PMS_Seminarski_Cuturic_Halilovic.doc

MAŠINA ZA LIJEPLJENJE ETIKETA 

Projektovanje mikroprocesorskih sistema 

Studenti: 

Čuturić Danijel 

Sarajevo, juni 2018. Halilović Amar

UNIVERZITET U SARAJEVU¸ 

ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET SARAJEVO 

ODSJEK ZA AUTOMATIKU I ELEKTRONIKU 

Sažetak rada 

U okviru ovog rada prezentovana je mašina za lijepljenje etiketa na boce u industrijskom 

postrojenju. U prvom dijelu rada je dato idejno rješenje automatizacije mašine za lijepljenje 

etiketa na boce. Opisane su komponente korištene prilikom realizacije teme te su pojašnjene 

metode za njihovo povezivanje. 

Glavni dio ovog rada obuhvata teoretsko objašnjenje realizacije projektnog rješenja 

automatizacije rada mašine za lijepljenje etiketa. Dat je popis opreme te proračuni i predračun 

opreme i radova. Nakon toga su dati lista signala i uputstvo za rukovanje. 

Pored tekstualnog dijela dokumentacije priložena je i principijelna shema te shema djelovanja, 

vezivanja i priključni plan. Također, priloženo je i softversko rješenje bazirano na softveru za 

programabilni logički kontroler. 

1




Sadržaj rada 

Popis slika………………………………………………………………………………………………...3 

Popis tabela…………………………………………………………………………………………….....4 

1. Uvodno poglavlje………………………………………………………………………………..5 

1.1. Opis problema…………………………………………………………………………..5 

2. Tehnički opis (idejno rješenje)………………………………………………………………….7 

2.1. Opis sistema……………………………………………………………………………..7 

2.2. Komponente sistema…………………………………………………………………....8 

2.3. Tehno-ekonomsko obrazloženje………………………………………………………..9 

3. Popis (specifikacija) opreme…………………………………………………………………...13 

4. Predračun (Troškovnik) opreme i radova…………………………………………………….14 

5. Lista signala…………………………………………………………………………………….16 

6. Grafički dio……………………………………………………………………………………..21 

6.1. Principijelna shema…………………………………………………………………....21 

6.2. Shema djelovanja i shema vezivanja…………………………………………………22 

6.3. Priključni plan ………………………………………………………………………...30 

6.4. Pregledni i dispozicijski nacrti ormara i dijela postrojenja………………………...31 

7. Softversko rješenje……………………………………………………………………………..33 

7.1. Kod projekta…………………………………………………………………………...33 

7.2. Aplikacija projekta…………………………………………………………………….41 

8. Uputstvo za rukovanje………………………………………………………………………....43 

2




Popis slika 

1.1. Mašina za lijepljenje etiketa………………………………………………………………...5 

6.1. Principijelna shema……………………………………………………..………………….21 

6.2. AC to DC…………………………………………………………………………..………23 

6.3. Sigurnosni modul……………………………………………………………..……………24 

6.4. PLC, HMI i moduli……………………………………………………………...…………25 

6.5. Digitalni ulazi…………………………………………………………………...……….…26 

6.6. Digitalni izlazi…………………………………………………………………………...…27 

6.7. Driver za step motor 1…………………………………………………………………...…28 

6.8. Driver za step motor 2…………………………………………………………………...…29 

6.9. Frekventni pretvarač………………………………………………………………...…...…30 

6.10. Redne stezaljke………………………………………………………………………….…31 

6.11. Unutrašnji izgled ormara…………………………………………………………………..32 

6.12. Prednja strana ormara (vrata)…………………………………………………...…………33 

7.1. Početni korisnički interfejs………………………………………………………………….41 

7.2. Korisnički interfejs za nadzor rada mašine………………………………………………….42 

7.3. Korisnički interfejs za promjenu parametara procesa…………………………….…………42 

3




Popis tabela 

2.1. Popis osnovnih komponenti za automatizaciju mašine za lijepljenje etiketa………………9 

2.2. Popis komponenti spojenih na digitalne ulaze i izlaze PLC-a……………………………...9 

3.1. Popis dodatnih komponenti za automatizaciju mašine za lijepljenje etiketa……………...13 

4.1. Troškovnik opreme i radova……………………………………………………………....15 

5.1. Lista signala……………………………………………………………………………….20 

7.1. Globalne varijable………………………………………………………………………....34 

7.2. Kod projekta……………………………………………………………………………….41 

4




1. Uvodno poglavlje 

1.1. Opis problema 

Potrebno je realizovati sistem automatskog upravljanja mašinom za lijepljenje etiketa kao na slici 

1.1. 

Slika 1.1. Mašina za lijepljenje etiketa 

Kao objekt na koji se etikete lijepe koriste se prazne plastične boce. U industrijskom postrojenju 

prazne boca se kreću industrijskom trakom, koja je pogonjena motorom. Kao zadatak je potrebno 

svaku bocu, koja se kreće trakom, pridržati određenim mehaničkom hvataljkom te izvršiti 

postupak lijepljenja etikete na bocu u što manjem vremenskom periodu. Pretpostavlja se 

kontinualno kretanje trake te je uslijed toga potrebno obezbijediti dovoljnu fizičku udaljenost 

između boca da bi se proces lijepljenja etikete na bocu mogao izvršiti prije dolaska sljedeće 

boce. 

S mehaničke strane potrebno je obezbijediti sistem pridržavanja boca, bez njenog deformisanja 

te sistem rotacije koji bi omogućio kratkotrajnu kontinualnu operaciju lijepljenja etikete, s po 

mogućnosti, konstantnom brzinom lijepljenja. Kao osnovni zadatak se nameće kontinualni 

protok boca i periodično kontinualni protok ljepljivih etiketa, kao sirovina u ovom procesu. S 

električne strane potrebno je obezbijediti odgovarajuće senzore u svrhu detektovanja potrebnih 

5




veličina i predmeta te aktuatore za pogon trake, etikete, hvataljke te motora koji vrši rotaciju 

boce prilikom lijepljenja. 

