Đồ án Xây dựng mô hình điều khiển và giám sát hệ thống băng chuyền tại Công ty TNHH CN Sơn Hoàn Hảo (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Xây dựng mô hình điều khiển và giám sát hệ thống băng chuyền tại Công ty TNHH CN Sơn Hoàn Hảo (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN - TỰ ĐỘNG HÓA XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HT BĂNG CHUYỀN TẠI CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO GVHD : GVC ThS. LƯU VĂN QUANG SVTH: LÊ BÁ LINH MSSV: 12151110 NGUYỄN KHOA LƯỢNG 12142344 S K L 0 0 4 6 8 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2017
2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật Tp.HCM Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO CHUYÊN NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN-TỰ ĐỘNG HÓA  NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: LÊ BÁ LINH MSSV: 12151110 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12142344 Niên khóa: 2012-2016 Tên đề tài: XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HT BĂNG CHUYỀN TẠI CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO 1. Cơ sở ban đầu Quy trình vận hành của hệ thống băng chuyền tại CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO. 2. Nội dung trình bày Giới thiệu về công ty. Các thiết bị sử dụng. Phần mềm CX- Programmer, NB-Designer và truyền thông RS232,RS422/485. Thiết kế và thi công mô hình điều khiển và giám sát băng chuyền tại CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO. 3. Các bản vẽ Các slides cần thiết cho việc thuyết minh và bảo vệ. Ngày giao: 22/9/2016 Thông qua bộ môn Ngày hoàn thành: 4/1/2017 Ngày .tháng .năm 2017 Giảng viên hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn SVTH: LÊ BÁ LINH 1 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp. Hồ Chí Minh. Ngày . Tháng .năm 2017 Giáo viên hướng dẫn SVTH: LÊ BÁ LINH 2 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp. Hồ Chí Minh. Ngày . Tháng .năm 2017 Giáo viên phản biện SVTH: LÊ BÁ LINH 3 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG LỜI CẢM ƠN  Sau một thời gian học tập và nghiên cứu nhóm thực hiện đề tài đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao. Chúng em xin chân thành gửi lời cám ơn đến: Thầy Lưu Văn Quang đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện thí nghiệm trong suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài. Anh Huỳnh Hà Vĩnh Phúc, Chuyên viên đào tạo tại Văn Phòng Đại diện Omron. Số 124 Cống Quỳnh - Q.1 - HCM, giúp đỡ cho nhóm rất nhiều trong vấn đề cung cấp tài liệu và hướng dẫn tận tình về thiết bị Omron trong quá trình thực hiện đề tài. Do thời gian nghiên cứu hạn hẹp nên chúng em chỉ nghiên cứu những ứng dụng cơ bản của thiết bị, phần mềm. Vì vậy kính mong quý thầy cô và các bạn góp ý kiến, động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện để chúng em có thể hoàn thành tập đồ án này. Đây sẽ là nguồn động lực lớn lao giúp chúng em luôn phấn đấu không ngừng trong học tập. Cuối cùng, nhóm chúng em xin kính chúc Quý Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe để hoàn thành tốt công việc trong sự nghiệp giảng dạy của mình. Nhóm thực hiện đề tài: LÊ BÁ LINH NGUYỄN KHOA LƯỢNG SVTH: LÊ BÁ LINH 4 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam đã gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO và đang trên đà phát triển. Quá trình đẩy mạnh công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đang diễn ra mạnh mẽ. Vì vậy tự động hoá các dây chuyền sản xuất là điều không thể thiếu trong công cuộc phát triển đó. Với sự ra đời của PLC (Programable Logic Controller) là một bước tiến rất quan trọng trong lĩnh vực tự động hoá. PLC đã đáp ứng yêu cầu đặt ra một cách tốt nhất như: Khả năng lập trình đơn giản, dễ chỉnh sửa, độ tin cậy cao và nhất là độ chính xác rất cao. Trong các dây chuyền sản xuất tự động hóa mọi việc hầu như thực hiện bởi máy móc, người điều hành thực hiện nhiệm vụ điều khiển và giám sát, mọi công đoạn thông qua màn hình HMI tại nơi làm việc được trực quan và dễ dàng hơn. Đó là một trong những lí do cho sự ra đời của các mạng truyền thông như Modbus, Ethernet để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của xã hội. Các thiết bị giám sát và điều khiển như HMI NB7W- TW01B cũng ra đời phục vụ cho việc truyền thông giám sát và điều khiển các hệ thống công nghiệp. Sự kết hợp các yếu tố này trong mạng cùng với các PLC làm cho các hệ thống tự động trong công nghiệp trở hoạt động hiệu quả hơn rất nhiều, đồng thời việc vận hành các hệ thống cũng trở nên càng dễ dàng và chính xác. Nhóm thực hiện chọn đề tài: “XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HT BĂNG CHUYỀN TẠI CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO” thông qua việc sử dụng thiết bị tự động hóa của hãng Omron như phần mềm CX- Programmer và NB-Designer nhằm hiểu sâu hơn về lĩnh vực tự động hóa đồng thời cũng là cơ hội cho nhóm tìm hiểu phần mềm và thiết bị mới dựa trên những kiến thức đã được học ở trường. Tuy nhiên do hạn chế về kinh nghiệm thực tế cũng như về kiến thức và thời gian nên việc thực hiện đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do đó rất mong sự chỉ bảo thêm của quí thầy cô cũng như những đóng góp của các bạn sinh viên. TP. HCM, ngày tháng .năm 2017 Nhóm sinh viên thực hiện LÊ BÁ LINH NGUYỄN KHOA LƯỢNG SVTH: LÊ BÁ LINH 5 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG DANH MỤC ẢNH STT ảnh Chú thích Trang Hình 1.1 băng tải sàn của công ty TNHH CN SƠN HOÀN HẢO 14 Hình 2.1 PLC CP1L –M-30DR-A 15 Hình 2.2 Kích thước của PLC CP1L 30I/O 16 Hình 2.3 Đọc xung tốc độ cao.của PLC CP1L –M-30DR-A 18 Hình 2.4 Giao tiếp giữa PC và PLC. 24 Hình 2.5 Kết nối 1:1 Host link giữa PLC và máy tính 25 Hình 2.6 Kết nối giữa 1 PLC và 1 màn hình 26 Hình 2.7 Các dòng HMI họ NB. 28 Hình 2.8 Mặt trước HMI. 29 Hình 2.9 Mặt sau HMI 29 Hình 2.10 Biến tần 3G3JX-A2004. 30 Hình 2.11 Các họ biến tần OMRON 30 Hình 2.12 Sơ đồ nối dây biến tần. 32 Hình 2.13 Nối dây cấp nguồn cho biến tần. 33 Hình 2.14 Nối dây cho động cơ 33 Hình 2.15 Sơ đồ đấu dây trong biến tần. 34 Hình 2.16 Cài đặt hiển thị cơ bản trên biến tần 35 Hình 2.17 Cài đặt hiển thị mở rộng trên biến tần 36 Hình 2.18 Cài đặt chức năng trên biến tần 37 Hình 2.19 Hiển thị cài đặt chức năng trên biến tần 38 Hình 2.20 Chuyển đổi tham số. 39 Hình 2.21 Bộ nguồn S8JX-05024 43 Hình 2.22 