ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá Đề tài Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Lỗi Ứng Dụng Xử Lý Ảnh Labview

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ⸙∆⸙ BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá Đề tài Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Lỗi Ứng Dụng Xử Lý Ảnh Labview GVHD TS Vũ Văn Phong Nhóm SVTH Lại Hoàng Quảng 17151120 Nguyễn Việt Tiến 17150106 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2021 TÓM TẮT Trong đề tài này, nhóm đã tìm hiểu và nghiên cứu nhiều phương pháp phân loại sản phẩm lỗi, nhưng việc phân loại sản phẩm lỗi bằng xử.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINHKHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

- ∆ -⸙ ⸙

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoáĐề tài: Hệ Thống Phân Loại Sản Phẩm Lỗi Ứng Dụng

Xử Lý Ảnh Labview

GVHD: TS Vũ Văn PhongNhóm SVTH:

TÓM TẮT

Trong đề tài này, nhóm đã tìm hiểu và nghiên cứu nhiều phương pháp phân loạisản phẩm lỗi, nhưng việc phân loại sản phẩm lỗi bằng xử lý ảnh mang đến hiệu quảkhả thi nhất, từ đó nhóm đã thiết kế thành công hệ thống phân loại sản phẩm lỗi ứngdụng xử lý ảnh Labview Hệ thống có khả năng nhận dạng được lỗi sản phẩm bị thiếu,cấn móp, và kiểm tra mã sản phẩm barcode đúng hoặc sai do bị nhăn, mờ, hoặc bị rách.Từ đó giúp hệ thống có thể phân loại các sản phẩm lỗi và sản phẩm đạt chuẩn Nhómđã thiết kế và xây dựng hoàn thiện phần cứng, sử dụng PLC S7-1200 để điều khiển hệthống, xây dựng được chương trình xử lý ảnh dựa trên Labview để xây dựng chươngtrình điều khiển và giám sát hệ thống thông qua Webserver của PLC, thiết kế thànhcông sơ đồ nối dây hệ thống, giao diện giám sát và điều khiển cho hệ thống.

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii

PHIẾU NHẬN XÉT PHẢN BIỆN iii

1.4 Nội dung đề tài 2

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.3.3 Lợi ích khi sử dụng tiêu chuẩn OPC 17