Čitav proces mora biti automatiziran i sinhronizovan. Greške je potrebno minimizirati, a 

vremenskih kašnjenja ne smije biti, jer je tačna sinhronizacija čitavog procesa od ključnog 

značaja za ispravan rad mašine. Sama pneumatska hvataljka bi trebala biti podesive širine kako 

bi se mogla adaptirati raznim oblicima boca. Motori koji pokreću rotaciju boca i protok etiketa 

moraju biti sinhronizovani, jer su operacije rotacije boca i protoka etiketa spregnute uslovom 

brzog, efikasnog i tačnog lijepljenja. Također su projektom predviđene opcije stopa i hitnog 

stopa, koje bi mogle biti aktivirane uslijed mogućih kvarova i grešaka u sistemu, koje je potrebno 

minimizirati optimalnom automatizacijom i ožičenjem mašine za lijepljenje etiketa. 

6




2. Tehnički opis (idejno rješenje) 

2.1. Opis sistema 

Automatizacija rada mašine za lijepljenje etiketa na boce u industrijskom postrojenju je bazirana 

na programabilnom logičkom kontroleru (PLC), a realizirana je na način da se start tasterom 

pokreće proces i njime se proces može pokrenuti iz bilo kojeg stanja (položaja) u kojem se 

mašina nalazi. Tada se pokretna traka koja prenosi boce počne kretati pod djelovanjem 

asinhronog trofaznog motora upravljanog frekventnim pretvaračem i fotoelektrični senzor s 

optičkim vlaknima daje signal po detekciji dolaska boce. Nakon očitavanja tog signala, boca se 

mehaničkim hvataljkom (pneumatskim gripperom) pridržava, a zatim i okreće pod djelovanjem 

trofaznog step motora upravljanog driverom uz istovremeno aktiviranje transportnih valjaka koji 

povlače rolnu na koju su nalijepljene etikete. Dva induktivna senzora su postavljena u svrhu 

detektovanja krajnjih pozicija mehaničke hvataljke, da bi se obezbijedila ispravna regulacija rada 

hvataljke. 

Istovremeno se pokreću i transportni valjci, koji povlače rolnu kroz na koju su nalijepljene 

etikete, pod djelovanjem trofaznog step motora upravljanog driverom, etikete se lijepe na obim 

boca glavom za nanošenje ljepila, pri čemu se na dijelu rolne na kojoj se nalaze etikete 

neposredno pred sam proces lijepljenja etikete na bocu na mehaničkom nosaču nalazi 

fotoelektrični senzor u obliku viljuške koji vrši detekciju (ne)postojanja etikete na rolni. Trofazni 

step motor upravljan driverom vrši rotaciju boce kojom se postiže ravnomjerno lijepljenje etikete 

po njenom obimu glavom za nanošenje ljepila. Rotacija boce i brzina odmotavanja etikete 

pretpostavljaju se sinhronizovanim. 

Prilikom automatizacije omogućen je stop taster koji služi za zaustavljanje procesa po isteku 

radnog vremena i on mašinu vraća u početno stanje. Također, projektom je predviđen i taster za 

hitni stop koji služi za zaustavljanje procesa u bilo kojem trenutku i nakon otklananja uzroka 

problema zbog kojeg je taster za hitni stop pritisnut, nakon deaktiviranja tastera za hitni stop, 

pritiskom na start taster mašina nastavlja s radom iz stanja u kojem je zaustavljena. 

7




2.2. Komponente sistema 

Sistem uključuje komponente potrebne za proces potpune automatizacije mašine za lijepljenje 

etiketa na boce baziran na programabilnom logičkom kontroleru. Komponente koje predstavljaju 

osnovu za automatizaciju procesa su prikazani u tabeli 2.1. 

Naziv 

komponente 

Oznaka Proizvođač Namjena Tehnički detalji 

Programabilni 

logički kontroler 

(PLC) 

TM241CE24T 

Schneider 

Electric 

Automatizacija 

procesa 

Modicon M241 - 24 IO - 

transistor PNP - Ethernet 

Human machine 

interface (HMI) 

HMI S5T 

Schneider 

Electric 

Prikaz korisničkog 

interfejsa 

STU Rear Module - width 

118mm - depth 40.1 mm 

Asinhroni motor UMA 71K-2 B14 Universal 

motors 

Pokretanje trake za 

prenos boca 

Universal IE1 0.37kW 

(1/2HP) - three phase - 2 

pole B14 - Face mounting 

- 71 frame - AC Induction 

Motor for 230V or 400V - 3 

phase supply 

Trofazni step 

motor 

BRS366H030AAB 

Schneider 

Electric 

Rotacija boca 

Pokretanje 

transpornih valjaka 

koji povlače rolnu na 

koju su nalijepljene 

etikete 

1.02 Nm - shaft Ø 6.35 mm 

- L=56 mm - w/o brake - 

wire 

Fotoelektrični 

senzor sa optičkim 

vlaknima 

XUDA1PSMM8 

Schneider 

Electric 

Detekcija nailaska 

boce 

thru-beam - XUD - M8 - 

PVC - PNP - discrete solid 

state 

Fotoelektrični 

senzor u obliku 

viljuške 

XUYFA983003COS 

Schneider 

Electric 

Detekcija 

(ne)postojanja 

etikete 

fork - label - 3X60mm - 

12..24VDC - M8 

Induktivni senzor XS618B1NAL2 Schneider 

Electric 

Detekcija pozicije 

pneumatske 

hvataljke 

XS6 M18 - 12..48VDC - 

cable 2m - NPN- NO 

8




Driver za step 

motor 

Lexium SD3 

SD315ON10B400 

Schneider 

Electric 

Upravljanje step 

motorima i njihova 

sinhronizacija 

Motion control stepper 

motor drive - SD315 - pulse 

direction with oscillator 

Start taster XB7NA31 Schneider 

Electric 

Stop taster XB7NA42 Schneider 

Electric 

Pokretanje procesa 

Zaustavljanje 

procesa 

PB - Spring Rtn- green - 

1NO 

PB - Spring Rtn - red - 1NC 

Taster za hitni 

stop 

XALK178GTH29 

Schneider 

Electric 

Hitno zaustavljanje 

procesa 

Tabela 2.1. Popis osnovnih komponenti za automatizaciju mašine za lijepljenje etiketa 

Yellow station - 1 red 

mushroom head pushbutton 

Ø40 - turn to release - 

1NO+2NC 

2.3. Tehno-ekonomsko obrazloženje 

U ovome potpoglavlju bit će dato tehno-ekonomsko obrazloženje za sve komponente iz tabele 

2.1. Kao i za opremu potrebnu za mehaničku kontrukciju sistema. Na digitalne ulaze i izlaze 

PLC-a su spojene sljedeće komponente prikazane u tabeli 2.2. 

