ĐỒ án tốt NGHIỆP tính toán, thiết kế và mô phỏng số trạm tay gắp phân loại sản phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế mơ số trạm tay gắp phân loại sản phẩm NGUYỄN THỊ TRÀ GIANG Giang.ntt170006@sis.hust.edu.vn GIANG MẠNH HÙNG Hung.gm170003@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ Thuật Cơ Điện Tử Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lê Giang Nam Bộ mơn: Viện: Cơ Điện Tử Cơ khí HÀ NỘI, 6/2018 Chữ ký GVHD ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Biểu mẫu Đề tài/khóa luận tốt nghiệp theo qui định viện, nhiên cần đảm bảo giáo viên giao đề tài ký ghi rõ họ tên Trường hợp có giáo viên hướng dẫn ký tên Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Đây mục tùy chọn, nên viết phần cảm ơn ngắn gọn, tránh dùng từ sáo rỗng, giới hạn khoảng 100-150 từ Tóm tắt nội dung đồ án Tóm tắt nội dung đồ án tốt nghiệp khoảng tối đa 300 chữ Phần tóm tắt cần nêu ý: vấn đề cần thực hiện; phương pháp thực hiện; công cụ sử dụng (phần mềm, phần cứng…); kết đồ án có phù hợp với vấn đề đặt hay khơng; tính thực tế đồ án, định hướng phát triển mở rộng đồ án (nếu có); kiến thức kỹ mà sinh viên đạt Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC CHƯƠNG Tổng quan đề tài phương pháp luận viii 1.1 Tổng quan hệ thống tay gắp phân loại sản phẩm .viii 1.2 Cơ sở phương pháp luận thiết kế liên ngành x 1.2.1 Mơ hình V thiết kế điện tử xi 1.2.2 Phương pháp VDI 2206 xi 1.2.3 Quy trình thiết kế tích hợp liên ngành điện tử xiii CHƯƠNG Đề xuất thiết kế ý tưởng xvi 2.1 2.2 Yêu cầu thiết kế thông số đầu vào xvi 2.1.1 Thông số đầu vào: xvi 2.1.2 Yêu cầu thiết kế chung: xvi Phân tích đề xuất hệ thống xvi 2.2.1 2.3 Phân tích yêu cầu thiết kế xvi 2.3 Các thành phần trạm tay gắp phân loại sản phẩm xix 2.3.1 Cơ cấu chấp hành xix 2.3.2 Các van khí nén xxv 2.3.3 Hệ thống điều khiển xxviii CHƯƠNG Thiết kế, mơ hình hóa, mơ đánh giá đơn miền kết hợp tích hợp phân tích đa miền ý tưởng thiết kế hệ thống sử dụng công cụ Automation Studio .xxxiii 3.1 Phần mền automation studio xxxiii 3.2 Thiết kế, mơ hình hóa, mơ đơn miền ý tưởng hệ thống xxxiii 3.2.1 Miền cơ- khí nén .xxxiii 3.2.2 Xây dựng bảng điều khiển hệ thống .xlvi 3.2.3 Miền điện- điều khiển xlvi 3.2.4 Xây dựng sơ đồ grafcet thể nguyên lý điều khiển cho hệ thống lập trình SFC cho hệ thống xlvii 3.3 Tích hợp phân tích đánh giá đa miền xlviii 3.3.1 Tích hợp khí nén phân tích sơ động lực học hệ thống xlviii 3.3.2 Tích hợp điều khiển giao diện người máy, khí nén kiểm nghiệm nguyên ký hoạt động hệ thống, phân tích khả hoạt động hệ thống xlix CHƯƠNG Thiết kế đơn miền tích hợp đa miền hệ thống l 4.1 Miền khí l 4.1.1 Thiết kế hệ thống khí l 4.1.2 MCD Đánh giá xây dựng mơ hình chức kết cấu khí NXli 4.2 Thiết kế mạch điện liii 4.3 Xây dựng chương trình điều khiển liii 4.4 Tích hợp hệ thống ảo liii 4.4.1 Các bươc kết nối tín hiệu .liii CHƯƠNG Tích hợp thực ảo hệ thống .liv TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Đồ thị kiểu bánh 20 Hình 2.2 Đồ thị kiểu ngang .20 Hình 2.3 Đồ thị kiểu cột đứng 21 Hình 2.4 Đồ thị kiểu đường .21 Hình 2.5 Đồ thị kiểu diện tích 22 DANH MỤC HÌNH VẼ Bảng 1.1 Thống kê thiết bị giá thành CHƯƠNG Tổng quan đề tài phương pháp luận 1.1 Tổng quan hệ thống tay gắp phân loại sản phẩm