HD2 nguyễn đức minh thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc, chiều cao

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Khoa Cơ Khí - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC VÀ CHIỀU CAO GVHD : Ths Nguyễn Đức Minh Sinh viên thực hiện: Trần Quang Thiêm 2018605985 Lớp Bùi Hoàng Văn 2018605822 Lộc Minh Tú 2018605390 : Cơ Điện Tử 3- K13 Hà Nội - 2022 MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC HÌNH ẢNH II DANH MỤC BẢNG BIỂU V LỜI NÓI ĐẦU VI CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 1.1 Lịch sử phát triển 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Giới hạn phạm vị nghiên cứu CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan hệ thống 2.2 Cơ cấu chấp hành, thiết bị hệ thống 13 2.3 Phương pháp nhận diện màu sắc 23 2.4 Phương pháp nhận diện chiều cao 26 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG 30 3.1 Thiết kế hệ thống khí 30 3.2 Thiết kế hệ thống điều khiển 51 3.3 Lập trình , mơ PLC S7-200 với phần mềm STEP7 WinCC 69 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 71 4.1 Kết đạt 71 4.2 Hướng phát triển 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 75 I DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Một số hệ thống phân loại sản phẩm thực tế Hình 1.2 Phân loại hàng hóa sử dụng cảm biến quang Hình 1.3 Hệ thống phân loại cam sau thu hoạch cảm biến màu Hình 1.4 Hệ thống phân loại sản phẩm camera Hình 1.5 Một số mơ hình phân loại sản phẩm Hình 2.1 Dây chuyền phân loại thực tế 10 Hình 2.2 Dây chuyền phân loại thực tế đóng gói 10 Hình 2.3 Sơ đồ khối hệ thống 11 Hình 2.4 Sơ đồ ngun lí hệ thống 12 Hình 2.5 Băng tải PVC 14 Hình 2.6 Băng tải xích 15 Hình 2.7 Băng tải lăn 15 Hình 2.8 Truyền động khí nén 16 Hình 2.9 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển khí nén 17 Hình 2.10 Xylanh 19 Hình 2.11 Cấu tạo xylanh 20 Hình 2.12 Hình ảnh xylanh tác động đơn 21 Hình 2.13 Xylanh kép có hai đầu cần 22 Hình 2.14 Hình ảnh xylanh xoay 22 Hình 2.15 Cảm biến màu TCS3200 23 Hình 2.16 Sơ đồ khối chức 24 Hình 2.17 Nguyên lý cảm biến màu TCS3200 25 Hình 2.18 Cảm biến hồng ngoại 27 Hình 2.19 Nguyên lý hoạt động cảm biến hồng ngoại 27 Hình 2.20 Cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 28 Hình 3.1 Phơi xanh thấp 31 II Hình 3.2 Phơi xanh cao 31 Hình 3.3 Phơi đỏ thấp 32 Hình 3.4 Phơi đỏ cao 32 Hình 3.5 Băng tải 36 Hình 3.6 Chân băng tải gá động 37 Hình 3.7 Rulo thép 37 Hình 3.8 Rulo bọc cao su 38 Hình 3.9 Rulo nhựa 38 Hình 3.10 Rulo nhựa 39 Hình 3.11 Dây băng tải đen 39 Hình 3.12 Dây băng tải PVC 40 Hình 3.13 Dây băng tải lưới 40 Hình 3.14 Dây băng tải PVC 41 Hình 3.15 Nguyên lý hoạt động động điện chiều 41 Hình 3.16 Cấu tạo bên động chiều 42 Hình 3.17 Lực tác dụng lên băng tải 43 Hình 3.18 Động giảm tốc DS400 45 Hình 3.19 Puli GT2 48 Hình 3.20 Phân tích lực xy lanh đẩy 49 Hình 3.21 Xylanh CJ2K (CDJ2KB10-75Z-B) 50 Hình 3.22 Cấu trúc điều khiển PLC 52 Hình 3.23 PLC S7-200 CPU 222 6ES7212-1AB23-0XB 