Презентация к защите ВКР. Ян Яци

1.

Многоуровневая защита конвейерной ленты на
основе TIA Portal и Factory IO
Design and Simulation of Multi-stage Conveyor Belt Anti-stacking Early Warning System
Based on TIA and Factory IO
главная посылка: Мехатроника и робототехника
Major: Mechatronics and robotics
Инструктор: А.А. Бальденков
Ответчик: Ян Яци

2.

Контекст исследования
Research Context

3.

Контекст данного
исследования

4.

Контекст и значение данного исследования
Зарубежные
исследования
реализуют
В Китае база управления конвейерами хорошая, но системы
предотвращения
наложения
грузов и
интеграцию
«перцепция
– решение
–
высокотехнологичные ПЛК отстают от зарубежных. Доминирует пассивное
управление,
цифровое
моделирование
исполнение».
Цифровыеинтеллектуальные
двойники,
используется ограниченно, ПО импортируется. Нужно развивать
ИИ, 5G и отечественные
решения.
машинное зрение и алгоритмы
машинного обучения широко
применяются, повышая
эффективность и точность работы.

5.

6.

Проектирование аппаратной
системы и подбор компонентов
Hardware System Architecture Design and Main Component Selection
Проектирование программной логики и
реализация алгоритмов управления
Design of software logic and implementation of control algorithms.
Настройка моделирования, системное
тестирование и проверка функциональности.
Simulation setup, system testing and function verification

7.

8.

Проектирование аппаратной системы и подбор компонентов
Система контроля и предотвращения накопления
материалов конвейера основана на ПЛК Siemens.
Фотоэлектрические датчики обеспечивают непрерывный
контроль объёма материалов, а пневматический привод с
электромагнитным клапаном регулирует их подачу. При
накоплении трёх единиц продукции на каждом участке
конвейера система автоматически прекращает подачу
новых материалов, что обеспечивает устойчивую и
безопасную работу производства

9.

Архитектура аппаратного обеспечения
Основное устройство: PLC S7-1200.
Симуляция: Factory IO
Контроль системы привода: инвертор M440;
Датчик: фотоэлектрический датчик;
Рисунок 2. Схематическое изображение конструкции устройства

10.

Проектирование оборудования — выбор ключевых
компонентов
Оборудование
Программируемый
логический контроллер
Перетворачиватель
частоты
Двигатель
Фотоэлектрический датчик
Массивный рассеивающий
фотоэлектрический датчик
Модель/параметры
Функция
S7-1200 CPU 1215C/DC
Аналоговый выход, основная система
управления, функция обработки
высокоскоростных импульсов и
расширяемые модули
Регулировка частоты вращения двигателя,
Siemens M440; мощность
технология векторного управления, система
— 0,75 кВт
обратной связи энергии
YE2-90S-4, мощностью 1,1
киловата
Рисунок 3. Схематическое изображение
физической структуры ПЛК
Система тягового привода использует Yобразную конструкцию соединения, что
обеспечивает высокую эффективность и
преимущества в плане энергосбережения.
Германский прибор Leuze Проверьте, достиг ли материал для обработки
LS46C-M12
зоны обработки.
Omron E3Z D61
Проверьте, достиг ли материал для обработки
зоны обработки.
Рисунок 4. Схема электрического кабелирования
инвертора

11.

Проектирование лестничной схемы — выполнение проверки материалов и расчёта их количества
Решение задачи подсчёта материалов:
Система применяет шесть фотоэлектрических датчиков
(контроль подачи, отвода и трёх промежуточных зон) и
два пневматических клапана для точного подсчёта и
зонального управления материалами. Датчик подачи
(%I0.0) и датчик отвода (%I1.1) срабатывают по
подъёмному фронту при перекрытии инфракрасного
луча. Датчики промежуточных зон (%I0.1–%I0.3)
активируются по спадающему фронту: в нормальном
режиме
световой
путь
открыт
(сигнал
1),
при
перекрытии сигнал изменяется.изменяется с 1 на 0,
формируя опускающий фронт.

12.

Лестничная схема: управление перегрузкой и подъёмом
Четыре регулируемых конвейера с инверторами оснащены
двухуровневой системой регулирования скорости по
алгоритму «нормализация → масштабирование». Верхний
ПК задаёт скорость в диапазоне 0–100 % (переменная %
MD64). Значение преобразуется функцией NORM_X в
число 0,0–1,0, затем функцией SCALE_X переводится в
аналоговый сигнал 0–10 В или 4–20 мА и поступает на
инверторы через аналоговые выходы ПЛК %QD30.
Рисунок 7. чертеж конструкции
лифта (вверх)

13.

Конфигурационное моделирование — проектирование в среде Factory I/O.
Электрические соединения и
коммутации для управления
отдельными компонентами
ПЛК осуществляет управление
Выход материала, реакция
частотным преобразователем
блоков ограничения и датчиков
привода конвейера с поддержкой
должны быть наглядными и
моделирования в реальном
очевидными.
времени.

14.

15.

Рисунок 8: При полной нагрузке срабатывает блокирующий механизм, материал не может
поступить в рабочую и обрабатывающую зоны.

16.

Рисунок 8: При полной нагрузке срабатывает блокирующий механизм, материал не
может поступить в рабочую и обрабатывающую зоны.

17.

Рисунок 8: При полной нагрузке имитируемый блок переключения выходит из
положения, в результате чего материал не может проникнуть в рабочую и
обрабатывающую зоны.

18.

Пожалуйста, критикуйте и
исправляйте мои ошибки.
Спасибо!