Hệ thống phân loại sản phẩm giải pháp công nghiệp nhằm thay sức người thực cơng đoạn phân loại sản phẩm, từ hồn tồn thủ cơng chuyển đổi sang hệ thống tự động hóa để phân loại sản phẩm theo đặc tính mà người quy định cho sản phẩm Hình Các hệ thống phân loại sản pham phổ biến nay: (a) Phân loại thùng theo chiều cao, (b) Phân loại theo mã vạch, (c) Kiểm tra khuyết tật sản xuất chip, (d) Phân loại cà chua chín theo Các hệ thống phân loại sản phẩm phổ biến nay: - Phân loại sản phẩm theo màu sắc: dựa vào màu sắc sản phẩm mà phân loại Phương pháp thường sử dụng cảm biến màu sắc camera để nhận diện màu - Phân loại sản phẩm theo hình dáng, kích thước: dựa vào hình dáng (trịn, vng, tam giác,) kích thước (to, nhỏ, trung bình, cao, th ấp) để phát hi ện phân loại sản phẩm Hệ thống thường tích hợp camera chuyên d ụng với modul xử lí hình ảnh thích hợp để nhận diện nhằm tăng suất dây chuyền tự động - Phân loại sản phẩm theo khuyết tật: dựa vào khuyết tật (v ết n ứt, b ọt khí…) sản phẩm để phân loại Phương pháp thường sử dụng sóng siêu âm, dịng Foucault (chỉ dùng với vật liệu mỏng), X-Ray…Phương pháp ứng dụng nhiều ngành sản xuất vật liệu đúc đồng, nhơm, sứ, gia cơng c khí xác … - Phân loại sản phẩm theo khối lượng: dựa vào trọng lượng sản ph ẩm mà phân loại Phương pháp thường sử dụng cân điện tử băng tải để phân loại Thường gặp nhiều chế biến thủy hải sản (tôm, cá, mực…) - Phân loại sản phẩm theo mã vạch: dựa vào mã vạch t ừng s ản phẩm để phân loại Mã vạch chứa đựng thông tin sản phẩm, s d ụng camera để quét hình ảnh Thường sử dụng nhiều dây chuyền phân loại logistics, thương mại điện tử, … Tay gắp (Gripper) công nghiệp, hiểu đơn giản thiết b ị tích hợp đầu hệ thống robot, hệ thống tự động cho phép hệ th ống cầm, nắm hay nâng hạ sản phẩm Nhìn chung, hoạt động sản xuất, hồn thiện ch ức n ăng công nghệ tự động hóa, máy móc có khả thực nhiệm v ụ nhanh xác người Do đó, thiết bị máy móc với chức nâng hạ, vận chuyển phân loại sản phẩm, dù chức đơn lẻ hay tích hợp tận dụng triệt để lĩnh vực, đặc biệt ngành công nghiệp như: sản xuất ô tô phụ tùng, sản xuất linh kiện điện tử, hàng tiêu dùng hay dược phẩm…Hiện nay, với công chuyển đổi số công nghiệp hóa, việc đẩy mạnh cơng nghiệp sản xuất nâng cao suất sản phẩm yếu tố sống đưa doanh nghiệp thương hiệu phát triển bền vững C ốt lõi c trình nghiên cứu cải tiến q trình sản xuất việc ứng dụng thành tựu khoa học kĩ thuật, đặc biệt ứng dụng t ự động hóa vào q trình vận hành, xử lý đóng gói sản phẩm đạt chất lượng đảm bảo đầu Việc tích hợp nhiều chức đồng thời vào hay nhiều hệ thống, dây chuyền sử dụng rộng rãi Hệ thống máy gắp tích hợp chức phân loại sản phẩm tự động đời nhằm giải vấn đề cho doanh nghiệp việc tăng hiệu lao động, tối ưu hóa nhà máy sản xuất Về nguyên lý, hệ thống máy gắp phân loại sản phẩm sử dụng để gắp sản phầm từ vị trí đầu vào, đồng thời thực q trình phân loại theo tiêu chí định nghĩa trước di chuyển sản phẩm đến vị trí khác định nghĩa chương trình Hệ thống máy gắp tích hợp chức phân loại sản phẩm tự động được sử dụng phổ biến mơi trường sản xuất đại, sử dụng tất giai đoạn trình sản xuất, từ cấp nguyên vật liệu đầu vào đến đóng gói sản phẩm đầu ra, giúp làm tăng tốc trình gắp sản phẩm đặt chúng vị trí khác kể sản phẩm với