2.4 Giao diện giám sát trên webserver 18

3.1.1 Yêu cầu của hệ thống 26

3.1.2 Bản thiết kế của hệ thống trên Solidworks 31

3.2 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 36

3.3 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống 37

3.3.1 Bộ xử lý trung tâm 37

3.3.2 Nguồn cấp cho hệ thống 38

3.3.3 Động cơ băng tải 40

3.4 Sơ đồ nối dây hệ thống 54

3.5 Lưu đồ giải thuật 57

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM 59

4.1 Kết quả thi công phần cứng 59

4.2 Chương trình điều khiển hệ thống trên TIA PORTAL V15 64

4.3 Chương trình nhận diện sản phẩm và mã barcode 65

4.4 Giao diện giám sát trên Webserver 70

4.5 Cấu hình truyền thông OPC KEPServerEX 6 71

CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ CHẠY THỰC NGHIỆM 74

5.1 Kết quả giao diện điều khiển 74

5.2 Kết quả giao diện giám sát 79

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 83

6.1 Kết luận 83

6.2 Hướng phát triển 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC 86

1 Code PLC 862 Code Webserver 92

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch[1] 4

Hình 2 2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng [1] 4

Hình 2 3 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc[1] 5

Hình 2 4 Lỗi thành phần trong sản phẩm 6

Hình 2 5 Các thành phần bị hỏng hoặc hư hại 6

Hình 2 6 Vật thể bị biến dạng 7

Hình 2 7 Tính toàn vẹn của dấu niêm phong 7

Hình 2 8 Tính toàn vẹn của bao bì thành phẩm 8

Hình 2 9 Phần mềm Labview 10

Hình 2 10 Khối IMAQ Create VI 11

Hình 2 11 Khối IMAQ ExtractSingleColorPlane VI 11

Hình 2 12 Khối Vision Acquisition thu thập ảnh 13

Hình 2 13 Khối Vision Assistant xử lý ảnh 13

Hình 2 14 Cú pháp truy xuất dữ liệu 19

Hình 2 15 Cấu tạo của PLC 20

Hình 2 16 Nguyên lý hoạt động của PLC 22

Hình 2 17 Trước và sau khi cấp khí nén[12] 24

Hình 2 18 Trước và sau khi cấp khí nén[12] 25

Hình 3 1 Phôi dùng để phân loại 26

Hình 3 2 Khối hộp để đựng phôi 27

Hình 3 3 Mã barcode đúng (bên trái) và mã barcode sai (bên phải) 28

Hình 3 4 Sản phẩm lỗi sai mã barcode 28

Hình 3 5 Sản phẩm lỗi sai số lượng 29

Hình 3 6 Sản phẩm lỗi sai cả hai 29

Hình 3 7 Sản phẩm đạt chuẩn 30

Hình 3 8 Mô hình thiết kế băng tải hệ thống (Hình chiếu bằng) 31

Hình 3 9 Mô hình thiết kế băng tải hệ thống (Hình chiếu cạnh) 31

Hình 3 15 Tổng quan thiết kế của hệ thống 34

Hình 3 16 Tổng quan thiết kế của hệ thống 35

Hình 3 17 Tổng quan thiết kế của hệ thống 35

Hình 3 18 Sơ đồ khối của hệ thống 36

Hình 3 19 PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC 37

Hình 3 20 Nguồn tổ ong 24V 5A 39

Hình 3 21 Nguồn tổ ong 12V 5A 40

Hình 3 22 Động cơ giảm tốc JGB37-3530 24V 41

Hình 3 23 Xilanh khí nén TBDA 10X70 42

Hình 3 24 Cảm biến quang NPN E3F-DS30C4 43

Hình 3 25 Cảm biến áp suất PS1000-R07L 44

Hình 3 26 Sơ đồ đấu chân dạng NPN và PNP [13] 44

Hình 3 27 Cụm van solenoid SMC SY3140-5H 45

Hình 3 28 Camera logitech C270 46

Hình 3 29 Camera điện thoại Sky A870L 47

Hình 3 30 Relay MY2N (bên trái) và LY2N (bên phải) Omron 24VDC 48

Hình 3 31 Cầu dao 2 pha MCB PS45N-C16 49

Hình 3 32 Nút bật tắt hệ thống 50

Hình 3 33 Nút dừng khẩn cấp 51

Hình 3 34 Động cơ bơm khí 52

Hình 3 35 Đèn báo Stop (bên trái) và Start (bên phải) 53

Hình 3 36 Sơ đồ kết nối nguồn tổ ong với điện lưới 54

Hình 3 37 Sơ đồ ngõ vào input PLC 55

Hình 3 38 Sơ đồ ngõ ra output PLC đến relay trung gian 55

Hình 3 39 Sơ đồ nối từ tiếp điểm relay tới thiết bị 56

Hình 3 40 Lưu đồ giải thuật hệ thống 57

Hình 4 7 Chương trình trên TIA Portal V15 64

Hình 4 8 Các biến tag trong TIA Portal V15 64

Hình 4 9 Mẫu template được Labview lấy để xử lý 65

Hình 4 10 Cấu hình phương pháp nhận diện ảnh Pattern Matching 66

Hình 4 11 Mã vạch EAN 13[14] 67

Hình 4 12 Cấu hình phương pháp nhận diện mã barcode 68

Hình 4 13 Chương trình nhận diện số sản phẩm và mã vạch 69

Hình 4 14 Giao diện giám sát trên Labview 69

Hình 4 15 Giao diện giới thiệu về đề tài 70

Hình 4 16 Giao diện tổng quan về đề tài 70

Hình 4 17 Giao diện giám sát hệ thống 71

Hình 4 18 Cấu hình OPC trên Labview 72

Hình 4 19 Data Transfer trên PLC 72

Hình 4 20 Cấu hình trên OPC KEPServerEX 6 73

Hình 5 1 Giao diện điều khiển trên Labview khi hệ thống dừng 74

Hình 5 2 Giao diện điều khiển trên Labview khi hệ thống hoạt động 75

Hình 5 3 Giao diện điều khiển trên Labview nhận diện barcode 76

Hình 5 4 Giao diện điều khiển phân loại sản phẩm sai barcode 76

Hình 5 5 Giao diện điều khiển phân loại sản phẩm sai số lượng 77

Hình 5 6 Giao diện điều khiển phân loại sản phẩm sai cả hai 77

Hình 5 7 Giao diện điều khiển phân loại sản phẩm đạt chuẩn 78

Hình 5 8 Giao diện giám sát khi hệ thống dừng 79

Hình 5 9 Giao diện giám sát khi hệ thống hoạt động 79

Hình 5 10 Giao diện giám sát khi hệ thống lỗi mã vạch 80

Hình 5 11 Giao diện giám sát khi hệ thống lỗi số lượng 80

Hình 5 12 Giao diện giám sát khi hệ thống lỗi cả hai 81

Hình 5 13 Giao diện giám sát khi sản phẩm đạt chuẩn 81

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3 1 Thông số kỹ thuật của PLC S7-1214C DC/DC/DC 34

Bảng 3 2 Thông số kỹ thuật của nguồn tổ ong 24V 5A 35

Bảng 3 3 Thông số kỹ thuật của nguồn tổ ong 12V 5A 36

Bảng 3 4 Thông số kỹ thuật của động cơ giảm tốc 37

Bảng 3 5 Thông số kỹ thuật của xilanh khí nén TBDA 10X70 38

Bảng 3 6 Thông số kỹ thuật của cảm biến quang NPN E3F-DS30C4 39

Bảng 3 7 Thông số kỹ thuật của cảm biến áp suất PS1000-R07L 40

Bảng 3 8 Thông số kỹ thuật của cụm van solenoid 41

Bảng 3 9 Thông số kỹ thuật của camera logitech C270 42

Bảng 3 10 Thông số kỹ thuật của camera Sky A870L 43

Bảng 3 11 Thông số cơ bản của Relay 44

Bảng 3 12 Thông số cơ bản cầu dao 2 pha MCB PS45N-C16 45

Bảng 3 13 Thông số cơ bản của nút bật tắt hệ thống 46

Bảng 3 14 Thông số cơ bản của nút dừng khẩn cấp 47

Bảng 3 15 Thông số cơ bản của động cơ bơm khí 48

Bảng 3 16 Thông số cơ bản đèn Stop, Start 49

Bảng 5 1 Kết quả kiểm tra độ chính xác hệ thống 78

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

PLC: Programmable Logic ControllerOLE: Object Linking and EmbeddingFPS: Frames Per Second

HMI: Human Machine InterfaceQR: Quick Response

PDA: Personal Digital AssistantIMAQ: Image acquisiton

NTSC: National Teltevision System CommitteePAL: Phase Alternating Line

OPC: Open Platform Communications.CNC: Computerized Numerical ControlEAN: European Article Number

UPC: Universal Product Code

HTML: Hypertext Markup LanguageCSS: Cascading Style Sheets

Xử lý ảnh được cho là một phân ngành khoa học mới rất phát triển trong nhữngnăm gần đây Tính ứng dụng của nó gần như là không giới hạn, với những tiến bộtrong công nghệ mở ra nhiều cơ hội mới cho các doanh nghiệp Việc sản xuất dâychuyền hàng loạt tạo ra các sản phẩm lớn thì sẽ cần kiểm tra số lượng, cũng như là chấtlượng sản phẩm, có nhiều mức độ như thủ công hoặc tự động hoá, nếu áp dụng phươngpháp thủ công sẽ làm mất nhiều thời gian, mất nhiều nhân công lao động, hiệu suất xửlý, độ chính xác không cao Việc kết hợp ứng dụng xử lý hình ảnh trong việc nhậndiện, hay phát hiện sản phẩm lỗi giúp cho tự động hoá ngày càng hiệu quả và chính xáchơn thay cho các phương pháp khác

Từ những lý do ở trên, nhóm quyết định chọn đề tài “Hệ thống phân loại sản

phẩm lỗi ứng dụng xử lý ảnh Labview” nhằm nâng cao tính hiệu quả trong việc phân

loại sản phẩm bị lỗi thông qua xử lý ảnh, với mục đích tăng độ chính xác gần như tuyệtđối, giảm thiểu thời gian cũng như nhân công lao động.