Komponente spojene na digitalne ulaze PLC-a 

Fotoelektrični senzor s optičkim vlaknima 

Fotoelektrični senzor u obliku viljuške 

Start taster 

Komponente spojene na digitalne izlaze PLC-a 

Frekvencijski pretvarač 

Driver za upravljanje STEP motorom za rotiranje boca 

Driver za upravljanje STEP motorom za pokretanje 

transportnih valjaka koji povlače rolnu na koju su 

nalijepljene etikete 

Stop taster 

Taster za hitni stop 

Dva induktivna senzora 

ACTIVE_OUT_NC 

Tabela 2.2. Popis komponenti spojenih na digitalne ulaze i izlaze PLC-a 

9




PLC TM241CE24T je programabilni logički kontroler proizvođača Schneider Electric. 

Omogućuje automatizaciju industrijskih procesa i sistema manjeg i srednjeg nivoa 

kompleksnosti. Sa 14 ulaznih digitalnih pinova i 10 izlaznih digitalnih pinova u stanju je podržati 

kompleksnije sisteme automatskog upravljanja. Radi na standardnom industrijskom naponskom 

nivou od 24 V. Razlog izbora ovoga kontrolera jeste njegova pouzdanost, relativno niska cijena, 

te dovoljna elektronska podrška za ovu aplikaciju. Dokumentacija je veoma dostupna i detaljna 

te omogućuje lako snalaženje i pronalazak potrebnih podataka. Također, Schenider Electric nudi 

softversku podršku u vidu specijaliziranog SoMachine programa te je programiranje ovoga 

PLC-a standardizovano. 

HMI S5T je oznaka za uređaj proizvođača Schneider Electric pomoću kojeg je moguće 

omogućiti grafički korisnički interfejs krajnjem korisniku. Uređaj je također moguće 

programirati koristeći Vijeo Designer softverski alat u okviru SoMachine softverskog paketa. 

HMI S5T je također cjenovno pristupačan i moguće je izvršiti njegovo paralelno programiranje s 

programiranjem PLC-a. 

Asinhroni motor UMA 71K-2 B14 proizvođača Universal Motors je trofazni AC asinhroni 

motor snage 0.37 kW. Može raditi na trofaznom sistemu napajanja od 230 ili 400 V. Asinhroni 

motor je danas standard u industriji te se koristi u oko 80% aplikacija. Prednost asinhronih AC 

motora je postojanje verzija motora raznih snaga, što olakšava izbor motora za određenu 

aplikaciju. Također postoje jednofazne i trofazne izvedbe, a mogući su i različiti načini 

upravljanja motorom. Cjenovno je pristupačan, a postoji i širok izbor proizvođača koji proizvode 

ovakve motore. Za ovu aplikaciju asinhroni motor će biti korišten za pokretanje trake za 

transport praznih boca te je stoga motor snage od 0.37 kW sasvim dovoljan. Brzinom vrtnje 

motora će se upravljati korištenjem frekventnog pretvarača. 

Prvi trofazni step motor oznake BRS366H030AAB proizvođača Schneider Electric se koristi za 

rotaciju boca prilikom procesa lijepljenja etiketa na njih, a drugi trofazni step motor oznake 

BRS366H030AAB se koristi za pokretanje transportnih valjaka koji povlače rolnu na koju su 

nalijepljene etikete. Step motori su sinhronizovani, a njihovo upravljanje se vrši pomoću drivera. 

Obrtni moment od 1.02 Nm je sasvim dovoljan za ove aplikacije, jer moment tereta koji se 

suprostavlja motorima nije velik. Za ove aplikacije mogao se iskoristiti i servo motor, koji je 

skuplji. Ali se ne traži mikrometarska preciznost i velika ubrzanja, tako da su step motori sasvim 

adekvatni aktuatori za ovakve aplikacije. 

XUDA1PSMM8 je oznaka za fotoelektrični senzor s optičkim vlaknima proizvođača Schneider 

Electric. Princip rada ovog senzora zasnovan je na potpunoj refleksiji svjetlosnog zraka unutar 

optičkog vlakna. Za potrebe senzora i industrije, koriste se isključivo multimodalna vlakna zbog 

neosjetljivosti i negenerisanja elektromagnetnih smetnji. Optička vlakna se u ovom slučaju 

ugrađuju direktno iza i ispred predajnika i prijemnika. Na ovaj način omogućeno je izmještanje 

elektronike od samog mjesta detekcije (olakšana ugradnja i rad u skučenom prostoru pri visokim 

temperaturama) i detekcija izrazito malih objekata (do 1mm promjera). Za nabavku su dostupna i 

dva tipa optičkih vlakana – optičko vlakno za rad u through beam konfiguraciji i optičko vlakno 

10




za rad u direktno reflektujućoj konfiguraciji sa potiskivanjem pozadine. Nedostaci ovog tipa 

senzora se ogledaju upravo u njegovoj specifičnosti – optičkim vlaknima. Kod ugradnje je 

potrebno obratiti pažnju na uglove savijanja vlakna kako bi se izbjegao gubitak snage signala, ali 

i biti oprezan pri prenošenju i ugradnji. Ova vrsta senzora je skuplja od fotoelektričnih senzora 

bez optičkog vlakna, ali je mnogo pouzdanija, preciznija i omogućava prenos signala bez 

utjecaja smetnji iz okoline. 

XUYFA983003COS je oznaka za fotoelektrični senzor u obliku viljuške proizvođača Schneider 

Electric koji se zasniva na through beam detekcijskom sistemu i emituje kontinualno infracrveno 

zračenje. Za tip diskretnog izlaza može se izabrati NPN ili PNP konfiguracija. Tehnika 

ožičavanja je četverožična i može se podesiti NO ili NC konfiguracija. Posjeduje 4 pina, od kojih 

je 1 “muški” konektor M8. Radi na 12 do 24V DC s inverznim polaritetom zaštite. 

Preopterećenje i zaštita od kratkog spoja je 100mA. Fotoelektrični senzor u obliku viljuške 

omogućava detektovanje etiketa bez davanja lažnih signala koje može nastati zbog 

raznovrstnosti boja i izvedbi etiketa. Iako je ovaj senzor skuplji, on rješava prethodno spomenute 

probleme. 