kích thước nhỏ Hình Hệ thống tay gắp phân loại sản phẩm công nghiệp So với hệ thống sửu dụng cho chức đơn thuần, hệ thống tay gắp tích hợp phân loại sản phẩm tự động trang bị thêm cảm biến để giám sát hành trình tay gắp hay robot di chuyển quán trình vận hành hay phân loại, giúp cho hệ thống thực thao tác phức tạp cách linh hoạt tốc độ cao mà giám sát cách xác an toàn Khi ứng dụng hệ thống dây chuyền tự động hóa mang lại hiệu cụ thể sau: - Góp phần cải thiện suất với tốc độ vận hành cao: Với khả hoạt động ổn định, làm việc liên tục Máy gắp phân loại giúp sản phẩm phân loại gắp tốc độ cao, xác góp phần việc tăng sản lượng sản xuất sản phẩm Đặc biệt hiệu trình phân loại hàng hóa, xây dựng nhà kho thơng minh Máy gắp phân loại sản phẩm tự động vận hành liên tục rà soát hệ thống phát tình trạng tải - Làm việc chuyển động tần số cao, thực nhanh chóng thay đổi tư vận hành: Những thay đổi tư vận hành máy diễn thường xun q trình lắp ráp, hồn thành với tốc độ nhanh chóng, tăng tốc độ Hệ thống cho phép thực thay đổi tư vận hành tốc độ cao - Thay người: Máy gắp phân loại sản phẩm thay người làm công việc đơn điệu, nhàm chán lặp lặp lại, giúp tiết kiệm chi phí thuê nhân công Máy hoạt động liên tục nên khơng có thời gian chết gắp sản phẩm nhỏ mà người khó nhiều thời gian để hoàn thành - Thực thao tác phức tạp liên tục: Máy trang bị cảm biến cho phép thực hố quy trình sản xuất phức tạp, đồng thời liên tục thu thập lại kết để đo lường cải tiến dây chuyền sản xuất Máy gắp phân loại tự động giúp xử lý linh kiện, hàng hóa, sản phẩm với tốc độ nhanh giúp đảm bảo tiến độ, chất lượng phân loại Máy có trang bị loại cảm biến giúp xếp phân loại sản phẩm, đem lại xác cao - Dễ dàng lắp đặt điều khiển phối hợp Máy gắp phân loại sản phẩm tự động với lắp đặt nhỏ gọn phạm vi vận hành rộng, giúp tiết kiệm thời gian lắp đặt vào dây chuyển sản xuất lớn, giảm thời gian cấu hình Hệ thống máy dễ dàng phối hợp với hệ thống chức khác chuỗi sản xuất - Đảm bảo độ an toàn cho người vận hành: Hơn nữa, Máy đảm bảo tính an tồn cho người sở sản xuất, vận hàng đơn giản, dễ dàng bảo trì Cụ thể, trang bị thêm cho máy gắp cảm biến nhận biết xuất người để tạm dừng hoạt động người đến khu vực an toàn 1.2 Cơ sở phương pháp luận thiết kế liên ngành Sự phát triển mạnh mẽ cơng nghệ thơng tin tích hợp đồng lĩnh vực kỹ thuật khác khiến vấn đề kỹ thuật trở nên Block OB Reset 4.4 Tích hợp hệ thống ảo Xây dựng tương quan mơ hình ảo điều khiển ảo Một môi trường ảo sử dụng gói phần mềm để số hóa, mơ tự động hoá hệ thống sản xuất Điều làm giảm phức tạp kèm với tích hợp vấn đề dịch thuật liệu có liên quan đến trường hợp khác sử dụng gói phần mềm khác NX-MCD cơng cụ đóng vai trò quan trọng phát triển trường hợp này, kể từ chúng cho phép q trình ảo hóa hệ thống sản xuất vật lý Q trình ảo thiết kế mơ với tất thành phần theo cách ảo hóa bên PC, sử dụng cơng cụ NX-MCD Phần cứng bảng điều khiển ảo hóa, có tồn mơi trường sản xuất nằm máy tính để bàn Một quy trình túy vận hành ảo tham gia Mặc dù phức tạp đến với việc sử dụng nhiều gói phần mềm, điều hữu ích phần mềm bổ sung sử dụng ví dụ, PLC giả lập nhà sản xuất PLC định Nếu trình ảo lên kế hoạch để vật chất hóa, logic điều khiển cuối tải xuống PLC vật lý xác thực, xác PLC PLC ảo Với