MỤC LỤC
MỤC LỤC HÌNH, BẢNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG:
1.1.1 Yêu cầu:
- Trang bị điện cho Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng.
1.1.2 Tên hệ thống:
- Trang bị điện cho Hệ thống Phân loại Bưởi.
1.1.3 Mô tả nguyên lý hoạt động của hệ thống:
- Hệ thống phân loại bưởi nhằm chọn ra những quả bưởi đạt yêu cần về khối
lượng để phân phối cho các siêu thị, những sản phẩm không đạt yêu cần sẽ được
giữ lại phân phối cho các lái thương bán ra các chợ đầu mối.
- Hệ thống gồm 2 băng tải, 1 băng tải được trang bị cảm biến tiệm cận nhằm phát
hiện sản phẩm đã vào vị trí định lượng hay chưa. Bên dưới băng tại được bộ trí 1
bàn cân, bàn cân này được đặt trên 1 cảm biến khối lượng loadcell để xác định
khối lượng sản phẩm. Băng tải thứ 2 được bố trí 2 xi lanh khí nén dùng để phân
loại bưởi, kèm theo đó là 2 cảm biến tiệm cận giúp phát hiện bưởi.
- Khi bưởi vào khu vực bàn cân, cảm biến tiệm cận sẽ phát hiện có vật, loadcell
xác định khối lượng vật và đưa tín hiệu về bộ xử lý, nếu sản phẩm đạt khối
lượng yêu cầu thì bộ xử lý sẽ tác động xy lanh khí nén 1 để chuẩn bị phân loại
sản phẩm, khi băng tải di chuyển vật đến vị trí của xy lanh khí nén 1 thì cảm
biến tiệm cận ứng với xy lanh 1 phát hiện và tác động xy lanh 1 đẩy vật ra thùng
chứa. Đối với sản phẩm không đạt yêu cầu thì qui trình cũng tương tự như sản
phẩm đạt yêu cầu.
Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống
1.2 Yêu cầu hệ thống:
- Hệ thống xác định được khối lượng bưởi dao động từ 0.5 kg đến 2 kg.
- Chiều dài của 2 băng tải: 1m
- Vận tốc di chuyển của vật: 10 m/phút
- Phân loại được sản phẩm trên trên 1 kg và dưới 1 kg
- Có khả năng chịu quá tải đến 6 kg

- Tần số đáp ứng: 50 Hz
- Hiển thị: Chỉ thị hoạt động bằng LED vàng
- Nhiệt độ môi trường: -25
o
C đến 70
o
C
- Độ ẩm môi trường: 35 đến 95%RH
- Mạch bảo vệ: Mạch bảo vệ quá áp, mạch bảo vệ chống nối ngược.
2.2 LỰA CHỌN CẢM BIẾN KHỐI LƯỢNG LOADCELL
2.2.1 Yêu cầu:
- Khối lượng tối đa của loadcell phải lớn hơn tổng khối lượng bàn cân cộng với
khối lượng đối tượng.
+ Khối lượng bàn cân: 2 kg
+ Khối lượng đối tượng cần đo: từ 0.4 kg đến 2 kg
+ Tổng khối lượng tối đa = 2 kg + 2kg = 4kg
2.2.2 Lựa chọn loadcell:
* Từ yêu cần trên, ta chọn loadcell UWE dạng thanh.
Hình 2.2 Loadcell UWE dạng thanh
* Thông số kỹ thuật:
+ Tải trọng : 0,22 – 6 kg.
+ Bảo vệ quá tải: 9 kg.
+ Điện áp ngõ ra: 2 mV/V.
+ Điện áp kích thích: 10 – 12 VDC
+ Điện áp kích thích tối đa: 15 VDC
+ Mức tuyến tính: 0.02 %FSO
+ Điện trở vào: 410 ± 10 Ohms
+ Điện trở ra: 350 ± 3 Ohms
+ Dãy nhiệt độ hoạt động: -20 to + 60
o

lượng, lấy tín hiệu khuếch đại từ loadcell, biến đổi AD và truyền dữ liệu về CPU
224 xử lý sau đó xuất kết quả lên giao diện WinCC.
Hình 2.4: Modul analog EM 231
2.4.2 Thông số kỹ thuật
- Mã code :EM231
- Module Analog Ngõ vào
- Ngõ vào Analog :4
- Loại ngõ vào : 0-10VDC
- Loại 12 bit chuyển đổi ,dùng cho CPU S7-200
2.5 ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU
* Động cơ xoay chiều có các loại sau:
+ Động cơ xoay chiều vạn năng.
+ Động cơ không đồng bộ.
+ Động cơ đồng bộ.
+ Động cơ cảm ứng.
Do yêu cầu của bài toán và những đặc điểm nổi bật của động cơ điện xoay chiều
không đồng bộ nên trong đề tài băng tải này chúng em chọn động cơ điện xoay chiều 3 pha
không đồng bộ rôto lồng sóc làm động cơ kéo băng tải.
* Những đặc điểm của động cơ điện không đồng bộ:
+ Các động cơ điện xoay chiều dùng nhiều trong sản xuất thường là những động
cơ điện không đồng bộ, vì loại động cơ này có những đặc điểm như: cấu tạo đơn giản, làm
việc chắc chắn, bảo quản dễ dàng và giá thành hạ.
+ Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực
cho máy cán thép loại vừa và nhỏ, động lực cho các máy công nghiệp nhỏ, trong các hệ
thống băng truyền, băng tải….
+ Tuy nhiên máy điện không đồng bộ còn một số nhược điểm như: Cosφ không
cao, đặc tính điều chỉnh tốc độ không tốt nhưng ngày nay với bộ biến tần thì vấn đề đã
được giải quyết.
+ Máy điện không đồng bộ thích hợp hơn so với máy đồng bộ khi những ứng dụng
cần thường xuyên mở máy và điều chỉnh tốc độ

