Nghiên cứu tự động hóa dây chuyền sản xuất bao bì

TỔNG QUAN

Giới thiệu chung

Trong những năm gần đây, các nước có nền công nghiệp phát triển đã tiến hành tự động hóa sản xuất một cách rộng rãi Nhờ vào các thành tựu của công nghệ thông tin và khoa học công nghệ, ngành công nghiệp sản xuất đã có nhiều thay đổi sâu sắc vào cuối thế kỷ 20 Sự xuất hiện của các công nghệ mũi nhọn như kỹ thuật linh hoạt, hệ thống điều hành sản xuất qua màn hình, kỹ thuật tạo mẫu nhanh và công nghệ Nano đã liên kết chặt chẽ công nghệ thông tin với công nghệ chế tạo máy Điều này dẫn đến sự ra đời của nhiều thiết bị và hệ thống tự động hóa mới, như máy điều khiển số, trung tâm gia công, hệ thống điều khiển theo chương trình logic PLC, hệ thống sản xuất linh hoạt và hệ thống sản xuất tích hợp CIM Những tiến bộ này cho phép chuyển đổi nhanh sản phẩm gia công với thời gian chuẩn bị sản xuất tối thiểu, rút ngắn chu kỳ chế tạo sản phẩm và đáp ứng tốt tính thay đổi nhanh của sản xuất hiện đại.

Việc sinh viên được tiếp xúc và nghiên cứu các dây chuyền sản xuất tự động hóa thực tế là rất cần thiết, giúp họ hiểu rõ hơn về cách áp dụng kiến thức học tập vào thực tiễn Điều này không chỉ giúp sinh viên tự tin hơn khi ra trường mà còn dễ dàng hòa nhập vào công việc mới Để đạt được điều này, cần có các dự án và dây chuyền sản xuất từ các tổ chức, công ty kỹ thuật, tạo cơ hội cho sinh viên nghiên cứu và tiếp xúc nhiều hơn, từ đó mang lại cái nhìn rõ ràng và cụ thể hơn về từng quy trình sản xuất.

Trong công nghiệp hiện nay có rất nhiều dây chuyền sản xuất tự động như:

Dây chuyền sản xuất nước đóng chai bao gồm các công đoạn chính như xử lý nước, tráng rửa chai, chiết rót và đóng nắp chai Những quy trình này thường được áp dụng tại các nhà máy sản xuất nước đóng chai nổi tiếng như Lavie, Aquafina và Vĩnh Hảo.

2 Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM

Dây chuyền sản xuất ống nhựa bao gồm các công đoạn quan trọng như trộn phụ gia, hút chân không, sấy và cắt, và những quy trình này thường được áp dụng tại hầu hết các nhà máy sản xuất ống nhựa nổi tiếng như Bình Minh và Tiền Phong.

Hệ thống sản xuất bao bì bao gồm các công đoạn chính như thổi, ép nhiệt và cắt, được áp dụng trong các nhà máy sản xuất bao bì Thị trường cung cấp hệ thống này rất phong phú, với sự hiện diện của những tên tuổi lớn như Hemingstone và Chaowei.

Hệ thống sản xuất phân bón bao gồm các công đoạn quan trọng như nghiền sàng nguyên liệu, định lượng khối lượng, trộn, vò viên, sấy và sàng phân loại Những quy trình này thường được áp dụng tại các nhà máy sản xuất phân bón nổi tiếng như Đạm Phú Mỹ và Lâm Thao.

Các nhà máy lựa chọn máy móc phù hợp cho hệ thống tự động dựa trên mục đích sản xuất, yêu cầu cụ thể và khả năng tài chính.

Tính cấp thiết của đề tài

Nhóm đã tìm hiểu quy trình sản xuất bao bì tại công ty Sản Xuất Thương Mại Bao Bì Nhựa Minh Huy Long, nhờ vào sự hướng dẫn của giảng viên Qua đó, nhóm quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu tự động hóa dây chuyền sản xuất bao bì” với việc sử dụng PLC để điều khiển và giám sát qua màn hình HMI Đề tài này nhằm cải tiến hiệu quả sản xuất của dây chuyền bao bì công ty.

Hình1.1: Dây chuyền ép nhiệt, cắt bao bì nhựa.

Mục tiêu đề tài

Thiết kế giao diện điều khiển và lập trình mô phỏng dây chuyền sản xuất là bước quan trọng trước khi triển khai thực tế Quá trình này bao gồm phân tích và xử lý lỗi phát sinh trong mô phỏng, đồng thời đánh giá độ chính xác và hiệu quả của hệ thống so với phiên bản trước.

Nhiệm vụ đề tài

Để đạt được mục tiêu trên cần phải thực hiện các nhiệm vụ:

 Nghiên cứu, vận hành và quan sát cách hoạt động của hệ thống sản xuất

 Hiểu nguyên lý cấu tạo của từng cơ cấu

 Biết cách sử dụng phần mềm mô phỏng Factory io, Tia portal

 Kết nối được PLC với Tia portal và Factory io bằng chuẩn truyền thông

 Xây dựng được hệ thống có cơ cấu hoạt động tương tự như hệ thống sản xuất thật bằng Factory io

 Thiết kế giao diện HMI để điều khiển và giám sát sử dụng phần mềm Tia portal

 Mô phỏng và phân tích đánh giá tính thực tế của đề tài trước khi áp dụng vào thực tế

Đối tượng và phạm vi đề tài

1.5.1 Đối tượng đề tài Đối tượng của hệ thống bao gồm:

 Dây chuyền ép nhiệt, cắt bao bì (hình 1.1)

PLC s7-1200 CPU 1215c dc/dc/dc mã 215-1AG40- 0XB0 Có 2 analog input và 2 analog output bên cạnh đó là 14 digital input và 10 digital output

Hình 1.2: PLC S7-1200 CPU 1215C DC/DC/DC

 Máy tính xách tay, cáp nối và một số thiết bị phụ trợ khác

Đề tài nghiên cứu tập trung vào việc cải tiến tự động hóa dây chuyền ép nhiệt và cắt bao bì nhựa, với thời gian thực hiện ngắn và trình độ chuyên môn có hạn Nghiên cứu cũng bao gồm việc mô phỏng lập trình giám sát hệ thống ép nhiệt và cắt bao bì nhựa thông qua phần mềm Factory IO và Tia Portal.

Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Bố cục Đồ án

 Đồ án gồm 6 chương với các nội dung như sau:

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Dây chuyền sản xuất bao bì

Quy trình sản xuất bao bì nhựa trải qua 5 công đoạn chính [1] :

 Công đoạn 1: Trộn nguyên liệu

Hình 2.1: Nhựa PE dạng hạt

Nguyên liệu chính để sản xuất bao bì là hạt nhựa PE với đa dạng màu sắc, được pha trộn theo tỉ lệ hợp lý trước khi đưa vào máy thổi màng film.

 Công đoạn 2: Thổi màng film

Hình 2.2: Máy thổi màng film

Nhựa hạt PE sau khi trộn được đưa vào máy thổi màng, nơi nhựa được đốt nóng chảy và thổi thành màng film Sau đó, thông qua hệ thống con lăn tròn, màng film được cuộn lại thành những cuộn tròn.

 Công đoạn 3: In màu bao bì

Hình 2.3: Hệ thống in màu

Con lăn tròn được khắc chữ và hình ảnh theo yêu cầu sản phẩm, sau đó được thấm mực in và lăn qua cuộn màng film đã được thổi từ công đoạn trước, tạo ra cuộn màng film in màu hoàn chỉnh.

