Đồ án nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống lưu kho tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN C ỨU THI ẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG LƯU KHO TỰ ĐỘ NG Giáo viên hướng dẫn: TS Phan Đình Hiếu Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Dũng 1141020168 Nguyễn Văn Đạt 1141020153 Trần Minh Hiếu 1141020183 Đỗ Quang Minh 1141020182 Hà Nội-2020 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, kinh tế nước ta ang phát triển mạnh mẽ, cách mạng khoa học kỹ thuật có bước ột phá mới, ời sống nhân dân ngày ược nâng cao Cùng với xu cơng nghiệp hóa, ại hóa nước ta nước giới, hệ thống tự ộng ã ược ưa vào trình lao ộng sản xuất Tuy nhiên hệ thống lưu kho nước ta chưa ược áp dụng tự ộng hóa, cịn sử dụng lao ộng tay chân Với mục ích nghiên cứu có tính ứng dụng ý nghĩa thực tiễn nên nhóm ã chọn ề tài “Mơ hình lưu kho tự ộng ứng dụng PLC S7-1200” ể giải vấn ề lưu kho tự ộng nước ta Qua ề tài nhóm ã thực mong góp phần cho sinh viên trường thích ứng nhanh với thực tế Đồ án tốt nghiệp kết vận dụng kiến thức ã học vào thực tế ể thiết kế lập trình cho hệ thống Cũng nhờ ây mà người thực hiểu rõ ược ã học lý thuyết, mà chưa có dịp ể ứng dụng vào thực tiễn Đề tài “Mơ hình lưu kho tự ộng ứng dụng PLC S7-1200” sở ể người thực thiết kế hệ thống tự ộng thực tế sau Trong trình thực ề tài này, thời gian có hạn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong ược quan tâm óng góp ý kiến thầy giáo ể nhóm thực bổ sung vào vốn kiến thức Để hồn thành tốt ề tài nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn ến Thầy Phan Đình Hiếu giáo viên hướng dẫn ã bảo hướng dẫn tận tình ề tài án tốt nghiệp ể hồn thành tốt ề tài “Mơ hình lưu kho tự ộng ứng dụng PLC S7-1200” Đồng thời xin cảm ơn Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội, thầy Khoa Cơ Khí ã giúp ỡ, cung cấp cho kiến thức vô quý báu suốt năm học, làm sở cho chúng tơi hồn thành án tốt nghiệp Cuối nhóm thực xin gửi lời cảm ơn ến gia ình, bạn bè ã ln ủng hộ mặt tinh thần kinh phí, tạo ộng lực mạnh mẽ ể nhóm nghiên cứu làm việc tích cực, hồn thành tốt nội dung khoa học án Xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày … tháng … năm 2020 Giáo viên hướng dẫn (ký, ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, ngày … tháng … năm 2020 Giáo viên phản biện (ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Lịch sử nghiên cứu 1.2 Nội dung nghiên cứu 1.3 Phương pháp thực 1.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 1.4 Giới hạn ề tài 1.5 Dự kiến kết ạt ược CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG LƯU KHO 2.1 Nguyên lý làm việc cấu trúc hệ thống lưu kho 2.1.1 Nguyên lý làm việc 2.1.2 Cấu trúc hệ thống 2.2 Các thành phần hệ thống lưu kho 2.3 Bộ iều khiển PLC 10 2.3.1 Giới thiệu chung 10 2.3.2 Nguyên lý hoạt ộng 10 2.3.3 Cấu trúc iều khiển PLC 10 2.4 Phần mềm iều khiển 11 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP 12 3.1 Phân tích lựa chọn giải pháp thiết kế khí 12 3.1.1 Giá ỡ hàng hóa 12 3.1.2 Robot