Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống đóng chai trong nhà máy bia

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐÓNG CHAI TRONG NHÀ MÁY BIA Chương I: TỔNG QUAN HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY BIA VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 1.1 Khái niệm bia: Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỉ 5 TCN. Bia (từ tiếng Pháp: bière hoặc Anh: beer) nói một cách tổng thể, là một loại đồ uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men. Bia dược sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt, gạo, hoa houblon, sau quá trình lên men, sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 phù hợp. Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzim kích thích tiêu hoá amylaza. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng của nước ta đã có một diện mạo mới. Lượng bia sản xuất ngày càng tăng cùng với thiết bị và công nghệ sản xuất ngày càng hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Chương I: TỔNG QUAN HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY BIA 1 1.1 Khái niệm bia: . 1 * Thành phần 2 1.2 Giới thiệu nhà máy bia 3 1.3 Quy trình sản xuất bia . 4 1.4 Hệ thống đóng chai trong nhà máy . 9 Tổng quan về quy trình đóng chai 9 a, Quá trình rót liệu. 10 b, Quy trình đóng nút. . 11 c, Quy trình dán nhãn 11 1.5 Bài toán cần giải quyết 12 Chương 2: Cơ sở lý thuyết 2.1 Tìm hiểu về PLC 2.2 Tìm hiểu về S700 của Simentic 2.3 Ngôn ngữ và phần mềm lập trình 2.4 Hệ thống điều khiển băng tải Chương 3: Giải quyết bài toán điều khiển hệ thống đóng chai

pdf59 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 25/01/2013 | Lượt xem: 5030 | Lượt tải: 23download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống đóng chai trong nhà máy bia, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : Trần Mạnh Cường 1, Nhóm sinh viên thực hiện: Đỗ Đăng Linh Nguyễn Văn Hùng Sinh viên lớp : Điện tử tin học – CN K46 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐÓNG CHAI TRONG NHÀ MÁY BIA Chương I: TỔNG QUAN HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY BIA VÀ PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT 1.1 Khái niệm bia: Bia là một trong các đồ uống lâu đời nhất mà loài người đã tạo ra, có niên đại ít nhất là từ thiên niên kỉ 5 TCN. Bia (từ tiếng Pháp: bière hoặc Anh: beer) nói một cách tổng thể, là một loại đồ uống chứa cồn được sản xuất bằng quá trình lên men của đường lơ lửng trong môi trường lỏng và nó không được chưng cất sau khi lên men. Bia dược sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là nước, malt, gạo, hoa houblon, sau quá trình lên men, sẽ cho ra một loại đồ uống giàu dinh dưỡng, có hương thơm đặc trưng, độ cồn thấp, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn với hàm lượng CO2 phù hợp. Ngoài ra, trong bia còn chứa một hệ enzim khá phong phú, đặc biệt là nhóm enzim kích thích tiêu hoá amylaza. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp thực phẩm nói chung và ngành công nghiệp sản xuất bia nói riêng của nước ta đã có một diện mạo mới. Lượng bia sản xuất ngày càng tăng cùng với thiết bị và công nghệ sản xuất ngày càng hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng * Thành phần 1. Nước: Do thành phần chính của bia là nước nên nguồn nước và các đặc trưng của nó có ảnh hưởng rất quan trọng tới các đặc trưng của bia. Nhiều loại bia chịu ảnh hưởng hoặc thậm chí được xác định theo đặc trưng của nước trong khu vực sản xuất bia. Mặc dù ảnh hưởng của nó cũng như là tác động tương hỗ của các loại khoáng chất hòa tan trong nước được sử dụng trong sản xuất bia là khá phức tạp, nhưng theo quy tắc chung thì nước mềm là phù hợp cho sản xuất các loại bia sáng màu. Do đó, để đảm bảo sự ổn định về chất lượng và mùi vi của sản phẩm, nước cần được xử lý trước khi tham gia vào quá trình sản xuất bia nhằm đạt được các chỉ tiêu chất lượng nhất định. 2. Malt: Bằng cách ngâm hạt lúa mạch vào trong nước, cho phép chúng nảy mầm đến một giai đoạn nhất định và sau đó làm khô hạt đã nảy mầm trong các lò sấy để thu được hạt ngũ cốc đã mạch nha hóa (malt). Mục tiêu chủ yếu của quy trình này giúp hoạt hoá, tích luỹ về khối lượng và hoạt lực của hệ enzin trong đại mạch. Hệ enzym này giúp chuyển hóa tinh bột trong hạt thành đường hoà tan bền vững vào nước tham gia vào quá trình lên men. Thời gian và nhiệt độ sấy khác nhau được áp dụng để tạo ra các màu malt khác nhau từ cùng một loại ngũ cốc. Các loại mạch nha sẫm màu hơn sẽ sản xuất ra bia sẫm màu hơn. 3. Hoa houblon: Hoa houblon được con người biết đến và đưa vào sử dụng khoảng 3000 năm TCN. Đây là thành phần rất quan trọng và không thể thay thế được trong quy trình sản xuất bia, giúp mang lại hương thơm rất đặc trưng, làm tăng khả năng tạo và giữ bọt, làm tăng độ bền keo và ổn định thành phần sinh học của sản phẩm. Cây hoa bia được trồng bởi nông dân trên khắp thế giới với nhiều giống khác nhau, nhưng nó chỉ được sử dụng trong sản xuất bia là chủ yếu. Hoa houblon có thể được đem dùng ở dạng tươi, nhưng để bảo quản được lâu và dễ vận chuyển, houblon phải sấy khô và chế biến để gia tăng thời gian bảo quản và sử dụng. 4. Gạo: Đây là loại hạt có hàm lượng tinh bột khá cao có thể được sử dụng xản xuất được các loại bia có chất lượng hảo hạng. Gạo được đưa vào chế biến dưới dạng bột nghiền mịn để dễ tan trong quá trình hồ hoá, sau đó được phối trộn cùng với bột malt sau khi đã đường hoá. Cần chú ý, hạt trắng trong khác hạt trắng đục bởi hàm ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng lượng protein. Do đó, trong sản xuất bia, các nhà sản xuất thường chọn loại hạt gạo có độ trắng đục cao hơn 5. Men: Men bia là các vi sinh vật có tác dụng lên men đường. Các giống men bia cụ thể được lựa chọn để sản xuất các loại bia khác nhau, Men bia sẽ chuyển hoá đường thu được từ hạt ngũ cốc và tạo ra cồn và carbon đioxit (CO2). Bia Sài Gòn, với công nghệ sản xuất hiện đại hiện sử dụng loại men được nuôi cấy có độ tinh khiết cao, đảm bảo sự ổn định và đồng bộ trong sản phẩm của mình. Hình 1.1 Một số sản phẩm bia sử dụng rộng rãi ở Việt Nam 1.2 Giới thiệu nhà máy bia • Tên : Nhà máy bia Quảng Nam • Địa chỉ : Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc, Điện Bàn Quảng Nam • Thành lập : Tháng 9 năm 2002 • Diện