điều này, tùy thuộc vào kỹ sư kiểm soát để đánh giá tùy chọn thuận tiện cho mục đích Tầm quan trọng thử nghiệm ảo việc giảm thời gian thiết kế cho phép thăm dị lớn khơng gian thiết kế làm cho địi hỏi cơng nghệ để trì tính cạnh tranh thị trường hệ thống kỹ thuật số ngày Giáo dục học sinh thiết kế dựa mơ ngày trở nên quan trọng Bất kể phạm vi sản phẩm hướng đến hệ thống sản xuất tự động, q trình mơ cho phép kiểm tra xác nhận nhiều vấn đề khác bên trình sản xuất hệ thống, chẳng hạn thiết kế, sản xuất, luồng nguyên liệu, thời gian sản xuất, bố trí phối hợp thứ cần thiết để tạo quy trình sản xuất hiệu trước xây dựng Giai đoạn bao gồm việc "vẽ" ý tưởng vào máy tính Khi ý tưởng thiết kế dạng 3D, liệu tạo dễ dàng truyền vào tất hệ thống CAD cho cơng việc kỹ thuật Sau số hố tất quy trình sản xuất; thủ tục định nghĩa thành phần cần thiết để chế tạo sản phẩm số hóa (cảm biến, truyền động, xử lý vật liệu, v.v.) Khi tất phần quy trình số hóa, chuỗi hoạt động sơ phân bố bố cục nên định nghĩa Giai đoạn bao gồm mơ sản xuất q trình Để thực nó, cơng cụ NX-MCD sử dụng, cho phép xác định tất chế nhiệm vụ cho thành phần thiết bị số hóa quy trình Ví dụ: xy lanh khí nén đẩy thu về, dây đai hoạt động, cảm biến phát vật… Bước thiết kế kỹ thuật điều khiển cho quy trình ảo xác thực trước Để đạt được, cần thiết sử dụng cơng cụ NX- MCD để xác định hành vi logic nội thành phần quy trình sản xuất cổng vào chúng để giống với hành vi có vật lý thực Sau đó, chương trình điều khiển cho tồn q trình nên thiết kế tạo ra, bao gồm biến phụ cổng vào biến phụ Logic thiết kế nên lập trình để chuỗi hoạt động đạt trước xác thực Logic kèm theo điều khiển ảo mô PLC, kết nối với q trình ảo để xác minh xác nhận logic Dành cho mục đích này, tín hiệu buộc phải đánh giá theo cách thủ công hành vi q trình mong đợi Nếu khơng, u cầu thay đổi phải thực giai đoạn Như quy trình sản xuất, u cầu phải có HMI (giao diện người-máy) để tương tác với Trong giai đoạn này, tất điều khiển số cần thiết cho trình thiết kế cần phải xác định, để kiểm sốt theo dõi cách Tất thành phần phải ánh xạ liên kết với thành phần logic điều khiển thích hợp Khi tất thành phần thiết kế xác thực, tồn q trình sản xuất tự động phải tích hợp vào đơn vị chức Giai đoạn cuối bao gồm kết nối trình ảo, PLC ảo mơ hình ảo thơng qua cầu nối OPC Sau tất kết nối thích hợp thực hiện, thời gian để mơ q trình tích hợp Nếu có thành phần cần phải thay đổi, bạn nên trở lại giai đoạn thích hợp, thực thay đổi mong muốn thực tồn q trình từ giai đoạn đến cuối Một lần q trình tích hợp xác nhận, phương án đầu tiên, trình ảo / điều khiển ảo, cuối đạt Phương án có lợi ích chủ yếu hai lĩnh vực: ngành công nghiệp sản xuất lĩnh vực học thuật Về ngành sản xuất, thiết kế mơ tồn q trình sản xuất tự động mơi trường ảo để xác định q trình thực thực trước Điều hữu ích chủ yếu sản phẩm muốn sản xuất, tiết kiệm cho công ty nhiều chi phí thời gian phát triển quy trình sản xuất tăng tốc vịng đời sản phẩm Nó sử dụng để có quy trình có ảo hóa Có tất quy trình tầng cửa hàng ảo hóa, việc áp dụng sửa đổi trở nên dễ dàng thiết thực trình cần phải cấu hình lại Các sửa đổi áp dụng để xác nhận thử nghiệm, xác thực, xây dựng Việc sử dụng q trình mơ cho phép cơng ty có nhiều lợi ích hơn, chẳng hạn có