Hệ thống phân loại sản phẩm dùng đọc mã vạch và điều khiển biến tần trong mạng CC link
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.54 MB, 101 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM DÙNG
ĐỌC MÃ VẠCH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN
TRONG MẠNG CC LINK
GVHD: LÊ HOÀNG LÂM
SVTH: LÊ HỮU SƠN
MSSV: 15142101
SVTH: PHÙNG HUY HOÀNG
MSSV: 15142038
SKL 0 0 6 1 7 1
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM DÙNG ĐỌC
MÃ VẠCH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN TRONG
MẠNG CC LINK
SVTH 1: LÊ HỮU SƠN
MSSV:
15142101
SVTH 2: PHÙNG HUY HỒNG
MSSV:
15142038
Khóa:
2015 -2019
Ngành:
CƠNG NGHỆ KỸ TḤT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
GVHD:
Th.s LÊ HOÀNG LÂM
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM DÙNG ĐỌC
MÃ VẠCH VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN TRONG
MẠNG CC LINK
SVTH 1: LÊ HỮU SƠN
MSSV:
15142101
SVTH 2: PHÙNG HUY HỒNG
MSSV:
15142038
Khóa:
2015 -2019
Ngành:
CƠNG NGHỆ KỸ TḤT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
GVHD:
Th.s LÊ HOÀNG LÂM
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2019
i
ii
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên:
Lê Hữu Sơn
Phùng Huy Hoàng
MSSV: 15142101
MSSV: 15142038
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện – Điện tử
Tên đề tài: Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Dùng Đọc Mã Vạch Và Điều Khiển
Biến Tần Trong Mạng CC Link
Họ và tên Giáo viên phản biện: TS. Nguyễn Phan Thanh
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
-
Nội dung đồ án đầy đủ vượt trội, ở mức tốt
-
Giải pháp đưa ra có tính mới
-
Phương pháp nghiên cứu phù hợp
2. Ưu điểm:
-
Đề tài có tính ứng dụng cao
3. Khuyết điểm:
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
-
Được bảo vệ, không cần chỉnh sửa
5. Đánh giá loại:
-
Đồ án đầy đủ vượt trội, ở mức tốt
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 2019
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
iii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, nhóm em xin gửi tới quý thầy cô khoa Đào tạo chất lượng cao
Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe
và lời cảm ơn sâu sắc. Với sự quan tâm, dạy dỗ, chỉ bảo tận tình chu đáo của thầy
cơ, đến nay nhóm em đã có thể hồn thành luận văn, đề tài: " Hệ Thống Phân
Loại Sản Phẩm Dùng Đọc Mã Vạch Và Điều Khiển Biến Tần Trong
Mạng CC Link ".
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Hồng
Lâm, Khoa Điện-Điện Tử Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM. Trong suốt
thời gian thực hiện đồ án thầy đã giành rất nhiều thời gian và tâm huyết trong việc
hướng dẫn chúng em. Thầy đã cung cấp cho chúng em rất nhiều kiến thức và kinh
nghiệm thực tế khi chúng em thực hiện đồ án. Trong quá trình thực hiện đồ án thầy
ln định hướng, góp ý và sửa chữa những chổ sai giúp chúng em.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong Khoa Điện-Điện Tử, cũng
như các thầy cô trong trường đã giảng dạy,giúp đỡ chúng em trong những năm học
qua. Chính các thầy cơ đã xây dựng cho chúng em những kiến thức nền tảng và
những kiến thức chun mơn để chúng em có thể hồn thành đồ án này cũng như
cơng việc của mình sau này.
Cuối cùng chúng em gởi lời cảm ơn đến các anh chị đi trước, bạn bè, người
thân đã trao đổi, truyền đạt kinh nghiệm và luôn luôn ủng hộ, động viên chúng em
trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
TP HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2019
Nhóm sinh viên
Lê Hữu Sơn
Phùng Huy Hồng
iv
TÓM TẮT
Đây là một đề tài nghiên cứu mang tính thực tiễn trong việc vận dụng các kiến
thức đã được học trong trường đại học vào trong thực tế.