Kích thước cảm biến quang CDR-30X 47 Hình 2.23 Sơ đồ đấu dây cảm biến quang CDR-30X 47 Hình 3.1 Một vài phần mềm ứng dụng của gói phần mềm CX-ONE 48 Hình 3.2 Tạo 1 project mới 51 Hình 3.3 Chọn loại CPU 51 Hình 3.4 Chọn loại truyền thông 52 Hình 3.5 Các thành phần trên cửa sổ project 52 Hình 3.6 Các cửa sổ phụ trên màn hình 53 Hình 3.7 Kiểm tra kết nối với PLC 54 Hình 3.8 Kiểm tra và biên dịch chương trình 55 Hình 3.9 Giao diện người dùng chính của NB-Designer 56 Hình 3.10 Tạo 1 project mới thiết kế màn hình 58 Hình 3.11 Lưu 1 dự án thiết kế màn hình 58 Hình 3.12 Chọn loại màn hình. 59 Hình 3.13 Chọn loại PLC. 59 Hình 3.14 Chọn loại cáp kết nối. 60 Hình 3.15 Truy cập vào trang màn hình 60 Hình 3.16 Tạo trang màn hình mới 61 Hình 3.17 Xem trang màn hình. 61 Hình 3.18 Sơ đồ kết nối PLC với biến tần. 67 SVTH: LÊ BÁ LINH 6 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Hình 3.19 Sơ đồ chân cáp RS232 67 Hình 4.1 Sơ đồ khối công nghệ. 70 Hình 4.2 Sơ đồ khối điều khiển. 71 Hình 4.3 Sơ đồ khối hệ thống. 73 Hình 4.4 Sơ đồ đấu dây điều khiển và động lực. 75 Hình 4.5 Sơ đồ đấu dây mặt tủ. 76 Hình 4.6 Kết nối PLC với màn hình HMI. 78 Hình 4.7 Gạt công tắc trên HMI. 79 Hình 4.8 Setup PLC với HMI. 79 Hình 4.9 Sơ đồ kết nối PLC với Biến tần. 80 Hình 4.10 Setup PLC với biến tần. 81 Hình 4.11 Điều chỉnh công tắc trên Board CP1W-CIF11 và biến tần 81 Hình 4.12 Lưu đồ giải thuật. 83 Hình 4.13 Tổng thể mô hình. 85 Hình 4.14 mô hình điều khiển 86 Hình 4.15 Tủ điều khiển của mô hình 86 Hình 4.16 Bên trong tủ điều khiển. 87 Hình 4.17 Cửa tủ điều khiển. 87 DANH MỤC BẢNG STT Bảng Chú thích Trang Bảng 2.1 Tính năng PLC CP1L –M-30DR-A. 19 Bảng 2.2 Đặc tính PLC CP1L –M-30DR-A 20 Bảng 2.3 Bảng địa chỉ bộ nhớ các đầu vào ra PLC CP1L 21 ( 14,20,30,40 I/O) Bảng 2.4 Bảng các khối mở rộng của PLC CP1L. 22 Bảng 2.5 Bảng chức năng các vùng nhớ của PLC CP1L. 22 Bảng 2.6 Cổng ngoại vi của PLC CP1L. 26 Bảng 2.7 Các đèn Led chỉ thị trạng thái của PLC. 27 Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật các họ biến tần. 31 Bảng 2.9 Cài đặt thông số ban đầu cho biến tần. 34 Bảng 2.10 Tham số chức năng A của biến tần. 40 Bảng 2.11 Tham số chức năng B của biến tần. 41 SVTH: LÊ BÁ LINH 7 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Bảng 2.12 Thông số kỹ thuật của bộ nguồn 44 Bảng 2.13 Thông tin kỹ thuật cảm biến quang FOTEK 47 Bảng 3.1 Các phần mềm ứng dụng của gói phần mềm CX-ONE 49 Bảng 3.2 Thông số RS485 65 Bảng 3.3 Chức năng chân cáp RS232 68 Bảng 4.1 Bảng thiết bị IN/OUT và gán đia chỉ IN/OUT 77 Bảng 4.2 Kết nối PLC với biến tần bằng cáp RS485. 80 Bảng 4.3 Thông số cài đặt biến tần 82 Bảng phụ Xác định địa chỉ đối tượng trên HIM 109 lục 2 SVTH: LÊ BÁ LINH 8 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Mục Lục NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 3 LỜI CẢM ƠN 4 LỜI NÓI ĐẦU 5 DANH MỤC ẢNH 6 DANH MỤC BẢNG 7 MỤC LỤC 9 PHẦN A: DẪN NHẬP 12 1) Lí do chọn đề tài 12 2) Mục đích nghiên cứu 12 3) Giới hạn của đề tài 13 4) Phương pháp nghiên cứu 13 PHẦN B: NỘI DUNG 14 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO 14 1.1 Sơ lược về công ty 14 1.2 Vị trí địa lý và quy mô của công ty 15 1.3 mô hình