1.2 Mục tiêu đề tài

- Thiết kế mô hình phần cứng hệ thống phân loại sản phẩm lỗi- Thiết kế chương trình điều khiển Labview và PLC

- Cấu hình truyền thông giữa Labview và PLC

- Thiết kế giao diện HMI trên Labview và giao diện giám sát trên Webserver- Hệ thống có khả năng phân loại được các sản phẩm bị thiếu số lượng, cũng nhưsai mã barcode.

Hệ thống dừng lại ở mức mô hình, chưa ứng dụng sản phẩm thực tế

1.4 Nội dung đề tài

Phần còn lại của đề tài có nội dung sau: Chương 2: Cơ sở lý thuyết

- Trình bày các yêu cầu, quy trình công nghệ liên quan đến đề tài. Chương 3: Tính toán và thiết kế

- Xây dựng mô hình, quy trình hệ thống, thiết kế phù hợp, lựa chọn thiết bị. Chương 4: Kết quả phần cứng và phần mềm

- Thi công hệ thống thực tế dựa trên kết quả của việc tính toán và thiết kế. Chương 5: Kết quả chạy thực nghiệm

- Trình bày kết quả đạt được về mô hình thực tế Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

- Đưa ra những quan điểm về mô hình và việc cải tiến, mở rộng phát triển

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chương này sẽ trình bày nội dung về các hệ thống phân loại có trên thị trường,cơ sở lý thuyết về PLC, xử lý ảnh dùng labview, truyền thông OPC, giao diện giám sáttrên webserver,…

- Ưu điểm: Hệ thống có thể dễ dàng sàng lọc và lựa chọn, gom sản phẩm vàocác vị trí tập kết (hub) theo yêu cầu đặt ra như:

+ Với sản phẩm điện tử, công nghệ: phân theo cùng lô sản xuất, ngày sảnxuất, model…

+ Với các bưu phẩm, đơn hàng chuyển phát nhanh: phân loại theo ngàylên đơn, cách thức đóng gói, địa điểm giao hàng, hàng chuyển nhanh-tiêuchuẩn…

+ Với các sản phẩm nông sản đóng gói: phân loại theo hạn sử dụng, số lôchế biến, cấp sản phẩm…

- Nhược điểm là cần sử dụng nhiều máy đọc mã trong khâu nhận dạng mới chokết quả mong muốn.

Hình 2 1 Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch[1]

 Phân loại theo khối lượng : dùng cảm biến tích hợp trên băng tải để cân đo khốilượng sau đó gửi tín hiệu về bộ điều khiển để phân loại

- Ưu điểm: Ứng dụng nhiều trong các ngành thực phẩm, thủy hải sản, nông sản,… - Nhược điểm của hệ thống là dễ bị nhiễu do tác động bên ngoài, tốn kémnhiều khi sử dụng cảm biến.

Hình 2 2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng [1]

 Phân loại theo màu sắc, kích thước, hình dạng: có thể sử dụng cảm biến hoặccamera để xác định màu sắc, hình dạng, kích thước của vật

- Ưu điểm: Ứng dụng nhiều trong các ngành nông nghiệp, thực phẩm, dầu, hóachất, công nghiệp dược phẩm, linh kiện điện tử, thiết bị y tế…

- Nhược điểm là khi đặt trong điều kiện ánh sáng không tốt thì khó ra kết quảchính xác.

Hình 2 3 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc[1]

Hệ thống phân loại dùng xử lý ảnh hiện nay đang được dùng rất nhiều trongcông nghiệp với độ tin cậy cao Các hệ thống phân loại trước kia như đọc mã vạch, mãQR, thay vì dùng một công cụ riêng biệt thì công nghệ phân loại dùng xử lý ảnh đềuđáp ứng hầu hết các yêu cầu về nhận dạng Trong dây chuyền sản xuất khâu đóng góivà kiểm tra là công đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất vì vậy cần phải kiểm tra kĩlưỡng chính xác số lượng cũng như chất lượng.

Hệ thống phân loại sản phẩm lỗi dùng xử lý ảnh dùng công nghệ xử lý hình ảnhtrên dây chuyền nhận dạng lỗi và phân loại sản phẩm lỗi và sản phẩm đạt chuẩn Hệ

thống bao gồm camera có chức năng thu thập hình ảnh sau đó xử lý để phát hiện lỗi,ngõ ra của bộ xử lý trả tín hiệu về bộ xử lý trung tâm.

2.1.2 Các lỗi phân loại thường gặp trong thực tế [2].

Hình 2 4 Lỗi thành phần trong sản phẩm

Cần phải thực hiện những kiểm tra về số thành phần trong một gói và vị tríchính xác của chúng Một phép đo trọng lượng đơn giản sẽ cho thấy số lượng thànhphần chính xác nhưng cần có một kiểm tra trực quan bổ sung để xác định lỗi sắp xếp vịtrí và xác định hành động khắc phục cần thiết để loại bỏ nguyên nhân gốc rễ.

Hình 2 5 Các thành phần bị hỏng hoặc hư hại

Các thành phẩn bị hỏng hoặc hư hại mặc dù không đe doạ đến tính mạng nhưngnếu người tiêu dùng tìm thấy sẽ có ảnh hưởng tiêu cực đến hình ảnh thương hiệu

Niêm phong đúng cách cho sản phẩm thực sự sẽ được bảo đảm được bảo đảmbằng cách sử dụng đúng thời hạn và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn.

Hình 2 8 Tính toàn vẹn của bao bì thành phẩm

Bao bì thành phẩm bị hư hỏng, không được đóng kín đúng cách hoặc khôngchính xác có thể gây thiệt hại cho thiết bị cuối dây chuyền và đồng thời, trong nhữngtrường hợp nhất định, gây ra các vấn đề về an toàn cho người tiêu dùng

2.2 Tổng quan về xử lý ảnh

Xử lý ảnh là một phân ngành khoa học mới rất phát triển trong những năm gầnđây Xử lý ảnh gồm 4 lĩnh vực chính: xử lý nâng cao chất lượng ảnh, nhận dạng ảnh,nén ảnh và truy vấn ảnh Sự phát triển của xử lý ảnh đem lại rất nhiều lợi ích cho cuộcsống của con người Ngày nay xử lý ảnh đã được áp dụng rất rộng rãi trong đời sốngnhư: photoshop, nén ảnh, nén video, nhận dạng biển số xe, nhận dạng khuôn mặt, nhậndạng chữ viết, xử lý ảnh thiên văn, ảnh y tế,

2.2.1 Khái niệm cơ bản về ảnh [3]

Ảnh số là một tập hợp của nhiều điểm ảnh, hay còn gọi là pixel Mỗi điểm ảnhbiểu diễn một màu sắc nhất định (hay độ sáng với ảnh đen trắng) tại một điểm duynhất, có thể xem một điểm ảnh giống như một chấm nhỏ trong một tấm ảnh màu.