Về mặt khoa học, đề tài sẽ giúp cho nhóm sinh viên thực hiện hiểu rõ
thêm về cơ cấu và nguyên lý làm việc thực tiễn cũng như phương hướng
phát triển của các hệ thống phân loại sản phẩm trong thực tế.
Về mặt thực tiễn, đề tài này có thể áp dụng vào thực tế để phân loại
sản phẩm thật sự với nguyên tắc làm việc sau khi sản phẩm được quét mã
vạch sẽ đưa dữ liệu về PLC xử lý , mã vạch sau khi đưa về PLC xử lý sẽ
xuất tín hiệu tác động đến RơLe làm tác động đến các van khí , Pittông
đẩy sản phẩm .
Vậy nên với đề tài “Phân Loại Sản Phẩm Dùng Đọc mã Vạch Và
Điều Khiển Biến Tần Trong Mạng CC Link ” nhóm em thực hiện đề tài
đã cố gắng hoàn thành những phần sau :
Xây dựng mơ hình hệ thống phân loại . Gồm có :
Thiết kế và thi cơng phần điện
Thiết kế và thi công phần cơ khí
Lắp đặt bộ điều khiển PLC, biến tần kết nối mạng truyền thông CC
Link , các ngõ vào cảm biến và hệ thống quét mã vạch .
Sử dụng PLC để lập trình điều khiển cho mơ hình
Thiết kế giao diện và điều khiển, giám sát hệ thống phân loại sản
phẩm thông qua phần mềm GT Designer 3
v
SUMMARY
This is a practical research topic in application of the knowledge learned at
University to reality.
On the scientific side, the topic will help the student group to better understand
the structure and principles of practical work as well as the development direction
of the product classification system in practice.
In fact, this topic can be applied in practice to classify the real product with
the principle of working after the product is scanned with the barcode will bring the
data about PLC to process. After PLC processing will output signals that affect
Relay, which affect air valves, then piston will to push products
Therefore, with the topic “Product Classification Using Barcode Readers
and Controller Inverter CC Link”, my group have made effort to accomplish the
following sections:
Construct the models of cargo storage system. Includes:
Design and construct mechanical
Design and construct electricity
Installation of PLC controller, inverter connected CC Link communication
network, sensor inputs and barcode scanning system.
Use PLC to program the controller for the model
Interface design and control, monitoring product classification system
through GT Designer 3 software
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .......................................................................... i
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .......................................... ii
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................ iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
TÓM TẮT .................................................................................................................. v
SUMMARY .............................................................................................................. vi
MỤC LỤC................................................................................................................ vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................. x
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH ...................................................... xi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ..................................................................................... 1
1.1.
Đặt vấn đề............................................................................................ 1
1.2.
Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 3
1.3.
Đối tượng nghiên cứu .......................................................................... 3
1.4.
Kế hoạch nghiên cứu ........................................................................... 4
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.......................................................................... 5
2.1. Giới thiệu PLC MELSEC-Q Mitsubishi .................................................. 5
2.2. Sơ lược hệ thống ..................................................................................... 6
2.3. Các đối tượng sử dụng trong hệ thống ..................................................... 6
2.3.1. Bộ nguồn Q61P-A1 ............................................................................... 6
2.3.2. Module Q03UDV (PLC CPU) ............................................................... 7
2.3.3. Mạng truyền thông CC link mitsubishi module QJ61BT11N ............... 10
2.3.4. Module I/O .......................................................................................... 14
2.3.5. Động cơ không đồng bộ ba pha............................................................ 15
vii
2.3.6. Các thiết bị hỗ trợ ................................................................................ 20
2.3.7. Biến tần ............................................................................................... 23
2.3.8. Tổng quan về các loại quét mã vạch .................................................... 29
2.3.9. Máy quét mã vạch................................................................................ 33
2.3.10. Băng tải ............................................................................................. 36
2.3.11. Cảm biến ........................................................................................... 39
2.3.12. Van điện từ ........................................................................................ 42
2.3.13. Xy lanh khí nén ................................................................................. 44
2.4. Giới thiệu phần mềm GX WORKS 2 ..................................................... 46
2.4.1. Các thiết bị cơ bản dùng trong lập trình ............................................... 49
2.4.2. Các lệnh cơ bản ................................................................................... 50
2.5.
