Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
ĐỒ ÁN MÔN HỌC HTTDL&ĐK
Họ và tên sinh viên : Nhóm 8 lớp : Điện 3
Ngành : Công nghệ kỹ thuật Điện Khoa Điện Trường ĐHCN Hà Nội
Giáo viên hướng dẫn : ThS . Nguyễn Văn Hùng
Đề tài : Điều khiển giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm

Nhiệm vụ :
Chương I : Tìm hiểu dây truyền đóng phân loại và đóng gói sản phẩm
Chương II : Tìm hiểu về PLC s7-200
Chương III: Tìm hiểu chung về OPC
Chương IV: Tìm hiểu chung về Win cc
Chương V : Thiết kế hệ thống và viết chương trình
Nhóm SV hoàn thành bài tập lớn
Hà Nội , ngày … tháng … năm 2012 Hà Nội, ngày … tháng … năm 2012
Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 1
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật và công nghệ thông tin ngày càng
cao đem lại nhiều lợi ích cho con người nhằm giảm thiểu tối đa sức lao động của con
người trong quá trình sản xuất. Mức độ tự động hóa tại các phân xưởng và nhà kho
cũng như các khu vực quản lý điều hành vẫn tiếp tục được nâng cao. Ngày càng nhiều
các thiết bị tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo , sự chính xác của các
hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất về số lượng, chất
lượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội.
Xuất phát từ tình hình thực tế tự động hóa tại các phân xưởng, nhà kho và các
khu vực điều hành quản lý vẫn đang tiếp tục được nâng cao cùng với kiến thức đã
được học trong trường, chúng em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài dây truyền phân

B . Cấu tạo mô hình
Mô hình thực tế được làm theo bản vẽ thiết kế hình trên:
- Phần khung mô hình: được đóng bằng gỗ.
- Phần băng tải:
+ Gồm có hai con lăn đặt ở vị trí hai đầu băng tải. Hai con lăn truyền lực và kéo
băng tải nhờ hai dây cao su.
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 4
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
+ Mặt băng tải được làm bằng mặt vải quấn tròn xung quanh 2 con lăn. Sản
phẩm được đặt chạy trên mặt băng tải.
- Các máng hứng sản phẩm:
- Các chi tiết, thiết bị được lắp trên khung mô hình:
+ Các động cơ: DC1, DC2, DC3.
- Các động cơ DC1, DC2, DC3 là động cơ 1 chiều 24V
- DC 1 là động cơ có nhiệm vụ kéo quay mặt băng tải thông qua dây cao su với
con lăn phía trên.
- DC 2 là động cơ có nhiệm vụ điều khiển thanh gạt ở vị trí 1.
- DC 3 là động cơ có nhiệm vụ điều khiển thanh gạt ở vị trí 2.
+ Các cảm biến: CB1. CB2, CB3.
- Các cảm biến được sử dụng là cảm biến quang 3 dây của hãng siemen.
- Các cảm biến được gắn bên cạnh mặt băng tải.
- CB1 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 15cm so với mặt băng tải.
- CB2 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 10cm so với mặt băng tải.
- CB3 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 5cm so với mặt băng tải.
+ Các sản phẩm:
Có 3 loại sản phẩm: sản phẩm cao,sản phẩm trung bình, sản phẩm thấp. Cả ba sản
phẩm đều được làm bằng gỗ.
- Sản phẩm cao làm bằng gỗ có kích thước 60x60x150
- Sản phẩm trung bình bằng gỗ có kích thước 60x60x100.
- Sản phẩm thấp bằng gỗ có kích thước 60x60x50.

