Đồ án môn học hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.06 MB, 32 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO</b>
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍMINH</b>
<b>KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬBỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b>Mục lục</b>
Mục lục...i
Danh sách hình ảnh...ii
Chương 1. Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm...1
1.1 Giới thiệu chung...1
2.4 Sơ đồ nối dây...12
Chương 3. Thiết kế và vận hành hệ thống ảo...15
3.1 Giới thiệu về Factory I/O...15
3.2 Thiết kế hệ thổng ảo trên Factory I/O...15
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>Danh sách hình ảnh</b>
Hình 1-1: Băng tải (Belt Conveyor)...1
Hình 1-2: Tay kẹp (Left & Right Positions)...2
Hình 1-3: Cánh tay (Pick & Place)...2
Hình 2-1: Sơ đồ tổng quát quy trình vận hành hệ thống...5
Hình 2-2: Sơ đồ quy trình phân loại sản phẩm theo giá trị cảm biến trả về...6
Hình 2-3: Sơ đồ quy trình ghép phơi...7
Hình 2-13: Signal modules 16 DI/ 16 DO...11
Hình 2-14: Modules analog input...12
Hình 2-15: Mạch PLC nhận tín hiệu các sensor và điều khiển băng tải...12
Hình 2-16: Mạch PLC nhận tín hiệu từ các sensor và điều khiển băng tải, pusher và tai kẹp 1...13
Hình 2-17: Mạch PLC nhận tín hiệu cảm biến và điều khiển các tay kẹp...13
Hình 2-18: Mạch PLC nhận giá trị các cảm biến và điều khiển pick & place...14
Hình 2-19: Mạch PLC nhận giá trị của vision sensor và giá trị số sản phẩm đã hoàn thành
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">Hình 3-4: PLC tag cho ngõ ra...17
Hình 3-5: Gắn các biến vào Factory IO...18
Hình 3-6: Lập trình điều khiển nút nhấn...19
Hình 3-7: Lập trình điều khiển băng tải...19
Hình 3-8: Lập trình điểu khiển băng tải...19
Hình 3-9: Lập trình điều khiển băng tải...20
Hình 3-10: Lập trình điều khiển Pusher 1...20
Hình 3-11: Lập trình điều khiển Pusher 2...20
Hình 3-12: Lập trình điều khiển Pusher 3...21
Hình 3-13: Lập trình điều khiển Pusher 4...21
Hình 3-14: Lập trình điều khiển tay kẹp 1...21
Hình 3-15: Lập trình điều khiển tay kẹp1...22
Hình 3-16: Lập trình điều khiển tay kẹp 2...22
Hình 3-17: Lập trình điều khiển tay kẹp 3...22
Hình 3-18: Lập trình điều khiển tay kẹp 4...23
Hình 3-19: Lập trình điều khiển tay kẹp 4...23
Hình 3-20: Lập trình điều khiển kích thả hàng...23
Hình 3-21: Lập trình điều khiển kích thả hàng...24
Hình 3-22: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 vào ra...24
Hình 3-23: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 lên xuống...24
Hình 3-24: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 lên xuống...25
Hình 3-25: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 hút thả hàng...25
Hình 3-26: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 vào ra...25
Hình 3-27: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 lên xuống...26
Hình 3-28: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 lên xuống...26
Hình 3-29: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 hút thả hàng...26
Hình 3-30: Lập trình điều khiển đếm sản phẩm...27
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>Chương 1: Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm</b>
<b>Chương 1. Giới thiệu hệ thống phân loại và dánnhãn sản phẩm</b>
<b>1.1 Giới thiệu chung</b>
Trong thời đại 4.0, thời đại công nghệ thông tin thì việc Điều khiển tự động hóa khơng cịn xa lạ đối với hầu hết các ngành công nghiệp. Sự phát triển nhanh chóng của khoa học máy tính và công nghệ truyền thông đã giúp cho việc điều khiển, vận hành dây chuyền sản xuất trở nên đơn giản, chính xác, nhanh chóng và hiệu quả hơn bao giờ hết. Chính vì vậy, việc học tập, nghiên cứu những ứng dụng của các ngành sử dụng công nghệ cao là một yêu cầu cần thiết và có tác dụng to lớn đối với các kĩ sư kĩ thuật. Và một trong số những thành tựu trong lĩnh vực điều khiển tự động đó là ứng dụng của bộ điều khiển lập trình PLC vào sản xuất. Nhờ những đặc tính nổi trội mà PLC có thể được ứng dụng vào rất nhiều nghành cũng như các công đoạn sản xuất khác nhau. Việc lập trình cho PLC có thể làm một chuỗi các công đoạn phân loại và dán nhãn sản phẩm – chuỗi cơng đoạn hồn tồn có thể làm thủ công nhưng với sự trợ giúp của PLC thì năng suất cũng như hiệu quả được tăng lên gấp bội.
