ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay trong công nghiệp hiện đại hoá đất nước, yêu cầu ứng dụng tự động hoá
ngày càng cao vào trong đời sống sinh hoạt, sản xuất (yêu cầu điều khiển tự động, linh
hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ…). Mặt khác nhờ công nghệ thông tin, công nghệ điện tử đã phát
triển nhanh chóng làm xuất hiện một loại thiết bị điều khiển khả trình PLC.
Để thực hiện công việc một cách khoa học nhằm đạt được số lượng sản phẩm lớn, nhanh
mà lại tiện lợi về kinh tế. Các Công ty, xí nghiệp sản xuất thường sử dụng công nghệ lập
trình PLC sử dụng các loại phần mềm tự động. Dây chuyền sản xuất tự động PLC giảm
sức lao động của công nhân mà sản xuất lại đạt hiệu quả cao đáp ứng kịp thời cho đời sống
xã hội. Qua đồ án này chúng em sẽ giới thiệu về lập trình PLC và ứng dụng nó vào qui
trình đếm và phân loại sản phẩm dùng biến tần giám sát SCADA của công ty, xí nghiệp
sản xuất. Trong thực tế lập trình PLC có thể được sử dụng nhiều hãng phần mềm sản xuất
như là hãng Siemens-Đức, Omron-Nhật bản, Goldstar-Hàn Quốc,… tuỳ thuộc vào đối tác,
tiềm lực của Công ty, xí nghiệp để sử dụng công nghệ của hãng.
Trên đây là một phần nhỏ về chương trình điều khiển viết cho hệ thống điều khiển đếm và
phân loại sản phẩm theo kích thước. Trong quá trình thực hiện chương trình còn gặp nhiều
khó khăn đó là tài liệu tham khảo cho vấn đề này đang rất ít,và hạn hẹp, nó liên quan đến
nhiều vấn đề như phần điều chỉnh động cơ. Mặc dù rất cố gắng nhưng khả năng, thời gian
có hạn và kinh nghiệm chưa nhiều nên không thể tránh khỏi những sai sót rất mong sự
đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy cô giáo, các bạn sinh viên để đồ án này được hoàn
thiện hơn.



ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………… TP Hồ Chí Minh tháng 6 năm 2012
GVPB

ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 5

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

………………………………………………………………………………………………

MỤC LỤC HÌNH ẢNH 8
CHƢƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ 13
1.1. Lý do chọn đề tài: 13
1.2. Thƣc trạng đề tài: 13
1.3. Nhiệm vụ: 13
1.4. Khó khăn của đề tài: 14
1.5. Hƣớng giải quyết: 14
2.1. Thiết kế: 15
2.1.1. Phƣơng án đề ra: 15
2.1.2. Phƣơng án thực tế: 16
2.2. THI CÔNG: 17
2.2.1. CƠ KHÍ: 17
2.2.1.1. Chọn vật liệu: 17
2.2.1.2. ĐỘNG CƠ: 23
2.2.1.3. BỘ TRUYỀN XÍCH: 24
2.2.1.4. PITTÔNG: 24
2.2.2. Điện – Điện Tử 29
2.2.2.1 CẢM BIẾN 29
2.2.2.2. Van khí nén: 33
2.2.2.3. Biến Tần(A024) 34
2.2.2.3. Tổng quan về PLC S7 200 và bài toán phân loại sản phẩm 40
i. Chức năng hệ PLC. 40
ii. Sơ đồ khối. 40
iii. Cấu hình phần cứng: 43
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN



MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Mô hình phân loại sản phảm cao thấp
Hình 2.2: Mô hình phân loại sản phẩm cao thấp của Thành Hưng
Hình 2.3: Mô hình thiết kế 3D ban đầu
Hình 2.18: xích – bánh vít
Hình 2.4: khung bàn
Hình 2.5: ổ bi
Hình 2.6: part bảo vệ bi
Hình 2.7: part bảo vệ xích
Hình 2.8: bô li
Hình 2.9: truc nhỏ
Hình 2.10: bu lông – đai ốc
Hình 2.11: thanh sắt
Hình 2.12: dây đai
Hình 2.13: băng tải
Hình 2.14: chân đứng để băng tải
Hình 2.15: Part giử chắc chân đứng và mặt bàn
Hình 2.16: bàn để mô hình
Hình 2.17: động cơ AC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 9

Hình 2.18: xích – bánh vít
Hình 2.19: Xylanh

Hình 2.40: cách khắc lỗi
Hình 2.41: chế độ chỉnh bằng tay.
Hình 2.42: chế độ chỉnh bàn phím
Hình 2.43: sơ đồ khối
Hình 2.44: bộ xử lý liên kết các tín hiệu
Hình 2.45: Cách ly kiều rơle
Hình 2.46: Cách ly kiểu quang
Hình 2.47: cấu hình của PLC
Hình 2.48: PLC
Hình 2.49: cấu tạo chân của RS 485
Hình 2.50: bảng thông số vùng nhớ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 11

Hình 2.51: cáp kết nối
Hình 2.52: sơ đồ nối cáp
Hình 2.53: Cáp USB/PPI Multi-Master
Hình 2.54: Giao diện của S7-200 Simulator 2.0 English
Hình 2.55: Viết chương trình bằng phần mềm Step 7 Micro Win
Hình 2.56: Hình biên dịch chương trình: File/Export
Hình 2.57: Đặt tên tập tin và chọn Save (*.awl)
Hình 2.57: Mở file cần mô phỏng *.awl
Hình 2.58: Chọn loại CPU cần mô phỏng
Hình 2.59: Chạy mô phỏng chương trình PLC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 13

CHƢƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Lý do chọn đề tài:
Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp điện - điện tử, kỹ thuật số các hệ
thống điều khiển dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi xử lí,
PLC, vi mạch số… được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển, thì các hệ thống điều khiển
cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lí chậm chạp ít chính xác được thay thế bằng các hệ thống
điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước.
Trong quá trình hoạt động ở các nhà xưởng, xí nghiệp hiện nay, việc tiết kiệm
điện năng là nhu cầu rất cần thiết,bên cạnh đó nghành công nghiệp ngày cảng phát triển
các cộng ty xí nghiệp đã đưa tự động hóa vào sản xuất để tiện ích cho việc quản lý dây
chuyền và sản phẩm cho toàn bộ hệ thống một cách hợp lý là yêu cầu thiết yếu(giám sát
SCADA).sẽ tiết kiệm được nhiều thời gian cũng như khâu quản lý một cách dễ dàng.
Để đáp ứng được yêu cầu đó em đã tiến hành nghiên cứu tài liệu điều khiển lập
trình với PLC và đã giải quyết được vấn đề đặt ra.

Tập trung làm cơ khí sớm hơn dự định.
Tìm mua động cơ, PLC, biến tần, cảm biến, xy lanh.
Tìm hiểu các khó khăn qua Internet để tìm ra hướng giải quyết tốt nhất.
Đọc các tài liệu về biến tần, PLC.
Đọc tài liệu “tự động hóa với win cc” (tài liệu trên mạng).
Cách giám sát SCADA.

CHƢƠNG II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 15

Đề tài: “ĐẾM VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƢỚC GIÁM SÁT
SCADA” .
2.1. Thiết kế:
2.1.1. Phƣơng án đề ra:
Phương án 1: Mô hình của đồ án tốt nghiệp SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 17

- Cơ khí tốn kém.
- Đòi hỏi thiết kế có độ chính xác cao.
Phương án lựa chọn:
 Từ 2 phương án trên nhóm chúng em đã lựa chọn phương án 1.
Thiết kế ban đầu: Hình 2.3: Mô hình thiết kế 3D ban đầu
2.2. THI CÔNG:
2.2.1. CƠ KHÍ:
2.2.1.1. Chọn vật liệu:
Vì mô
hình
của
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 18
Hình 2.6: part bảo vệ bi Hình 2.7: part bảo vệ xích
Hình 2.8: bô li Hình 2.9: truc nhỏ
Trong mô hình chúng em sử dụng vít và bu lông gắng các chi tiết lại với nhau.
Hình 2.10: bu lông – đai ốc
Part bảo vệ ổ bi đồng thời
giử chắc trục
Part bảo vệ xích
Trục nhỏ của boly băng tải có chiều
dài là 150mm và đường kính Ø12
Bô li băng tải:có kích thước Ø60
chiều ngang dài 75mm có tác dụng
chạy băng tải đưa sản phẩm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 20

Thiết kế chân đứng cho mô hình có hình dạng chử T: Hình 2.14: chân đứng để băng tải Hình 2.15: Part giử chắc chân đứng và mặt bàn

Hình 2.16: bàn để mô hình
-Trong quá trình thi công chúng em cũng gặp nhiều khó khăn như khoan trục đòi hỏi phải
chính xác để gắng trục không bị lệch.về băng tải khi lắp vào khung không căng nên chúng
em đã tăng băng tai căng lên ở hai đầu của thanh ngang.Nói chung mô hình cũng khá đơn
giản nên việc thiết kế cũng hơi dễ dàng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 23

-Điều chú ý ở đây khi chọn động cơ,với việc dung biến tần để chỉnh tốc độ động cơ nên
khi chọn ta không cần phải chọn động cơ có hộp số.
2.2.1.2. ĐỘNG CƠ:
Về phần động cơ thì nhóm chúng em sử dụng động cơ AC vì nhóm có sử dụng thêm biến
tần. Động cơ được chọn có kí hiệu là 4IK25. Có khung hình Kích thước: 80 x
80mm.Công suất 25W, đầu vào 110/220/380VAC, tỷ số truyền từ 3 ~ 200. Hình 2.17: động cơ AC

Động cơ có sử dụng hộp số nên khi qua hợp số thì tốc độ cua vòng quay là 52/64r/min

2.2.1.4. PITTÔNG:
Xi lanh sử dụng trong cụm chi tiết kẹp yêu cầu:
Tác động nhanh
Hành trình không lớn, cố định
Nên chọn xi lanh tác dụng 2 chiều không có giảm chấn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP KHÓA 2009 – 2012 GVHD: LÊ THỊ
KIỀU NGA SVTH: NGUYỄN VĂN THIỆT NGUYỄN CÔNG HẢI
NGUYỄN LÊ QUỐC CHÍ LÊ MINH THUẬN

Trang 25 Hình 2.19: Xylanh
Hình 2.20: piston được vẽ
Cơ sở tính toán:
Áp lực tác động vào xilanh kép theo hai phía

Hình 2.21: cấu tạo piston