Trong mô hình trình bày có 3 loại sản phẩm khác nhau về kích thước . Đây
chính là đặc điểm mà chúng em sử dụng để phân loại và đếm sản phẩm . Qua kích
thước của sản phẩm mà chúng m chia thành 3 loại là sản phẩm cao,sản phẩm trung
bình và sản phẩm thấp.
Khi ta ấn start khởi động toàn bộ hệ thống thì băng tải quay.Các cảm biến,tay
gat,bộ đếm sản phẩm,led hiển thị đều hoạt động.
1. Khi có sản phẩm cao đi qua Cảm biến quang nhận tín hiệu đưa về
PLC,Khi sản phẩm đi qua hoàn toàn PLC bắt sườn xuống của tìn
hiệu cảm biens đưa vào.Làm counter đếm,lúc này win cc đọc tìn hiệu
từ counter và hiển thị ra màn hình.PLC xuất tín hiệu xuống vi điều
khiển làm vi điều khiển đếm sản phẩm cao.Sau đó vi điều khiển out
tín hiệu ra hiển thị led tại con led thể hiện số sản phẩm cao. Sau 1
khoảng thời gian trễ đã được tính toán để sản phẩm đi đến vị trí thuận
lợi thì PLC out ra tìn hiệu cho tay gạt sản phẩm cao hoạt động,sau đó
PLC tiếp tục out ra tín hiệu cho tay gạt quay trở lại vị trí ban đầu
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 6
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
2. Khi có sản phẩm trung bình đi vào băng tải.Do sự sắp xếp chiều cao
các cảm biến khác nhau mà cảm biến cao sẽ nẳm cao hơn sản phẩm
trung bình và thấp nên nó không thể phát hiện ra 2 laoij sản phẩm
thấp và trung bình,Khi cảm biến trung bình phát hiện vật phẩm nó
cũng thao tác tương tự như với sản phẩm cao .
3. Khi sản phẩm thấp xuất hiện trên băng tải.Nó dễ dàng đi qua 2 cảm
biến cao và trung bình đến với cảm biến thấp.Khi này cảm biến thấp
có nhiệm vụ đưa tín hiệu vào PLC để đếm sản phẩm thấp ,mà PLC
không cần đưa tín hiệu gạt ví sản phẩm thấp sẽ đi thẳng về cuối băng
tải.
4. Về chế độ đếm sản phẩm.Chỉ áp dụng với sản phẩm cao và trung
bình.Khi ta đặt số sản phẩm đếm là 1 số n( nguyên,dương) thì snr
phẩm xuất hiện sẽ được đếm từ 1 đếm n.Khi đến n nó sẽ hiện n 1

Khoảng cách phát hiện 100mm
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 8
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
Vật thể phát hiện tiêu chuẩn Giấy trắng 100x100mm
Đặc tính trễ Tối đa 20%khoảng cách phát hiện
Nguồn sáng( bước sóng) LED hồng ngoại(860nm)
Điện áp nguồn cấp 12VDC- 24VDC+/-10% kể cả xung
tối đa 10%(p-p)
Công suất tiêu thụ Tối đa 25mA
Ngõ ra điều khiển Ngõ ra transistor colector hở, tối đa
100mA, điện áp dư : tối đa 1V ở
100mA
Mạch bảo vệ Bảo vệ ngắn mạch ngõ ra và nối được
cự nguồn cấp DC
Thời gian đáp ứng Tối đa 2,5ms
Điều chỉnh độ nhạy
Ảnh hưởng ánh sáng của môi trường Đèn dây tóc: tối đa 3000lux
Ánh sáng mặt trời: Tối đa 10000lux
Nhiệt độ mối trường Hoạt động -25
0
C tới 55
0
C( không đóng
băng hoặc ngưng tụ)
Bảo quản -30
0
C tới 70
0
C ( không đóng
băng hoặc ngưng tụ)