sở liệu chung, tối ưu hóa quản lý liệu rút ngắn thời gian phát triển quy trình sản xuất Đối với ngành học, phương án đại diện cho giải pháp giáo dục giúp giảng dạy hệ thống sản xuất, mà khơng cần phải có q trình thực thực Điều thể hiện, nhiều khoản tiết kiệm tài tiềm cho tổ chức giáo dục nâng cấp lên khơng có đủ nguồn lực để có hệ thống sản xuất tự động vật lý 4.1.1 Tổng quan OPC Server a Định nghĩa OPC server OPC chuẩn giao diện phần mềm mà cho phép chương trình Windows giao tiếp với thiết bị phần cứng cơng nghiệp Hình 61 Phương thức truyền tín hiệu OPC - OPC (OLE for Process Control – OLE Object Linking and Embedding) thực cặp client server Máy chủ OPC chương trình phần mềm chuyển đổi giao thức truyền thông phần cứng PLC sử dụng thành giao thức OPC Phần mềm máy khách OPC bất kỳ chương trình mà cần kết nối với phần cứng, chẳng hạn HMI Máy khách OPC sử dụng máy chủ OPC để lấy liệu hay gửi lệnh đến phần cứng b Nguyên lý OPC server Đặc tả OPC mô tả giao diện máy khách máy chủ, máy chủ máy chủ, bao gồm quyền truy cập liệu thời gian thực, giám sát báo động kiện, truy cập liệu lịch sử ứng dụng khác Kịch kết nối OPC cổ điển kết nối máy chủ-máy khách máy tính ngồi có tuỳ chọn khác: - Kết nối máy khách OPC với máy chủ OPC Đây gọi tập hợp OPC - Kết nối máy khách OPC với OPC server qua mạng Điêu thực với đường hầm OPC - Kết nối chủ OPC với chủ OPC khác để chia sẻ liệu Điều gọi bắc cầu OPC c Những lợi ích sử dụng OPC server Các thơng số kỹ thuật OPC sau sử dụng ngành công nghiệp: - OPC-DA (Truy cập liệu): Cung cấp quyền truy cập vào liệu thời gian thực Chúng ta truy vấn hầu hết giá trị gần nhiệt độ, áp suất, mật độ, gia tốc loại liệu điều khiển trình khác từ máy chủ - OPC-HAD (Truy cập liệu lịch sử): Được sử dụng để truy xuất liệu q trình lịch sử để phân tích Dữ liệu thường lưu trữ tệp, sở liệu hệ thống từ xa - OPC-AE (Báo động & Sự kiện): Máy chủ OPC AE sử dụng để chấp nhận trao đổi báo động kiện - OPC-XML (Truy cập liệu XML): Nó xác định định dạng biểu đồ liệu biểu đồ dựa tiêu chuẩn XML Điều cho phép chia sẻ thao tác liệu điều khiển quá trình tất hệ điều hành – Windows, UNIX, Solaris, v.v Những lợi ích sử dụng tiêu chuẩn OPC • Giảm tải cho thiết bị phần cứng • Tăng khả mở rộng hệ thống • Do máy chủ OPC, ứng dụng khách khơng cần biết chi tiết giao thức phần cứng • Mặc dù thiết bị khơng cần phục vụ nhiều khách hàng, tuổi thọ thiết bị tăng lên • Khả tương tác (Unix/Linux Windows hai tảng OPC hỗ trợ) • Tiêu chuẩn hóa d Ứng dụng OPC server KEPServerEx tảng kết nối hang đầu nghành công nghiệp kỹ thuật, cung cấp nguồn liệu tự động hóa cơng nghiệp cho tất ứng dụng bạn Thiết kế tảng cho phép người dùng kết nối, quản lý, theo dõi kiểm soát thiết bị tự động hóa ứng dụng phần mềm đa dạng thông qua giao diện trực quan KEPServerEX thúc đẩy OPC (tiêu chuẩn ngành công nghiệp tự động cho khả tương tác) KEPServerEX giải pháp phần mềm linh hoạt có khả mở rộng để quản lý, tích hợp, theo dõi kiểm sốt thiết bị công nghiệp ứng dụng phần mềm doanh nghiệp OPC UA, tiêu chuẩn OPC nhất, cho phép kết nối site-to-site chia sẻ liệu cách an tồn Tích hợp giao diện với lĩnh vực lớn PLC, CNC, điều khiển robot, máy đúc khn tồn giới Bạn tạo trình điều khiển riêng bạn với cơng cụ phát triển Các máy chủ OPC