vận chuyển hàng 13 3.2 Phân tích lựa chọn giải pháp truyền ộng khí 16 3.2.1 Phân tích 16 3.2.2 Giải pháp 16 3.3 Phân tích lựa chọn giải pháp truyền ộng iện 18 3.3.1 Phân tích 18 3.3.2 Giải pháp 18 3.4 Phân tích lựa chọn giải pháp cảm biến 20 3.4.1 Phân tích 20 3.4.2 Giải pháp 21 3.5 Phân tích lựa chọn giải pháp iều khiển 23 3.5.1 Phân tích 23 3.5.2 Giải pháp 23 3.6 Giải pháp phần mềm lập trình mơ 25 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƯU KHO 28 4.1 Thiết kế thành phần khí 28 4.1.1 Giá ỡ hàng hóa 28 4.1.2 Robot vận chuyển hàng hóa 29 4.1.3 Cơ cấu truyền ộng 30 4.2 Tính tốn lựa chọn thành phần hệ thống 30 4.2.1 Tính tốn ộ bền vitme 30 4.2.2 Tính tốn cơng suất ộng 34 4.2.3 Lựa chọn thành phần hệ thống 44 4.3 Thiết kế hệ thống iều khiển 55 4.3.1 Sơ khối hệ thống iều khiển 55 4.3.2 Sơ i dây hệ thống iều khiển 56 4.3.3 Lưu thuật toán 57 4.3.4 Bảng cấp xung cho ộng 61 4.3.5 Phần mềm mô Factory IO 62 4.3.6 Phần mềm Tia Portal 72 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 80 5.1 Kết ạt ược 80 5.2 Đánh giá 80 5.3 Hạn chế phương pháp giải 81 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 83 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cung cấp trộn hàng hóa Hình 2.1 Unit load AS/RS Hình 2.2 Hệ thống AS/RS tải nhỏ (Mini Load AS/RS) Hình 2.3 Kho bán tự ộng (xếp nhặt hàng tay) Hình 2.4 Kho AS/RS tuyến sâu Hình 2.5 Cấu trúc hệ thống lưu kho Hình 2.6 Hệ thống băng truyền Hình 2.7 Giao diện phần mềm Smartlog Hình 3.1 Thép chữ U a 12 Hình 3.2 Thép hộp mạ kẽm 13 Hình 3.3 Xe tự hành AGV 14 Hình 3.4 Cánh tay Robot cố ịnh 15 Hình 3.5 Rịng rọc 16 Hình 3.6 Vitme ốc 17 Hình 3.7 Động DC 18 Hình 3.8 Động bước 19 Hình 3.9 Động Servo 20 Hình 3.10 Cảm biến tiệm cận iện cảm 21 Hình 3.11 Cảm biến tiệm cận iện dung 21 Hình 3.12 Cảm biến quang – phản xạ gương 22 Hình 3.13 Cơng tắc hành trình 23 Hình 3.14 Ví dụ loại vi iều khiển 23 Hình 3.15 Ví dụ loại PLC 24 Hình 3.16 Giao diện phần mềm TIA Portal 25 Hình 3.17 Mơ hình lưu kho phần mềm Factory IO 27 Hình 4.1 Mơ giá ỡ hàng hóa 28 Hình 4.2 Thơng số kích thước giá ỡ 28 Hình 4.3 Cánh tay Robot vận chuyển hàng hóa 29 Hình 4.4 Thơng số kích thước cánh tay Robot 29 Các chương trình ✓ Nhập hàng ✓ Xuất hàng Auto chọn vị trí nhập hàng ✓ Auto chọn vị trí xuất hàng Kiểm tra Robot ã ến vị trí cần thiết hay chưa ✓ Xác ịnh tọa ộ mơ hình Xác ịnh có hàng hay chưa CÁC CHI TIẾT CƠ KHÍ CẦN GIA CÔNG CHẾ TẠO ... chung hệ thống lưu kho tự ộng - Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ thống lưu kho tự ộng - Chương 3: Phân tích lựa chọn giải pháp cho hệ thống lưu kho tự ộng - Chương 4: Tính tốn thiết kế hệ thống lưu kho. .. THUYẾT HỆ THỐNG LƯU KHO 2.1 Nguyên lý làm việc cấu trúc hệ thống lưu kho 2.1.1 Nguyên lý làm việc Khái niệm hệ thống lưu kho Đầu tiên, cần phải biết ược hệ thống lưu kho tự ộng gì? Đây hệ thống. .. chọn ược phương án giải pháp phù hợp cho hệ thống lưu kho + Thiết kế ược hệ thống tự ộng hóa nhập, lưu xuất kho phù hợp với iều kiện thực tế + Mô 3D ược hoạt ộng hệ thống lưu kho + Phân tích,