nhiễu điện. tách riêng dây hoặc sử dụng dây bọc như là dây vào/ ra từ cảm biến
• Không để cảm biến bị va đập mạnh khi gắn vào đối tượng.
• Không nối dây với dây nâu khi không tải, nếu nối trực tiếp các dây cảm biến có
thể bị phá hủy ( loại chuyển đổi AC).
• Khi sử dụng cảm biến quang điện ở gần bộ chuyển đổi động cơ, đảm bảo động
cơ được nối đất. Nếu động cơ nối đất bị hỏng thì cảm biến có thể bị sai lệch.
Khi sử dụng cảm biến ở trên 45
0
C, dòng trên tải nằm trong khoảng 110mA tới
130mA
Kích thước
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 10
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
NPN output
F Ứng dụng:
1 .Ứng dụng trong sản xuất gạch
Trong khi tại hầu hết các nhà máy sản xuất gạch ốp lát hiện nay, khâu phân loại
gạch được thực hiện bằng mắt thường, một hệ thống tự động nhận dạng và phân loại
gạch ra đời hứa hẹn sẽ giúp tiết kiệm sức người và tăng năng suất cho các nhà máy.
Các viên gạch sau khi nung được chạy trên băng tải. Trên băng tải ta gắn các
cảm biến quanng để nhận dạng chiều cao của từng viên gạch chạy qua. Ta dùng 3
cảm biến để phân biệt chiều cao của từng viên gạch. Nếu viên gạch nào thấp hơn hoặc
cao hơn so với yêu cầu thì sẽ được cảm biến nhận dạng. Những viên gạch này sẽ được
thanh gạt trên băng tải loại ra một băng tải khác. Những viên gạch đúng tiêu chuẩn sẽ
được đóng thùng. Những viên gạch không đúng tiêu chuẩn sẽ bị loại.
Tại các nhà máy sản xuất gạch granite hiện nay, khâu nhận dạng, kiểm chuẩn và phân
loại sản phẩm gạch đầu ra đều do con người đảm nhiệm. Trên băng chuyền, các công
nhân sẽ quan sát viên gạch bằng mắt thường, bằng kinh nghiệm và sự ghi nhớ, trực
tiếp phân loại các sản phẩm gạch đạt yêu cầu hoặc loại bỏ phế phẩm bằng tay. Tuy
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 11

Bộ cảm biến E32-TC200 + E39-F1 + E3X-DA-S với một ống kính dài khoảng cách
cho phép phát hiện những thay đổi về chiều cao gây ra bởi hai pallet cho các loại bia
đóng hộp được lắp vào với nhau.Cảm biến quang thông thường không có ánh sáng
truyền mạnh mẽ mà có thể xâm nhập pallet. Gắn một đường dài ống kính đơn vị để
các cảm biến quang cung cấp đủ ánh sáng cường độ thâm nhập pallet bia. Bộ cảm
biến phát hiện này cung cấp ổn định vì sự khác biệt lớn trong lượng ánh sáng truyền
từ một đến hai pallet.
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 13
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
Bộ cảm biến này cho phép phát hiện trong hộp bia đã có đủ số lượng lon bia hay
chưa.
c)Phát hiện hai loại kẹo hoặc Cookies
-Bộ cảm biến E32-D11L + E3X-DA [] TW-S phát hiện sự khác biệt màu sắc của hai
loại bánh kẹo hoặc cookies.
-Sử dụng hai cảm biến để xác định các loại kẹo hoặc cookie bởi vì bạn cần một đầu ra
cảm biến cho từng loại kẹo hoặc cookies.
Trên băng tải có hai loại bánh: 1 loại bánh màu trắng sữa còn 1 loại bánh màu sôcôla.
Công việc phải phân loại 2 loại bánh này để đóng hộp: Mỗi loại một nửa.
G. Ưu , khuyết điểm của mô hình
1. Ưu điểm của mô hình
Chỉ sử dụng 3 cảm biến lần lượt để phan biệt 3 loại sản phẩm và đếm cùng
lúc.Với việc sử dụng 3 cảm biến tách rời sẽ hạn chế được nhiễu khi đặt 3 cảm biến
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 14
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
liền nhau.Giảm khối lượng tính toàn,lập trình,từ đó đơn giản hóa công việc của lập
trình viên.Với 1 chương trinh nhẹ hơn sử dụng cho PLC là hợp lí hơn khi mà bộ PLC
được coi là có khả năng lập trình với các bài toàn nhỏ,ít network.Nhờ việc lập trình
đơn giản mà PLC hoat đông nhanh,chính xác giúp duy trì tuổi thọ PLC.
2 Khuyết điểm :
Mô hình vẫn mang tính nghiên cứu khi chưa tiến đến 1 dây truyền công nghệ