Phân loại ảnh:

 Ảnh đen trắng: với một ảnh đen trắng được xây dựng từ nhiều pixel mà tại đóbiểu diễn một giá trị nhất định tương ứng với một mức xám Những mức xámnày trải dài trong một khoảng từ đen sang trắng với bước nhảy rất mịn, thôngthường là 256 mức xám khác nhau theo tiêu chuẩn.

 Ảnh màu: Một ảnh màu thường được tạo thành từ nhiều pixel mà trong đó mỗipixel được biểu diễn bởi ba giá trị tương ứng với các mức trong các kênh màuđỏ (Red), xanh lá (Green) và xanh dương (Blue) tại một vị trí cụ thể Các kênhmàu Red, Green và Blue (trong không gian màu RGB) là những màu cơ bản màtừ đó có thể tạo ra các màu khác nhau bằng phương pháp pha trộn.

 Ảnh nhị phân: chỉ sử dụng duy nhất một bit để biểu diễn một pixel Do một bitchỉ có thể xác lập hai trạng thái là đóng và mở hay 1 và 0 tương ứng với hai màulà đen và trắng Do đặc trưng trên mà ảnh nhị phân ít khi được sử dụng trongthực tế.

2.2.2 Phần mềm Labview

LabVIEW (viết tắt của nhóm từ Laboratory Virtual Instrumentation EngineeringWorkbench) là một phần mềm máy tính được phát triển bởi công ty NationalInstruments, Hoa kỳ LabVIEW được biết đến như là một ngôn ngữ lập trình với kháiniệm hoàn toàn khác so với các ngôn ngữ lập trình truyền thống như ngôn ngữC, Pascal Bằng cách diễn đạt cú pháp thông qua các hình ảnh trực quan trong môitrường soạn thảo, LabVIEW đã được gọi với tên khác là lập trình G (viết tắtcủa Graphical, nghĩa là đồ họa).[4]

Hình 2 9 Phần mềm Labview

Chức năng:[4]

LabVIEW được dùng nhiều trong các phòng thí nghiệm, lĩnh vực khoa học kĩthuật như tự động hóa, điều khiển, điện tử, cơ điện tử, hàng không, hóa sinh, điện tử ysinh, Hiện tại ngoài phiên bản LabVIEW cho các hệ điều hành Windows, Linux,hãng NI đã phát triển các module LabVIEW cho máy hỗ trợ cá nhân (PDA) Các chứcnăng chính của LabVIEW có thể tóm tắt như sau:

 Thu thập tín hiệu từ các thiết bị bên ngoài như cảm biến nhiệt độ, hình ảnhtừ webcam, vận tốc của động cơ,

 Giao tiếp với các thiết bị ngoại vi thông qua nhiều chuẩn giao tiếp thông quacác cổng giao tiếp: RS232, RS485, USB, PCI, Ethernet

 Mô phỏng và xử lí các tín hiệu thu nhận được để phục vụ các mục đíchnghiên cứu hay mục đích của hệ thống mà người lập trình mong muốn Xây dựng các giao diện người dùng một cách nhanh chóng và thẩm mỹ hơn

nhiều so với các ngôn ngữ khác như Visual Basic, Matlab,

 Cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển như PID, Logic mờ (FuzzyLogic), một cách nhanh chóng thông qua các chức năng tích hợp sẵn trongLabVIEW.

 Cho phép kết hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình truyền thống như C, C++,

2.2.3 Xử lí ảnh trên labview2.2.3.1 Khối tiền xử lý ảnh

Hình 2 10 Khối IMAQ Create VI

IMAQ create VI: tạo vùng nhớ tạm thời cho ảnh.

 Border size: xác định chiều rộng bằng pixel để tạo biên của ảnh

 Image name: tên liên kết với ảnh đã tạo Mỗi ảnh được tạo phải có tên riêng error in (no error): mô tả trạng thái lỗi trước khi chạy VI Trạng thái mặc định là

no error ( không lỗi) nếu có lỗi xảy ra trước khi chạy thì mã lỗi sẽ được chuyểnđến error out.

 Image type: định dạng kiểu ảnh (ảnh xám, ảnh RGB,…)New image: ảnh ngõ vào đã được xử lý qua các chức năng của khối.

Hình 2 11 Khối IMAQ ExtractSingleColorPlane VI

Color plane: chọn màu trong ảnh để trích xuất.

Image Src: là ảnh vào bao gồm ít nhất một màu trích xuất trong bức ảnh đó.Image Dst: ảnh đến là ảnh đã được qua xử lý ở giai đoạn trước.

Image Dst out: nếu Image Dst được nối thì Image Dst Out tương đương với Image Dst,ngược lại thì Image Dst out sẽ lấy ảnh của Image Src

2.2.3.2 Khối thu nhận ảnh và xử lý ảnh

LabVIEW đã tập trung phát triển bộ công cụ Vision/ Vision and Motion baogồm các công cụ liên quan đến thu thập và xử lí ảnh Bước đầu tiên trong các ứng dụngliên quan đến hình ảnh đó là việc thu thập chúng Trong Vision toolkit có bốn phươngpháp để thu thập bao gồm: Snap, Grab, Sequence and StillColor Dùng IMAQ Snap đểthu thập hình ảnh là phương pháp đơn giản nhất tuy nhiên nó chỉ áp dụng cho các ứngdụng đòi hỏi tốc độ thu thập chậm hay FPS nhỏ Phương pháp thu thập dùng IMAQGrab được áp dụng trong việc hiển thị các hình ảnh trực tiếp Trong trường hợp biết sốlượng ảnh trong một giây cần thu thập thì sử dụng phương pháp IMAQ Sequence Việcsử dụng phương pháp StillColor khi cần thu thập các hình ảnh từ các camera thôngthường (NTSC hoặc PAL video) thay vì các camera chuyên dụng và đắt đỏ (RGBcamera) Sau khi các hình ảnh được thu thập chúng sẽ được xử lí để phù hợp với cácứng dụng cụ thể Các xử lí ảnh thường gặp thường là: nhận dạng vật mẫu, màu sắc, cáckí tự và tính toán khoảng cách,… Bộ công cụ này có thể xử lí với các kiểu hình ảnhgồm ảnh đen trắng, ảnh xám dạng 8 bit và ảnh màu[5].