XS618B1NAL2 induktivni senzori proizvođača Schneider Electric se koriste za detekciju dvije 

pozicije pneumatske hvataljke. Pneumatska hvataljka može biti izvučena ili uvučena u ovisnosti 

od faze rada mašine za lijepljenje etiketa na boce. Ovaj senzor posjeduje NPN tip diskretnog 

izlaza, te radi u NO logici. Moguće ga je koristi na udaljenosti do dva metra od programabilni 

jedinice, te radi na standardnom industrijskom naponu od 24V. Dokumentacija je veoma 

dostupna, a i cijenovno je pristupačan i pouzdan. 

ATV32HU40N4 je oznaka za frekventni pretvarač proizvođača Schneider Electric za trofazne 

sinhrone i asinhrone motore snage do 4 kW. Omogućuje kontrolu pogona trofaznih kaveznih 

motora s trofaznim napajanjem. Frekvencija kontrole izlaza je do 0.6 kHz. Nema velike 

dimenzije te posjeduje više od 150 funkcija. Primjenjuje se za motore koji pokreću procese kao 

što su podizanje, rukovanje, pakiranje, tekstilni strojevi, dizala. 

Driver za step motor oznake SD315ON10B400 proizvođača Schneider Electric se koristi za 

upravljanje radom step motora. Lexium SD3 driver omogućuje direktno povezivanje sa step 

motorom, te direktno upravljanje. Kompatibilan je sa izabranim Schneider step motorom, te je 

dokumentacija dostupna. 

XB7NA31 start taster proizvođača Schneider Electric posjeduje IP20 i IP65 zaštitu. Veoma je 

dugotrajan, te je kompatibilan sa ostalim komponentama istog proizvođača. Start taster radi u 

Normally Open (NO) modu, te i nakon otpuštanja tastera proces se nastavlja izvršavati. Taster je 

cijenovno veoma pristupačan. 

XB7NA42 stop taster proizvođača Schneider Electric posjeduje IP20 i IP65 zaštitu. Veoma je 

dugotrajan, te je kompatibilan sa ostalim komponentama istog proizvođača. Start taster radi u 

Normally Closed (NC) modu, te momentalno zaustavlja izvršavanje procesa. Taster je cjenovno 

veoma pristupačan. 

11




XALK178GTH29 taster za hitni stop proizvođača Schneider Electric je veoma dugotrajan, te je 

kompatibilan sa ostalim komponentama istog proizvođača. Taster za hitni stop ima 1 Normally 

Open (NO) i 2 Normally Closed (NC) moda te momentalno zaustavlja izvršavanje cjelokupnog 

procesa. Zbog veoma bitne uloge ovaj taster je skuplji u odnosu na obične tastere. 

12




3. Popis (specifikacija) opreme 

Uz osnovne komponente date tabelom 2.1, popis dodatnih komponenti s njihovim 

specifikacijama nalazi se u tabeli 3.1. 

Naziv 

komponente 

Oznaka Proizvođač Namjena Tehnički detalji 

Relej RSL1AB4BD Schneider 

Electric 

Podnožje releja RSLZVA1 Schneider 

Electric 

Redna stezaljka NSYTRV22 Schneider 

Electric 

Radni ormar NSYCRNG106400 Schneider 

Electric 

Regulator napona ABL8REM24050 Schneider 

Electric 

Upravljanje radom 

komponenti 

Upravljanje radom 

komponenti 

Povezivanje 

vanjskih elemenata 

Smještanje i 

očuvanje 

komponenti 

Pretvaranje 

naizmjeničnog 

napona u 

istosmjerni napon 

Plug-in relay, RSL, 1 C / O, 

24V DC, 6A 

Plug-in relay, RSL, 1 C/O, 

control circuit12 V DC 

Linergy passthrough 

terminal block - 2.5mm2 

24A single-level 1x1 screw 

1000 mm-600 mm-400 mm, 

Wall-mounting 

1 or 2-phase - 100..240 V 

AC -24 V - 5 A 

Trofazni osigurač, 

prekidač, 

rastavljač 

TeSyS GS1FD3, 

Schneider 

Electric 

Prekidanje 

napajanja, zaštita 

50A 

Montažna oprema 

(DIN šine, 

kanalice, kablovi, 

šarafi) 

- - Montaža - 

Tabela 3.1. Popis dodatnih komponenti za automatizaciju mašine za lijepljenje etiketa 

13




4. Predračun (Troškovnik) opreme i radova 

Naziv komponente Oznaka Proizvođač Cijena po 

komadu 

(BAM) 

Kol. 

Ukupna cijena 

(BAM) 

Programabilni logički 

kontroler (PLC) 

TM241CE24T 

Schneider 

Electric 

933.08 1 933.08 

Human machine 

interface (HMI) 