- Bộ nguồn: có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp thấp cho bộ vi xử
lý ( thường là 5V ) và cho các mạch điện trong các module còn lại ( thường là 24V ).
- Thiết bị lập trình: được sử dụng để lập các chương trình điều khiển cần thiết
sau đó được chuyển cho PLC. Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên
dụng , có thể là thiết bị lập trình cầm tay gọn nhẹ , có thể là phần mềm được cài đặt
trên máy tính cá nhân.
- Bộ nhớ: là nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho hoạt động điều khiển. Các bộ
nhớ có thể là RAM , ROM , EPROM. Người ta luôn chế tạo nguồn dự phòng cho
RAM đề duy trì chương trình trong trường hợp mất điện nguồn , thời gian duy trì tùy
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 16
Nguồn cung cấp
4. Chuyển dữ liệu từ bộ
đệm ảo ra thiết bị ngoại vi.
1. Nhập dữ liệu từ thiết bị
ngoại vi vào bộ đệm.
2. Thực hiện chương trình.
3. Truyền thông và kiểm
tra lỗi.
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
thuộc vào từng PLC cụ thể. Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo thành module cho phép
dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển có kích cỡ khác nhau , khi cần mở
rộng có thể cắm thêm.
- Giao diện vào ra: là nơi bộ xử lý nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi và
truyền thông tin đến các thiết bị bên ngoài. Tín hiệu vào có thể từ các công tắc , các
bộ cảm biến nhiệt độ , các tế bào quang điện … Tín hiệu ra có thể cung cấp cho các
cuộn dây công tắc tơ , các rơle , các van điện từ … Tín hiệu vào có thể là tín hiệu rời
rạc , tín hiệu liên tục , tín hiệu logic…
Mỗi điểm vào ra có một địa chỉ duy nhất được PLC sử dụng.
Các kênh vào / ra đã có các chức năng cách ly và điều hoa tín hiệu sao cho các
bộ cảm biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm

là:
1. Đất.
2. 24VDC
3. truyền và nhận dữ liệu
4. không dùng
5. đất
6. 5VDC ( điện trở trong 100Ω )
7. 24VDC (100mA)
8. truyền và nhận dữ liệu
9. không dùng
Để ghép nối S7-200 với máy lập trình PG720 có thể sử dụng một cáp nối thẳng
qua MPI. Cáp đó đi kèm theo máy lập trình.
Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với
bộ chuyển đổi RS232/RS485 , và qua cổng USB ta có cáp USB/PPI.
- Card nhớ , pin , clock (CPU 221 , 222)
Một tụ điện với điện dung lớn cho phép nuôi bộ nhớ RAM sau khi bị mất nguồn
điện cung cấp. Tùy theo CPU mà thời gian lưu trữ có thể kéo dài nhiều ngày. Chẳng
hạn CPU 224 là khoảng 100h.
Card nhớ: được sử dụng để lưu trữ chương trình. Chương trình chứa trong card
nhớ bao gồm : program block , data block , system block , công thức , dữ liệu đo và
các giá trị cưỡng bức.
Card pin: dùng để mở rộng thời gian lưu trữ các dữ liệu có trong bộ nhớ. Nguồn
pin được tự động chuyển sang khi tụ PLC cạn. pin có thể sử dụng đến 200 ngày.
Card Clock / Battery module: đồng hồ thơig gian thực cho CPU 221, 222 và
nguồn pin để nuôi đồng hồ và lưu giữ liệu. Thời gian sử dụng đến 200 ngày.
- Biến trở chỉnh giá trị analog: hai biến trở này được sử dụng như hai ngõ vào
analog cho phép điều chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử dụng trong chương trình.
4 Các vùng nhớ.
- Vùng nhớ đệm ngõ vào số I:
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 20

