Đang tạo bản xem trước...
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH LƯU KHO TỰ ĐỘNG GVHD: Th.S NGUYỄN TỬ ĐỨC SVTH: DƯƠNG MINH HẢI NGUYỄN NGỌC THANH S K L 0 0 8 4 8 5 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8/2022
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH LƯU KHO TỰ ĐỘNG Ngành Công Nghệ Kĩ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa GVHD: Th.S Nguyễn Tử Đức SVTH: MSSV Dương Minh Hải 17151192 Nguyễn Ngọc Thanh 17151254 TP.HCM, ngày 13 tháng 8 năm 2022
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ---o0o---- NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH LƯU KHO TỰ ĐỘNG. 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: Kích thước mô hình: dạng hình chữ nhật, có bàn đỡ, chiều cao 90 cm Động cơ Servo 100W và Driver Động cơ 24VDC băng tải Relay 24VDC chức năng đóng, mở đ ộng cơ 3. Nội dung thực hiện đề tài: Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát Thiết kế, xây dựng phầ n cứng của mô hình Xây dựng chương trình điều khiển, giao tiếp máy tính và PLC Chạy thử nghiệm, cân chỉnh và sửa lỗi mô hình Nhận xét, đánh giá chung toàn bộ hệ thống Viết báo cáo luận văn Báo cáo đề tài tốt nghiệp 4. Sản phẩm: Mô hình lưu kho tự động TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN ----o0o---- PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: ……………………………………………………………………………………….……… ………………………………………………………………………………... 2. Ưu điểm: ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………... 3. Khuyết điểm: ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………... 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Giáo viên hướng dẫn (Ký & Ghi rõ họ tên)
LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầ y cô, gia đình và bạn bè. Đầ u tiên, nhóm em gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Nguyễn Tử Đức, giảng viên của khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã hướng dẫn, giúp đỡ tận tình trong suốt quá trình làm đề tài. Bên cạnh đó, nhóm chúng em cũng xin cảm ơn sâu sắc tới các thầ y cô trong khoa Điện – Điện Tử nói chung và các thầ y cô bộ môn Tự Động Điều Khiển nói riêng đã giúp đỡ chúng em về những kiến thức liên quan đến đề tài cũng như các kiến thức cơ bản mà các thầ y cô đã hết lòng truyền đạt trong suốt quá trình chúng em học tập tại trường. Xin cảm ơn tất cả các bạn thành viên trong lớp 171511, những người đồng hành và gắn bó với nhóm trong suốt 4 năm học, đã có những góp ý và giúp đỡ tụi mình trong những thời điểm khó khăn khi làm đề tài. Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn gia đình đã động viên, tạo điều kiện về cả vật chất lẫn tinh thầ n giúp chúng em hoàn thành chương trình đại học một cách thuận lợi nhất có thể, gia đình luôn là nguồn động lực để chúng em cố gắng phấn đấu hết mình. Đồ án này sẽ không được hoàn thành tốt đẹp nếu không có sự giúp đỡ đó của tất cả mọi người. Một lầ n nữa nhóm em xin chân thành cảm ơn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 7 năm 2022 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Ngọc Thanh Dương Minh Hải i
LỜI MỞ ĐẦU Với sự phát triển mạnh của nền công nghiệp ứng dụng 4.0, mọi hoạt động trong công nghiệp đã trở nên hoàn toàn tự động. Trong công nghiệp thì số lượng hàng hóa lưu trữ trong kho là vô cùng lớn, để đáp ứng nhu cầu sắp xếp nhanh gọn hàng hóa thông thường thủ công sẽ phải tốn khá nhiều thời gian, diện tích và nhân công lao động, nhiều công ty, nhà máy trên thế giới đã trang bị hệ thống kho hàng tự động cho văn phòng, nhà xưởng của mình…V ới việc ứng dụng công nghệ cao trong việc cất giữ hàng hóa, giờ đây chúng ta có thể quản lý hàng hóa của mình một cách khoa học, có hệ thống và có tính linh hoạt cao, từ đó nâng cao hiệu quả và giảm giá thành hoạt động. Để góp phần giải quyết những vấn đề đó, áp dụng những kiến thức đã được học vào thực tế, nhóm chúng em đã quyết định thực hiện đề tài “Thiết kế, thi công và điều khiển mô hình lưu kho tự động” này. Đồ án gồm mô hình hệ thống lưu kho được điều khiển qua PLC hoạt động chính xác và ổn định. ii
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN.........................................................................................................i LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................ii MỤC LỤC.............................................................................................................iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .........................................................................vi DANH MỤC HÌNH ẢNH....................................................................................vii CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..................................................................................9 1.1. Đặt vấn đề ...................................................................................................9 1.2. Mục tiêu đề tài........................................................................................... 10 1.3. Giới hạn đề tài........................................................................................... 10 1.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 11 1.5. Nội dung của đề tài ................................................................................... 11 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.................................................................... 12 2.1. Phân tích các phương án nhà kho................................................................ 12 2.1.1. Các dạng nhà kho hiện nay ...................................................................12 2.1.2 Phương án lựa chọn ................................................................................ 17 2.2. Giới thiệu chung về hệ thống........................................................................ 18 2.3. Cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài............................................................. 24 2.3.1. Giới thiệu về PLC .................................................................................. 24 2.3.2. Ưu điểm khi sử dụng PLC..................................................................... 25 2.3.3. Cấu trúc phần cứng PLC....................................................................... 25 2.3.4. Sơ lược về PLC S7-1200......................................................................... 26 2.3.4.1 Ưu điểm của PLC Seimen................................................................ 26 2.3.4.2 PLC S7-1200..................................................................................... 26 2.3.5. Ngôn ngữ lập trình................................................................................. 27 2.3.6. Chuẩn giao tiếp truyền dữ liệuEthernet ............................................... 28 iii