F
1
= L.σ.k
1
.g.cosβ = L’.σ.k
1
.g Với β = 0 (băng tải nằm ngang).
→ F = 1. 2000. 10. 0,05 = 1000 (N)
Với L = 1 (m); σ = 2000(g); g = 10
Vì thành phần pháp tuyến F
n
tạo ra lực cản ma sát trong các ổ đỡ và ma sát giữa
băng tải và con lăn.
Trong đó: β = Góc nghiêng của băng tải.
L = Chiều dài băng tải.
σ = Khối lượng vật liệu trên 1m băng tải.
k
1
= Hệ số tính đến khi dịch chuyển vật liệu, k
1
= 0,05.
Công suất cần thiết để dịch chuyển vật liệu:
P
1
= F
1
.v

= σ.L’. k
1

.k
2
. g
→ P
2
=1000.1 = 1000 (W)
Lực cần thiết để nâng vật: F
3
= ±L.σ.g.sinβ
Trong đó dấu (+) là khi tải đi lên, ( - ) khi tải đi xuống.
Công suất nâng bằng: P
3
= F
3
.v = ±σ.H.v.g
Công suất tĩnh của băng tải:
P = P
1
+ P
2
+ P
3
= (σ.L’.k
1
+ 2.L’.σ
b
. k
2
± σ.H).v.g
→ P = P

Hp Vg/p
h
V A Ŋ
%
Cos
α
Mmax/
Mmin
Mxd/
Mdd
Lkđ/Ld
d
Khốilượn
g
Số
cực
3k132S
6
3,0 4,
0
945 220/38
0
12,8/7,
4
81 0,76 2,2 2,0 6,0 71,5
6
Hình 2.5: Động cơ băng tải
2.6XYLANH KHÍ NÉN
2.6.1 Yêu cầu:
- Hành trình xylanh Lxl=25cm = 250 mm

diện.
Hình 2.8: Van tiết lưu
2.7CHỌN BỘ ĐIỀU KHIỂN LOGIC LẬP TRÌNH
2.7.1 Đặc điểm:
- Thiết bị chống nhiễu tốt
- Kết nối thêm các modul để mở rộng ngõ vào/ra.
- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
- Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển bằng máy lập trình hoặc máy tính
- Độ tin cậy cao, kích thước gọn.
- Bảo trị dễ dàng.
2.7.2 Chọn loại PLC S7-200
* Thông thường S7-200 được phân ra làm hai loại chính dựa vào nguồn điện áp cấp cho
CPU hoạt động
+ Loại cấp điện áp 220 VAC:
- Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC ( Từ 15 VDC – 30 VDC)
- Ngõ ra: Relay
- Ưu điểm: ngõ ra là relay do đó có thể sử dụng ngõ ra ở nhiều cấp điện áp khác
nhau.
- Nhược điểm: Do ngõ ra relay nên thời gian đáp ứng không được nhanh cho
output tốc độ cao.
+ Loại cấp điện áp 24 VDC
- Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24 VDC ( 15 VDC – 30 VDC)
- Ngõ ra: Transistor
- Ưu điểm: Ngõ ra là transistor do đó có thể sử dụng ngõ ra này để biến điệu độ
rộng xung, output tốc độ cao.
- Nhược điểm: Do ngõ ra là transistor nên chỉ có thể sử dụng một cấp điện áp duy
nhất là 24 VDC, do vậy sẽ gặp rắc rối trong những ứng dụng có cấp điện áp ra
khác nhau. Trong trường hợp này phải thông qua một relay đệm 24 VDC.
* Từ những phân tích trên tao cho loại cấp điện áp 24 VDC với ngõ ra Transistor để đảm
bảo tốc độ cao trong phân loại sản phẩm.

sẽ là dây tham chiếu chung cho nguồn cấp và tín hiệu A
Hình 3.3: Cách đấu nối dây bộ khuếch đại loadcell
3.3 KẾT NỐI PLC VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC:
3.3.1 Kết nối PLC
Hình 3.4: Sơ đồ kết nối PLC
3.3.2 Mạch động lực
Hình 3.5: Sơ đồ kết nối mạch động lực.