tích : 30.000 m2 ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng • Hình thức doanh nghiệp : Doanh nghiệp nhà nước • Tổng vốn đầu tư: 10 Triệu USD • Công suất : Giai đoạn 1 : 10 triệu lít/năm Giai đoạn 2 : 20 triệu lít /năm ( từ năm 2005) • Công suất dự kiến trong tương lai : 120 triệu lít/năm • Nghành nghề kinh doanh : Sản xuất và cung ứng bia 1.3 Quy trình sản xuất bia Hinh 1.2 : Sơ đồ quy trình công nghệ ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng Quy trình trên chia thành các quá trình sau : Nguyên liệu dùng để sản xuất bia bao gồm: gạo, malt, H20, men, hoa Hupblon. Trong đó malt và hoa Hupblon là hai nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia, nó có chất lượng cao của các hãng cung cấp hàng đầu thế giới. Việc sản xuất dựa trên nền tảng công nghệ tiên tiến và tuân thủ nghiêm ngặt theo đúng các quy trình công nghệ cũng như các tiêu chuẩn của Việt Nam - Thế giới. Gạo: chỉ là nguyên liệu phụ (chiếm 30%), nguyên liệu dùng để thay thế nhằm giảm giá thành sản phẩm. Gạo được mua từ gạo ăn bình thường, đem nghiền nát sau đó say mịn ở dạng tấm và được đưa vào nồi gạo. Ở nồi gạo, gạo dạng tấm được hoà tan bằng nước ở 77 độ C và hỗn hợp đó được hồ hoá ở 100 độ C. Trong quá trình hồ hoá có bổ sung thêm một số hoá chất như: CaCl2, CaSO4 nhằm mục đích cung cấp Ca 2+ để phục vụ cho quá trình đường hoá sau này và có bổ sung thêm 1 loại enzym chống cháy có tên thương mại là Termamyl để pha loãng dung dịch, chống trường cháy nồi và enzym này phải là enzym chịu nhiệt cao. Malt: là một hạt ngũ cốc gọi là lúa mạch (chiếm 70%). Nó được nhập từ các nước Anh, Úc, Đan Mạch. Chất lượng malt được đảm bảo theo tiêu chuẩn tập đoàn Casberg. Malt được các nước gởi mẫu cho phòng thí nghiệm Casberg và chất lượng của malt được kiểm tra tại đó. Sau khi kiểm tra xong mẫu malt được gởi về cho Công ty bia Huda và nó được đưa vào các SILO bể chứa. malt dạng hạt sau khi say được hoà tan bằng nước ở 37 độ C và cho vào nồi malt. Đối với việc hoà tan malt khác với hoà tan gạo vì malt dể bị hiện tượng đóng cục hơn do đó malt được khuấy trộn dưới dạng phun nước trước khi cho vào nồi phun. Malt còn được dùng để tạo màu cho bia, với malt bình thường không đủ độ màu vì thế người ta thêm malt “ đen” để tăng độ màu, bia Huda có độ màu từ 4 - 6 EBC. Men: là chất xúc tác có nguồn gốc prôtêin, đó là những phân tử có cấu tạo từ axit amin và có cấu trúc không gian xác định của mạch polypeptit. Tác dụng xúc tác là nhờ các quá trình lên men. Đó là những quá trình trong đó xảy ra sự thay đổi thành phần hoá học của chất gây ra do kết quả hoạt động của các vi sinh vật nào đó (ví dụ men rượu, nấm hoặc vi khuẩn).Trong những trường hợp này, những chất men do vi sinh vật tạo ra là những yếu tố hoạt động xúc tác. Chất men vẫn giữ được tính hoạt động và khả năng tác dụng của nó khi lấy nó ra khỏi vi sinh vật. Mỗi loại men có một hương vị riêng. Hoa Hupblon: dùng để tạo vị đắng cho bia. Cây Hupblon là một loại dây leo, thích hợp khí hậu ôn đới, được trồng nhiều ở Anh, Mỹ. Có 2 loại ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng Hupblon là: Hupblon bittermiss và Hupblon Aroma. Cả 2 loại này đều phải được bảo quản ở nhiệt độ dưới 10 độ C để giảm độ mất mát của - axit. Trên cây Hupblon người ta thường dùng hoa của cây để tạo vị đắng cho bia vì hoa của cây Hupblon có vị đắng nhiều hơn. H2O: nguồn nước sử dụng của bia Huế được lấy từ Nhà máy nước Vạn Niên (thượng nguồn sông Hương) rất đảm bảo các chỉ số kỹ thuật phù hợp cho việc sản xuất bia. Chính vì vậy chất lượng sản phẩm của Công ty luôn thoả mãn với các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm của các quốc gia khác nhau trên thế giới như: Mỹ, Canada, Châu âu ... và được các nhà nhập khẩu hàng đầu luôn hài lòng về chất lượng ổn định. * Quá trình đường hoá và lọc: Ở nồi malt tiến hành quá trình đường hoá ở 66 độ C trong 1 giờ. Sau đó nâng lên 76 độ C và chuyển qua nồi lọc để tách tất cả các bã malt. Ở nồi lọc người ta thu dung dịch đầu, sau đó dùng nước rửa ở 76 độ C để rửa hoàn toàn dung dịch đường còn lại. Sau đó bã hèm được xã ra ngoài và bán cho ngành chăn nuôi. Để thử quá trình đường hoá hoàn toàn hay không người ta dùng iốt để thử. Nếu đạt thì nâng hỗn hợp lên 76 độ C trực tiếp bằng hơi, lúc này thì enzym - amylase bắt đầu hoạt động. * Quá trình Hupblon hoá: Được tiến hành tại nồi Hupblon. Ở đây lại xãy ra quá trình đường hoá trong 1 giờ. Ở hoa Hupblon quan trọng là - axit đắng. * Quá trình lắng trong và làm lạnh: Quá trình này được thực hiện bằng một thiết bị lắng trong gọi là Whirlpool. Dịch được đưa qua thiết bị lắng trong ở 100oC, tất cả các cặn bã trong quá trình Hupblon được tách ra ở thiết bị này. Dịch trong thu được đi qua thiết bị làm lạnh, dung dịch sau khi đi ra khỏi thiết bị làm lạnh có nhiệt độ làm lạnh là 16oC và tiến hành thu dịch ở 16oC. *Quy trình công nghệ ở phân xưởng lên men: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng *Quy trình này gồm có các quá trình sau: Quá trình lên men: quá trình lên men là quá trình trao đổi chất qua màng tế bào. Ở phân xưởng lên men xảy ra nhiều quá trình, tất cả các quá trình đều nằm ở thùng lên men. Dịch lạnh ở 16oC ở phân xưởng nấu theo đường ống dẫn qua các thùng lên men, ở phân xưởng lên men có gần 50 thùng lên men, mỗi thùng lên men có một đồng hồ nhiệt độ riêng. Trong 4 - 8 giờ đầu tiên xảy ra quá trình men sử dụng chất dinh dưỡng trong đường, O2 (để tăng nồng độ oxy hoá) để tạo sinh khối cho men bia phát triển. Quá trình lên men dừng lại khi lượng O2 giảm đến 0. Dịch đường (đường maltol) lên men được giữ ở nhiệt độ 16 độ C vì: • Ở nhiệt độ này thích hợp cho nấm men phát triển. • Dễ chuyển đổi đường thành rượu, CO2 và một số sản phẩm phụ như các este tạo mùi (ví dụ: este amin). Nếu lên men ở nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hiện tượng hỏng men, sẽ làm đục bia. Căn cứ vào nhiệt độ để quy định số ngày lên men. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ lên men càng lớn. Khi lượng đường lên men còn lại đạt giá trị không đổi (thường từ 7- 8 ngày) thì ta bắt đầu hạ nhiệt độ (từ 16oC xuống -1,5 độ C). Trong 4 ngày đầu lên men người ta tiến hành thu hồi men, lúc này men đạt cực đại, nó kết thành từng mãng lớn rồi lắng xuống đáy. Trung bình 1 mẻ men có thể sử dụng khoảng 10 lần để lên men bia. Lúc nào độ lên men RDF thấp thì tiến hành thải men. Sơ đồ quá trình lên men bia: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng Quá trình lọc: mục đích của quá trình lọc bia là để loại các tế bào nấm men, các tạp chất... Bia sau khi lên men được gọi là bia non. Bia non tiếp tục đi qua máy lọc khung bản với chất trợ lọc là đất lọc và giấy lọc. Dung dich sau khi lọc được thu hồi gọi là bia trong. Để đo độ trong của bia người ta dựa vào máy đo độ đục. Sơ đồ khung bản: Sau khi lọc khoảng 2 tuần người ta tiến hành vệ sinh 1 lần để loại bỏ các cặn bả của bia non ra ngoài. Bia non sau khi qua thiết bị lọc thu được bia trong thành phẩm có nồng độ alcol 4,5% và tiếp tục đi qua phân xưởng chiết. Quy trình công nghệ ở phân xưởng chiết Chai thu hồi được đưa qua máy rửa bằng các băng tải. Quá trình rửa chai trong hệ thống máy rửa như sau: chai được đưa vào bể ngâm khoảng chừng 5 phút để bóc tất cả các dãn hiệu. Sau đó đi vào bể sút khoảng 20 phút để làm sạch chai, tiếp tục qua máy nước nóng để làm sạch sút, rồi qua nước ẩm, cuối cùng là qua nước lạnh và qua hệ thống sấy khô. Chai sau khi ra khỏi máy rửa tiếp tục đi qua các băng tải khác, các băng tải này sẽ đưa chai rửa sạch qua hệ thống đèn soi để thu hồi những chai còn bẫn và chai vỡ và tiếp tục đi qua máy chiết. Bia trong được chiết vào chai bằng một thiết bị ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng xoay tròn (mỗi vòng như vậy chiết được 42 chai) và tiếp tục được đưa qua hệ thống đóng nắp chai. Trước khi đi qua hệ thống đóng nắp, chai bia đã được sục CO2 (hoá lỏng) vào để tạo ga và đồng thời qua hệ thống bơm nước nóng để đuổi hết O2 không khí ra ngoài nhằm diệt con men bia. Chai bia sau khi đã được đóng nắp tiếp tục đi qua hệ thống thanh trùng. Hệ thống thanh trùng gồm có nhiều ngăn, 2 ngăn lạnh rồi đến 2 ngăn nóng, tiếp theo là 2 ngăn lạnh, mỗi ngăn như vậy có một nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ thấp nhất là 20 độ C, nhiệt độ cao nhất là 67 độ C. Sở dĩ nhiệt độ lên xuống như vậy là để giảm độ thích nghi của con men bia và nhiệt độ được giữ không quá 67 độ C vì nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ này thì sẽ tạo 1 áp suất lớn trong chai sẽ làm vỡ chai. Bia sau khi được thanh trùng tiếp tục đi qua bộ phận dán nhãn và đưa vào két, các két đóng xong được đưa vào kho. Bia ra lò có nhiệt độ khoảng 36 độ C. Ở phân xưởng chiết trong 1 ca quá trình diễn ra liên tục và hầu như là cơ khí hoàn toàn. 1.4 Hệ thống đóng chai trong nhà máy • Tổng quan về quy trình đóng chai Hiện nay với công nghệ hiện đại rất nhiều quá trình công nghiệp được tự động hóa. Trong đó dây truyền đóng nút chai tự động là một trong những hệ thống được sử dụng rất phổ biến và rộng rãi. Một hệ thống sản xuất nước đóng chai hiện đại thường được phân chia thành nhiều khâu nối tiếp nhau. Một quy trình dây truyền đóng chai khép kín có thể được mô tả như sau: Từ khâu cấp chai, các chai được đưa vào hệ thống băng tải, trước tiên chai được cho đi qua hệ thống rửa. Chai dùng trong hệ thống đóng chai thường là chai thành phẩm, nên thường tại khâu này chỉ qua súc rửa để làm sạch bụi. Sau khi được rửa sạch, các chai được băng chuyền đưa đến hệ thống rót liệu, tới vị trí rót, chai sẽ được dừng chính xác nhờ một cảm biến, để đảm bảo chính xác hơn nữa, có thể bố trí các cơ cấu cơ khí để kẹp giữ chai. Hệ thống van rót, cơ cấu rót được hạ xuống sao cho vòi rót ngập sâu trong miệng chai. Sở dĩ cần thiết kế ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng như vậy vì áp suất trong bể chứa được giữ rất lớn và không đổi, đảm bảo tốc độ rót cao và thời gian mỗi lần rót là như nhau, việc nhúng vòi rót vào trong chai để tránh chất lỏng văng ra ngoài khi rót với tốc độ lớn. với thiết kế như vậy, tổng thời gian để nâng hạ van và rót liệu chỉ mất từ 2-3 giây. Khi chai đạt được mức quy định được băng tải vận chuyển đến vị trí đóng nút. Khâu đóng nút bao gồm cơ cấu cấp nắp chai và đóng nút. Cơ cấu đóng có thể là xi lanh thủy khí (với nút dập) hoặc mô tơ (với nút vặn), cơ cấu cấp nắp chai có thể dưới dạng gài sẵn trên băng tải hoặc kết hợp với cơ cấu dập. Sau đó là khâu dán nhãn, đây có thể coi là khâu đơn giản nhất trong hệ thống đóng chai. Cơ cấu bôi keo dính được gắn ngay trên băng tải và bố trí tiếp tuyến sao cho tì vào mặt chai, ngoài chuyển động thẳng trên băng tải, chai còn chuyển động quay tròn do lực tì của cơ cấu bôi keo. Tương tự với cơ cấu cấp nhãn, chai sau khi bôi keo, quay tròn, cuốn băng giấy nhãn 1 vòng quanh chai. Khâu cuối cùng là kiểm tra và đóng gói sản phẩm. khâu kiểm tra bao gồm một loạt các cảm biến để kiểm tra chất lượng sản phẩm(đủ định mức, đóng nút dán nhãn đạt yêu cầu…) sau khi kiểm tra sẽ qua cơ cấu phân loại, 1 tay gạt sẽ loại bỏ chai sang một băng tải khác. Các chai đạt tiêu chuẩn sẽ qua khâu đóng gói, chai được xếp thành khối nhờ các tay máy gạt và nâng hạ. Như vậy toàn bộ quy trình công nghệ đóng nút chai được tự động hoàn toàn, với đầu vào là nguyên liệu và chai rỗng, đầu ra là sản phẩm có thể đem bán trực tiếp. a, Quá trình rót liệu. Các chai sau khi rửa được băng tải đưa đến vị trí rót liệu. Khi gặp cảm biến vị trí băng tải dừng lại. Cảm biến lại báo cho bộ điều khiển hệ thống rót liệu hoạt động, hệ thống rót liệu xả nhiên liệu vào trong chai được đo bằng cảm biến lưu lượng, ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng khi đạt mức quy định cảm biến lưu lượng sẽ báo bộ điều khiển dừng hệ thống rót liệu. Quá trình rót liệu kết thúc b, Quy trình đóng nút. Khi đạt mức quy định cảm biến vị trí sẽ báo bộ điều khiển dừng hệ thống rót liệu. Các chai được rót đủ nhiên liệu tiếp tục được băng tải vận chuyển đến vị trí đóng nút . Khi chai gặp cảm biến vị trí hệ thống băng tải dừng lại. CB sẽ báo bộ điều khiển, điều khiển hệ thống đóng nút chai. Van khí nén điều khiển xi lanh dập nút chai, khi đó các nút chai sẽ được dập vào chai. Sau khi dập xong cảm biến vị trí lại báo tín hiệu cho hệ thống và các chai lại tiếp tục được di chuyển đến vị trí dán nhãn. c, Quy trình dán nhãn. Sau khi các chai qua vị trí đóng nút, tiếp tục được di chuyển. Khi đến vị trí dán nhãn cảm biến vị trí lại báo cho hệ thống băng tải dừng lại. Tại vị trí dán nhãn có cơ cấu kẹp ở hai bên đi vào giữa kẹp chặt chai lại. Khi đó xi lanh dán nhãn hoạt động và các chai được dán nhãn. Sau khi dán xong cơ cấu kẹp nhả ra và cảm biến vị trí báo cho hệ thống băng tải tiếp tục chạy. Các chai sau khi dán xong được đưa vào đóng hộp. Ở Việt Nam hiện nay, các nhà máy lớn đều có những dây chuyền đóng chai hoàn toàn tự động. Các dây chuyền này phần lớn được nhập khẩu toàn bộ từ nước ngoài. Những xí nghiệp nhỏ hơn có thể sử dụng dây chuyền ghép nối từ các module, mỗi module tương ứng với một khâu trong quá trình đóng chai. Việt Nam đã có khả năng chế tạo một số module riêng lẻ, chủ yếu là module rót liệu và đóng nút, đa số dùng bán tự động trong các cơ sở sản xuất nhỏ. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 1.5 Bài toán cần giải quyết Dây chuyền đóng chai là một hệ thống phức tạp, đòi hỏi rất cao về thiết kế cơ khí và khả năng đồng bộ hóa. Tại mỗi khâu đều yêu cầu cơ khí chính xác để đảm bảo các thao tác diễn ra một cách nhanh chóng và chuẩn xác. Đồng bộ hóa trong từng khâu cũng như giữa các khâu với nhau phải diễn ra nhịp nhàng (số chai đầu ra của khâu rót sẽ là số chai đầu vào cho khâu đóng nút sẽ phải tương đương nhau, hoặc chai sẽ chờ ở vị trí trung gian…). Hệ thống dây chuyền có sử dụng băng tải vận chuyển, chuyên chở là một thành phần cơ bản, được sử dụng chủ yếu trong các dây truyền công nghiệp trong lĩnh vực khai thác và chế biến. Trong lĩnh vực chế biến, đặc biệt là ngành chế biến thực phẩm, giải khát, trong các dây chuyền chế biến tự động, băng tải là thành phần xuyên suốt. Bài toán đặt ra là vấn đề điều khiển băng tải, nghiên cứu về chế độ làm việc, tốc độ hoạt động…có thể có của băng tải, nhằm phục vụ các mục đích, yêu cầu của hệ thống. Phần lý thuyết sẽ nghiên cứu các thiết bị điều khiển truyền động cho hệ thống băng tải. Đề tài lựa chọn phương án điều khiển băng tải sử dụng động cơ 3 pha roto lồng sóc truyền động cho băng tải, thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số nhờ biến tần, dùng PLC điều khiển toàn bộ hệ thống (chạy chế độ thuận, ngược, tốc độ nhanh chậm, dừng, rót…), sử dụng các cảm biến, encoder để lấy tín hiệu điều khiển đầu vào cho PLC. Nhiệm vụ của phần lý thuyết sẽ nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chức năng và ứng dụng của các thiết bị trên. PLC là thiết bị điều khiển trung tâm, nhận tín hiệu điều khiển từ các cảm biến , PLC có nhiệm vụ lựa chọn các mức tấn số của biến tần tương ứng với các cấp tốc độ và các chế độ dừng, thuận, ngược, PLC còn có nhiệm vụ điều khiển các cơ cấu chấp hành(nâng hạ, đóng mở van rót). Biến tần cung cấp điện áp đã được ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng thay đổi tần số cho động cơ, nhờ đó động cơ có khả năng thay đổi tốc độ. Động cơ truyền động cho băng tải nhờ hệ thống băng tải nhờ hệ bánh răng vòng xích. Khi vận hành hệ thống, chai được đưa lên băng tải gặp cảm biến vị trí 1, cảm biến 1 sẽ đưa tín hiệu tới bộ điều khiển PLC để bắt đầu điều khiển động cơ băng tải chạy theo 3 cấp tốc độ trên quãng đường đã được tính toán. Khi động cơ băng tải chạy với tốc độ chậm đến vị trí rót liệu, khi chai gặp cảm biến vị trí 2, cảm biến vị trí 2 sẽ đưa tín hiệu tới hiệu tới bộ điều khiển PLC dừng động cơ băng tải đồng thời báo hệ thống rót hoạt động. cơ cấu pittong xilanh khí nén hạ van rót xuống để rót nhiên liệu vào chai, khi chai được rót đầy nhiên liệu thì hệ thống van rót được nâng lên động cơ băng tải lại được vận hành, quá trình lại được tiếp diễn. Chương II Cơ sở lý thuyết 2.1 Tìm hiểu về PLC Tổng quát, một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bị điện tử được dùng ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn định, sự chính xác, sự chuyển đổi nhịp nhàng của một quy trình hoặc một công nghệ sản xuất. Nó thực hiện bất cứ yêu cầu nào của dụng cụ, từ cung cấp năng lượng đến một thiết bị bán dẫn, với thành quả của sự phát triển nhanh chóng của công nghệ việc diều khiển những hệ thống phức tạp sẽ được thực hiện bởi một hệ thống điều khiển tự động hóa hoàn toàn, đó là PLC, nó được sử dụng kết hợp với máy tính chủ. Ngoài ra nó còn giao diện để kết nối với các thiết bị khác (như là: bảng điều khiển, động cơ, contact, cuộn dây,…). Khả năng chuyển giao mạng của PLC có thể cho phép chúng phối hợp xử lý, điều khiển những hệ thống lớn. Ngoài ra, nó còn thể hiện sự linh hoạt trong việc phân loại các hệ thống điều khiển. Mỗi một hệ thống điều khiển có thể ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng đóng vai trò quan trọng. PLC sẽ không nhận biết được gì nếu nó không được kết nối với các thiết bị cảm ứng. Nó cũng không cho phép bất ký máy móc thiết bị nào hoạt động nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với động cơ. Và tất nhiên, vùng máy chủ là nơi liên kết các hoạt động của một sản xuất riêng biệt. PLC viÕt t¾t cña (Progammble Logic Control), lµ thiÕt bÞ lËp tr×nh ®−îc cho phÐp thùc hiÖn linh ho¹t c¸c phÐp to¸n ®iÒu khiÓn th«ng qua mét ng«n ng÷ lËp tr×nh. Nã ®−¬c thiÕt kÕ chuyªn dông trong c«ng nghiÖp ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c qu¸ tr×nh tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p vµ tuú thuéc vµo ng−êi sö dông mµ nã cã thÓ thùc hiÖn hµng lo¹t c¸c ch−¬ng tr×nh. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh PLC hiÖn nay cã øng dông rÊt réng r·i nã cã thÓ thay thÕ ®−îc c¶ mét m¶ng r¬le, h¬n thÕ n÷a PLC gièng nh− mét m¸y tÝnh nªn cã thÓ lËp tr×nh ®−îc. Ch−¬ng tr×nh cña PLC cã thÓ thay ®æi rÊt dÔ dµng, c¸c ch−¬ng tr×nh con còng cã thÓ söa ®æi nhanh chãng. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh PLC ®¸p øng ®−îc hÇu hÕt c¸c yªu cÇu vµ nh− lµ yÕu tè chÝnh trong viÖc n©ng cao h¬n n÷a hiÖu qu¶ s¶n xuÊt trong c«ng nghiÖp. Tr−íc ®©y th× viÖc tù ®éng ho¸ chØ ®−îc ¸p dông trong s¶n xuÊt hµng lo¹t n¨ng suÊt cao. HiÖn nay cÇn thiÕt ph¶i tù ®éng ho¸ c¶ trong s¶n xuÊt nhiÒu lo¹i kh¸c nhau ®Ó n©ng cao n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng. 2.1.1. Vai trò của PLC. Trong một hệ thống điều khiển tự động, PLC được coi như là trái tim của hệ thống điều khiển. Với một chương trình ứng dụng (đã được lưu trữ ở bên trong bộ nhớ của PLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống, bao gồm: kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bị nhập, dựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu và mang các thiết bị điều khiển ra thiết bị xuất. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng PLC được dùng để điều khiển những hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Hoặc ta có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiển một quá trình phức hợp. Ngµy PLC ®−îc ®−a vµo hÖ thèng ®iÒu khiÓn mét c¸c réng r·i vµ trë lªn th«ng dông ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng ®a d¹ng. C¸c nhµ s¶n xuÊt ®−a ra thÞ tr−êng hµng lo¹t c¸c lo¹i PLC kh¸c nhau víi nhiÒu møc ®é thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh, ®ñ ®Ó ®¸p øng nhu cÇu cña ng−êi sö dông.V× vËy ®Ó ®¸nh gi¸ mét PLC ng−êi ta dùa vµo 2 tiªu chuÈn sau : - Dung l−îng bé nhí. - Sè tiÕp ®iÓm vµo /ra cña plc. - vv... 2.1.2. Các thiết bị nhập và xuất dùng trong PLC. 2.1.2.1. Các thiết bị nhập. Sự thông minh của một hệ thống tự động hóa phụ thuộc vào khả năng đọc tín hiệu từ các cảm biến tự động của PLC. Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bị nhập là: nút ấn, cầu giao, phím,…Ngoài ra, PLC còn nhận được các thiết bị nhận dạng tự động như: công tắc trạng thái, công tắc giới hạn, cảm biến quang điện, cảm biến cấp độ,…Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng thái ON/OFF hoặc tín hiệu Analog. Những tín hiệu ngõ vào này được giao tiếp với PLC qua các modul nhập. 2.1.2.2. Thiết bị xuất. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng Trong hệ thống tự động hóa, thiết bị xuất cũng là một yếu tố rất quan trọng. Nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với thiết bị xuất thì hầu như hệ thống sẽ bị tê liệt hoàn toàn. Các thiết bị xuất thông thường là: động cơ, cuộn dây, nam châm, relay, chuông báo,…Thông qua hoạt động của motor, các cuộn dây, PLC có thể điều khiển một hệ thống từ đơn giản đến phức tạp. Các loại thiết bị xuất là một phần kết cấu của hệ thống tự động hóa và vì thế nó ảnh hưởng trực tiếp vào hiệu suất của hệ thống. Tuy nhiên, các thiết bị xuất khác như là: đèn poilot, còi và các báo động chỉ cho biết các mục đích như: báo cho chúng ta biết tín hiệu ngõ vào, các thiết bị ngõ ra được giao tiếp với PLC qua miền rộng của modul ngõ ra PLC. 2.1.3. Bộ diều khiển lập trình được PLC. PLC là bộ điều khiển logic theo chương trình bao gồm: bộ xử lý trung tâm CPU chứa chương trình ứng dụng và các modul giao diện nhập xuất. Nó được nối trực tiếp đến các thiết bị I/O. Vì thế, khi tín hiệu nhập, CPU sẽ sử lý tín hiệu và gửi tín hiệu đến thiết bị xuất. 2.1.5. So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường khác. Hiện nay, các hệ thống điều khiển bằng PLC đang dần dàn thay thế cho các hệ thống điều khiển bằng relay, contactor thông thường. So sánh ưu điểm và khuyết điểm của hai hệ thống trên: ¾ Hệ thống điều khiển thông thường: - Thô kệch do có quá nhiều dây dẫn và rơle trên bảng điều khiển. - Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế lắp đặt. - Tốc độ hoạt động chậm. - Công suật tiêu thụ lớn. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng - Mỗi lần muốn thay đổi chương trình thì phải lắp đặt lại toàn bộ, tốn nhiều thời gian. - Khó bảo quản sữa chữa. ¾ Hệ thống điều khiển bằng PLC. - Những dây kết nối trong hệ thống giảm được 80% nên nhỏ gọn hơn. - Công suất tiêu thụ ít hơn. - Sự thay đổi các ngõ vào, ra và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhờ phần mềm điều khiển băng máy tính hay trên Console. - Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn. - Bảo trì và sửa chữa dễ dàng. - Độ bền và tin cậy vận hành cao. - Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng. - Có thiết bị chống nhiễu. - Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu. - Dễ lập trình và có thể lập trình bằng máy tính, thích hợp cho việc các lệnh tuần tự của nó. - Các modul rời cho phép thay thế hoặc thêm vào khi cần thiết. Do những lý do trên PLC thể hiện rã ưu điểm của nó so với các thiết bị điều khiển thông thường khác. PLC còn có khả năng thêm vào hay thay đổi các lệnh tùy theo yêu cầu của công nghệ. Khi đó ta chỉ cần thay đổi chương trình của nó, điều này nói lên tính năng điều khiển khá linh động của PLC. 2.1.5. Các bước thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC. Để thiết kế một chương trình điều khiển cho một hoạt động bao gồm những bước sau: 2.1.5.1. Xác định quy trình công nghệ. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng Trước tiên, ta phải xác định thiết bị hay hệ thống nào muốn điều khiển. Mục đích cuối cùng của bộ điều khiển là điều khiển một hệ thống hoạt động. Sự vận hành của hệ thống được kiểm tra bởi các thiết bị đầu vào. Nó nhận tín hiệu và gởi tín hiệu đến CPU, CPU xử lý tín hiệu và gởi nó đến thiết bị xuất để điều khiển sự hoạt động của hệ thống như lập trình sẵn trong chương trình. 2.1.5.2. Xác định ngõ vào, ngõ ra. Tất cả các thiết bị nhập, xuất bên ngoài đều được kết nối với bộ điều khiển lập trình. Thiết bị nhập là những contac, cảm biến…Thiết bị xuất là những cuộn dây, valve điện từ, motor, bộ hiện thị. Sau khi xác định tất cả các thiết bị nhập xuất cần thiết, ta định vị các thiết bị vào ra tương ứng cho từng ngõ vào, ra trên PLC trước khi viết chương trình. 2.1.5.3 Viết chương trình. Khi viết chương trình theo sơ đồ hình bậc thang phải theo sự tuần tự từng bước của hệ thống. 2.1.5.4. Nạp chương trình vào hệ thống. Bây giờ chúng ta có thể cung cấp nguồn cho bộ điều khiển có lập trình thông qua cổng I/O. Sau đó nạp chương trình vào bộ nhớ thông qua bộ console hay lập trình hay máy tính có chứa phần mềm lập trình hình thang. Sau khi nạp xong kiểm tra lại bằng hàm chuẩn đoán. Nếu được mô phỏng toàn bộ hoạt động của hệ thống để chắc chắn rằng chương trình đã hoạt động tốt. 2.1.5.5. Chạy chương trình: Trước khi nhấn nút start, phải chắc chắn rằng các dây dẫn nối các ngõ vào, ra đến các thiết bị nhập, xuất đã được nối dúng theo chỉ định. Lúc đó PLC mới bắt đầu ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng hoạt động thậc sự. Trong khi chạy chương trình, nếu bị lỗi thì máy tính hoặc bộ Console sẽ báo lỗi, ta phải sửa lại cho đến khi nó an toàn. Lưu đồ phương pháp thiết kế bộ điều khiển: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 2.1.6 Ưu nhược điểm của hệ thống Trong giai ®o¹n ®Çu cña thêi kú ph¸t triÓn c«ng nghiÖp vμo kho¶ng n¨m 1960 vμ 1970, yªu cÇu tù ®éng cña hÖ ®iÒu khiÓn ®ưîc thùc hiÖn b»ng c¸c R¬le ®iÖn tõ nèi nèi víi nhau b»ng d©y dÉn ®iÖn trong b¶ng ®iÒu khiÓn, trong nhiÒu trư êng hîp b¶ng ®iÒu khiÓn cã kÝch thưíc qu¸ lín ®Õn nçi kh«ng thÓ g¾n toμn bé lªn trªn tư êng vμ c¸c d©y nèi còng kh«ng hoμn toμn tèt v× thÕ rÊt thưêng x¶y ra trôc trÆc trong hÖ thèng. Mét ®iÓm quan trong n÷a lμ do thêi gian lμm viÖc cña c¸c R¬le cã giíi h¹n nªn khi cÇn thay thÕ cÇn ph¶i ngõng toμn bé hÖ thèng vμ d©y nèi còng ph¶i thay míi cho phï hîp, b¶ng ®iÒu khiÓn chØ dïng cho mét yªu cÇu riªng biÖt kh«ng thÓ thay ®æi tøc thêi chøc n¨ng kh¸c mμ ph¶i l¾p gi¸p l¹i toμn bé, vμ trong trưêng hîp b¶o tr× còng nh- söa ch÷a cÇn ®ßi hái thî chuyªn m«n cã tay nghÒ cao. Tãm l¹i hÖ ®iÒu khiÓn R¬le hoμn toμn kh«ng linh ®éng. *Tãm t¾t nhưîc ®iÓm cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn dïng R¬le: - Tèn kÐm rÊt nhiÒu d©y dÉn . - Thay thÕ rÊt phøc t¹p. - CÇn c«ng nh©n söa ch÷a tay nghÒ cao. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng - C«ng suÊt tiªu thô lín . - Thêi gian söa ch÷a l©u. - Khã cËp nhËt s¬ ®å nªn g©y khã kh¨n cho c«ng t¸c b¶o tr× còng nh- thay thÕ. *¦u ®iÓm cña hÖ ®iÒu khiÓn PLC: Sù ra ®êi cña hÖ ®iÒu khiÓn PLC ®· lμm thay ®æi h¼n hÖ thèng ®iÒu khiÓn còng nh- c¸c quan niÖm thiÕt kÕ vÒ chóng, hÖ ®iÒu khiÓn dïng PLC cã nhiÒu ưu ®iÓm như sau: - Gi¶m 80% Sè lưîng d©y nèi. - C«ng suÊt tiªu thô cña PLC rÊt thÊp . - Cã chøc n¨ng tù chuÈn ®o¸n do ®ã gióp cho c«ng t¸c söa ch÷a ®ưîc nhanh chãng vμ dÔ dμng. - Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn thay ®æi dÔ dμng b»ng thiÕt bÞ lËp tr×nh (m¸y tÝnh, mμn h×nh) mμ kh«ng cÇn thay ®æi phÇn cøng nÕu kh«ng cã yªu cÇu thªm bít c¸c thiÕt bÞ xuÊt nhËp. - Sè lưîng R¬le vμ Timer Ýt h¬n nhiÒu so víi hÖ ®iÒu khiÓn cæ ®iÓn. - Sè lưîng tiÕp ®iÓm trong ch-¬ng tr×nh sö dông kh«ng h¹n chÕ. - Thêi gian hoμn thμnh mét chu tr×nh ®iÒu khiÓn rÊt nhanh (vμi mS) dÉn ®Õn t¨ng cao tèc ®é s¶n xuÊt . - Chi phÝ l¾p ®Æt thÊp . - §é tin cËy cao. - Ch-¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cã thÓ in ra giÊy chØ trong vμi phót gióp thuËn tiÖn cho vÊn ®Ò b¶o tr× vμ söa ch÷a hÖ thèng. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 2.2 Tìm hiêu về S7300 cua simentic 2.2.1.CÊu tróc phÇn cøng cña hÖ thèng PLC S7-300. Th«ng thưêng, ®Ó t¨ng tÝnh mÒm dÎo trong øng dông thùc tÕ mμ ë ®ã phÇn lín c¸c ®èi tưîng ®iÒu khiÓn cã sè tÝn hiÖu ®Çu vμo, ®Çu ra còng như chñng lo¹i tÝn hiÖu vμo/ra kh¸c nhau mμ c¸c bé ®iÒu khiÓn PLC ®ưîc thiÕt kÕ kh«ng bÞ cøng ho¸ vÒ cÊu h×nh. Chóng ®-îc chia nhá thμnh c¸c modul. Sè c¸c Modul ®ưîc sö dông nhiÒu hay Ýt tuú theo tõng yªu cÇu c«ng nghÖ, song tèi thiÓu bao giê còng ph¶i cã mét Modul chÝnh lμ c¸c modul CPU, c¸c modul cßn l¹i lμ c¸c modul truyÒn nhËn tÝn hiÖu ®èi víi ®èi t-îng ®iÒu khiÓn, c¸c modul chøc n¨ng chuyªn dông như PID, ®iÒu khiÓn ®éng c¬, Chóng được gäi chung lμ Modul më réng. TÊt c¶ c¸c modul ®ưîc g¸ trªn nh÷ng thanh ray ( RACK ). Modul CPU : Lμ modul cã chøa bé vi xö lý, hÖ ®iÒu hμnh, bé nhí, c¸c bé thêi gian, bé ®Õm, cæng truyÒn th«ng (chuÈn tryÒn RS485 ) vμ cã thÓ cßn cã mét vμi cæng vμo ra sè (Digital). C¸c cæng vμo ra cã trªn modul CPU ®ưîc gäi lμ cæng vμo ra onboard. Trong PLC S7-300 cã nhiÒu lo¹i modul CPU kh¸c nhau. Nãi chung chóng ®ưîc ®Æt tªn theo bé vi xö lý cã trong nã nh-: CPU312, modul CPU 314, Modul CPU 315,... Nh÷ng modul cïng sö dông mét lo¹i bé vi xö lý, nhưng kh¸c nhau vÒ cæng vμo/ra onboard còng như c¸c khèi lμm viÖc ®Æc biÕt ®ưîc tÝch hîp s½n trong thư viÖn cña hÖ ®iÒu hμnh phôc vô viÖc sö dông c¸c cæng vμo/ra ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng onboard nμy sÏ ®ưîc ph©n biÖt víi nhau trong tªn gäi b»ng c¸ch thªm côm ch÷ c¸i IFM (Intergated Function Module) vÝ dô CPU 312IM, modul CPU 314 IFM. Ngoμi ra cã c¸c lo¹i modul CPU víi hai cæng truyÒn th«ng, trong ®ã cæng truyÒn th«ng thø hai cã chøc n¨ng chÝnh lμ viÖc phôc vô nèi m¹ng ph©n t¸n. TÊt nhiªn ®ưîc cμi s½n trong hÖ ®iÒu hμnh c¸c lo¹i Modul CPU ®ù¬c ph©n biÖt víi c¸c CPU kh¸c b»ng thªm côm tõ DP trong tªn gäi. VÝ dô Modul CPU 315-DP. Modul më réng : c¸c modul më réng ®ưîc chia lμm 5 lo¹i chÝnh: 1/ PS( Power supply ): modul nguån nu«i. Cã 3 lo¹i 2A ,5A vμ 10A. 2/ SM: Modul më réng cæng rÝn hiÖu vμo ra , bao gåm: a) DI( Digital input ): Modul më réng cæng vμo sè. Sè c¸c cæng vμo cña modul nμy cã thÓ lμ 8, 16, 32 tuú thuéc vμo tõng lo¹i modul. b) DO( Digital output ) Modul më réng cæng ra sè. Sè c¸c cæng ra cña modul nμy cã thÓ lμ 8, 16, 32 tuú thuéc vμo tõng lo¹i modul. c) DI/DO: ( Digital input/ Digital output ): modul më ræng c¸c cæng vμo/ra sè sè c¸c cæng vμo/ra cã thÓ lμ 8 vμo/8 ra hoÆc 16 vμo/16 ra tuú thuéc vμo tõng lo¹i modul. d) AI( Analog Input ): Modul më ræng c¸c cæng vμo tư¬ng tù. VÒ b¶n chÊt chóng chÝnh lμ nh÷ng bé chuyÓn ®æi tư¬ng tù-sè (AD), tøc lμ mçi tÝn hiÖu tư¬ng tù ®ưîc chuyÓn thμnh mét tÝn hiÖu sè (nguyªn ) cã ®é dμi 12 bÝt, sè c¸c cæng vμo cã thÓ lμ 2, 4 hoÆc 8 tuú thuéc vμo tõng lo¹i Modul. e) AO( Analog ouput ): Modul më réng c¸c cæng ra tÝn hiÖu tư¬ng tù. Chóng ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng chÝnh lμ c¸c bé chuyÓn ®æi sè - tư¬ng tù (DA). Sè c¸c cæng ra tư¬ng tù cã thÓ lμ 2 hoÆc 4 tuú thuéc tõng lo¹i modul. f) AI/AO ( Analog input/Analog output ): Modul më réng c¸c cæng vμo ra t- ¬ng tù. Sè c¸c cæng cã thÓ lμ 4 vμo/2 ra hoÆc 4 vμo/4 ra tuú thuéc vμo tïng lo¹i modul. 