2.3.7. Giới thiệu phần mền lập trình............................................................... 28 2.3.8. Cảm biến hồng ngoại ............................................................................. 29 2.3.9. Động cơ servo......................................................................................... 29 2.3.10. Encoder.................................................................................................30 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ ............................ 31 3.1. Yêu cầu và hoạt động của hệ thống ............................................................. 31 3.1.1. Yêu cầu ...................................................................................................31 3.1.2. Hoạt động của hệ thống ......................................................................... 31 3.2. Thiết kế phần cứng ....................................................................................... 31 3.2.1. Chọn giải pháp lưu kho tự động............................................................ 31 3.2.2. Yêu cầu thiết kế phần cứng ...................................................................32 3.3. Lựa chọn thiết bị phần cứng ........................................................................ 32 3.3.1. Chọn vật liệu khung mô hình ................................................................ 32 3.3.2. Chọn băng tải......................................................................................... 32 3.3.3. Chọn cơ cấu chuyển động ...................................................................... 33 3.3.4. Chọn cơ cấu cho bộ phận nâng hàng .................................................... 34 3.4. Thiết kế phần điện ........................................................................................ 35 3.5. Lựa chọn thiết bị phần điện ......................................................................... 35 3.5.1. Lựa chọn giải pháp thiết bị điều khiển ................................................. 35 3.5.2. Lựa chọn relay ....................................................................................... 37 3.5.3. Lựa chọn Van KOGANEI ..................................................................... 38 3.5.4. Lựa chọn nguồn ..................................................................................... 39 3.5.5. Lựa chọn đèn báo................................................................................... 40 3.5.6. Lựa chọn nút nhấn................................................................................. 41 3.5.7. Lựa chọn cảm biến................................................................................. 42 3.5.8. Lựa chọn công tắc hành trình ............................................................... 43 3.5.9. Lựa chọn CB .......................................................................................... 44 3.5.10. Màn hình giám sát HMI ...................................................................... 44 3.5.11. Lựa chọn động cơ................................................................................. 46 iv
3.6. Sơ đồ kết nối..................................................................................................49 3.6.1. Sơ đồ kết nối PLC .................................................................................. 49 3.6.2. Sơ đồ kết nối Servo OMRON R88M-G10030HS2................................ 51 3.6.3. Sơ đồ kết nối nguồn với servo motor..................................................... 52 3.7. Lập trình điều khiển..................................................................................... 53 3.7.1. Sơ đồ khối............................................................................................... 53 3.7.2. Sơ đồ hoạt động...................................................................................... 54 3.7.3. Hoạt động chi tiết của hệ thống............................................................. 55 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG.............................................................. 57 4.1. Phần cơ.......................................................................................................... 57 4.1.1. Danh sách các thiết bị............................................................................ 57 4.1.2. Mô hình hoàn thiện................................................................................ 58 4.2. Phần điện....................................................................................................... 58 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC, SO SÁNH, TỔNG HỢP ...................... 60 5.1. Giao diện hệ thống ........................................................................................ 60 5.2. Báo cáo kết quả............................................................................................. 64 5.3. Phân tích và so sánh ..................................................................................... 67 5.4. Tổng kết ........................................................................................................ 67 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................... 