a Khối thu thập ảnh

Khối NI Vision Acquisition Express nằm trong thư viện Vision/Vision Expresstoolbox Đây là cách đơn giản nhất để thiết lập các tham số, đặc tính cho hình ảnh khithu thập Thuộc tính của khối này gồm: “Select Acquisition Source” cho phép lựa chọncamera để thu thập hình ảnh, tiếp theo “Select Acquisition Type” cho phép lựa chọnchế độ để hiển thị hình ảnh (gồm: hiển thị một ảnh tại thời điểm ban đầu, hiển thị liêntục

theo thời gian hay hiển thị số ảnh nhất định cho trước) Thuộc tính “ConfigureAcquisition Settings” dùng để thiết lập các thông số như kích thước, độ sáng, độ tươngphản, cần bằng trắng, độ nghiêng,… Thuộc tính cuối cùng là “SelectControls/Indicator” cho phép lựa chọn cách thức điều khiển cũng như hiển thị trongquá trình xử lý ảnh[5].

Hình 2 12 Khối Vision Acquisition thu thập ảnh

b Khối xử lý ảnh [6]

Hình 2 13 Khối Vision Assistant xử lý ảnh

Xử lí ảnh: Trong thư viện này cung cấp rất nhiều khối chức năng thực hiện choxử lí ảnh điển hình là khối Vision Assistant, khối cung cấp công cụ cho việc phân tíchhình học các vật, biểu đồ màu sắc, các bộ lọc, xử lí màu sắc, các bộ phân tích ảnh, cáchàm toán học giúp việc nhân chia cộng trừ các tham số trong ảnh, làm mịn ảnh cũngnhư lựa chọn vùng ảnh cần phân tích Ngoài ra còn có rất nhiều các công cụ khác khitải trên thư viện của người sử dụng trên khắp thế giới như là dynamic microscopy inbrain research, image averaging with LabVIEW, and quicktime for LabVIEW.

Pattern matching (đối chiếu mẫu): là một công cụ xử lý ảnh xác định vùng củaảnh xám khớp với ảnh mẫu Pattern matching đối chiếu được với mẫu dù trong điều

kiện thiếu sáng, mờ, nhiễu, mẫu di chuyển hoặc bị xoay Pattern matching là một trongnhững hàm xử lí quan trọng trong xử lí ảnh bởi vì ứng dụng đa dạng của phương thứcnày:

 Căn chỉnh xác định vị trí và hướng của vật thể bằng cách xác định điểmchuẩn.

 Đo lường: đo chiều dài, đường kính, góc và các kích thước khác

 Kiểm tra, phát hiện khuyết điểm ví dụ như thiếu sót thành phần, bộ phậnhoặc những bản in không thể đọc

 Cung cấp thông tin về số lượng và vị trí của mẫu ở trong ảnh

Ví dụ ứng dụng trong mạch in: kiểm tra và căn chỉnh vị trí chip trên bo mạch điện tử.Ứng dụng trong đo đạc xác định sau đó tính toán, đo khoảng cách giữa các vật thể Nếuphép đo ở trong khoảng đặt trước thì vật thể được nhận là đạt yêu cầu, nếu ở ngoàikhoảng thì loại Pattern matching là một trong những bước đầu tiên trong ứng dụng thịgiác máy, nó nên hoạt động tốt dưới nhiều điều kiện Trong ứng dụng thị giác máy tựđộng, hình ảnh hiển thị của vật liệu hoặc thành phần khi kiểm tra có thể thay đổi vìnhiều yếu tố như hướng của vật, thay đổi mức phóng đại, điều kiện ánh sáng Patternmatching luôn giữ được khả năng nhận diện dù những ảnh hưởng của những điều kiệntrên.

Mẫu vật xoay và xử lí đa điểm: Pattern matching có thể xác định được mẫu chodù vật thể bị xoay hoặc phóng to, nhỏ trong ảnh.

 Vật mẫu trong ảnh Vị trí của vật trong ảnh Hướng của mẫu

 Nhiều mẫu vật trong ảnh (nếu có)

Trong môi trường thiếu ánh sáng: Pattern matching có thể nhận dạng đượcmẫu trong ảnh ở điều kiện ánh sáng luôn thay đổi trong suốt quá trình xử lí.

Tình trạng mờ và nhiễu: Pattern matching có thể nhận diện mẫu trong nhữngtrường hợp bị mờ hoặc nhiễu do độ focus của camera hoặc độ sâu của vùng hoạt động. Các kĩ thuật pattern matching:

+ Cross Correlation (tương quan chéo) : Chuẩn hóa tương quan chéo là cách phổbiến nhất để tìm mẫu trên ảnh Vì nguyên lí cơ bản của tương quan dựa trên một loạtnhiều phép nhân, biến xử lí tương quan là thời gian hoạt động Những công nghệ nhưMMX(multimedia Extensions) cho phép làm đồng thời nhiều phép nhân và giảm tổngthời gian xử lí Có thể tăng tốc độ nhận diện bằng cách giảm kích thước ảnh và tối giảnvùng nhận diện Tuy nhiên, phép chuẩn hóa tương quan chéo không đáp ứng tốc độyêu cầu của nhiều ứng dụng.

+ Pyramidal matching (khớp kim tự tháp): có thể giảm cải thiện thời gian tínhtoán bằng cách giảm kích thước ảnh và mẫu vật Kĩ thuật như vậy gọi là pyramidalmatching Trong kĩ thuật này cả ảnh và mẫu đều được chia ra lấy mẫu ở độ phân giảimiền không gian nhỏ hơn Ảnh có thể bị giảm kích thước bằng ¼ ban đầu Việc đốichiếu được thực hiện trong lần giảm kích thước đầu tiên Khi đối chiếu hoàn tất chỉvùng với độ trùng khớp cao mới được cho là vùng khớp với ảnh gốc.