 Công đoạn 4: Ép nhiệt và cắt [4]

Hình 2.4: Hệ thống ép nhiệt, cắt bao bì

Sau khi in màu, cuộn màng film được nâng lên bởi giá đỡ và trải qua quá trình ép nhiệt để kết dính hai màng film, tạo thành đáy bao bì nhựa Tiếp theo, màng film được cắt theo kích thước đã định trước Khi đủ số lượng túi, màng film cắt sẽ được cắt vai để chuyển sang công đoạn cuối cùng.

Hình 2.5: Bao bì được đóng vào thùng carton

Sau khi hoàn thành, các bao bì nhựa sẽ được công nhân đóng gói vào thùng carton và lưu trữ trong kho Tiếp theo, chúng sẽ được vận chuyển đến nơi tiêu thụ bằng xe.

2.1.2 Hệ thống ép nhiệt, cắt bao bì

Hệ thống ép nhiệt, cắt bao bì (Hình 2.4) được cấu tạo bao gồm 4 phần:

Phần đặt cuộn nhựa được thiết kế với hệ thống con lăn và động cơ, cho phép di chuyển nhựa một cách dễ dàng đến các cơ cấu khác.

Hình 2.6: Phần đặt cuộn nhựa

 Phần cơ cấu ép nhiệt (Hình 2.7): được điều khiển bởi một xilanh khí nén gắn lưỡi ép nhiệt Lưỡi ép nhiệt được đốt nóng bởi điện trở nhiệt

Hình 2.7: Phần cơ cấu ép nhiệt

Phần cơ cấu cắt được điều khiển bởi một xilanh khí nén, trong đó gắn lưỡi dao cắt Lưỡi dao cắt bao bì hoạt động theo phương thẳng đứng, thực hiện chức năng cắt vật lý hiệu quả.

Hình 2.8: Phần cơ cấu cắt

Cơ cấu ép vai (Hình 2.9) bao gồm một kẹp gấp bao bì di chuyển ngang nhờ khí nén, giúp gấp bao bì đã cắt vào vị trí ép Sau khi hoàn thành quá trình ép, kẹp gấp sẽ nâng bao bì lên băng tải để đóng thùng Hệ thống ép được điều khiển bởi xilanh thủy lực công suất lớn, với lưỡi ép được thiết kế theo hình dạng vai xách của bao bì và thực hiện ép theo phương thẳng đứng.

Hình 2.9: Phần cơ cấu ép vai xách

2.1.2.2 Thuật toán điều khiển hệ thống

Hình 2.10: Lưu đồ khối hệ thống

Hệ thống hoạt động tự động, bắt đầu bằng việc đưa các màng film cuộn đã in màu vào giá đỡ Cảm biến nhận diện nguyên liệu sẽ kích hoạt con lăn kéo nguyên liệu đến cơ cấu ép nhiệt để tạo đáy bao bì Sau đó, màng film được cắt theo kích thước đã định sẵn, và khi đủ số lượng bao bì, quy trình sẽ tiếp tục.

Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM thực hiện quy trình kẹp gấp bao bì đến vị trí ép vai xách Sau khi hoàn tất việc ép vai xách, bao bì sẽ được chuyển đến băng tải để đóng gói Khi đạt đủ số lượng đặt trước, hệ thống sẽ dừng hoạt động, kết thúc quy trình.

Hệ SCADA công nghiệp

2.2.1 Giới thiệu về hệ SCADA

Hình 2.11: Hệ SCADA công nghiệp

Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) là một giải pháp quan trọng trong việc giám sát và điều khiển các quy trình công nghiệp Hệ thống này bao gồm nhiều thiết bị đầu cuối từ xa (RTUs) để thu thập dữ liệu từ các trường khác nhau, sau đó truyền tải thông tin về một trạm chủ Tại trạm chủ, người vận hành có thể theo dõi dữ liệu và thực hiện các tác vụ điều khiển từ xa một cách hiệu quả.