HMI S5T 

Schneider 

Electric 

669.93 1 669.93 

Asinhroni motor UMA 71K-2 B14 Universal 

motors 

Trofazni step motor BRS366H030AAB Schneider 

Electric 

91.54 1 91.54 

475.03 2 950.06 

Fotoelektrični senzor sa 

optičkim vlaknima 

XUFN12301 

Schneider 

Electric 

64.00 1 64.00 

Fotoelektrični senzor u 

obliku viljuške 

XUYFA983003CO 

S 

Schneider 

Electric 

410.97 1 410.97 

Induktivni senzor XS618B1NAL2 Schneider 

Electric 

133.34 2 266.68 

Driver za step motor 

Lexium SD3 

SD315ON10B400 

Schneider 

Electric 

932.94 2 1865.88 

Start taster XB7NA31 Schneider 

Electric 

Stop taster XB7NA42 Schneider 

Electric 

Taster za hitni stop XALK178GTH29 Schneider 

Electric 

Relej RSL1AB4BD Schneider 

Electric 

Podnožje releja RSLZVA1 Schneider 

Electric 

5.15 1 5.15 

19.46 1 19.46 

70.69 1 70.69 

12.86 2 25.72 

12.03 2 24.06 

14




Radni ormar NSYCRNG106400 Schneider 

Electric 

Regulator napona ABL8REM24050 Schneider 

Electric 

620.20 1 620.20 

500.75 1 500.75 

Trofazni osigurač, 

prekidač, rastavljač 

TeSyS GS1FD3, 

Schneider 

Electric 

474.49 1 474.49 

Redna stezaljka NSYTRV22 Schneider 

Electric 

2.64 59 155.76 

Montažna oprema / / / / 300.03 

Troškovi i razvoja 

sistema 

/ / / / 5000.00 

Ukupno / / / / 12448.45 

4.1. Troškovnik opreme i radova 

15




5. Lista signala 

U tabeli 5.1 data je lista signala 

N° of folio Title of folio Label folio Designation.qet Position Label 

1 AC to DC 1/9 Circuit-breaker A3 

1 AC to DC 1/9 Terminal block A14 X2:1 

1 AC to DC 1/9 Fuse-disconnector B14 

1 AC to DC 1/9 Terminal block B13 X3:1 

1 AC to DC 1/9 Terminal block A14 X1:1 

1 AC to DC 1/9 Terminal block D14 X4:1 

1 AC to DC 1/9 Terminal block D14 X5:1 

1 AC to DC 1/9 One-phase alternating > Direct C14 

1 AC to DC 1/9 Fuse-disconnector A5 

1 AC to DC 1/9 Single-pole source + PE +N A2 

2 Sigurnosni modul 2/9 Emergency stop trip switches 2NC F6 

2 Sigurnosni modul 2/9 Terminal block F11 X5:3 

2 Sigurnosni modul 2/9 XPS-AFL D7 

2 Sigurnosni modul 2/9 Terminal block B5 X5:2 

2 Sigurnosni modul 2/9 Switch C7 



2 Sigurnosni modul 2/9 Coil F11 

3 PLC, HMI i moduli 3/9 ana out TM3AQ4: layout B9 

3 PLC, HMI i moduli 3/9 Schneider Touch Screen HMISTU855 C15 

16




3 PLC, HMI i moduli 3/9 Terminal block B11 X4:5 


3 PLC, HMI i moduli 3/9 Corner B11 

3 PLC, HMI i moduli 3/9 PLC M241CE24T: layout B3 

3 PLC, HMI i moduli 3/9 Corner C11 

3 PLC, HMI i moduli 3/9 Terminal block C2 X4:4 


3 PLC, HMI i moduli 3/9 Terminal block C3 X5:4 


3 PLC, HMI i moduli 3/9 Ground C12 

4 Digitalni ulazi 4/9 Inductif sensor 3 terminals NO D8 

4 Digitalni ulazi 4/9 Terminal block B6 X5:8 

4 Digitalni ulazi 4/9 Terminal block F6 X8:1 

4 Digitalni ulazi 4/9 Terminal block D16 X12:1 





4 Digitalni ulazi 4/9 Inductif sensor 3 terminals NO D6 

4 Digitalni ulazi 4/9 Push-button (NC) C16 


4 Digitalni ulazi 4/9 Push-button C5 

4 Digitalni ulazi 4/9 Optic sensor (NC) C14 

17





4 Digitalni ulazi 4/9 Terminal block D11 X5:10 


4 Digitalni ulazi 4/9 Optic sensor (NC) C12 

4 Digitalni ulazi 4/9 tm241_in G9 


4 Digitalni ulazi 4/9 Terminal block E12 X10:1 


4 Digitalni ulazi 4/9 Terminal block C2 X5:7 

4 Digitalni ulazi 4/9 Pull switch C13 



4 Digitalni ulazi 4/9 Ground G10 




5 Digitalni izlazi 5/9 Terminal block F5 X4:14 

5 Digitalni izlazi 5/9 tm241_out A9 

5 Digitalni izlazi 5/9 Terminal block F4 X5:14 

5 Digitalni izlazi 5/9 Disconnecting switch F5 

5 Digitalni izlazi 5/9 Terminal block C6 X13:1 

5 Digitalni izlazi 5/9 Coil D6 

5 Digitalni izlazi 5/9 Solenoid valve E5 

18





5 Digitalni izlazi 5/9 Terminal block D9 X5:15 





5 Digitalni izlazi 5/9 Ground C7 

6 Driver za step motor 1 6/9 Terminal block B3 X4:17 

6 Driver za step motor 1 6/9 Terminal block D13 X5:19 

6 Driver za step motor 1 6/9 Three-phase engine D5 

6 Driver za step motor 1 6/9 Terminal block F13 X5:20 





7 Driver za step motor 2 7/9 Terminal block F13 X5:24 

7 Driver za step motor 2 7/9 Three-phase engine D5 



8 Frekventni pretvarac 8/9 Emergency stop (NC) C11 

8 Frekventni pretvarac 8/9 Three-phase engine B3 

8 Frekventni pretvarac 8/9 Terminal block D11 X15:1 

8 Frekventni pretvarac 8/9 Disconnecting switch E10 

19




8 Frekventni pretvarac 8/9 Terminal block C8 X7:2 

8 Frekventni pretvarac 8/9 ATV32-N4 D5 

8 Frekventni pretvarac 8/9 Three-pole source + neutral D11 

8 Frekventni pretvarac 8/9 Terminal block C8 X12:2 

8 Frekventni pretvarac 8/9 Push-button D10 



5.1. Lista signala 

20




6. Grafički dio 

6.1. Principijelna shema 

6.1. Principijelna shema 

21




6.2 Shema djelovanja/struja/tropolna i shema vezivanja 

22




Slika 6.2. AC to DC 

23




Slika 6.3. Sigurnosni modul 

24




Slika 6.4. PLC, HMI i moduli 

25




Slika 6.5. Digitalni ulazi 

26




Slika 6.6. Digitalni izlazi 

27




Slika 6.7. Driver za step motor 1 

28




Slika 6.8. Driver za step motor 2 

29




Slika 6.9. Frekventni pretvarač 

30




6.3. Priključni plan 

Slika 6.10. Redne stezaljke 

31




6.4. Pregledni i dispozicijski nacrti ormara i dijela postrojenja 

Nacrt unutrašnjeg izgleda ormara prikazan je na slici 6.11. dok je prednja strana prikazana na 

slici 6.12. 

Slika 6.11. Unutrašnji izgled ormara 

32




Slika 6.12. Prednja strana ormara (vrata) 

33




7. Softversko rješenje 

7.1 Kod projekta 

Definisane globalne varijable potrebne za kod date su u tabeli 7.1 , a kod predstavlja realizaciju 

prijelaza između stanja automata definisanog procesa i dat je u tabeli 7.2. 