Giới tiệu phần mềm GT deginer 3 ...................................................... 52
2.6.
Phần mềm GT SoftGOT2000 ............................................................. 55
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH .................. 56
3.1. Tổng quan mơ hình thực tế .................................................................... 56
3.2. Mục tiêu đề tài....................................................................................... 57
3.3. Sơ đồ kết kết nối phần cứng: ................................................................. 58
3.4. Cài đặt điều khiển cho biến tần FR E700 ............................................... 60
3.3.1. Thiết lập hoạt động JOG (chạy JOG) .................................................. 60
3.3.2. Thiết lập tần số và chạy bằng Run, Stop .............................................. 61
3.3.3. Thiết lập tần số 3 cấp tốc độ và chạy bằng mạch điều khiển ................ 61
3.5. Cài đặt mạng truyền thông cc Link ........................................................ 63
3.5.1.Sơ đồ nối dây........................................................................................ 63
viii
3.5.2.Truyền dữ liệu giữa RX, RY, RWr, và RWw ........................................ 65
3.6. Máy quét mã vạch Dataman 8050 series ................................................ 66
3.7. Giải Thuật Điều Khiển .......................................................................... 68
3.8. Chương trình điều khiển ........................................................................ 69
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ NHỮNG HẠN CHẾ........................... 77
4.1. Kết quả đạt được ................................................................................... 77
4.2. Hình ảnh mơ hình khi đã hồn thiện ...................................................... 77
4.3 . Các hạn chế của đề tài .......................................................................... 79
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ......................... 81
5.1. Kết luận ................................................................................................. 81
5.2. Đánh giá và nhận xét ............................................................................. 81
5.2.1. Về kết cấu cơ khí ................................................................................. 81
5.2.2. Về phần đi dây..................................................................................... 82
5.3. Hướng phát triển đề tài .......................................................................... 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 83
ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1. Kế hoạch nghiên cứu ................................................................................... 4
Bảng 2. 1. Tên các phần của bộ nguồn Q61P-A2 .......................................................... 6
Bảng 2. 2. Tên các phần của mô đun Q03UDVCPU ..................................................... 8
Bảng 2. 3 Tốc độ truyền nhận .................................................................................... 12
Bảng 2. 4 Chu kỳ mở rộng ......................................................................................... 13
Bảng 2. 5 Cơng suất và kích cỡ ốc của biến tần FR E700 ........................................... 27
Bảng 2. 6 Quy tắc đánh số mã vạch. .......................................................................... 33
Bảng 2. 7 Thông số kỹ thuật của DataMan 8050 Series ............................................. 36
Bảng 2. 8 Danh sách các loại băng tải......................................................................... 37
Bảng 3. 1 Parameter cho biến tần FR E700 ................................................................. 62
x
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Hình 2. 1. Sơ đồ nguyên lý PLC ................................................................................... 5
Hình 2. 2. Tổng quan sơ lược hệ thống ......................................................................... 6
Hình 2. 3. Bộ nguồn Q61P............................................................................................ 6
Hình 2. 4. Module CPU Q03UDV ................................................................................ 8
Hình 2. 5. Sơ đồ truyền thơng ..................................................................................... 10
Hình 2. 6. Modul mạng QJ61BT11N .......................................................................... 11
Hình 2. 7. Sơ đồ modul cc link ................................................................................... 12
Hình 2. 8. Sơ đồ kết nối module ngõ vào QX40.......................................................... 14
Hình 2. 9. Sơ đồ kết nối module ngõ ra QY40P .......................................................... 15
Hình 2. 10. Động cơ khơng đồng bộ ba pha ................................................................ 16
Hình 2. 11. Cấu tạo động cơ điện khơng đồng bộ ....................................................... 16
Hình 2. 12. Rotor kiểu dây quấn ................................................................................. 18
Hình 2. 13. Cấu tạo rotor động cơ khơng đồng bộ....................................................... 19
Hình 2. 14. Động cơ 3 pha AC ................................................................................... 20
Hình 2. 15. Relay trung gian ....................................................................................... 20
Hình 2. 16. Relay Panasonic RT3S-24V (AY33002) sử dụng trong mơ hình .............. 21
Hình 2. 17. Thiết bị đóng cắt trong mơ hình ............................................................... 22
Hình 2. 18. Nguồn tổ ong được sử dụng trong mơ hình .............................................. 22