Dữ liệu chính xác và kịp thời, thường là thời gian thực, giúp tối ưu hóa hoạt động của nhà máy và quy trình, mang lại hiệu quả cao hơn, độ tin cậy tốt hơn và hoạt động an toàn hơn Những yếu tố này góp phần giảm chi phí hoạt động so với các hệ thống không tự động trước đây Trong một hệ thống SCADA phức tạp hơn, có năm cấp hoặc phân cấp cơ bản.

 Thiết bị đo đạc và điều khiển cấp trường

 Thiết bị đầu cuối Marshall và RTU

 Hệ thống thông tin liên lạc

 Hệ thống máy tính của bộ xử lý dữ liệu thương mại

RTU cung cấp giao diện cho tín hiệu tương tự và số tại các trang web từ xa, cho phép hệ thống thông tin liên lạc kết nối giữa trạm chủ và các vị trí xa Hệ thống này có thể sử dụng nhiều phương thức như radio, điện thoại, sóng điện từ hoặc vệ tinh để truyền dữ liệu Để tối ưu hóa quá trình truyền, các giao thức và phát hiện lỗi được áp dụng Trạm chủ, cùng với chương trình con, thu thập dữ liệu từ các RTU khác nhau, cung cấp giao diện vận hành để hiển thị thông tin và kiểm soát các trang web từ xa Trong các hệ thống lớn, các trang web phụ thu thập thông tin và hoạt động như một điểm chuyển tiếp về trạm chủ điều khiển.

Công nghệ SCADA đã phát triển từ những năm 1960 và hiện nay có hai phương pháp chính là hệ thống điều khiển phân tán (DCS) và lập trình bộ điều khiển logic (PLC) Xu hướng ngày càng gia tăng trong việc tích hợp thiết bị thông minh vào các hệ thống SCADA cũng đang diễn ra Trong thực tế, các nhà thiết kế thường kết hợp linh hoạt cả bốn phương pháp để xây dựng một hệ thống hiệu quả và phù hợp với ứng dụng cụ thể Các yếu tố quan trọng cần xem xét khi kết hợp hệ thống SCADA bao gồm tính khả thi, hiệu suất, chi phí và khả năng mở rộng.

 Yêu cầu kiểm soát tổng thể

 Điều khiển vòng lặp tương tự

 Tỷ lệ và số lượng điểm tương tự với kỹ thuật số

 Tốc độ kiểm soát và thu thập dữ liệu

 Trạm điều khiển chính, vận hành

 Loại màn hình cần thiết

 Yêu cầu lưu trữ lịch sử

 Độ tin cậy, sẵn có

 Tốc độ truyền thông, thời gian cập nhật, tốc độ quét hệ thống

 Phần mềm ứng dụng và mô hình hóa

2.2.2 Phần cứng trong hệ SCADA

RTU (Remote Terminal Unit) là một thiết bị độc lập sử dụng bộ vi xử lý để thu thập và kiểm soát dữ liệu, cho phép theo dõi và điều khiển các thiết bị ở vị trí xa so với trạm trung tâm Chức năng chính của RTU là kiểm soát và thu thập dữ liệu từ các thiết bị xử lý tại các địa điểm từ xa, sau đó chuyển dữ liệu này về trạm trung tâm để xử lý.

RTU thường được cấu hình và điều khiển từ xa thông qua trạm trung tâm, nhưng cũng có thể được cấu hình cục bộ bởi các đơn vị lập trình RTU Mặc dù truyền thống, RTU giao tiếp với các trạm trung tâm, nhưng nó cũng có khả năng giao tiếp ngang hàng với các RTU khác Ngoài ra, RTU có thể hoạt động như một trạm chuyển tiếp (trạm lưu trữ và chuyển tiếp) để truyền dữ liệu đến RTU khác mà không cần truy cập từ các trạm trung tâm.