như: OMRON, KEYENCE, KOYO, Toshiba, JTEKT, Panasonic, FANUC, Fuji Electric, Mitsubishi Electric, Yaskawa Electric Electric 4.1.2 Kết nối OPC Server với chương trình PLC Tia Portal Tạo tín hiệu phần mềm KepServerEX Để tạo mơt chương trình tín hiệu phần mềm KepServerEX nhóm thực bước sau: - Thêm channel Hình 4.2: Hộp thoại chọn cổng giao tiếp - Thêm thiết bị tương ứng với phần mềm lập trình PLC Hình 4.3: Hộp thoại chọn PLC Chú ý phần cài địa IP thiết bị card máy tính cho xác khơng kết nối bị lỗi Hình 4.4: Hộp thoại nhập địa ID PLC - Thêm biến phần mềm KepServerEX (chú ý phần địa kiểu biến phải phù hợp với biến cần kết nối PLC) Hình 4.5: Hộp thoại tạo tín hiệu kết nối 77 Cuối ta bảng biến giá trị tương ứng với chương trình PLC Tia Portal Hình 4.6: Các tín hiệu tạo hồn chỉnh - Dùng lệnh QuickClient để kiểm tra phần kết nối biến KepServerEX với PLC Hình 4.7: Hộp thoại QuickClient Khi chưa có kết nối với PLC biến giá trị có trạng thái chưa xác định Tạo chương trình điều khiển Tia Portal Sau nhóm tạo chương trình điều khiển PLC Tia Portal, để kết nối với KepServerEX cần thực số bước sau: - Cấu hình thêm tính kết nối với KepServerEX PLC Hình 4.8: Hộp thoại connection mechanisms - Cần download chương trình, cấu hình xuống PLC (chú ý địa IP) nhóm sử dụng PLC Sim để chạy chương trình PLC Hình 4.9: Hộp thoại PLC Sim Hình 4.10: Giao diện kết nối với PLC 80 Để kết nối với KepServerEX cần sử dụng phần mềm Nettoplcsim Phần mềm giúp kết nối KepServerEX PLC Sim Tia Portal mà không cần kết nối với plc thực Hình 4.11: Giao diện Nettoplcsim Sau Nettoplcsim chạy có kết nối PLC KepServerEX Khi ta mở KepServerEX lên dung lệnh QuickClient giá trị KepServerEX có giá trị tương ứng với giá trị PLC 4.1.3 Kết nối OPC Server với NX – MCD Tạo tín hiệu mơ hình ảo NX - MCD Để taọ tín hiệu mơ hình ảo nhóm sử dụng lệnh Signal Adapter để tạo tín hiệu để điều khiển NX- MCD Hình 4.12: Cơng cụ Signal Adapter 81 Sau nhóm tạo tín hiệu tương ứng với phần tử hệ thống Hình 4.13: Các tín hiệu sau tạo Kết nối OPC Server với tín hiệu mơ hình ảo NX – MCD Từ chương trình KepServerEX nhóm lập trình Sử dụng chương trình để kết nối với tín hiệu mơ hình ảo NX- MCD, để tạo đồng chương trình PLC mơ hình ảo Để kết nối KepServerEX tín hiệu mơ hình ảo NX-MCD nhóm sử dụng tính Signal Mapping cho phép tạo liên kết KepServerEX tín hiệu mơ hình ảo NX-MCD mà nhóm tạo Hình 4.14: Cơng cụ Signal Mapping 82 Sau sử dụng Signal Mapping nhóm cần chọn vào OPC DA sau chọn KepServerEX chọn giá trị tương ứng chương trình KepServerEX mà nhóm lập Hình 4.15: Giao diện OPC DA NX-MCD Sau chọn xong OPC DA ta càn kết nối tín hiệu KepServerEX tín hiệu NX – MCD tương ứng để tạo đồng bộ.Để kết nối ta chọn tín hiệu mơ hình ảo mà nhóm tạo cột MCD Signal, kết nối với tín hiệu KepServerEX mà nhóm lập cột External Signals Hình 4.16: Các tín hiệu kết nối OPC NX-MCD Như thơng qua KepServerEX nhóm kết nối với NX- MCD KepServerEX kết nối với chương trình PLC Qua nhóm dùng KepServerEX để làm cầu nối NX-MCD với chương trình PLC Tia Portal Dùng chương trình PLC Tia Portal để điều khiển mơ hình ảo NX -MCD thông qua điều khiển ảo mà không cần điều khiển thật 4.1.4 Kết nối OPC Server với hệ thống khí nén Automation Studio Để kết nối KepServerEX với hệ thống khí