kinh doanh 15 CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ SỬ DỤNG 15 2.1 PLC CP1L –M-30DR-A CỦA OMRON: 15 2.1.1. Tổng quan về PLC CP1L 16 2.1.2. Các đặc điểm và tính năng của PLC CP1L 17 2.1.2.1 Đặc điểm PLC CP1L 17 2.1.2.2 Tính năng PLC CP1L –M-30DR-A 17 2.1.2.3 Cách xác định địa chỉ đầu vào ra trên từng CPU của PLC họ CP1L .21 2.1.3. Khối mở rộng cho phép và số lượng I/O tối đa của các Unit PLC 22 2.1.4. Chức năng các vùng nhớ trong PLC CP1L 22 2.1.5. Các đặc tính truyền thông 24 2.1.6. Các đèn LED chỉ thị trạng thái của PLC (PLC Status Indicators) 27 2.2 MÀN HÌNH HMI NB7Q-TW01B CỦA OMRON 28 2.2.1 Đặc tính và thông số kỹ thuật 28 2.2.2 Thành phần và chức năng phần cứng 29 2.2.3 Các bước lập trình 29 2.3 Biến tần 3G3JX-A2004 của OMRON: 30 SVTH: LÊ BÁ LINH 9 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG 2.3.1 Giới thiệu về biến tần. 30 2.3.2 Các họ biến tần của Omron. 30 2.3.3 Sơ đồ nối dây của biến tần. 32 2.3.4 Nối dây cung cấp cho nguồn và động cơ. 33 2.3.5 Cài đặt thông số cho biến tần 35 2.3.6 Chức năng nâng cao. 42 2.4 BỘ NGUỒN OMRON S8JX-05024: 43 2.5 CẢM BIẾN QUANG FOTEK CDR-30X 46 2.5.1 Đăc tính kỹ thuật 46 2.5.2 Kích thước và sơ đồ đấu dây 47 CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM SỬ DỤNG VÀ TRUYỀN THÔNG 48 3.1 PHẦN MỀM CX-ONE: 48 3.1.1. Phần mềm CX- Programmer 50 3.1.2. Các thao tác cơ bản với CX-Programmer 51 3.2 PHẦN MỀM NB-DESIGNER: 56 3.2.1 Trình tự thao tác: 57 3.2.2 Tạo Project mới: 58 3.2.3 Lưu một dự án: 58 3.2.4 Cài đặt thông số phần cứng: 59 3.2.5 Tạo Frame mới: 61 3.2.6 Xem Frame: 61 3.3 TRUYỀN THÔNG MODBUS-CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS485: 62 3.3.1 Tầm quan trọng của truyền thông MODBUS 62 3.3.2 Lịch sử phát triển MODBUS 62 3.3.3 Cấu trúc thông điệp MOBUS 62 3.3.4 Chuẩn truyền thông RS-485 64 3.3.5 Kết nối cáp RJ45 từ biến tần đến PLC 67 3.3.6 Chuẩn truyền thông RS232 67 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH BĂNG CHUYỀN TẠI CÔNG TY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO 70 4.1 Yêu cầu công nghệ: 70 4.1.1. Sơ đồ khối công nghệ 70 SVTH: LÊ BÁ LINH 10 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG 4.1.2. Sơ đồ khối điều khiển 71 4.2 Thiết kế và thi công mô hình 72 4.2.1 Yêu cầu chung 72 4.2.2 Sơ đồ đấu dây của hệ thống 75 4.2.3 Bảng thiết bị IN/OUT và gán địa chỉ IN/OUT 75 4.2.4 Cài đặt thông số cho PLC 78 4.2.5 Cài đặt thông số cho biến tần 82 4.2.6 Lưu đồ giải thuật 83 4.2.7 Chương trình điều khiển: (Xem thêm phụ lục 1). 84 4.2.8 Thiết kế trang màn hình: (Xem phụ lục 2). 85 4.2.9 Mô hình: 85 4.3 Nguyên lý hoạt động: 88 PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN 89 KẾT LUẬN: 89 ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN: 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Phụ lục 1: Chương trình điều khiển 91 Phụ lục 2: Thiết kế trang màn hình 107 SVTH: LÊ BÁ LINH 11 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG PHẦN A: DẪN NHẬP 1) Lí do chọn đề tài Trong thời đại công nghiệp hóa - hiện đại hóa hiện nay, máy móc đang dần thay thế sức lao động của con người. Để quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa phát triển nhanh chóng, chúng