Các mô-đun phần cứng RTU điển hình bao gồm:

 Bộ điều khiển và bộ nhớ liên quan

 Đầu vào kỹ thuật số

 Đầu ra kỹ thuật số

 Giá đỡ và vỏ RTU

PLC (bộ điều khiển khả trình logic) là thiết bị trạng thái rắn dựa trên máy tính, chuyên điều khiển các thiết bị và quy trình công nghiệp Ban đầu, PLC được thiết kế để thay thế các chức năng logic do rơle, công tắc và bộ đếm thời gian thực hiện Hiện nay, PLC đã trở thành một phần quan trọng trong các hoạt động điều khiển công nghiệp Một trong những ưu điểm nổi bật của PLC so với RTU là khả năng sử dụng đa mục đích và dễ dàng thiết lập cho nhiều chức năng khác nhau.

Cấu trúc thực tế của PLC có thể rất khác nhau và không nhất thiết phải khác nhau nhiều theo khái quát tiêu chuẩn RTU

2.2.2.3 Trạm chủ (The master station)

Hình 2.12: Hệ SCADA công nghiệp

Trang web trung tâm và trạm chủ bao gồm một hoặc nhiều trạm điều hành kết nối với mạng cục bộ, tạo thành hệ thống truyền thông sử dụng modem và máy thu phát radio Trong trường hợp cần thiết, hệ thống điện thoại cố định có thể thay thế cho hệ thống vô tuyến, cho phép modem giao tiếp trực tiếp với điện thoại cố định.

Thông thường, không có mô-đun đầu vào và đầu ra được kết nối trực tiếp với các trạm chủ, mặc dù có thể có một RTU gần phòng điều khiển chính Các tính năng cần thiết phải được cung cấp bao gồm:

 Giao diện vận hành để hiển thị trạng thái của RTU và cho phép điều khiển toán tử

 Ghi nhật ký dữ liệu từ RTU

 Báo động dữ liệu từ RTU

Như đã thảo luận trước đó, một trạm chủ có hai chức năng chính:

 Lấy dữ liệu trường định kỳ từ RTU và trạm phụ

 Điều khiển các thiết bị từ xa thông qua trạm vận hành

2.2.3 Phần mềm trong hệ SCADA

Phần mềm SCADA được chia thành hai loại: độc quyền và mở Phần mềm độc quyền được phát triển bởi các công ty để giao tiếp với phần cứng của họ và thường được bán như một giải pháp quan trọng, nhưng điều này tạo ra sự phụ thuộc lớn vào nhà cung cấp Ngược lại, phần mềm mở ngày càng phổ biến nhờ khả năng tương tác, cho phép kết hợp thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau trong cùng một hệ thống.

Citect và WonderWare là hai trong số các phần mềm SCADA phổ biến trên thị trường hiện nay Nhiều gói phần mềm này đã tích hợp quản lý cơ cấu, mang lại hiệu quả cao hơn cho hệ thống SCADA.

Các tính năng chính của phần mềm SCADA là:

 Giao diện RTU (và PLC)

 Dung sai và dự phòng lỗi

 Xử lý phân tán máy khách, máy chủ

2.2.4 Ứng dụng của hệ SCADA

Trong một hệ thống sản xuất công nghiệp hay dân dụng các ứng dụng điều khiển có thể được phân chia thành ba loại sau:

 Điều khiển logic tuần tự (sequence logic control)

 Điều khiển điều chỉnh (regulatory control)

 Giám sát – vận hành và thu thập số liệu (SCADA)

Các hệ thống điều khiển thực tế cần phải đáp ứng yêu cầu của quá trình sản xuất hoặc thiết bị sử dụng chúng, bao gồm cả ba loại ứng dụng điều khiển Để thực hiện các ứng dụng này, có hai phương pháp chính được áp dụng.

Mỗi ứng dụng trong hệ thống điều khiển được thực hiện bằng một hệ thống riêng biệt, trong đó ứng dụng điều khiển logic sử dụng PLC, ứng dụng điều chỉnh sử dụng controller, và ứng dụng SCADA được triển khai qua một hệ thống SCADA độc lập Nhiều nhà máy nhỏ và vừa đã áp dụng mô hình này để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Hệ thống điều khiển và giám sát tích hợp (ICMS) thực hiện đồng thời ba ứng dụng khác nhau, với mỗi ứng dụng đóng vai trò như một chức năng của hệ thống Các hệ thống điều khiển sản xuất hiện đại thường được thiết kế theo mô hình này, giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả sản xuất.