VAR_GLOBAL 

// ulazne varijable 

START: BOOL; // NO kontakt 

STOP: BOOL; // NC kontakt 

HITNI_STOP: BOOL; // NC kontakt 

SENZOR_BOCE: BOOL; // NO kontakt - daje logicku jedinicu ukoliko detektuje bocu 

SENZOR_VILJUSKA: BOOL; // NC kontakt - daje logicku nulu ukoliko detektuje etiketu 

INDUKTIVNI_SENZOR_1: BOOL; // NO kontakt 

INDUKTIVNI_SENZOR_2: BOOL; // NO kontakt 

// izlazne varijable 

TRAKA_NAPRIJED: BOOL := FALSE; // smjer trake - naprijed 

TRAKA_NAZAD: BOOL := FALSE; // smjer trake - nazad 

BRZINA_TRAKE: INT := 0; // traka koja prevozi boce, a pogonjena je asinhronim 

motorom - vrijednost brzine motora od 0 do 10000(odgovara vrijednosti napona od 0V do 10V) 

HVATALJKA: BOOL := FALSE; // Elektroventil za hvataljku: FALSE-Uvucena, 

TRUE-Izvucena 

MOTOR_STEP_ROLNA_ENABLE: BOOL := FALSE; // step motor za pokretanje rolne 

MOTOR_STEP_ROLNA_START: BOOL := FALSE; // step motor za pokretanje rolne 

MOTOR_STEP_ROLNA_HIGH: BOOL := FALSE; // step motor za pokretanje rolne 

MOTOR_STEP_BOCA_ENABLE: BOOL := FALSE; // step motor za rotaciju boce 

MOTOR_STEP_BOCA_START: BOOL := FALSE; // step motor za rotaciju boce 

MOTOR_STEP_BOCA_HIGH: BOOL := FALSE; // step motor za rotaciju boce 

BRZINA_STEP: INT := 0; 

// pomocne varijable 

STANJE: INT := 0; 

PROCES_FF: RS; 

STANJE_KVARA: BOOL := FALSE; // normalan rezim i stanje kvara(nakon pritiska 

hitnog stopa) 

PROSLO_STANJE: INT; // stanje iz kojeg je pozvan hitan stop 

STOP_PRITISNUT: BOOL := FALSE; // pamti pritisak na taster STOP 

// Round Bottle Positioning Delay 

RBPD_TIMER: TON; // Timer 

RBPD_TIME: TIME := T#2S; // Vrijeme podesivo putem HMI-a 

RBPD_TIMER_ACT: BOOL := FALSE; // Varijabla za aktivaciju Timera 

// varijable stanja 

TRAKA: BOOL := FALSE; // detekcija stanja trake(ugasena ili upaljena) 

34




LB: BOOL := FALSE; 

// detekcija procesa lijepljenja boce 

// TIMEOUT 

TIMEOUT_ACT: BOOL := FALSE; 

TIMEOUT_TIME: INT;// isto vrijeme ce se koristiti i za lijepljenje 

TIMEOUT_TIMER: TON; 

// TIMEOUT 

TIMEOUT_LIJEPLJENJE_ACT: BOOL := FALSE; 

TIMEOUT_LIJEPLJENJE_TIMER: TON; 

// poruka greske 

GRESKA: STRING := ''; 

// active out 

ACTIVE_OUT: BOOL; // NC kontakt 

END_VAR 

VAR_GLOBAL CONSTANT 

MASINA_UGASENA :INT := 0; 

MASINA_POKRENUTA :INT := 1; 

PRIPREMA_BOCE :INT := 2; 

HITAN_STOP :INT := 3; 

LIJEPLJENJE_ETIKETE : INT := 4; 

NAMJESTANJE_ROLNE : INT := 5; 

PROCES_LIJEPLJENJA_ETIKETE: INT := 6; 

KRAJ: INT := 7; 

GRESKA_TIMEOUT_ROLNA: INT := 8; 

GRESKA_TIMEOUT_ROTACIJA: INT := 9; 

ACTIVE_OUT_STANJE: INT := 10; 

END_VAR 

Tabela 7.1. Globalne varijable 

// inicijalizacija varijabli 

PROCES_FF(SET:=START, RESET1:=STOP OR HITNI_STOP); 

RBPD_TIMER(IN:=RBPD_TIMER_ACT, PT:=RBPD_TIME); 

TIMEOUT_TIMER(IN:=TIMEOUT_ACT, PT:=INT_TO_TIME(TIMEOUT_TIME)); 

TIMEOUT_LIJEPLJENJE_TIMER(IN:=TIMEOUT_LIJEPLJENJE_ACT, PT:=INT_TO_TIME(TIMEOUT_TIME)); 

IF (HITNI_STOP=TRUE) THEN 

35




//Ako je pritisnut hitni stop, postavi se u stanje kvara 

STANJE_KVARA:=TRUE; 

END_IF 

IF(BRZINA_TRAKE=0) THEN 

TRAKA:=FALSE; 

ELSE 

TRAKA:=TRUE; 

END_IF 

IF(STANJE=PROCES_LIJEPLJENJA_ETIKETE) THEN 

LB:=TRUE; 

ELSE 

LB:=FALSE; 

END_IF 

CASE STANJE OF 

// stanje u kojem je masina ugasena i ceka se pritisak na taster START 

MASINA_UGASENA: 

GRESKA:=''; 

// Varijablu koja nosi informaciju o pritisku na taster STOP deaktiviramo 

STOP_PRITISNUT:=FALSE; 

// u ovome stanju je traka uvijek zaustavljena 

BRZINA_TRAKE:=0; 

IF(PROCES_FF.Q1) THEN 

STANJE:=MASINA_POKRENUTA; 

END_IF 

// stanje u kojem traka radi i ceka se da senzor detektuje nailazak boce 

MASINA_POKRENUTA: 

GRESKA:=''; 

// u ovome stanju je traka uvijek pokrenuta 


TRAKA_NAPRIJED:=TRUE; 

// svejedno je da li je pritisnut stop ili hitni stop u ovome slucaju 

IF(PROCES_FF.Q1=FALSE) THEN 

STANJE:=MASINA_UGASENA; 