nén Automation Studio nhóm sử dùng lệnh Communication Manager để kết nối với KepServerEX Hình 4.17: Cơng cụ Communication Manager Sau chọn Communication Manager nhóm chọn OPC DA chọn OPC Servers chọn Kepware.KEPServerEX Hình 4.18: Giao diện Communication Manager Sau chọn Groups chọn Server #1 Hình 4.19: Hộp thoại Groups Tiếp theo nhóm chọn Links Ở nhóm kết nối tín hiệu KepServerEX với tín hiệu hệ thống khí nén Automation Studio Hình 4.20: Hộp thoại Links sau kết nối với OPC Khi kết nối xong nhóm dùng chương trình PLC Tia Portal để điều khiển hệ thống khí nén Automation Studio.Thơng qua sử dụng KepServerEX cầu nối trung gian, nhóm dùng chương trình PLC lập trình Tia Portal Dùng chương trình để điều khiển đồng mơ hình ảo NX MCD hệ thống khí nén Automation Studio tạo chu trình khép kín hệ thống 4.5 Một số kết phân tích CHƯƠNG Kết nối thực ảo hệ thống trạm tay gắp sản phẩm 5.1 Xây dựng tương quan mơ hình ảo điều khiển thực Trong phần một, khái niệm có tên HIL tăng cường thực tế ảo giới thiệu, đại diện cho môi trường nơi hầu hết môi trường xung quanh ảo, với vài giới thực đối tượng không tăng cường Một trường hợp tương tự trình bày phương án, q trình ảo, có điều khiển có thật Để thực phương án này, công cụ NX - MCD sử dụng tương tác với PLC, cách này, hệ thống sản xuất lai tạo Điều mang lại lợi PLC thực lập trình, kiểm tra xác thực trước trình xây dựng trước có thành phần Bằng cách này, hệ thống điều khiển phát triển đầy đủ giảm thời gian phát triển - Mơ tả phương án Một môi trường sản xuất lai kết hợp ảo thành phần thực thành hệ thống sản xuất có chức tự động hồn tồn Trong trường hợp này, trình ảo với tất thành phần điều khiển PLC thực Cơng cụ MXMCD sử dụng để mơ hình hóa mơ q trình, PLC gốc mơi trường lập trình sử dụng để lập trình điều khiển logic tải chương trình PLC Chương trình PLC cần phải thực phần mềm thích hợp, theo PLC sử dụng Khi chương trình tải xuống PLC PLC kết nối với q trình ảo, hệ thống hoạt động cách mà khơng cần mơi trường lập trình; sử dụng để theo dõi sửa đổi chương trình cần Giao thức máy khách/máy chủ OPC sử dụng để giao tiếp trình ảo PLC Máy tính nơi mà q trình ảo máy khách OPC, không thiết phải bao gồm máy chủ OPC, máy chủ đạt qua IP, điều cho phép truyền thơng từ xa q trình ảo với PLC vật lý mang lại lợi ích giáo dục đào tạo từ xa, giải thích sau phần Bất kỳ PLC có mơi trường lập trình hoạt động máy chủ OPC sử dụng cho mục đích phương án Vì vậy, người dùng có PLC với yêu cầu này, sử dụng Một q trình mơ hình hóa đầy đủ, mơ xác nhận, hành vi logic bên tất thành phần cần xác định, giống phương án Hành vi nên định nghĩa gần tốt thành phần thật Theo cách này, thật dễ dàng để thay đổi quy trình ảo cho q trình thực sự, trường hợp dự định, sử dụng điều khiển với giao diện truyền thơng thích hợp Để xác định logic điều khiển trường hợp thứ hai này, cách tiếp cận khác đề xuất, PLC vật lý sử dụng thay mơ Logic điều khiển xác định sử dụng môi trường lập trình gốc PLC sử dụng Khi hồn tất, chương trình cần tảixuống PLC Máy chủ OPC cần cài đặt danh sách thẻ chương trình PLC tải lên Nó điều cần thiết để truy cập đến máy chủ cần truyền thông với PLC qua kết nối Ethernet Có số ứng dụng mà phương án trở nên thuận tiện Một mặt, cho mục đích giáo dục, học sinh dạy