nhớ HC và số của bộ đếm , ví dụ HC0. Giá trị đếm hiện hành của các bộ đếm tốc độ
cao là các giá trị chỉ đọc và truy xuất theo double word.
- Các thanh ghi AC:
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 21
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
Là các phần tử đọc / ghi mà có thể được dùng để truy xuất giống như bộ nhớ. Chẳng
hạn có thể sử dụng các thanh ghi để truy xuất các thông số từ các chương trình con và
lưu trữ các giá trị trung gian để sử dụng cho tính toán. Các CPU s7-200 có 4 thanh ghi
là AC0 , AC1 , AC2 và AC3. Chúng ta có thể truy xuất dữ liệu trong các thanh ghi
này theo Byte , Word và Doubleword.
- Vùng nhớ đặc biệt SM:
Các bit SM là các phần tử cho phép truyền thông tin giữa CPU và chương trình người
dùng. Có thể sử dụng các bit này để chọn lựa và điều khiển một số chức năng đặc biệt
của CPU , chẳng hạn như bit lên mức 1 trong vòng quét đầu tiên , các bit phát ra các
xung có tần số 1Hz… Chúng ta truy xuất vùng nhớ SM theo bit , Byte , Word và
Doubleword.
- Vùng nhớ cục bộ L:
Vùng nhớ này có độ lớn 64 Byte , trong đó 60 Byte có thể được dùng như vùng
nhớ cục bộ hay chuyển các thông số tới các chương trình con , 4 Byte cuối cùng dùng
cho hệ thống. Vùng nhớ này tương tự như vùng nhớ biến V chỉ khác ở chỗ các biến
vùng nhớ V cho phép sử dụng tất cả các khối chương trình còn vùng nhớ L chỉ có tác
dụng trong phạm vi soạn thảo của một khối chương trình mà thôi. Vị trí biến thuộc
vùng nhớ L trong chương trình chính thì không thể sử dụng ở chương trình con và
ngược lại.
- Vùng nhớ ngõ vào tương tự AI:
Các PLC S7-200 chuyển một giá trị tương tự thành giá trị số và chứa vào một
vùng nhớ 16 bit. Bởi vì các giá trị tương tự chiếm một vùng nhớ word nên chúng luôn
luôn có các giá trị worrd chẵn , chẳng hạn như AIW0 , AIW2 , AIW4… và là các giá
trị chỉ đọc.
- Vùng nhớ ngõ ra tương tự AQ:

SP4 hoặc cao hơn thì đặt ở chế độ PPI (công tắc 5 ở vị trí 1).
Sơ đồ nối cáp RS232/PPI Multi-Master giữa máy tính và CPU S7-200 với tốc độ
truyền 9,6 kbaud:
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 24
Đồ án môn : HTTDL&DK Gvhd : Nguyễn Văn hùng
- Cáp USB/PPI Multi-Master.
Hình dáng của cáp:
Cách thức kết nối cáp USB/PPI Multi-Master cũng tương tự như cáp
RS232/PPI Multi-Master . Để sử dụng cáp này , phần mềm cần phải là STEP 7 -
Micro/WIN 3.2 Service Pack 4 ( hoặc cao hơn ). Cáp chỉ có thể được sử dụng với loại
CPU 22x hoặc sau này. Cáp USB không được hỗ trợ truyền thông Freeport và
download cấu hình màn hình TP070 từ phần mền TP Designer.
Nhóm 8 (Đk giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm) Page 25