END_IF 

// ukoliko senzor boce (optic fiber) detektuje bocu prelazimo u stanje pripreme za rotaciju boce 

IF(SENZOR_BOCE) THEN 

STANJE:=PRIPREMA_BOCE; 

36




END_IF 

// active out greska 

IF(ACTIVE_OUT=FALSE) THEN 

PROSLO_STANJE:=MASINA_POKRENUTA; 


GRESKA:='AKTIVIRAN ACTIVE_OUT. OTKLONITE PROBLEM TE PRITISNITE START'; 

STANJE:=ACTIVE_OUT_STANJE; 

END_IF 

// stanje u kojem se ceka da TIMER_ROUND_BOTTLE_POSITIONING_DELAY odbroji i da se gripper pozicionira i 

uhvati traku 

PRIPREMA_BOCE: 

GRESKA:=''; 

BRZINA_TRAKE:=5000; // palimo traku, u slucaju da se proces nastavio nakon hitnog stopa 


kasnije u kodu 

HVATALJKA:=TRUE; // pretpostavlja se da je hvataljka totalno uvucena, sto ce se obezbijediti 

RBPD_TIMER_ACT:=TRUE; // aktiviramo timer za round bottle positioning delay 

stanje lijepljenja etikete 

// ako je timer odbrojio i ako je hvataljka totalno izvucena, boca je uhvacena i program prelazi u 

IF(RBPD_TIMER.Q AND INDUKTIVNI_SENZOR_2) THEN 

RBPD_TIMER_ACT:=FALSE; // deaktiviramo timer za round bottle positioning delay 

STANJE:=LIJEPLJENJE_ETIKETE; // prelazimo u novo stanje 

END_IF 

// ukoliko je pritisnut hitan stop, potrebno je zaustaviti proces, te sacekati dok se ne pritisne start 

// program ide u stanje HITNI_STOP u kojem se ceka pritisak starta 

IF(PROCES_FF.Q1=FALSE AND STANJE_KVARA) THEN 

BRZINA_TRAKE:=0; // iskljucuje se traka 

PROSLO_STANJE := PRIPREMA_BOCE; // pamti se ovo stanje 

STANJE := HITAN_STOP; 

END_IF 

posebnom varijablom 

// ukoliko je pritisnut stop, tada ce se proces lijepljenja trenutno detektovane boce zavrsiti do kraja 

// i nakon toga ce se masina zaustaviti (preci u stanje 0). Pritisak na taster STOP cemo zapamtiti 

IF(PROCES_FF.Q1=FALSE AND STANJE_KVARA=FALSE) THEN 

STOP_PRITISNUT:=TRUE; 

END_IF 

// active out greska, boca se uzme sa trake i varacamo se u stanje cekanja nailaska boce 



37




PRITISNITE START'; 

GRESKA:='AKTIVIRAN ACTIVE_OUT. OTKLONITE PROBLEM I FLASU SA TRAKE TE 


HVATALJKA:=FALSE; 

RBPD_TIMER_ACT:=FALSE; 


END_IF 

// stanje u kojem se etiketa lijepi na bocu 

LIJEPLJENJE_ETIKETE: 

GRESKA:=''; 

BRZINA_TRAKE:=5000; // palimo traku, u slucaju da se proces nastavio nakon hitnog stopa 


// Ukoliko senzor sa viljuskom detektuje etiketu, potrebno je podesiti rolnu tako da senzor ocita 

razmak izmedju dvije etikete 

// Idemo u novo stanje u kojem se rolna podesava 

IF(SENZOR_VILJUSKA=FALSE) THEN // NC kontakt 

STANJE:=NAMJESTANJE_ROLNE; 

END_IF 

// Ukoliko senzor sa viljuskom ne detektuje etiketu, lijepljenje moze poceti 

IF(SENZOR_VILJUSKA) THEN // NC kontakt 

STANJE:=PROCES_LIJEPLJENJA_ETIKETE; // Potreban je dodatni slucaj, jer bi program 

inace otisao u stanje NAMJESTANJE_ROLNE 

END_IF 

// ukoliko je pritisnut hitan stop, potrebno je zaustaviti proces, te sacekati dok se ne pritisne start 

// program ide u stanje HITNI_STOP u kojem se ceka pritisak starta 

IF(PROCES_FF.Q1=FALSE AND STANJE_KVARA) THEN 

BRZINA_TRAKE:=0; // iskljucuje se traka 

PROSLO_STANJE := LIJEPLJENJE_ETIKETE; // pamti se ovo stanje 

STANJE := HITAN_STOP; 

END_IF 

posebnom varijablom 


// ukoliko je pritisnut stop, tada ce se proces lijepljenja trenutno detektovane boce zavrsiti do kraja 

// i nakon toga ce se masina zaustaviti (preci u stanje 0). Pritisak na taster STOP cemo zapamtiti 

IF(PROCES_FF.Q1=FALSE AND STANJE_KVARA=FALSE) THEN 

STOP_PRITISNUT:=TRUE; 

END_IF 

// active out problem, samo se traka zaustavi, vrati gripper i vrati se u stanje cekanja nailaska boce 




38







END_IF 

PROCES_LIJEPLJENJA_ETIKETE: 

GRESKA:=''; 

// palimo step motore 

MOTOR_STEP_ROLNA_ENABLE:= TRUE; 

MOTOR_STEP_ROLNA_START:= TRUE; 

MOTOR_STEP_ROLNA_HIGH:= TRUE; 

MOTOR_STEP_BOCA_ENABLE:= TRUE; 

MOTOR_STEP_BOCA_START:= TRUE; 

MOTOR_STEP_BOCA_HIGH:= TRUE; 

TIMEOUT_LIJEPLJENJE_ACT:=TRUE; 

BRZINA_STEP:=5000; 

// Lijepljenje se vrsi sve dok senzor sa viljuskom ponovo ne detektuje nepostojanje etikete 

IF(SENZOR_VILJUSKA) THEN // NO kontakt 

// gasimo motore 

MOTOR_STEP_ROLNA_ENABLE:= FALSE; 

MOTOR_STEP_ROLNA_START:= FALSE; 

MOTOR_STEP_ROLNA_HIGH:= FALSE; 

MOTOR_STEP_BOCA_ENABLE:= FALSE; 

MOTOR_STEP_BOCA_START:= FALSE; 

MOTOR_STEP_BOCA_HIGH:= FALSE; 