chủ đề tự động hóa kiểm sốt mà khơng cần tồn vật lý q trình; lợi cung cấp có PLC thực mơi trường nhà sản xuất sử dụng cấu hình lập trình họ, môi trường thực tế hơn; sinh viên sử dụng tất cơng cụ mà môi trường PLC mà nhà sản xuất phải cung cấp, mang đến trải nghiệm phong phú cách tiếp cận gần với quy trình cơng nghiệp Ngồi ưu điểm đề cập bây giờ, cung cấp cơng cụ cho điều khiển từ xa truy cập trạm điều khiển Theo cách này, chương trình giáo dục từ xa làm phong phú thêm Điều quan trọng cần lưu ý loại triển khai cung cấp cơng cụ mạnh mẽ dành cho giáo dục; khơng thay hồn tồn trải nghiệm q trình thực cung cấp Một ứng dụng quan trọng khác dành cho sở đào tạo cho kỹ sư điều khiển ngành Điều cho phép cơng ty đào tạo trạm làm việc cho nhân viên họ; trình thực tồn tầng cửa hàng nhân rộng, PLC thực để kiểm sốt chúng Có máy trạm này, nhân viên đào tạo xác vào tất quy trình có thực nhà máy Vì có nhà máy thứ hai để đào tạo nhân viên lựa chọn ngành nào, ngừng sản xuất làm giảm suất công ty, phương án thể mạnh mẽ linh hoạt công cụ Để xây dựng đồng mơ hình ảo điều khiển thực nhóm sử dụng plc S7-1200 thay giả lập plc ảo để kết nối với mơ hình ảo mơ Để kết nối plc S7-1200 với mơ hình ảo NX điều khiển hệ thống khí nén, nhóm sử OPC cầu nối trung gian vận chuyển Các bước thực gần giống với xây dựng điều khiển ảo Bước kết nối chương trình điều khiển Tia Portal với OPC, nhóm tải chương trình điều khiển vào PLC S7-1200 kết nối với OPC Khi sử dụng PLC S7-1200 khơng cần sử dụng PLC Sim Tia Portal phần mềm hỗ trợ Nettoplcsim Các bước kết nối OPC Server với NX – MCD kết nối OPC Server với hệ thống khí nén 5.2 Kết nối tích hợp hệ thống thực ảo tạo sở liệu xây dựng đôi số cho hệ thống Toàn hệ thống thực kết nối với hệ thống ảo Hệ thống điểu khiển từ giao diện điều khiển ảo không gian số Hệ thống ảo thực đồng thời hoạt động đồng Cơ sở liệu phát triển đóng gói hồn chỉnh để phát triển thành đơi số hồn chỉnh ngồi bổ sung cảm biển vị trí để đồng xác vị trí thời gian thực cấu truyền động hệ thống CHƯƠNG Kết Luận TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Bách, Lưới điện hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2004 [2] Abe Masayuki, “A Practical Approach to Accurate Fault Location on Extra High Voltage Teed Feeders,” IEEE Transaction on Power Delivery, pp 159168, 1995 [3] Microsoft, "Add citations in a Word document," 2017 PHỤ LỤC A1 Chi tiết số liệu thí nghiệm Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) A2 Chi tiết bước tính tốn Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) A3 Chi tiết sơ đồ mơ Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trình phụ lục (nếu có) Trìn ... Máy gắp phân loại giúp sản phẩm phân loại gắp tốc độ cao, xác góp phần việc tăng sản lượng sản xuất sản phẩm Đặc biệt hiệu q trình phân loại hàng hóa, xây dựng nhà kho thông minh Máy gắp phân loại. .. thu sáng; phận phát sáng; mạch xử lý tín hiệu đầu +) Bộ phát sáng: Có nhiệm vụ phát ánh sáng dạng xung (tần số) Tần số ánh sáng hãng sản xuất thiết kế đặc biệt để thu ánh sáng phân biệt ánh sáng... 2.2.1 Phân tích yêu cầu thiết kế 2.2.1.1 Cơ sở phân tích thiết kế - Với yêu cầu thiết kế chung đặt dành cho hệ thống, hệ thống trạm tay gắp phân loại sản phẩm tích hợp chức vận chuyển phơi phân