Và cũng chính vì vậy mà nhóm chúng em quyết định thực hiện bài Đồ án với đề tài “ Mơ hình dây chuyền phân loại và dán nhãn sản phẩm”. Ứng dụng của hệ thống trong thực tế: Hệ thống phân loại và dán nhãn sản phầm được ứng dụng rất nhiều trong các dây chuyền sản xuất xi măng,nhựa, thực phẩm,….
1.2 Các thành phần trong hệ thống - Băng tải:
Hình 1-1: Băng tải (Belt Conveyor)
1
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b>Chương 1: Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm</b>
- Right Positioner và Left Positioner
Hình 1-2: Tay kẹp (Left & Right Positions)
- Two_Axis Pick & Place
Hình 1-3: Cánh tay (Pick & Place)
2
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>Chương 1: Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b>Chương 1: Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm</b>
- Tủ điện điểu khiển
Hình 1-7: Tủ điện điều khiển
<b>1.3 Hình vẽ 3D mơ tả hệ thống</b>
Hình 1-8: Hệ thống
4
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
Hình 2-10: Sơ đồ quy trình phân loại sản phẩm theo giá trị cảm biến trả về
6
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
- Pick and Place
Hình 2-15: Pick & Place
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
Hình 2-17: Nút nhấn Start Hình 2-18: Nút nhấn Stop
Hình 2-19: Nút nhấn Reset
<b>2.3 Chọn PLC cho hệ thống</b>
Hiện nay có rất nhiều loại bộ lập trình trên thị trường của nhiều hãng khác nhau
<b>(Mitsubishi, Omron, Siemens, Festo, Allen Bradley ..). Các tính năng của PLc ngày</b>
càng được tăng cường nhằm cải thiện hiệu suất và chất lượng. Tuy nhiên, hầu hết các PLC cùng cỡ thì có chức năng tương đương nhau.
Để kết nối với factory IO, ta sử dụng PLC Siemens. Với các thiết bị đã chọn ở trên cần yêu cầu khoảng 30 ngõ vào và 30 ngõ ra. Nên ta chọn PLC S7 1214 DC/DC/DC:
10
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
Hình 2-20: PLC 1214 DC/DC/DC
PLC S7 1214 DC/DC/DC có 14 DI, 10 DO và 2 ngõ Analog. Plc này hỗ trợ mở rộng thêm 8 signal modules và 3 communication modules. Với nhu cầu của thiết bị ta đã chọn cần thêm 2 signal modules 16DI/16DO và 1 analog input module:
Hình 2-21: Signal modules 16 DI/ 16 DO
11
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
Hình 2-22: Modules analog input
<b>2.4 Sơ đồ nối dây</b>
Hình 2-23: Mạch PLC nhận tín hiệu các sensor và điều khiển băng tải
12
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
Hình 2-24: Mạch PLC nhận tín hiệu từ các sensor và điều khiển băng tải, pusher và tai kẹp 1
Hình 2-25: Mạch PLC nhận tín hiệu cảm biến và điều khiển các tay kẹp
13
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18"><b>Chương 2: Thiết kế hệ thống</b>
Hình 2-26: Mạch PLC nhận giá trị các cảm biến và điều khiển pick & place
Hình 2-27: Mạch PLC nhận giá trị của vision sensor và giá trị số sản phẩm đã hoàn thành
14
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
<b>Chương 3. Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
<b>3.1 Giới thiệu về Factory I/O</b>
<b>Factory I/O là một phần mềm thiết kế và mô phỏng trực quan các hệ thống điều</b>
khiển tự động hoá theo cách trực quan nhất. Sử dụng các đối tượng công nghiệp phổ biến để xây dựng một nhà máy ảo. Phần mềm có thể giao tiếp gần như với mọi PLC. Có nhiều mơ hình nhà máy dựa theo các ứng dụng cơng nghiệp.Với bộ thư viện phong phú, phần mềm Factory IO mô phỏng được các hệ thống, đối tượng thông dụng trong hệ thống tự động hoá dưới dạng 3D.