xi
Hình 2. 19. Các loại biến tần thơng dụng .................................................................... 23
Hình 2. 20. Cấu trúc chung của biến tần ..................................................................... 24
Hình 2. 21. Biến đổi điện áp qa tần số/ biến tần .......................................................... 25
Hình 2. 22. Biến tần Mitsubishi FR E700 ................................................................... 25
Hình 2. 23. Cấu trúc biến tần FR E700 ....................................................................... 26
Hình 2. 24 Lắp đặt nối dây trên mơ hình thực tế ......................................................... 27
Hình 2. 25 Tổng quan các phần điều khiển FR E700 .................................................. 28
Hình 2. 26 Mã barcode EAN-8 (Nguồn : Internet) ...................................................... 32
Hình 2. 27 Máy quét đọc mã vạch .............................................................................. 34
Hình 2. 28 Máy quét mã vạch DataMan 8050 Series .................................................. 34
Hình 2. 29 Băng tải dây đai được sử dụng trong mơ hình ........................................... 38
Hình 2. 30 Cấu tạo cảm biến....................................................................................... 39
Hình 2. 31 Cảm biến nhiệt độ ..................................................................................... 39
Hình 2. 32 Cảm biến quang ....................................................................................... 40
Hình 2. 33 Cảm biến áp suất ...................................................................................... 40
Hình 2. 34 Cảm biến tiệm cận ................................................................................... 41
Hình 2. 35 Cảm Biến Vật Cản Hồng Ngoại E3F - DS30C4 ....................................... 41
Hình 2. 36 Van điện từ .............................................................................................. 42
Hình 2. 37 Sơ đồ chân của van khí nén ...................................................................... 44
xii
Hình 2. 38 Van điện từ được sử dụng trong mơ hình ................................................. 44
Hình 2. 39 Tổng quan xy lanh khí nén ....................................................................... 44
Hình 2. 40 Cấu tạo Xy lanh khí nén ........................................................................... 45
Hình 2. 41 Xy lanh được sử dụng trong mơ hình ....................................................... 46
Hình 2. 42 Logo phần mềm GX Works 2 .................................................................. 46
Hình 2. 43 Giao diện phần mềm ................................................................................ 47
Hình 2. 44 Chọn PLC series ...................................................................................... 47
Hình 2. 45 Chọn PLC type......................................................................................... 48
Hình 2. 46 Giao diện lập trình Ladder......................................................................... 48
Hình 2. 47 Giao diện GT Designer 3 .......................................................................... 53
Hình 2. 48 Bố cục màn hình GT Designer3 ................................................................ 54
Hình 2. 49 Home Page ............................................................................................... 55
Hình 3. 1 Mơ hình phần cơ khí và phần điện .............................................................. 56
Hình 3. 2 Sơ đồ kết nối ngõ vào QX40 ...................................................................... 58
Hình 3. 3 Sơ đồ kết nối ngõ ra QY40P........................................................................ 58
Hình 3. 4 Sơ đồ kết nối giữ Van điện từ và Xy lanh khí nén ...................................... 59
Hình 3. 5 Sơ đồ nối dây giữa nguồn PLC , biến tần và động cơ 3 pha ....................... 60
Hình 3. 6 Mơ tả quy trình đọc mã vạch về và xử lý.................................................... 60
Hình 3. 7 Sơ đồ đấu dây ............................................................................................. 63
xiii
Hình 3. 8 Sơ đồ nối dây thực tế ................................................................................. 63
Hình 3. 9 Sơ đồ nối dây giữa FR E700 và QJ61BT11N .............................................. 64
Hình 3. 10 Kết nối dây giữa FR E700 và QJ61BT11N trong mơ hình ........................ 64
Hình 3. 11 Networrk Parameter .................................................................................. 65
Hình 3. 12 Networrk Parameter cc link ...................................................................... 66
Hình 3. 13 Dataman 8050 khi đọc mã vạch ............................................................... 66
Hình 3. 14 Thiết lập barcode trên phần mềm Designer 3............................................ 68
Hình 3. 15 Lưu đồ thuật tốn cho chương trình điều khiển ........................................ 68
Hình 3. 16 Giải thật điều khiển .................................................................................. 69
Hình 4. 1 Máng và thùng chứa sản phẩm đã được pittong đẩy ra ............................... 77
Hình 4. 2 Tổng quan phần cơ khí ............................................................................... 78
Hình 4. 3 Tổng quan phần điện ................................................................................. 78
Hình 4. 4 Các đầu cos dây điện được nối vào thanh domino và thiết bị nối dây .......... 79
Hình 4. 5 Tổng quan tồn bộ mơ hình thực tế đã hồn thiện ...................................... 79
xiv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.