3/ IM ( Interface module ): Modul ghÐp nèi. §©y lμ lo¹i modul chuyªn dông cã nhiÖm vô nèi tõng nhãm c¸c modul më réng l¹i víi nhau thμnh mét khèi vμ ®ưîc qu¶n lý chung bíi mét modul CPU. Th«ng thưêng c¸c modul më réng ®ưîc g¸ liÒn víi nhau trªn mét thanh ®ì gäi lμ Rack. Trªn mçi mét Rack chØ cã thÓ g¸ ®-îc nhiÒu nhÊt 8 modul më réng (kh«ng kÓ modul CPU, Modul nguån nu«i). Mét modul PU S7-300 cã thÓ lμm viÖc trùc tiÕp ®ưîc víi nhiÒu nhÊt 4 RACKS vμ c¸c Racks nμy ph¶i ®ưîc nèi víi nhau b»ng modul IM. 4/ FM ( Function modul ): modul cã chøc n¨ng ®iÒu khiÓn riªng , vÝ dô Modul chøc n¨ng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ bư íc , modul ®iÒu khiÓn ®éng c¬ Servo, modul PID, modul ®iÒu khiÓn vßng kÝn. 5/ CP ( communication modul ): Modul phôc vô truyÒn th«ng trong m¹ng gi÷a c¸c PLC víi nhau hoÆc gi÷a PLC víi m¸y tÝnh. 2.2.2Vßng quÐt cña chư¬ng tr×nh: SPS (PLC) thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc (bao gåm c¶ chư¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn) theo chu tr×nh lÆp. Mçi vßng lÆp ®ư îc gäi lμ mét vßng quÐt (scancycle). Mçi ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng vßng quÐt ®ưîc b¾t ®μu b»ng viÖc chuyÓn d÷ liÖu tõ c¸c cæng vμo sè tíi vïng bé ®Öm ¶o I, tiÕp theo lμ giai ®o¹n thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh. Trong tõng vßng quÐt , chư¬ng tr×nh ®ưîc thùc hiÖn tõ lÖnh ®Çu tiªn ®Õn lÖnh kÕt thóc cña khèi OB1. Sau giai ®o¹n thùc hiÖn chư¬ng tr×nh lμ giai ®o¹n chuyÓn c¸c néi dung cña bé ®Öm ¶o Q tíi c¸c cæng ra sè. Vßng quÐt ®-îc kÕt thóc b»ng giai ®o¹n xö lý c¸c yªu cÇu truyÒn th«ng (nÕu cã) vμ kiÓm tra tr¹ng th¸i cña CPU. Mçi vßng quÐt cã thÓ m« t¶ như sau: Chó ý : Bé ®Öm I vμ Q kh«ng liªn quan tíi c¸c cæng vμo/ra tư¬ng tù nªn c¸c lÖnh truy nhËp cæng tư¬ng tù ®ưîc thùc hiÖn trùc tiÕp víi cæng vËt lý chø kh«ng th«ng qua bé ®Öm. Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó cho PLC thùc hiÖn ®ưîc mét vßng quÐt ®ưîc gäi lμ thêi gian vßng quÐt (Scan time). Thêi gian vßng quÐt kh«ng cè ®Þnh, tøc lμ kh«ng ph¶i vßng quÐt nμo còng ®-îc thùc hiÖn trong mét kho¶ng thêi gian như nhau. Cã vßng quÐt ®uc thùc hiÖn l©u, cã vßng quÐt ®ư îc thùc hiÖn nhanh tuú thuéc vμo sè lÖnh trong chư¬ng tr×nh ®ưîc thùc hiÖn, vμo khèi lưîng d÷ liÖu truyÒn th«ng. Trong vßng quÐt ®ã . Nh- vËy gi÷a viÖc ®äc d÷ liÖu tõ ®èi tưîng ®Ó xö lý, tÝnh to¸n vμ viÖc göi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®Õn ®èi tưîng cã mét kho¶ng thêi gian trÔ ®óng b»ng thêi gian vßng quÐt. Nãi c¸ch kh¸c, thêi gian vßng quÐt quyÕt ®Þnh tÝnh thêi gian thùc cña chư¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trong PLC. Thêi gian vßng quÐt cμng ng¾n, tÝnh thêi gian thùc cña chư¬ng tr×nh cμng cao. NÕu sö dông c¸c khèi chư¬ng tr×nh ®Æc biÖt cã chÕ ®é ng¾t, vÝ dô khèi OB40, OB80,... Chưg tr×nh cña c¸c khèi ®ã sÏ ®ưîc thùc hiÖn trong vßng quÐt khi ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng xuÊt hiÖn tÝn hiÖu b¸o ng¾t cïng chñng lo¹i. C¸c khèi chư¬ng tr×nh nμy cã thÓ thùc hiÖn t¹i mäi vßng quÐt chø kh«ng ph¶i bÞ gß Ðp lμ ph¶i ë trong giai ®o¹n thùc hiÖn chư¬ng tr×nh. Ch¼ng h¹n mét tÝn hiÖu b¸o ng½t xuÊt hiÖn khi PLC ®ang ë giai ®o¹n truyÒn th«ng vμ kiÓm tra néi bé, PLC sÏ t¹m dõng c«ng viÖc truyÒn th«ng, kiÓm tra, ®Ó thùc hiÖn ng¾t nhu vËy, thêi gian vßng quÐt sÏ cμng lín khi cμng cã nhiÒu tÝn hiÖu ng¾t xuÊt hiÖn trong vßng quÐt. Do ®ã ®Ó n©ng cao tÝnh thêi gian thùc cho chư¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, tuyÖt ®èi kh«ng nªn viÕt chư¬ng tr×nh xö lý ng¾t qu¸ dμi hoÆc qu¸ l¹m dông viÖc sö dông chÕ ®é ng¾t trong chương tr×nh ®iÒu khiÓn. T¹i thêi ®iÓm thùc hiÖn lÖnh vμo/ra, th«ng thưêng lÖnh kh«ng lμm viÖc trùc tiÕp víi cæng vμo/ra mμ chØ th«ng qua bé nhí ®Öm cña cæng trong vïng nhí tham sè. ViÖc truyÒn th«ng gi÷a bé ®ªm ¶o víi ngo¹i vi trong giai ®o¹n 1 vμ 3 do hÖ ®iÒu hμnh CPU qu¶n lý. ë mét sè modul CPU, khi gÆp lÖnh vμo/ra ngay lËp tøc hÖ thèng sÏ cho dõng mäi c«ng viÖc kh¸c, ngay c¶ chư¬ng tr×nh xö lý ng¾t, ®Ó thùc hiÖn víi cæng vμo/ra. 2.2.3. Nh÷ng khèi OB ®Æc biÖt : Khèi OB1 cã chøc n¨ng qu¶n lý chÝnh trong toμn bé chư¬ng tr×nh, cã nghÜa lμ nã sÏ thùc hiÖn mét c¸ch ®Òu ®Æn ë tõng vßng quÐt trong khi thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh. Ngoμi ra Step7 cßn cã rÊt nhiÒu c¸c khèi OB ®Æc biÖt kh¸c vμ mçi khèi OB ®ã cã mét nhiÖm vô kh¸c nhau, vÝ dô c¸c khèi OB chøa c¸c chư¬ng tr×nh ng¾t cña c¸c chư¬ng tr×nh b¸o lçi ,....Tuú thuéc vμo tõng lo¹i CPU kh¸c nhau mμ cã c¸c khèi OB kh¸c nhau. VÝ dô c¸c khèi OB ®Æc biÖt. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 1. OB10: ( Time of Day Interrupt ): Chư¬ng tr×nh trong khèi OB10 sÏ ®ưîc thùc hiÖn khi gi¸ trÞ cña ®ång hå thêi gian thùc n»m trong mét kho¶ng thêi gian ®· qui ®Þnh. OB10 cã thÓ ®ưîc gäi mét lÇn, nhiÒu lÇn c¸ch ®Òu nhau tõng phót, tõng giê, tõng ngμy,....ViÖc qui ®Þnh thêi gian hay sè lÇn gäi OB10 ®ưîc thùc hiÖn b»ng ch-¬ng tr×nh hÖ thèng SFC28 hoÆc trong b¶ng tham sè modul CPU nhê phÇn mÒm Step7. 2. OB20: ( Time Delay Interrupt ): chư¬ng tr×nh trong khèi OB20 sÏ ®ưîc thùc hiÖn sau mét kho¶ng thêi gian trÔ ®Æt trưíc kÓ tõ khi gäi ch-¬ng tr×nh hÖ thèng SFC32 ®Ó ®¨t thêi gian trÔ. 3. OB35: ( Cyclic Interrupt ): Chư¬ng tr×nh OB35 sÏ ®ưîc thùc hiÖn c¸ch ®Òu nhau mét kho¶ng thêi gian cè ®Þnh. MÆc ®Þnh kho¶ng thêi gian nμy lμ 100ms, xong ta cã thÓ thay ®æi trong b¶ng ®Æt tham sè cho CPU nhê phÇn mÒm Step7. 4. OB40 ( Hardware Interrupt ): Chư¬ng tr×nh trong khèi OB40 sÏ ®-îc thùc hiÖn khi xuÊt hiÖn mét tÝn hiÖu b¸o ng¾t tõ ngo¹i vi ®-a vμo CPU th«ng qua c¸c cæng vμo/ra sè onboard ®Æc biÖt, hoÆc th«ng qua c¸c modul SM, CP, FM. 5. OB80: ( cycle Time Fault ): Chư¬ng tr×nh sÏ ®ưîc thùc hiÖn khi thêi gian vßng quÐt (scan time) v-ît qua kho¶ng thêi gian cùc ®¹i ®· qui ®Þnh hoÆc khi cã mét tÝn hiÖu ng¾t gäi mét khèi OB nμo ®ã mμ khèi OB nμy ch-a kÕt thóc ë lÇn gäi trư íc. MÆc ®Þnh, scan time cùc ®¹i lμ 150ms, nhưng cã thÓ thay ®æi tham sè nhê phÇn mÒm Step7. 6. OB81( Power Supply Fault ): nÕu cã lçi vÒ phÇn nguån cung cÊp th× sÏ gäi ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng ch-¬ng tr×nh trong khèi OB81. 7. OB82: ( Diagnostic Interrupt ) chư¬ng tr×nh trong khèi nμy sÏ ®ưîc gäi khi CPU ph¸t hiÖn cã lçi tõ c¸c modul vμo/ra më réng. Víi ®iÒu kiÖn c¸c modul vμo/ra nμy ph¶i cã chøc n¨ng tù kiÓm tra m×nh. 8. OB85 ( Not Load Fault ): CPU sÏ gäi khèi OB85 khi ph¸t hiÖn chư¬ng tr×nh øng dông cã sö dông chÕ ®é ng¾t nhưng chư¬ng tr×nh xö lý tÝn hiÖu ng¾t l¹i kh«ng cã trong khèi OB tư¬ng øng. 9. OB87 ( Communication Fault ): Chư¬ng tr×nh trong khèi nμy sÏ ®ưîc gäi khi CPU ph¸t hiÖn thÊy lçi trong truyÒn th«ng. 10. OB100 ( Start Up Information ): Khèi nμy sÏ ®ưîc thùc hiÖn mét lÇn khi CPU chuyÓn tr¹ng th¸i tõ STOP sang tr¹ng th¸i RUN. 11. OB121: ( Synchronouns error ): Khèi nμy sÏ ®ưîc gäi khi CPU ph¸t hiÖn thÊy lçi logic trong chư¬ng tr×nh như ®æi sai kiÓu d÷ liÖu hoÆc lçi truy nhËp khèi DB, FC, FB kh«ng cã trong bé nhí cña CPU. 12. OB122 ( Synchronouns error ): Khèi nμy sÏ ®ưîc thùc hiÖn khi CPU ph¸t hiÖn thÊy lçi truy nhËp Modul trong ch-¬ng tr×nh, vÝ dô trong chư¬ng tr×nh cã lÖnh truy nhËp modul më réng nhưng l¹i kh«ng cã modul nμy. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 2.3 Ngôn ngữ và phần mềm lập trình 2.3.1 Ngông ngữ lập trình: §èi víi PLC S7-300 cã thÓ sö dông 6 ng«n ng÷ ®Ó lËp tr×nh. 1/ Ng«n ng÷ lËp tr×nh LAD: Víi lo¹i ng«n ng÷ nμy rÊt thÝch hîp víi ngưêi quen thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn Logic.Chư¬ng tr×nh ®ưîc viÕt dưíi d¹ng liªn kÕt gi÷a c¸c c«ng t¾c: vÝ dô: 2/ Ng«n ng÷ lËp tr×nh FBD : Lo¹i ng«n ng÷ nμy thÝch hîp cho nh÷ng ngưêi quen sö dông vμ thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn sè. Chư¬ng tr×nh ®ưîc viÕt dưíi d¹ng liªn kÕt cña c¸c hμm logic kü thuËt sè: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng VÝ dô 3/ Ng«n ng÷ lËp tr×nh STL §©y lμ ng«n ng÷ lËp tr×nh th«ng thưêng cña m¸y tÝnh. Mét chư¬ng tr×nh ®ưîc ghÐp bëi nhiÒu lÖnh theo mét thuËt to¸n nhÊt ®Þnh, mçi lÖnh chiÕm mét hμng vμ ®Òu cã cÊu tróc chung lμ : "tªn lÖnh" + "to¸n h¹ng". VÝ dô: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 4/ Ng«n ng÷ lËp tr×nh SCL (Structured Control Language): KiÓu viÕt chư¬ng tr×nh nμy sö dông ng«n ng÷ PASCAL. RÊt phï hîp cho nh÷ng ngưêi ®· viÕt c¸c chư¬ng tr×nh b»ng ng«n ng÷ m¸y tÝnh. vÝ dô: ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 5/ Ng«n ng÷ lËp tr×nh : S7-Graph. VÝ dụ 6/ Ng«n ng÷ lËp tr×nh : S7-HiGraph. §©y lμ mét lo¹i ng«n ng÷ viÕt chư¬ng tr×nh rÊt phï hîp cho c¸c bμi to¸n lμm viÖc cã tÝnh tuÇn tù. T¹i mçi thêi ®iÓm chØ cã mét bưíc ®ưîc thùc hiÖn. Víi kiÓu lËp tr×nh nμy ngưêi lËp tr×nh ph¶i sö dông phư¬ng ph¸p lËp tr×nh cã cÊu tróc. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 2.3.2 Phần mềm lập trình cho s7300 2.3.2.1. Giíi thiÖu chung: Muèn x©y dùng mét chư¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn sö dông phÇn mÒm Step7 cÇn thùc hiÖn c¸c thñ tôc như sau: - Khai b¸o cÊu h×nh cøng cho mét tr¹m PLC thuéc hä Simatic S7-300/400. - X©y dùng cÊu h×nh m¹ng gåm nhiÒu tr¹m PLC S7-300/400 còng như thñ tôc truyÒn th«ng gi÷a chóng. - So¹n th¶o vμ cμi ®Æt chư¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho 1 hoÆc nhiÒu tr¹m. - Gi¸m s¸t viÖc thùc hiÖn chư¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn trong mét tr¹m PLC vμ gì rèi chư¬ng tr×nh. Ngoμi ra Step 7 cßn cã c¶ mét thư viÖn ®Çy ®ñ víi c¸c hμm chuÈn h÷u Ých, phÇn trî gióp Online rÊt m¹nh cã kh¶ n¨ng tr¶ lêi mäi c©u hái cña ng-êi sö dông vÒ c¸ch sö dông Step 7, vÒ có ph¸p lÖnh trong lËp tr×nh, vÒ x©y dùng cÊu h×nh cøng cña mét tr¹m còng như cña mét m¹ng gåm nhiÒu tr¹m PLC. 2.3.2. 2Cµi ®Æt Step7: a.Tæng qu¸t vÒ Step 7 T¹i viÖt nam hiÖn cã rÊt nhiÒu phiªn b¶n cña bé phÇn mÒm gèc cña Step7. §ang ®ưîc sö dông nhiÒu nhÊt lμ phiªn b¶n (version) 4.2, 5.0 vμ 5.1. Trong khi ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng phiªn b¶n 4.2 kh¸ phï hîp cho nh÷ng PC cã cÊu h×nh trung b×nh (CPU 80586, 90MB cßn trèng trong æ cøng, mμn h×nh VGA) nhưng l¹i ®ßi hái tuyÖt ®èi cã b¶n quyÒn. Trong khi phiªn b¶n 5.0 vμ 5.1 mÆc dï ®ßi hái m¸y tÝnh cã cÊu h×nh m¹nh nhưng l¹i kh«ng ®ßi hái b¶n quyÒn mét c¸ch tuyÖt ®èi, nghÜa lμ phiªn b¶n nμy vÉn lμm viÖc ë mét møc h¹n chÕ khi kh«ng cã b¶n quyÒn. PhÇn lín c¸c ®Üa gèc cña Step7 ®Òu cã kh¶ n¨ng tù cμi ®Æt chư¬ng tr×nh (autorun). Bëi vËy chØ cÇn cho ®Üa vμo æ CD vμ thùc hiÖn theo ®óng chØ dÉn hiÖn trªn mμn h×nh. Ta cã thÓ chñ ®éng thùc hiÖn viÖc cμi ®Æt b»ng c¸ch gäi ch-¬ng tr×nh Setup.exe cã trªn ®Üa. C«ng viÖc cμi ®Æt, vÒ c¬ b¶n kh«ng kh¸c nhiÒu so víi viÖc cμi ®Æt c¸c phÇn mÒm øng dông kh¸c, tøc lμ còng b¾t ®Çu b»ng viÖc chän ng«n ng÷ cμi ®Æt ( mÆc ®Þnh lμ tiÕng Anh), chän thư môc ®Æt trªn æ cøng (mÆc ®Þnh lμ C:\simens), kiÓm tra dung tÝch cßn l¹i trªn æ cøng, chän ng«n ng÷ sÏ ®ưîc sö dông trong qu¸ tr×nh lμm viÖc víi Step7 sau nμy. b §Æt tham sè lµm viÖc: Sau khi cμi ®Æt xong Step7, trªn mμn h×nh (Destop) sÏ xuÊt hiÖn biÓu tuîng icon cña nã. §ång thêi trong Menu cña Window còng cã thư môc Simatic víi tÊt c¶ c¸c tªn cña nh÷ng thμnh phÇn liªn quan, tõ c¸c phÇn mÒm trî gióp ®Õn c¸c phÇn mÒm cμi ®Æt cÊu h×nh, chÕ ®é lμm viÖc cña Step7. Khi võa ®-îc cμi ®Æt, step7 cã cÊu h×nh mÆc ®Þnh vÒ chÕ ®é lμm viÖc cña Simatic, ch¼ng h¹n có ph¸p c¸c lÖnh l¹i ®ưîc viÕt theo tiÕng §øc vÝ dô như AND th× viÕt thμnh UND, muèn chuyÓn thμnh d¹ng th«ng dông quèc tÕ ta ph¶i ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng cμi ®Æt l¹i cÊu h×nh cho Step7. TÊt nhiªn, bªn c¹nh viÖc chän ng«n ng÷ cho có ph¸p lÖnh ta cßn cã thÓ söa ®æi nhiÒu chøc n¨ng kh¸c cña Step 7 như n¬i sÏ chøa chư¬ng tr×nh trªn ®Üa cøng, nh÷ng thanh ghi sÏ ®ưîc hiÓn thÞ néi dung khi gì rèi chư¬ng tr×nh, song c¸c viÖc ®ã kh«ng ¶nh hưëng quyÕt ®Þnh tíi viÖc sö dông Step7 theo thãi quen cña ta như ng«n ng÷ có ph¸p lÖnh. c.So¹n th¶o mét Project. Kh¸i niÖm Project kh«ng ®¬n thuÇn chØ lμ chư¬ng tr×nh øng dông mμ réng h¬n bao gåm tÊt c¶ nh÷ng g× liªn quan ®Õn viÖc thiÕt kÕ phÇn mÒm øng dông ®Ó ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t mét hay nhiÒu tr¹m PLC. Theo kh¸i niÖm như vËy, trong mét Project sÏ cã: 1. B¶ng cÊu h×nh cøng vÒ tÊt c¶ c¸c module cña tõng tr¹m PLC. 2. B¶ng tham sè x¸c ®Þnh chÒ ®é lμm viÖc cho tõng module cña mçi tr¹m PLC. 3. C¸c Logic block chøa chư¬ng tr×nh øng dông cña tõng tr¹m PLC. 4. CÊu h×nh ghÐp nèi vμ truyÒn th«ng gi÷a cac tr¹m PLC. 5. C¸c cöa sæ giao diÖn phôc vô viÖc gi¸m s¸t toμn bé m¹ng hoÆc gi¸m s¸t tõng tr¹m PLC cña m¹ng. ë ®©y, trong khu«n khæ phÇn mÒm Step7 t«i chØ giíi thiÖu viÖc so¹n th¶o mét Project gèm c¸c phÇn 1,2,3. Nh÷ng phÇn cßn l¹i b¹n ®äc cã thÓ tham kh¶o trong cuèn tμi liÖu kh¸c cña cïng t¸c gi¶. ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 2.4 Hệ thống điều khiển băng tải 2.4.1 Sơ đồ hệ thống: Đối với các quá trình tự động hóa nói chung va hệ thống đóng chai nói riêng thì băng tải đóng vai trò quan trọng.Từ khâu rửa chai đến khâu dót nhiên liệu va khâu đóng nắp chai thì việc vận chuyển đều cần đến băng tải.Vấn đề quan trọng nhất để băng tải hoạt động theo ý muốn la điều khiển tốc độ băng tải đồng nghĩa với việc điều khiển động cơ của băng tải. Sơ đồ khối của hê thống băng tải trong quá trình đóng trai ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện : Đỗ Đăng Linh & Nguyễn Văn Hùng 2.4.2 Động cơ điện A Giôùi thieäu

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfNghiên cứu tìm hiểu hệ thống đóng chai trong nhà máy bia.pdf