53 Hình 3.24 Module ngõ EM223DC-Relay 222-1HF22-0XA0 55 Hình 3.25 Vi điều khiển ATEMEGA 328P 56 Hình 3.26 Arduino Uno R3 56 Hình 3.27 Module Relay 5-24V 60 Hình 3.28 Van điện từ KV140-4E 61 Hình 3.29 Nguồn tổ ong 24V 62 III Hình 3.30 Module BUCK LM2596 63 Hình 3.31 Aptomat Vanlock pha BH-D6 63 Hình 3.32 Adapter 5V 1A 64 Hình 3.33 Phần mềm Arduino 65 Hình 3.34 Giao diện phần mềm Arduino 66 Hình 3.35 Chọn loại board sử dụng 66 Hình 3.36 Chọn loại vi điều khiển cách nạp code 67 Hình 3.37 Chọn cổng COM để giao tiếp với máy tính 67 Hình 3.38 Chọn cổng COM để giao tiếp với máy tính 67 Hình 3.39 Sơ đồ đấu nối dây đầu vào PLC 68 Hình 3.40 Sơ đồ đấu nối dây đầu PLC 68 Hình 3.41 Phần mềm STEP7 MicroWin 69 Hình 3.42 Phần mềm WinCC Professional 69 Hình 3.43 Chọn loại PLC sử dụng 70 Hình 3.44 Chọn cáp kết nối PLC 70 Hình 4.1 Mơ hình hệ thống thực tế 71 Hình 4.2 Hiện thị hệ thống phần mềm Wincc 72 IV DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Bảng tra thông số mô đun m truyền đai 47 Bảng 3.2 Thông số xylanh CJ2K (CDJ2KB10-75Z-B) 51 V LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, sống người có thay đổi ngày tốt hơn, với trang thiết bị đại phục vụ cơng cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Đặc biệt góp phần vào phát triển ngành kĩ thuật điện tử góp phần không nhỏ nghiệp xây dựng phát triển đất nước Trong lĩnh vực tự động hóa phát triển mạnh dựa nhữn gtiến cơng nghệ tích hợp linh kiện bán dẫn hệ lập trình có nhớ kết hợp với máy tính điện tử Từ thời gian đầu phát triển cho thấy ưu việt ngày tính ưu việt ngày khẳng định thêm Những thành tựu biến tưởng chừng thành có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người Để góp phần làm sáng tỏ hiệu ứng dụng thực tế môn điện tử, sau thời gian học tập thầy, cô giáo khoa giảng dạy kiến thức chuyên nghành, đồng thời giúp đỡ nhiệt tình thầy, em lựa chọn đề tài “Hệ thống phân loại sản phẩm theo chiều cao màu sắc” PLC số thiết bị điện, điện tử thông dụng khác Thơng qua đề tài em có hội tốt để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm quý báu, bổ sung vào hành trang đường chọn Nhóm em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực Trần Quang Thiêm Bùi Hoàng Văn Lộc Minh Tú VI 80  Lưu đồ thuật tốn  Chương trình 81 82 83 84  Chương trình đếm sản phẩm 85  Chương trình phân loại sản phẩm 86 87 88 89 90 91 92  Sơ đồ đấu nối đầu PLC  Sơ đồ đấu nối đầu vào PLC 93  Thiết kế khí hệ thống 94 ... sống như: • Phân loại sản phẩm theo kích thước • 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 vật liệu... phẩm theo màu sắc, chiều cao, vật liệu… Hiện giới hệ thống phân loại sản phẩm ngày nhiều hồn thiện mặt tính lẫn thẩm mỹ Với đề tài đồ án phân lọai sản phẩm với sản phẩm có khối lượng nhỏ, sản phẩm. .. phân loại vật thấp nhất, sản phẩm qua cảm biến đồng thời phân loại vật cao Hình 1.2 Phân loại hàng hóa sử dụng cảm biến quang Phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc sản phẩm: sử dụng cảm biến phân loại