Đặt vấn đề
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện
tử mà trong đó điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh
vực khoa học kỹ thuật, quản lí, cơng nghiệp tự động hóa, cung cấp thơng tin…. do
đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào
sự phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ
thuật điều khiển tự động nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại
nhà máy, các khu công nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, chúng em
đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình sản xuất. Một trong
những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản
phẩm sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống phân loại sản
phẩm. Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hồn
tồn chưa được áp dụng trong những khâu phân loại, chính vì vậy nhiều khi cho ra
năng suất thấp chưa đạt hiệu quả.
Phân loại sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong
thực tế hiện nay. Dùng sức người, cơng việc này địi hỏi sự tập trung cao và có tính
lặp lại, nên các cơng nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong cơng việc. Chưa kể
đến có những phân loại dựa trên các chi tiết kĩ thuật rất nhỏ mà mắt thường khó có
thể nhận ra. Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và uy tín của
nhà sản xuất. Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng và phân loại sản phẩm ra đời là
một sự phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này.
Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cầu phân loại, các hệ thống phân loại tự
động có những quy mơ lớn, nhỏ khác nhau. Tuy nhiên có một đặc điểm chung là chi
phí cho các hệ thống này khá lớn, đặc biệt đối với điều kiện của Việt Nam. Vì vậy
hiện nay đa số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉ được áp dụng trong
các hệ thống có yêu cầu phân loại phức tạp, còn một lượng rất lớn các doanh nghiệp
Việt Nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc. Bên cạnh các băng
chuyền để vận chuyển sản phẩm thì một yêu cầu cao hơn được đặt ra đó là phải có
1
hệ thống phân loại sản phẩm. Còn rất nhiều dạng phân loại sản phẩm tùy theo yêu
cầu của nhà sản xuất như: Phân loại sản phẩm theo kích thước, Phân loại sản phẩm
theo màu sắc, Phân loại sản phẩm theo khối lượng, Phân loại sản phẩm theo mã
vạch, Phân loại sản phẩm theo mã vạch , Phân loại sản phẩm theo hình ảnh v.v… Vì
có nhiều phương pháp phân loại khác nhau nên có nhiều thuật tốn, hướng giải
quyết khác nhau cho từng sản phẩm, đồng thời các thuật toán này có thể đan xen, hỗ
trợ lẫn nhau. Ví dụ như muốn phân loại vải thì cần phân loại về kích thước và màu
sắc, về nước uống (như bia, nước ngọt) cần phân loại theo chiều cao, khối lượng,
phân loại xe theo chiều dài, khối lượng, phân loại gạch granite theo hình ảnh v.v…
Phân loại sản phẩm dựa vào mã vạch của sản phẩm: sử dụng máy quét mã vạch
phân loại sản phẩm sẽ được đặt trên băng chuyền, khi sản phẩm đi ngang qua nếu
máy quét mã vạch nhận biết đượcc sản phẩm thuộc loại nào sẽ được phân loại .
Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc sống và những kiến thức
mà em đã học được ở trường muốn tạo ra hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng
thời vẫn đảm bảo được độ chính xác cao về kích thước. Nên em đã quyết định thiết
kế và thi cơng một mơ hình Hệ thống Phân Loại Sản Phẩm dùng đầu đọc mã
vạch và điều khiển biến tần trong mạng CC Link, vì nó rất gần gũi với thực tế và
trong thực tế có nhiều sản phẩm được sản xuất ra địi hỏi phải có kích thước tương
đối chính xác và nó thật sự rất có ý nghĩa đối với chúng em, góp phần làm cho xã
hội ngày càng phát triển mạnh hơn.
Nội dung nghiên cứu:
Các mục tiêu được đưa ra sau khi xác định được đối tượng, chủ thể, giới hạn
nghiên cứu để tiến hành định hướng cho việc thực hiện đề tài.
Mục tiêu cụ thể của đề tài như sau:
Tìm hiểu các thiết bị và lựa chọn thiết bị phù hợp cho mô hình ứng dụng.
Thiết kế sơ bộ kết cấu phần cơ khí.
Tiến hành lập trình chương trình điều khiển PLC sử dụng phần mềm: GX
work2 (Motion CPU)
2
Thiết kế giao diện giám sát HMI bằng phần mềm GT Designer3 , GT
SoftGOT
Lắp ráp mơ hình : Các modul PLC , Biến tần , Máy quét mã vạch , Cảm biến
, Van điện từ , Xy lanh khí nén , Băng tải , Động cơ , các thùng và máng đưa sản
phẩm đã phân loại
1.2.
Phương pháp nghiên cứu
- Để thực hiện đề tài nhóm đã tham khảo máy móc ngồi thực tế, xem các mơ hình
trên internet và dựa trên những yêu cầu thực tế, sự tư vấn từ các thế hệ trước nhóm
xây dựng mơ hình đáp ứng u cầu đó.
- Tiến trình thực hiện như sau:
Đề ra mục tiêu, hướng đi cho từng phần của hệ thống (phần cơ khí và phần
điện).
Tham khảo, nghiên cứu tài liệu, tìm hiểu mơ hình thực tế về phần cơ cũng
như phần điện, luôn theo sát sự hướng dẫn từ thầy hướng dẫn.
Thiết kế và lắp ráp hệ thống hoàn chỉnh: phần cơ trước, phần điện sau.
Lập trình hệ thống điều khiển và giám sát, vẽ sơ đồ cho toàn bộ hệ thống từ
điện đến cơ khí.
Tiến hành thử nghiệm các tọa độ / tốc độ mong muốn khi gặp, đọc mã vạch
xử lý và đẩy sản phẩm.
Cuối cùng hoàn chỉnh toàn bộ hệ thống.
1.3.
Đối tượng nghiên cứu
Bộ nguồn Q61P-A1.
PLC Mitsubishi Q03UDVCPU
Module ngõ vào QX40
Module ngõ ra QY40P.
Biến tần Mitsubishi FR E700
Phần mềm GX Work2 lập trình PLC.
Phần mềm GT Designer3
DataMan 8050 Series Handheld Barcode Reader
3
1.4.
Kế hoạch nghiên cứu
Bảng 1. 1. Kế hoạch nghiên cứu
Thời gian (tháng)
3
4
X
X
5
6
Nội dung nghiên cứu
1.Thu thập tài liệu , tham quan
2.Tổng hợp tài liệu, hoàn chỉnh đề
X
cương
3.Thiết kế và chế tạo mơ hình.
X
4.Nghiên cứu lập trình điều khiển
5.Viết luận văn.
6.Hồn chỉnh luận văn , hiệu chỉnh mơ
X
X
X
X
X
X
X
hình
4
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Giới thiệu PLC MELSEC-Q Mitsubishi
PLC Melsec-Q là bộ điều khiển logic được dùng để thực hiện thuật tốn
thơng qua một ngơn ngữ lập trình và có khả năng thay thế mạch rơle tiếp điểm trong
thực tế. Có thể điều khiển phối hợp PLC CPU (cơ bản và nâng cao), Motion,
Process Controllers và ngày cả PC vào hệ thống duy nhất lên đến bốn CPU khác
nhau.