ta cần tập trung 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 những sản phẩm có chất lượng cao. Một trong những phương án đầu tư vào tự động hóa là việc ứng dụng các thiết bị mới, hiện đại vào các dây chuyền sản xuất. Cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện- điện tử, công nghệ thông tin, Ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa đã và đang đạt được những tiến bộ mới. Một số hãng tự động hóa đã cho ra đời nhiều loại thiết bị mới, nhiều tính năng để phục vụ cho từng lĩnh vực tương ứng. Để áp dụng, đưa các thiết bị tự động hóa vào sử dụng thì đòi hỏi người kỹ thuật phải hiểu biết về nó, hiểu biết về tính năng cũng như kỹ thuật áp dụng nó. Chính điều đó nhóm thực hiện đã chọn đề tài “Xây dựng mô hình điều khiển và giám sát hệ thống băng chuyền tại CTY TNHH CN HOÀN HẢO ” dùng các thiết bị tự động của OMRON cung cấp. 2) Mục đích nghiên cứu  Tìm hiểu PLC CP1L của công ty OMRON.  Tìm hiểu khái quát màn hình điều khiển NB7W-TW01B của công ty OMRON.  Tìm hiểu biến tần 3G3JX của công ty OMRON.  Tìm hiểu về phần mềm lập trình CX-Programmer.  Tìm hiểu phần mềm NB-Designer (công cụ hỗ trợ lập trình cho màn hình NB).  Tìm hiểu về truyền thông Modbus RTU.  Ứng dụng PLC CP1L, màn hình NB7W-TW01B và biến tần 3G3JX để xây dựng mô hình. SVTH: LÊ BÁ LINH 12 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG 3) Giới hạn của đề tài Do điều kiện và khả năng còn nhiều hạn chế nên trong đề tài: “Xây dưng mô hình điều khiển và giám sát hệ thống băng chuyền tại CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO” chỉ thực hiện một số nội dung sau: PLC CP1L của OMRON. Nghiên cứu về màn hình điều khiển NB7 của OMRON. Biến tần 3G3JX của OMRON. Thiết kế mô hình Điều khiển và giám sát hệ thống băng chuyền tại CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO. 4) Phương pháp nghiên cứu Đề tài được thực hiện chủ yếu bằng phương pháp thu thập thông tin, tham khảo các nguồn tài liệu có liên quan. Dựa trên yêu cầu thực tế tại các nhà máy, chúng em để xuất giải pháp điều khiển tự động qua mô hình thiết kế. SVTH: LÊ BÁ LINH 13 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CTY TNHH CN SƠN HOÀN HẢO 1.1 Sơ lược về công ty Công ty TNHH Công Nghệ Sơn Hoàn Hảo là công ty 100% vốn nước ngoài, chuyên cung cấp dây chuyền sơn tĩnh điện bột và ướt. Công ty TNHH Công Nghệ Sơn Hoàn Hảo bắt đầu hoạt động từ năm 2003 như một người khai phá trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế, chế tạo lắp đặt các hệ thống sơn ướt, sơn tĩnh điện bột và đồng thời phát triển cung cấp các dịch vụ liên quan. Hình ảnh 1.1: băng tải sàn của công ty TNHH CN SƠN HOÀN HẢO SVTH: LÊ BÁ LINH 14 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG 1.2 Vị trí địa lý và quy mô của công ty Nhà máy :PAINT FINISHING TECHNOLOGY & SYSTEM CO.,LTD,địa chỉ đường 2B, KCN Đồng An, Thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương, Việt Nam. Văn phòng đại diện ở Việt Nam: 29 Thụy Khuê, quận Tây Hồ, TP.Hà Nội. Tổng diện tích khu đất: 30000 feet vuông. Diện tích nhà xưởng: 14000 feet vuông. Diện tích văn phòng: 2000 feet vuông. Nhân sự : 150 lao động. 1.3 Mô hình kinh doanh Khi nhận thấy tại việt Nam có