68 6.1. Kết luận........................................................................................................ 68 6.1.1. Công việc đã thực hiện........................................................................... 68 6.1.2. Nhược điểm............................................................................................ 68 6.2. Cách khắc phục và hướng phát triển đề tài................................................. 68 Hướng phát triển.:............................................................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 70 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG…………………...71 v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CPU: Central Processing Unit I/O: Input/Output PLC: Programmable Logic Controller PIC: Programmable Intelligent Computer AS: Automated Storage RS: Retrieval System DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: So sánh giữa PLC và PIC ...................................................................... 35 Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật Relay[13].................................................................... 37 Bảng 3.3: Thông số kỹ thuật Van KOGANEI........................................................ 38 Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật nguồn 24V 5A[16]...................................................... 39 Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật đèn 24v[17] ................................................................ 40 Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật nút nhấn LA38.......................................................... 41 Bảng 3.7: Thông số kỹ thuật cảm biến hồng ngoại[19] ............................................ 42 Bảng 3.8: Thông số kỹ thuật màn hình HMI KTP700............................................ 45 Bảng 3.9: Thông số kỹ thuật OMRON R88M-G10030HS2 ...................................47 Bảng 3.10: Thông số kỹ thuật Driver R7D-BP01H ................................................ 48 Bảng 3.11: Kết nối với chân PLC .......................................................................... 49 Bảng 4.1: Danh sách các thiết bị ............................................................................ 57 vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Hệ thống lưu kho tải đồng hạng[3] ........................................................... 13 Hình 2.2: Hệ thống lưu kho tải nhỏ[3]..................................................................... 14 Hình 2.3: Hệ thống lưu kho có người vận hành[3]................................................... 15 Hình 2.4: Hệ thống dạng chiều sâu[3] ..................................................................... 16 Hình 2.5: Thành phầ n cơ bản trong hệ thống[4] ...................................................... 18 Hình 2.6: Tổng quan hệ thống[4] ............................................................................ 19 Hình 2.7: Hệ thống kệ selective[5] ........................................................................ 20 Hình 2.8: Hệ thống kệ di động[5] .......................................................................... 21 Hình 2.9: Kệ double deep[5].................................................................................. 22 Hình 2.10: Kệ Drive in[5] ....................................................................................... 23 Hình 2.11: Một số loại PLC thông dụng ................................................................ 24 Hình 2.12: Cấu trúc bên trong PLC ....................................................................... 25 Hình 2.13: Một số loại cảm biến thông dụng ......................................................... 29 Hình 2.14:Bộ Servo ............................................................................................... 29 Hình 3.1: Nhôm đị nh hình ..................................................................................... 32 Hình 3.2: Băng tải 40x10x24(cm).......................................................................... 33 Hình 3.3: Vitme 62x6x4(cm) ................................................................................. 34 Hình 3.4: Xi lanh trượt TN16X150S...................................................................... 34 Hình 3.5: PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/DC..................................................... 36 Hình 3.6: Relay Omron MY2N 14 chân ................................................................ 37 Hình 3.7: Van KOGANEI loại 110-4E1-83-PSL ................................................... 38 Hình 3.8: Nguồn tổ ong 24V 5A[16]........................................................................ 39 Hình 3.9: Đèn báo 24v AD16-22DS[17]..................................................................40 Hình 3.10:Nút nhấn LA38 ..................................................................................... 41 Hình 3.11: Cảm biến hồng ngoại E3F-DS1031[19].................................................. 42 Hình 3.12: Công tắc hành trình 5A 125 .................................................................43 Hình 3.13: Sơ đồ các chân công tắc hành trình ...................................................... 43 Hình 3.14: Cầ u dao an toàn APTOMAT................................................................ 44 Hình 3.15: Màn hình giám sát HMI KTP700 ......................................................... 45 Hình 3.16: Động cơ OMRON R88M-G10030HS2 ................................................ 46 Hình 3.17: Driver R7D-BP01H ............................................................................. 47 Hình 3.18: Sơ đồ kết nối PLC................................................................................ 49 Hình 3.19: Sơ đồ kết nối Servo OMRON R88M-G1003HS2 .................................51 Hình 3.20: Sơ đồ kết nối nguồn với servo motor.................................................... 52 Hình 3.21: Các khối chức năng của hệ thống ......................................................... 53 vii
Hiển thị 12 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!