Những ưu điểm của PLC:
Thiết kế nhỏ gọn, độ bền cao, ít tốn kém.
Hạn chế số lượng dây đấu nối.
Ngơn ngữ lập trình dễ tiếp cận.
Có chức năng tự kiểm tra và báo vị trí lỗi.
Ứng dụng nhanh cho các hệ thống có cùng nguyên lý.
PLC Melsec-Q rất linh động và phân cấp trong việc lập trình điều khiển, giúp
cho người sử dụng có thể điều khiển đơn giản các loại máy móc riêng lẻ hoặc quản
lý tồn bộ thiết bị tất cả cùng trên một nền tảng phần cứng.
Thành phần cơ bản của PLC:
Bộ nguồn: cấp nguồn cho các module.
CPU: xử lý tín hiệu thơng qua chương trình
Các ngõ vào/ra: gồm ngõ vào/ra số và tương tự. Ngõ vào nhận tín hiệu từ
cảm biến, cơng tắc, … Ngõ ra dùng để điều khiển thiết bị ngoại vi.
Các cổng/module truyền thơng: dùng để giao tiếp giữa PLC với màn hình
HMI hoặc giữa các PLC với nhau.
Nguyên lý hoạt động:
Chương trình do người dùng đặt sẵn trong PLC sẽ liên tục quét lần lượt các tín hiệu
ngõ vào và xử lý các tín hiệu đó để điều khiển ngõ ra.
Mơ đun ngõ vào
(Cảm biến, nút nhấn,..)
Bộ điều khiển
(Chứa chương trình)
Mơ đun ngõ ra
(Đèn, rơle,..)
Hình 2. 1. Sơ đồ nguyên lý PLC
5
2.2. Sơ lược hệ thống
Hình 2. 2. Tổng quan sơ lược hệ thống
2.3. Các đối tượng sử dụng trong hệ thống
2.3.1. Bộ nguồn Q61P-A1
Cấu trúc phần cứng:
Hình 2. 3. Bộ nguồn Q61P (nguồn internet)
Bảng 2. 1. Tên các phần của bộ nguồn Q61P-A2
Số
Tên
Chức năng
Power led
Đèn báo trạng thái hoạt động của
thứ tự
1
nguồn.
6
2
ERR terminal
Bật khi tồn hệ thống vận hành bình
thường.
Tắt khi xuất hiện một lỗi dừng trong
mô-đung CPU
3
Chân nối đất với khung tấm chắn trên
FG terminal
bảng in
4
LG terminal
Chân chống nhiễu.
Cấp điện áp cho bộ nguồn.
5
Power input internals
6
Terminal screw
M3.5x7
7
Terminal cover
Vỏ bảo vệ của khối thiết bị.
Thông số kỹ thuật:
Nguồn cấp đầu vào: 100 - 240 VAC
Công suất biểu kiến tối ta: 105 VA
Tần số định mức đầu vào: 50/60Hz
Dòng điện định mức ngõ ra (ứng với 5VDC): 5A
Bảo vệ quá dòng (ứng với 5VDC): 5.5A hoặc lớn hơn
Bảo vệ quá áp: 5 đến 6V
2.3.2. Module Q03UDV (PLC CPU)
Cấu trúc phần cứng:
7
Hình 2. 4. Module CPU Q03UDV (nguồn internet)
Bảng 2. 2. Tên các phần của mô đun Q03UDVCPU
Số
Chức năng
Tên
thứ tự
1
Module fixing hook
Sử dụng để chỉnh mô đun
2
Mode led
Đèn báo chế độ của mô đun CPU.
3
Run led
Đèn báo hoạt động của mô đun CPU.
4
Err led
Đèn báo lỗi.
5
User led
Đèn hiển thị thông báo người dùng.
6
Bat led
Đèn hiển thị trạng thái pin.
7
Boot led
Đèn báo hiệu khởi động.
8
Sd Card led
Đèn báo led thẻ SD
9
Trình bày số liên
Hiển thị số serial ghi trên tấm giá.
tiếp
8