tiềm năng phát triển công nghệ sơn chuyên nghiệp, PFT bắt đầu thâm nhập và hoạt động tại thị trường này. Thị trường nội địa và xuất khẩu Việt Nam và Châu Á: thiết bị nhà xưởng (máy chấn, máy cắt, may cuốn ống), thiết bị hàn (máy hàn TIG,MIG; máy cắt PLASMA), sơn ướt/sơn bột, thiết bị ứng dụng, lò sấy sơn ướt/sơn bột, buồng phun sơn ướt/phun sơn bột. CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ SỬ DỤNG 2.1 PLC CP1L –M-30DR-A CỦA OMRON: Hình 2.1: PLC CP1L –M-30DR-A. SVTH: LÊ BÁ LINH 15 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG 2.1.1 Tổng quan về PLC CP1L: (PLC là viết tắt của Programmable logic Controller). Trạm điều khiển tự động là đầu não của toàn bộ hệ thống. Tại đây toàn bộ các thông tin đo lường từ các thiết bị đo, cơ cấu chấp hành, trạng thái hệ thống được kiểm soát chặt chẽ, xử lý, tính toán và ra các lệnh điều khiển kịp thời, trực tiếp tới từng đối tượng điều khiển. Trạm điều khiển tự động được xây dựng trên cơ sở bộ khả trình PLC CP1L của hãng OMRON cho phép đáp ứng các yêu cầu lựa chọn công nghệ đã nêu trên đồng thời giá thành phải chăng và có khả năng mở rộng, nâng cấp thành hệ điều khiển dự phòng một cách dễ dàng. Bộ điều khiển khả trình CP1L của Omron là một giải pháp có thể mở rộng cấp độ, tiết kiệm chi phí cho công tác tự động hóa các máy móc nhỏ với chỉ 14 điểm I/O nhưng với độ linh hoạt có thể mở rộng tới 160 điểm I/O. Bộ điều khiển này có 14, 20, 30, hoặc 40 modun I/O được cài đặt sẵn. CP1L sử dụng cổng USB tiêu chuẩn để lập trình và giám sát đồng thời cung cấp tới 2 cổng truyền thông RS-232C và RS- 422A/485 serial. Lập trình IEC 61131-3 cho CP1L được hỗ trợ thông qua phần mềm CX-One có các thư viện điều khiển và khối chức năng tiết kiệm thời gian của Omron, điều này sẽ đơn giản hóa việc phát triển chương trình cũng như chỉnh sửa trực tuyến logic lập trình. Phần mềm mô phỏng trong CX-One cho phép thử nghiệm trước các chương trình mà không cần bất kỳ phần cứng nào, đồng thời rút ngắn được thời gian đưa vào hoạt động. Hình 2.2: Kích thước của PLC CP1L 30I/O SVTH: LÊ BÁ LINH 16 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG 2.1.2 Các đặc điểm và tính năng của PLC CP1L: 2.1.2.1 Đặc điểm PLC CP1L - Sử dụng dòng PLC mới của OMRON là CP1L-M30DR-A. - Chế độ mô phỏng với 18 đầu vào số và 12 đầu ra rơ le. - Mô phỏng ngay trên bộ tự học bằng bộ công tắc và đèn báo (chế độ INTERNAL). - Mô phỏng với thiết bị ngoại vi bên ngoài thông qua giắc đấu nối dây (chế độ EXTERNAL). - Tích hợp 1 đầu vào analog 0-10V (8 bit) ngay trên PLC. - Tích hợp 1 núm xoay giá trị analog (8 bit) ngay trên PLC. - Có khả năng lắp thêm mô đun truyền thông RS-232 hoặc RS-422/RS485 (đặt hàng riêng). - Sử dụng nguồn điện xoay chiều 100-240VAC. - Kích thước nhỏ gọn: 240 x 180 x 90 mm. - Lập trình thông qua cổng USB (sử dụng phần mềm CX-Programmer). 