+ Scale-invariant matching (đối chiếu tỉ lệ bất biến): với cách thức này phải lặplại quá trình điều chỉnh kích thước ảnh sau đó dùng phương pháp tương quan ảnh Việcnày sẽ tạo ra một lượng lớn phép tính vào quá trình xử lí Nếu có một dấu hiệu về sựxoay chuyển ảnh có thể đơn giản xoay ảnh và dùng tương quan Tuy nhiên nếu việcxoay ảnh chưa xác định rõ thì việc tìm mẫu khớp thật yêu cầu phải xoay toàn bộ ảnh.

Các phương pháp mới chẳng hạn những cái được sử dụng trong IMAQ vision đãcố gắng kết hợp kĩ thuật hiểu ảnh để diễn giải thông tin mẫu sau đó dùng thông tin nàyđể tìm mẫu trong ảnh Hiểu ảnh đề cập đến kĩ thuật xử lí ảnh mà xuất ra thông tin vềđặc tính của ảnh mẫu Các kĩ thuật bao gồm:

 Mô hình hình học của ảnh

 Hiệu quả mẫu hình không đồng nhất

 Trích xuất thông tin mẫu ảnh không phụ thuộc vào góc xoay hay tỉ lệ ảnhCác kĩ thuật trên giảm lượng thông tin cần để mô tả đầy đủ ảnh hoặc mẫu vật,qua đó tăng tốc độ tìm kiếm xử lí Đồng thời trích xuất thông tin cần thiết từ mẫu vàloại bỏ nhiễu và thông tin không cần thiết sẽ cho ra những tìm kiếm chính xác.

Một kĩ thuật pattern matching dùng mẫu không đồng nhất Khi mà phần lớn ảnhchứa những thông tin không hữu ích, nếu dùng tất cả các thông tin đó để xử lí sẽ mấtthời gian và giảm độ chính xác Cải thiện tốc độ và độ chính xác bằng cách tách ra mộtvài điểm để biểu thị cho ảnh cần xử lí

Một số phương pháp nhận dạng ảnh trong đồ án này có thể sử dụng như:

 Color matching (đối chiếu màu): phương pháp này định lượng màu vàxem có bao nhiêu màu trong một ảnh và dùng thông tin đó để kiểm traảnh khác có bao gồm màu đó với tỉ lệ tương ứng.Ứng dụng phương phápnày cho việc kiểm tra màu, kiểm tra ví trí vật thể có màu tương ứng vàmột số ứng dụng khác yêu cầu so sánh màu của ảnh.

 Color location (vị trí màu): dùng để xác định vị trí vùng màu trong ảnh.Các ứng dụng: kiểm tra lỗi như thiếu sót thành phần của một chi tiết hoặclỗi sai trên bản vẽ, phân loại dựa vào các tiêu chí như màu, hình dạng,kích thước, nhận diện vật thể sau đó gắn tên nhãn.

2.3 Truyền thông OPC 2.3.1 Khái niệm

OPC là 1 chuẩn giao tiếp dữ liệu giữa các phần mềm, theo cơ chế client-sever ,được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp để đảm bảo tính linh hoạt và tương thích giữacác thành phần (có xuất xứ từ nhiều nhà sản xuất khác nhau) Một trong những phiênbản mới nhất của OPC là OPC UA (kiến trúc hợp nhất) là giao thức đa nền tnagr chogiao tiếp giữa máy với máy như tiếng Anh và mặt khác phiên bản cũ hơn của OPC làOPC DA (truy cập dữ liệu) không tương thích với đa nền tảng Do mục đích của hệ

thống cần truy cập dữ liệu từ client nên với đề tài này nhóm sử dụng OPC DA làmphương thức truyền thông từ Client đến máy chủ (KepServer).

Giao thức OPC DA ( giao thức truy cập dữ liệu ) là giao thức cơ bản nhất củaOPC OPC DA giải quyết các vấn đề về sự phù hợp dữ liệu giữa các nền tảng khácnhau và giảm chi phí phát triển và bảo trì phần mềm Cách biểu thị dữ liệu cho DAđược hoạt động bằng cách đầu tiên giá trị tức thời là chính dữ liệu cùng với tên đi kèmvà thông tin khác đi kèm với nó, sau đó cung cấp chính xác giá trị được đọc, thông tinliên quan đến tính hợp lệ của dữ liệu [7].

2.3.2 Nguyên lí hoạt động

Đặc tả OPC mô tả giao diện giữa máy khách và máy chủ, máy chủ và máy chủ,bao gồm quyền truy cập dữ liệu thời gian thực, giám sát các báo động và sự kiện, truycập dữ liệu lịch sử và các ứng dụng khác.

 Kịch bản kết nối OPC cổ điển là một kết nối máy chủ-máy khách trên mộtmáy tính, ngoài ra cũng có các tuỳ chọn khác:

 Kết nối máy khách OPC với một số máy chủ OPC Đây được gọi là tập hợpOPC.

 Kết nối máy khách OPC với OPC server qua mạng Điều này có thể đượcthực hiện với đường hầm OPC.

 Kết nối máy chủ OPC với máy chủ OPC khác để chia sẻ dữ liệu Điều nàyđược gọi là bắc cầu OPC.

OPC DataHub được thiết kế dành riêng cho tất cả các tác vụ này Một sự kếthợp giữa OPC server và máy khách OPC hỗ trợ nhiều kết nối Do đó, nó có thể kết nốivới nhiều máy chủ OPC cùng lúc để tổng hợp và bắc cầu OPC Hai OPC DataHub cóthể phản ánh dữ liệu qua mạng TCP để cung cấp đường hầm OPC [7].

2.3.3 Lợi ích khi sử dụng tiêu chuẩn OPC

 Giảm tải cho thiết bị phần cứng.

 Tăng khả năng mở rộng của hệ thống.

 Do máy chủ OPC, các ứng dụng khách không cần biết gì về chi tiết giaothức phần cứng.

 Mặc dù thiết bị không cần phục vụ nhiều khách hàng, nhưng tuổi thọ củathiết bị tăng lên.

 Khả năng tương tác (Unix/Linux và Windows - cả hai nền tảng đều đượcOPC hỗ trợ).