<b>3.2 Thiết kế hệ thổng ảo trên Factory I/O</b>
Đề tài: “ <b>Hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm</b>” gồm 2 công đoạn: phân loại và dán nhãn sản phẩm
3.2.1 Phân loại
Ở đây, nhóm sẽ tập trung thiết kế hệ thống phân loại theo chiều cao của hộp hàng. Hệ thống gồm 3 băng tải:
Băng tải 1 – “Belt conveyor 2m (1)”: Vận chuyển 4 loại phôi: nắp xanh dương; nắp xanh lá, đế xanh dương, đế xanh lá.
Băng tải 2 – “Curveld Belt Conveyor” : Vận chuyển phôi tới nơi phân loại Băng tải 3,4- “Belt conveyor 6m (2):Vận chuyển phôi tới nơi phân loại Tay đẩy – “Pusher”: phân loại sản phẩm
Vision Sensor nhận biết sản phẩm Hoạt động:
Nhấn Start: Băng tải 1, 2, 3, 4 chạy Vision Sensor phát hiện các loại
Pusher đẩy ra theo giá trị cảm biến nhận được
Hình 3-28: Hệ thống phân loại
15
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
3.2.2 Ghép phôi và đếm sản phẩm
Sau khi phân loại hộp hàng thì đến cơng đoạn ghép phơi. Hệ thống gồm:
4 băng tải: trung chuyển trung chuyển các phôi sau phân loại xong tới tay kẹp. 4 tay kẹp: “Left & Right Position” Thực hiện giữ các phôi cố định.
2 Pick & Place: Lấy các phôi ghép lại thành sản phẩm cuối cùng Hai sensor để đếm sản phẩm xong
Hoạt động:
Sau khi các Pusher ở khối phân loại đẩy các phôi vào các băng tải. Các băng tải vận chuyển các phơi vào vị trí tay kẹp
Các tay kẹp sẽ giữ các phôi cố định.
Hai cánh tay Pick & Place sẽ hút nắp của phôi đặt lên đế của phơi
Sản phẩm sau khi hồn thành được chuyển sang thùng chứa, trước khi đó ta sản phẩm sẽ đi qua cảm biến. Cảm biến tác động sẽ đếm sản phẩm ứng với màu sản phẩm hiển thị lên
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-30: PLC tag cho ngõ vào
Hình 3-31: PLC tag cho ngõ ra
17
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-32: Gắn các biến vào Factory IO
Sau khi đã đặt biến cho ngõ vào ngõ ra ta lập trình PLC dựa vào quy trình vận hành (Mục 2.1)
18
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-33: Lập trình điều khiển nút nhấn
Hình 3-34: Lập trình điều khiển băng tải
Hình 3-35: Lập trình điểu khiển băng tải
19
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-36: Lập trình điều khiển băng tải
Hình 3-37: Lập trình điều khiển Pusher 1
Hình 3-38: Lập trình điều khiển Pusher 2
20
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-39: Lập trình điều khiển Pusher 3
Hình 3-40: Lập trình điều khiển Pusher 4
Hình 3-41: Lập trình điều khiển tay kẹp 1
21
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-42: Lập trình điều khiển tay kẹp1
Hình 3-43: Lập trình điều khiển tay kẹp 2
Hình 3-44: Lập trình điều khiển tay kẹp 3
22
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-45: Lập trình điều khiển tay kẹp 4
Hình 3-46: Lập trình điều khiển tay kẹp 4
Hình 3-47: Lập trình điều khiển kích thả hàng
23
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-48: Lập trình điều khiển kích thả hàng
Hình 3-49: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 vào ra
Hình 3-50: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 lên xuống
24
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-51: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 lên xuống
Hình 3-52: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 hút thả hàng
Hình 3-53: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 vào ra
25
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-54: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 lên xuống
Hình 3-55: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 lên xuống
Hình 3-56: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 hút thả hàng
26
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31"><b>Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo</b>
Hình 3-57: Lập trình điều khiển đếm sản phẩm
27
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32"><b>Tài liệu tham khảo</b>
<b>Tài liệu tham khảo</b>
- Analog Input,
</div>