2.1.2.2 Tính năng PLC CP1L –M-30DR-A: - PLC CP1L có tính năng đơn giản, nó thay thế cho dòng sản phẩm CPM1A và CPM2A - Số lượng I/O và dung lượng bộ nhớ nhiều - Nhiều ngôn ngữ lập trình Sơ đồ thang ( LD) Ngôn ngữ cấu trúc ( ST) Giảm thời gian lập trình và khắc phục sự cố - Điều khiển truyền động với độ chính xác cao Ngõ ra phát xung: CP1L hỗ trợ điều khiển ngõ ra phát xung 2 trục với tốc độ tối đa 100 kHz. SVTH: LÊ BÁ LINH 17 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Bộ đếm tốc độ cao: Xung từ encoder. Ngõ vào interrupt nhanh 5kHz Modbus-RTU: Truyền thông Modbus-RTU không cần lập trình. Ứng dụng truyền thông với biến tần. - Truyền thông nối tiếp: Serial PLC Link chia sẻ dữ liệu giữa các PLC qua RS- 485/RS-422. - Giao tiếp qua cổng USB: Thích hợp cho laptop không có cổng COM. Hình 2.3: Đọc xung tốc độ cao. SVTH: LÊ BÁ LINH 18 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Bảng 2.1: Tính năng PLC CP1L –M-30DR-A. Mục CP1L-M30DR-A (30I/O) Bộ nhớ flash: chương trình của người dùng, các tham số (như PLC Setup), phần dữ liệu chú thích, và toàn bộ vùng nhớ DM có thể được lưu vào bộ Bộ nhớ backup nhớ flash như là các giá trị ban đầu. Pin: dùng để duy trì bộ đếm (counter values), vùng nhớ dữ liệu (DM area), vùng nhớ lưu giữ (Holding area) Đầu vào/ra 30( 18 đầu vào, 12 đầu ra) Số lượng mô đun mở rộng 3 ( CP-nối tiếp) có thế kết nối Số lượng tối đa I/O 150 Đầu vào ngắt 6 đầu vào ( thời gian đáp ứng: 0.3ms) 6 đầu vào ( tần số đáp ứng 5kHz tối đa), 16 bit đếm Đầu vào ngắt chế độ đếm tiến\lùi Đầu vào đáp ứng nhanh 6 đầu vào ( độ rộng xung tối thiểu 50µs) Ngắt lập lịch 1 4 bộ đếm, 2 trục ( 24 VDC) 4 đầu vào: Lệch pha Đếm tốc độ cao (4x) 50kHz hoặc đơn pha 100kHz Đầu vào tương tự 1 ( độ phân giải 1/256, dải đầu vào : 0 đến 10VDC) 2 đầu ra 1Hz đến 100kHz Đầu ra Đầu ra xung xung ( chỉ với các model đầu ra Đầu ra 2 đầu ra 0.1 đến 6553.3 Hz hay 1 đến 32,800 Hz. transitor) PWM Hệ số tỉ lệ: 0% đến 100% SVTH: LÊ BÁ LINH 19 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: GVC. Th.S LƯU VĂN QUANG Bảng 2.2: Đặc tính PLC1 CP1L –M-30DR-A Mục Loại nguồn cấp AC Nguồn cấp 100 – 240 VAC 50/60Hz. Giải điện áp hoạt động 85 – 264 VAC. Công suất tiêu thụ tối đa 50VA. 300mA với điện áp 24VDC. Nguồn cấp ra ngoài 200mA với điện áp 24VDC. tối thiểu 20 MΩ (ở500VDC) giữa đầu nối AC với Điện trở cách điện đầu nối GR 2300 VAC ở tần số 50/60Hz trong một phút giữa Khả năng cách điện chân AC và chân GR. Dòng dò tối đa là 5mA. Khả năng kháng nhiễu Tuân theo chuẩn IEC 61000-4-4. 2kV. 10 tới 57Hz, cường độ 0.075mm, 57-150Hz, gia tốc Khả năng chịu rung : 9.8m/s2 theo các chiều X,Y,Z. Khả năng chịu sốc 147m/s2 , 3 lần theo mỗi chiều X,Y và Z. Dải nhiệt độ hoạt động 0 tới 55 độ C. Độ ẩm cho phép 10% tới 90% (không ngưng tụ). Môi trường hoạt động Không có chất khí ăn mòn. Nhiệt độ bảo quản -20 tới 75 độC (Phải gỡ pin ra). Thời gian lưu nguồn tối thiểu 10ms. Trọng lượng tối đa 645g Phương pháp điều khiển Theo chương trình chứa trong PLC Cách điều khiển I/O Quét vòng kết hợp với tác động tức thì. Các khối chức năng có sẵn: 128 Các khối chức năng Ngôn ngữ lập trình có thể sử dụng trong khối chức năng: dạng Ladder hoặc Structure text Độ dài mã lệnh 1 tới 7 bước trên một lệnh Số mã lệnh khoảng 500 (mã chức năng: 3 con số) Thời gian thi hành lệnh Lệnh cơ bản: 0.55µs. Lệnh đặc biệt: 4.1µs Thời gian xử lý chung 0.4ms Dung lượng chương trình 10 Ksteps Tuổi thọ của pin 5 năm ở nhiệt độ 25 độ C 2.1.1. SVTH: LÊ BÁ LINH 20 NGUYỄN KHOA LƯỢNG MSSV: 12151110 MSSV :12142344
22. S K L 0 0 2 1 5 4