2.4 Giao diện giám sát trên webserver2.4.1 Ngôn ngữ HTML

HTML (viết tắt của Hypertext Markup Language hay ngôn ngữ đánh dấu siêuvăn bản) là ngôn ngữ đánh dấu được dùng để tạo các trang siêu văn bản được sử dụngtrên mạng internet (hay trang web) Gọi là ngôn ngữ đánh dấu là vì HTML sử dụng cácthẻ để định nghĩa (hay đánh dấu) các thành phần khác nhau trên trang web [8].

Có bốn loại phần tử đánh dấu trong HTML:

 Đánh dấu có cấu trúc miêu tả mục đích của phần văn bản

 Đánh dấu trình bày miêu tả phần hiện hình trực quan của phần văn bản bấtkể chức năng của nó là gì

 Đánh dấu liên kết ngoài chứa phần liên kết từ trang này đến trang kia  Các phần tử thành phần điều khiển giúp tạo ra các đối tượng

2.4.2 CSS

CSS là chữ viết tắt của Cascading Style Sheets, nó là một ngôn ngữ được sửdụng để tìm và định dạng lại các phần tử được tạo ra bởi các ngôn ngữ đánh dấu(HTML) Nói ngắn gọn hơn là ngôn ngữ tạo phong cách cho trang web Có thể hiểuđơn giản rằng, nếu HTML đóng vai trò định dạng các phần tử trên website như việc tạora các đoạn văn bản, các tiêu đề, bảng,…thì CSS sẽ giúp chúng ta có thể thêm style vàocác phần tử HTML đó như đổi bố cục, màu sắc trang, đổi màu chữ, font chữ, thay đổicấu trúc…[9]

2.4.3 Phương pháp truy xuất dữ liệu[10]

Hình 2 14 Cú pháp truy xuất dữ liệu

Lệnh AWP trong file HTML được hiểu như là một chú thích Lệnh này có thểđược đặt ở bất cứ vị trí nào trong file đấy, tuy nhiên để tiện khai báo danh sách lệnhAWP thì nó nên được đặt ở đầu file HTML.

Giải thích các cú pháp:

 :=“<Name>” có chức năng hiển thị biến nhớ của bộ điều khiển

 <! – AWP_In_Variable Name =’ “<Name>” ‘ > để có thể chỉnh sửa,gán giá trị của biến lên bộ xử lý với phương pháp “POST”

 <! – AWP_Enum_Ref Name=’ “<Name>” ‘ Enum= “<Variable>” > đểgán văn bản theo giá trị thay đổi của biến

2.5 Tổng quan phần cứng 2.5.1 PLC

PLC là từ viết tắt của “Programmable logic controller” được dịch sang tiếng việtlà bộ điều khiển logic khả trình, hay được gọi là bộ điều khiển lập trình PLC cho phépsử dụng linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình để thựchiện các sự kiện theo một quy trình Trong thực tế, chúng ta có thể hiểu PLC như mộtcụm các relay được tập hợp, thu nhỏ lại và được nâng cấp, thông minh hơn (smart

relay). Ngôn ngữ lập trình PLC rất phong phú và đa dạng, tuy nhiên phổ biến nhất làladder, state logic, C,

PLC được nhiều hãng chế tạo, và mỗi hãng có nhiều họ khác nhau, và có nhiềuphiên bản trong mỗi họ, chúng khác nhau về tính năng và giá thành, phù hợp với bàitoán đơn giản hay phức tạp Ngoài ra còn có các bộ ghép mở rộng cho phép ghép nhiềubộ PLC nhỏ để thực hiện các chức năng phức tạp, hay giao tiếp với máy tính tạo thànhmột mạng tích hợp, việc thực hiện theo dõi, kiểm tra, điều khiển một quá trình côngnghệ phức tạp hay toàn bộ một phân xưởng sản xuất.[11]

a Cấu tạo của PLC

Hình 2 15 Cấu tạo của PLC

 Trái tim của hệ thống PLC là CPU (Central Processing Unit “Bộ xử lý trungtâm”) Nó được tạo thành từ một thành phần điều khiển và bộ xử lý Bộ điềukhiển CPU quản lý sự tương tác giữa các thành phần phần cứng PLC khác

nhau trong khi bộ xử lý CPU xử lý tất cả việc xử lý số và thực thi chươngtrình (ví dụ: ladder logic).

 Luồng dữ liệu là từ các thiết bị đầu vào (input devices), qua bộ xử lý CPU(CPU processor) và sau đó đến các thiết bị đầu ra (output devices) Bộ xử lýCPU cũng trao đổi dữ liệu với chương trình và bộ nhớ dữ liệu (program &data memory) Khi tất cả dữ liệu được thu thập, chương trình được xử lýtheo kiểu tuần hoàn Dữ liệu kết quả xuất đến giao diện đầu ra để điều chỉnhvà thực thi điều khiển các thiết bị đầu ra.

 CPU cũng kiểm soát và trao đổi dữ liệu với giao diện truyền thông(communication interface) và các thiết bị khác.

 Một hệ thống giải quyết (addressing system) được sử dụng để tổ chức dữliệu được chia sẻ giữa các thành phần phần cứng khác nhau.

 Một thiết bị đầu cuối lập trình (programming terminal) được sử dụng để viếtchương trình PLC, tải chương trình vào bộ điều khiển và giám sát/điều khiểnPLC và chương trình của nó.

 Bộ nguồn (power supply) chịu trách nhiệm cung cấp và quản lý các yêu cầunăng lượng cho các thành phần phần cứng PLC khác nhau.

b Nguyên lí hoạt động

PLC nhận thông tin từ các cảm biến được kết nối hoặc thiết bị đầu vào, xử lí dữliệu và kích hoạt đầu ra dựa trên các tham số được lập trình sẵn Tùy thuộc vào đầu vàovà đầu ra, PLC có thể giám sát và ghi lại dữ liệu thời gian chạy như năng suất máyhoặc nhiệt độ trong quá trình vận hành, tự động khởi động và dừng quá trình, tạo báođộng nếu máy gặp trục trặc và hơn thế nữa Bộ điều khiển logic khả trình là một giảipháp điều khiển linh hoạt và mạnh mẽ, có thể thích ứng với hầu hết mọi ứng dụng [11].

