no
9
1
kiÓm tra mµu s¾c
ph«i
tho¶ m·n 
®iÒu kiÖn 
lùa chän
no
pt4 chuyÓn ph«i
 tíi thïng chøa 
lo¹i
tíi thïng
chøa lo¹i ok
no
 88 
ph«i kh«ng
bÞ ng¦îc
no
kÑp ph«i
 gia c«ng
kÑp ph«i
ok
no
xoay ph«i 180
®é
xoay ph«i
ok
no
nh¶ kÑp ph«i
nh¶ kÑp ph«i
ok
no
quay ®Üa 60
®é
tíi vÞ trÝ
gia c«ng
ok
no
kÑp ph«i
 gia c«ng
kÑp ph«i
ok
no
yes
3
2
®¦îc 60 ®é
ok
no
chuyÓn ph«i tíi
vÞ trÝ gia c«ng
yes
yes
yes
yes
yes
yes
xoay tay n¾m
 ng¦îC l¹i 180 ®é
xoay okno
9
10
10
11
11
 89 
tay g¹t
g¹t ph«i sang 
tr¹m l¦U tr÷
g¹t ph«i sang
tr¹m l¦U tr÷
ok
no
14
®¦A mòi khoan tíi 
vÞ trÝ chuÈn bÞ 
gia c«ng
tíi vÞ trÝ
chuÈn bÞ chuÈn
 gia c«ng
ok
no
3
®¦a mòi khoan
®i xuèng vµ
quay thuËn
tíi vÞ trÝ giíi
h¹n d¦íi
®¦a mòi khoan
®i lªn vµ
 quay ng¦îC
tíi vÞ trÝ giíi
h¹n trªn
nh¶ kÑp ph«i
nh¶ kÑp ph«i
ok
no
4
quay ®Üa tíi
vÞ trÝ tr¹m 
l¦u tr÷
tíi vÞ trÝ tay
g¹t sang tr¹m
l¦u tr÷
no
tay g¾p ë vÞ 
trÝ s½n sµng
®· ë vÞ trÝ
ok
no
chuyÓn tay g¾p
tíi vÞ trÝ 
s½n sµng ®Ó g¾p
kÑp s¶n phÈm
kÑp s¶n phÈm
ok
no
yes
5
6
yes
yes
yes
yes
yes
yes
no
no
4
 90 
pitong 7 ®k
tay n¾m ®i 
xuèng
®i hÕt giíi
h¹n
no
yes
pittong 7®k tay
n¾m lïi vÒ
tay n¾m
lïi vÒ 
hÕt giíi h¹n
no
pittong8 ®k sang
tr¸i
vÒ tíi vÞ trÝ
chê g¾p s¶n 
phÈm ok
no
13
13
pittong8 ®k sang
 ph¶i
tíi thïng chøa
®· ®¦îC ®¸nh
dÊu
no
5
nh¶ kÑp 
s¶n phÈm
nh¶ kÑp
s¶n phÈm
ok
no
6
®Õm sè s¶n phÈm
t¹i c¸c thïng 
chøa
dù ®Þnh dõng hÖ 
thèng
kh«ng ®Èy ph«i
ra khái ng¨n 
chøa
gia c«ng tíi
ph«i cuèi 
cïng
no
tiÕp tôc ch¹y 
tiÕp tíi ph«i cuèi 
cïng
gia c«ng 1 ph«i 
cßn l¹i t¹i vÞ trÝ 
gia c«ng&kÕt thóc 
dõng hÖ thèng
no
kÕt thóc
7
yes
yes
yes
yes
6
Hình 3.13 Miêu tả lƣu đồ thuật toán điều khiển hệ thống 
 91 
lçi hÖ thèng
biÕn tÇn lçi
lçi ¸p suÊt
khÝ thÊp
qu¸ nhiÖt ®éng
c¬ 1 chiÒu
mÊt kÝch tõ
®c ®iÖn 1 chiÒu
mÊt ®iÖn ¸p phÇn 
øng ®c 1 chiÒu
bé ®iÒu khiÓn ®c1
chiÒu b¸o lçi
c¶nh b¸o b»ng 
cßi vµ ®Ìn 
t¦¥ng øng
dõng hÖ thèng
no
kiÓm tra toµn bé
hÖ thèng
kh«ng cã
sù cè
söa ch÷a 
thay thÕ
tiÕp tôc
ho¹t ®éng
yes
Hình 3.14 Miêu tả lƣu đồ thuật toán cảnh báo lỗi cho hệ thống 
 92 
KẾT LUẬN 
Trong suốt thời gian làm đồ án tuy thời gian là 3 tháng không phải là ít 
để có thể hoàn thành một đồ án tốt nghiệp, nhưng cũng không phải là nhiều so 
với việc có thể vận dụng toàn bộ kiến thức mà các thầy cô đã truyền thụ trong 
các năm học vừa qua. Trong thời gian làm đồ án em đã tiếp thu thêm được 
những kiến thức quí báu cho mình: 
- Tìm hiểu cơ bản về các khâu trong dây chuyền tự động điều khiển gia 
công kim loại. 
- Hiểu rõ hơn về hệ thống khí nén, các thiết bị cảm biến, thiết bị chấp 
hành, động cơ điện 1 chiều. 
- Biết cách thao tác làm việc cơ bản với PLC S7-300, Mentor II, Biến 
tần Fuji 
Cho dù em đã cố gắng tìm hiểu và vận dụng những kiến thức nhưng chắc 
hẳn không tránh khỏi những thiếu sót rất mong được sự đóng góp của quý thầy 
cô và các bạn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa điện 
tự động trường Đại học dân lập Hải phòng đã giảng dạy và chỉ bảo chúng em 
trong suốt các năm học vừa qua. Đặc biệt là thầy giáo „‟Th.S Mai Xuân Minh 
„‟ đã hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. 
Em xin chân thành cảm ơn! 
 Sinh viên thực hiện 
 Nguyễn Minh Tuấn 
 93 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1.GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn, TS.Nguyễn Tiến Ban (2007), Điều khiển tự 
động các hệ thống Truyền Động Điện, Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật. 
2.GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn (2005), Máy điện, Nhà xuất bản Xây 
Dựng Hà Nội. 
3.Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Văn Hà (2002), Tự động 
hoá với Simatic S7-300, Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật. 
4.Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy, Phùng Thị Nguyệt (2009), Lập trình 
điều khiển và mô phỏng với S7-ViSu, LoGo, Zen, Wincc, Nhà xuất bản Giao 
thông vận tải. 
5.Ngô Diên Tập (2000), Kỹ thuật ghép nối máy tính, Nhà xuất bản khoa 
học và Kỹ thuật. 
6.Nguyễn Thúc Hải (2004), Mạng máy tính và các hệ thống mở, Nhà 
xuất Giáo dục. 
7.Nguyễn Thượng Ngô (1999), Lý thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất 
bản khoa học và Kỹ thuật. 
8.Văn Thế Minh (1997), Kỹ thuật vi xử lý, Nhà xuất bản Giáo dục. 
9.  
10.  
11.  
12.  
13.  . 
14.  . 

File đính kèm:

  • pdfdo_an_dung_plc_thiet_ke_chuong_trinh_dieu_khien_he_thong_san.pdf