KẾT NỐI PHẦN CỨNG

Lựa chọn thiết bị

PLC s7-1200 CPU 1215c dc/dc/dc mã 215-1AG40- 0XB0 Có 2 analog input và 2 analog output bên cạnh đó là 14 digital input và 10 digital output

Hình 3.1: PLC S7-1200 CPU 1215C DC/DC/DC

 Biến tầnSiemens Inverter Drive, 3-Phase In, 0-550Hz, Out 4 kW, 400 V ac SINAMICS V20, IP20 (Hình 3.2):

Hình 3.2: Biến tần Sinamics V20 6SL3210-5BE24-0CV0.

 Relay điện từ Omron LY2N-J (24V A/C Coil) 10A Cube Relay with Socket Base PTF08A (Hình 3.3):

 Động cơ 3 pha xk Italya 0.75kW, 1Hp, 1400 rpm (Hình 3.4):

Hình 3.4: Động cơ 3 pha xk Italya

 Cảm biến tiệm cận omron E2B-S08KS01-WP-B1 2M (Hình 3.5):

Hình 3.5: Cảm biến tiệm cận Omron

Chủng loại: Cảm biến tiệm cận

 Cảm biến laser đo khoảng cách omron ZX1-LD50A66 0.5M (Hình 3.6): Độ phân giải: 2mm

Hình 3.6: Động cơ 3 pha xk Italya.

Sơ đồ mạch động lực

Với các cơ cấu đã nêu ra ở phần 2.1.2, nhóm đã tìm hiểu và thiết kế mạch động lực như sau:

Hình 3.7: Mạch động lực xilanh ép nhiệt, xilanh cắt

Cơ cấu ép nhiệt và cắt hoạt động nhờ vào xilanh khí nén tác động đơn, được điều khiển thông qua van điện từ 3/2 và các relay K1, K2.

Hình 3.8: Mạch động lực xilanh ép vai xách, xilanh kẹp

Cơ cấu ép vai xách và kẹp gắp hoạt động nhờ vào xilanh khí nén và xilanh thủy lực, cả hai đều là loại tác động đơn Hệ thống này được điều khiển thông qua van điện từ 3/2, với sự điều phối của các relay K3 và K4.

Hình 3.9: Mạch động lực cho hệ con lăn, kẹp gắp, băng tải

Mạch động lực (Hình 3.3) bao gồm:

 CB1: (circuit breaker) dùng đóng ngắt mạch điện

 PP: (protect pulse) dùng để bảo vệ pha cho mạch

 IVT: (inveter) biến tần điều khiển động cơ M1

 K5, K6 K7: là các relay K5, K6, K7 dùng để điều khiển M2, M3

 OL M2, OL M3: (overload) các overload bảo vệ động cơ M2, M3

MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT HỆ THỐNG

Mô hình hệ thống ép nhiệt, cắt bao bì

Sử dụng phần mềm Factory IO để thiết kế mô hình tương tự hệ thống thực tế (Hình 4.1), các cơ cấu của mô hình bao gồm:

Hình 4.1: Mô hình hệ thống ép nhiệt, cắt bao bì

Hình 4.2: Cơ cấu ép nhiệt, cắt của mô hình

Sử dụng pusher 1 và pusher 2 để mô phỏng cơ cấu ép nhiệt và cắt trong hệ thống, với cả hai pusher hoạt động theo phương thẳng đứng nhằm thực hiện quá trình ép nhiệt và cắt vật liệu (Hình 4.2).