HVATALJKA:=FALSE; // Vraca se hvataljka u pocetni polozaj 

STANJE:=KRAJ; // idemo u stanje KRAJ 

END_IF 

// ako timer odbroji i senzor nije detektovao kraj etikete ulazimo u rezim greske 

IF(TIMEOUT_LIJEPLJENJE_TIMER.Q AND SENZOR_VILJUSKA=FALSE) THEN 







STANJE:=GRESKA_TIMEOUT_ROTACIJA; 

END_IF 


// active out problem, samo se traka zaustavi, vrati gripper i vrati se u stanje cekanja nailaska boce, 

// te se zaustave step motori 




39












TIMEOUT_LIJEPLJENJE_ACT:=FALSE; 


END_IF 

GRESKA_TIMEOUT_ROTACIJA: 

// ispisujemo gresku 

GRESKA:='GRESKA!!! MOLIMO VAS NAMIJESTITE ETIKETU, UKLONITE BOCU I PRITISNITE 

START'; 

// cekamo da se kvar otkloni i vracamo se u stanje LIJEPLJENJE ETIKETE 

IF(START) THEN 


GRESKA:=''; 

STANJE:=MASINA_POKRENUTA; 

END_IF 

KRAJ: 

// cekamo da se gripper vrati u pocetno stanje 

IF(INDUKTIVNI_SENZOR_1) THEN 

IF(STOP_PRITISNUT) THEN 

STANJE:=MASINA_UGASENA; // ako je pritisnut STOP, gasimo proces 

ELSE 

STANJE:=MASINA_POKRENUTA; // STOP nije pritisnut 

END_IF 

END_IF 

NAMJESTANJE_ROLNE: 

GRESKA:=''; 

// aktiviramo motor za okretanje rolne, sve dok senzor prestane detektovati etiketu 

MOTOR_STEP_ROLNA_ENABLE:= TRUE; 

MOTOR_STEP_ROLNA_START:= TRUE; 

MOTOR_STEP_ROLNA_HIGH:= TRUE; 

BRZINA_STEP:=5000; 

// aktiviramo TIMEOUT timer 

TIMEOUT_ACT:=TRUE; 

IF(SENZOR_VILJUSKA) THEN 

40







STANJE:=LIJEPLJENJE_ETIKETE; // vracamo se u stanje za lijepljenje etikete 

END_IF 

// ako timer odbroji i senzor nije detektovao kraj etikete ulazimo u rezim greske 

IF(TIMEOUT_TIMER.Q AND SENZOR_VILJUSKA=FALSE) THEN 




STANJE:=GRESKA_TIMEOUT_ROLNA; 

END_IF 


// active out problem, samo se traka zaustavi, vrati gripper i vrati se u stanje cekanja nailaska boce, 

// te se zaustave step motori 












TIMEOUT_ACT:=FALSE; 


END_IF 

GRESKA_TIMEOUT_ROLNA: 

// ispisujemo gresku 

GRESKA:='GRESKA!!! MOLIMO VAS NAMIJESTITE ETIKETU I PRITISNITE START'; 

// cekamo da se kvar otkloni i vracamo se u stanje LIJEPLJENJE ETIKETE 

IF(START) THEN 

GRESKA:=''; 

STANJE:=LIJEPLJENJE_ETIKETE; 

END_IF 

// stanje hitnog stopa 

HITAN_STOP: 

// ceka se pritisak START tatera 

IF (PROCES_FF.Q1=TRUE) THEN 

41




//Nije vise kvar 

STANJE_KVARA:=FALSE; 

STANJE:=PROSLO_STANJE; 

END_IF 

// stanje active out greske 

ACTIVE_OUT_STANJE: 

IF (START=TRUE) THEN 

STANJE:=PROSLO_STANJE; 

END_IF 

END_CASE 

Tabela 7.2 Kod projekta 

7.2 Aplikacija projekta 

Izgled početnog korisničkog interfejsa prikazan je na slici 7.1, dok je izgled korisničkog 

interfejsa dok je program pokrenut dat na slici 7.2. 

Slika 7.1. Početni korisnički interfejs 

42




Slika 7.2. Korisnički interfejs za nadzor rada mašine 

Slika 7.3. Korisnički interfejs za promjenu parametara procesa 

43




8. Uputstvo za rukovanje 

Rukovanje mašinom je veoma jednostavno. HMI (Human Machine Interface) pruža grafički 

korisnički interfejs za interakciju korisnika sa mašinom. Korisnički interfejs ne pruža mogućnost 

manipulacije procesom rada mašine, nego služi kao analitički alat za praćenje parametara i faza 

rada mašine. 

Na početnom panelu se nalaze dva tastera i to: Stanje procesa i Podesavanje parametara. Tasteri 

omogućavaju otvaranje novih panela na kojima je omogućena interakcija sa korisnikom. Također 

se na početnom nalazi prozor za poruku koja signalizira moguće greške u sistemu. Tu su i dva 

indikatora i to indikator stanja pokrenutosti mašine i indikator stanja hitnog stopa. Tasteri za 

pokretanje, zaustavljanje i taster za hitni stop su realizirani kao eskterne komponente sistema. 

Pritiskom na taster Stanje procesa otvara se novi panel. Na novom panelu je moguće utvrditi u 

kojoj se fazi rada mašina trenutno nalazi. Zelena boja na indikatoru označava trenutno stanje 

rada mašine ili pokrenutosti određenog motora, dok crvena označava da je neaktivna akcija 

opisana labelom koja je pridružena indikatoru. Tako je moguće izvršiti uvid u sljedeće stanja 

procesa: Traka, Lijepljenje boce, Step motor za rotaciju boce, Step motor za kretanje etiketa. 

Također je prisutan prozor za prikazivanje poruke na greški, a pritiskom na taster Nazad 

korisničko sučelje vraća na početni panel. 

Pritiskom na taster Stanje procesa otvara se novi panel. Otvara se panel na kojem je moguće 

manipulisati sa sljedećim vremenima: Vrijeme kašnjenja pozicioniranja boce, Vrijeme 

pozicioniranja rolne sa etiketama. U posebnom prozoru je moguće vidjeti poruku greške, a 

pritiskom na taster Nazad otvara se početni panel. 

44

PMS_Seminarski_Cuturic_Halilovic.doc

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?