Hình 2 16 Nguyên lý hoạt động của PLC

c Ưu nhược điểm của PLCƯu điểm:

 PLC dễ dàng tạo luồng ra và chương trình PLC dễ dàng thay đổi và sửachữa.

 Các tín hiệu đưa ra từ bộ PLC có độ tin cậy cao hơn so với các tín hiệu đượccấp từ bộ điều khiển bằng rơle.

 Phần mềm lập trình PLC dễ sử dụng

 Không như máy tính, PLC có mục đích thực hiện nhanh các chức năng điềukhiển, chứ không phải mang mục đích làm dụng cụ để thực hiện đa chứcnăng.

 Thực hiện nối trực tiếp

 Dễ dàng nối mạch và thiết lập hệ thống.

 Trong các mạch điều khiển với quy mô nhỏ, giá của một bộ PLC đắt hơn khisử dụng bằng phương pháp rơle.

d Ứng dụng của PLC

 Bộ lập trình PLC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực,nhiều loại máy móc như: máy in, máy đóng gói, máy đánh sợi, máy se chỉ,máy chế biến thực phẩm, máy cắt tốc độ cao, hệ thống phân bổ giám sáttrong dây chuyền sản xuất, bơm, xử lý nước thải, giám sát năng lượng, hệthống điện, dây chuyền đóng gói.

 Dùng trong công nghệ điều khiển cánh tay robot: ví dụ như gắp phôi từ băngtải bỏ qua bàn gia công của máy CNC, hay điều khiển robot đưa đổ vật liệuvào băng tải, hoặc thực hiện các việc đóng hộp, dán tem nhãn…

 Ngoài ra, người ta còn sử dụng PLC trong các ứng dụng giám sát các quátrình trong các nhà máy mạ, các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử trongcác nhà máy, dây chuyền kiểm tra chất lượng sản phẩm… bằng các công tắchành trình hoặc các cảm biến.

2.5.2 Van khí nén2.5.2.1 Khái niệm

Trong lĩnh vực tự động cơ khí hóa , van khí nén dược sử dụng để tạo ra mộtdòng chảy tự động thông qua việc đóng và mở van Van khí nén (pneumatic valve) sử

dụng khí nén làm cho nó mở hoặc đóng khi nén hoặc giải phóng Cho dù nó mở hayđóng phụ thuộc vào thiết kế cơ khí của van cụ thể trong ứng dụng sử dụng nó.

2.5.2.2 Phân loại

 Van 3/2

- Cấu tạo của van 3/2 tương đối giống 2/2 khi có thân van và coil điện Thânvan sẽ có 2 vị trí truyền động và 3 cửa: cửa cấp khí nén vào, cửa khí nén làmviệc, cửa xả khí nén.

Hình 2 17 Trước và sau khi cấp khí nén[12]

- Nguyên lí: Khi dòng điện được đi vào van, coil điện sinh ra từ trường tạo lựcđể tác động đến thân van làm đảo chiều Cửa khí 1 của van sẽ thông với cửasố 2, cửa số 3 bị chặn lại và dòng khí đi qua cửa van số 1, lên cửa 2 và quavan  Khi ngắt điện, trong vòng 1-2s, van sẽ trở về trạng thái ban đầu.

 Van 5/2

- Cấu tạo: 1 cửa đưa khí vào, 2 cửa khí xả, 2 cửa khí làm việc kết nối với 2 cửakhí xi lanh và 2 vị trí truyền động

Hình 2 18 Trước và sau khi cấp khí nén[12]

Nguyên lí: Ở trạng thái bình thường có nghĩa khí nén không được đi qua van, cáccửa 1 thông cửa số 2, cửa số 3 đóng, cửa 4 thông với cửa số 5.

Khi cấp nguồn điện 12v, 24v hoặc 110v, 220v thì lập tức cửa 1 thông với cửa số4, cửa số 2 thông với cửa số 3, cửa số 5 bị đóng, khí sẽ đi qua van đến xi lanh.

Với loại van 5/2 một đầu điện, khi ta cấp điện thì van sẽ đảo chiều, ngưng cấp thìvan sẽ về nguyên trạng thái ban đầu Với loại van điện từ khí nén 5/2 có hai đầu điệnthì khi ta cấp điện ở 1 đầu, ty xilanh sẽ đi ra Nếu cấp điện ở đầu số 2, ty của xi lanhkhí sẽ rút về nhanh chóng.

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Chương này trình bày về việc phân loại và lựa chọn thiết bị, thiết kế mạch kếtnối ngõ vào PLC với các ngõ vào tác động, ngõ ra PLC với relay kết nối với các ngõ ratác động, sơ đồ nối dây, lưu đồ giải thuật và quy trình hệ thống.

3.1 Tính toán và thiết kế phần cứng3.1.1 Yêu cầu của hệ thống

Mô hình hệ thống với các sản phẩm là các phôi cấp hình hộp chữ nhật có kíchthước bằng nhau và khối hộp để đựng các phôi cấp Mục tiêu của hệ thống là có thểphân loại các sản phẩm khối hộp có kích thước 28x28x67(mm).

Hình 3 1 Phôi dùng để phân loại

Hình 3 2 Khối hộp để đựng phôi

Hệ thống có thể phân loại sản phẩm khi sản phẩm đựng vào khối hộp có kíchthước 66x66x70(mm), khối hộp có sản phẩm bị thiếu, hoặc khối hộp bị sai mãbarcode Từ đó xác định được lỗi của sản phẩm đạt chuẩn hay bị lỗi và tiến hành phânloại

Sản phẩm bị thiếu số lượng là sản phẩm đựng trong hộp chưa đủ số lượng, cụthể là chưa có sản phẩm hoặc chỉ có một hai hoặc ba sản phẩm, hộp có bốn sản phẩmđược cho là đủ số lượng, sản phẩm bị sai mã barcode là sản phẩm có mã barcode bịnhăn, sai mã vạch, không thể nhận diện Từ đó việc phân loại sản phẩm được chia làm4 loại: sản phẩm sai mã barcode, sản phẩm sai số lượng, sản phẩm sai cả hai và sảnphẩm đạt chuẩn.

Hình 3 3 Mã barcode đúng (bên trái) và mã barcode sai (bên phải)

Hình 3 4 Sản phẩm lỗi sai mã barcode