Hình 4.3: Cơ cấu ép vai xách của mô hình

Sử dụng Pusher 3 để mô phỏng cơ cấu ép vai xách trong hệ thống di chuyển vật qua băng tải, kết hợp với hai cảm biến để cảnh báo tình trạng quá tải và đầy hàng (Hình 4.3).

Hình 4.4: Cơ cấu truyền động của mô hình

Sử dụng conveyor 1, conveyor 2 để mô phỏng hệ thống con lăn trong hệ thống sản xuất (Hình 4.4)

Hình 4.5: Cơ cấu đo chiều dài bao bì của mô hình

Do phần mềm mô phỏng hạn chế, mô hình sử dụng Conveyor scale weight để thay thế cảm biến đo chiều dài vật (Hình 4.5)

4.1.2 Sơ đồ tín hiệu điều khiển

Hình 4.6: Sơ đồ tín hiệu điều khiển của mô hình

Tín hiệu điều khiển hệ thống được mô tả ở Bảng 4.1 để điều khiển các cơ cấu nêu ở Mục 4.1.1:

Bảng 4.1: Tín hiệu điều khiển mô hình

STT INPUT/ OUTPUT KÍ HIỆU MÔ TẢ

1 input At conveyor1 Vật vào băng tải 1

2 input Sensor at scale Cảm biến cân hoạt động

3 input Sensor at con3 Cảm biến băng tải 3 hoạt động

4 input Sensor end scale Cảm biến dừng cân

5 input Day hang Cảm biến báo đầy hàng

6 input overload Overload bảo vệ động cơ

7 input Scale weihgt Tín hiệu analog cân

12 output Conveyor scale + Cân hoạt động

KẾT QUẢ VẬN HÀNH, KHẮC PHỤC LỖI

Kết quả vận hành

Sau khi hoàn tất chương trình điều khiển và mô hình hệ thống trên Factory IO, nhóm đã tiến hành vận hành mô hình và đạt được kết quả như mong đợi.

5.1.1 Mô phỏng trên HMI và Factory IO

Các trang màn hình HMI hoạt động theo đúng mục đích thiết kế, mặc dù có độ trễ trong thời gian đáp ứng, nhưng tín hiệu đầu vào và đầu ra vẫn chính xác theo yêu cầu.

Hình 5.1: Screen Main của mô phỏng màn hình HMI

Hình 5.2: Screen Auto của mô phỏng màn hình HMI

Hình 5.3: Screen Manual của mô phỏng màn hình HMI

Hình 5.4: Screen Setting của mô phỏng màn hình HMI

Hình 5.5: Các cảnh báo alarm khi mô hình hoạt động

Trong phần mềm mô phỏng Factory IO, mô hình hoạt động theo thuật toán điều khiển đã được xác định, với từng cơ cấu hoạt động đúng theo yêu cầu thực tế Các hình ảnh minh họa sau đây sẽ thể hiện rõ hơn về sự hoạt động này.

Hình 5.6: Hoạt động cơ cấu ép nhiệt và cắt của mô hình

Hình 5.7: Hoạt động cơ cấu ép vai xách của mô hình

Hình 5.8: Tín hiệu điều khiển của mô hình khi hoạt động

Hình 5.9: Toàn bộ qui trình hoạt động của mô hình

5.1.2 Mô hình chạy với PLC S7-1200

Hình 5.10: Mô hình hoạt động khi kết nối với PLC S7-1200

Nhóm đã thành công trong việc kết nối PLC S7-1200 CPU 1215C DC/DC/DC với phần mềm Factory IO, cho phép điều khiển mô hình một cách chính xác Các tín hiệu từ PLC đã điều chỉnh hoạt động của mô hình theo đúng yêu cầu đề ra, như thể hiện trong Hình 5.10.

Tiêu đề	Nghiên Cứu Tự Động Hóa Dây Chuyền Sản Xuất Bao Bì
Tác giả	Trần Xuân Pháp, Phan Thanh Phúc
Người hướng dẫn	PGS.TS Trương Đình Nhơn
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2020
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	5,29 MB