ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM BẰNG MÀU SẮC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM BẰNG MÀU SẮC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HOÀNG NGUYÊN PHƯỚC Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trần Đình Hoàng 1711020297 17DDCA2 Nguyễn Bá Nhẫn 1711020333 17DDCA2 Nguyễn Mạnh Tuấn 1711020494 17DDCA2 I VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: Chính Quy (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm 3) (1) Trần Đình Hồng MSSV: 1711020297 Lớp: 17DDCA2 Điện thoại: 0326539114 Email: Trandinhhoang5303@gmail.com (2) Nguyễn Bá Nhẫn MSSV: 1711020333 Lớp: 17DDCA2 Điện thoại: 0337222159 Email: Banhankoka1999@gmail.com (3) Nguyễn Mạnh Tuấn MSSV: 1711020494 Điện thoạị: 0362094642 Ngành Lớp 17DDCA2 Email: Manhtuan9499@gmail.com : Kỹ thuật điện – Điện tử Chuyển ngành : Kỹ thuật Điện Tên đề tài đắng ký: Hệ thống phân loại sản phẩm màu sắc Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn TP HCM, ngày 11 tháng năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) II MÃ ĐỀ TÀI 146 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên: Trần Đình Hồng Điện thoại: 0326539114 MSSV: 1711020297 Lớp 17DDCA2 Email: Trandinhhoang5303@gmail.com Tên đề tài: Hệ thống phân loại sản phẩm màu sắc Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu viết báo cáo - Tìm hiều thiết bị liên quan đến sản phẩm TP HCM, ngày … tháng … năm 20… Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) III MÃ ĐỀ TÀI 146 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên: Nguyễn Bá Nhẫn Điện thoại: 0337222159 MSSV: 1711020333 Lớp 17DDCA2 Email: banhanboka1999@gmail.com Tên đề tài: Hệ thống phân loại sản phẩm màu sắc Nhiệm vụ thực đề tài: - Thiết kế lắp ráp mơ hình - Tìm hiểu thiết bị liên quan đến mơ hình TP HCM, ngày … tháng … năm 20… Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) IV MÃ ĐỀ TÀI 146 VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên: Nguyễn Mạnh Tuấn MSSV: 1711020494 Lớp 17DDCA2 Điện thoại: 0362094642 Email: manhtuan9499@gmail.com Tên đề tài: Hệ thống phân loại sản phẩm màu sắc Nhiệm vụ thực đề tài: - Nghiên cứu Code PLC Adruno - Tìm hiểu lý thuyết thông số PLC, cảm biến, Adruno TP HCM, ngày … tháng … năm 20… Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) V LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) VI LỜI CÁM ƠN Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Cô Viện Kỹ Thuật Trong thời gian học trường, Thầy Cơ tận tình dạy bảo, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm động lực trình học tập Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Hoàng Nguyên Phước trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài Trong q trình thực đồ án, Thầy ln tạo điều kiện có hướng dẫn giúp chúng em làm việc khoa học hiệu quả, giúp chúng em khơng hồn thành tốt đồ án mà cịn có trải nghiệm, hình thành dần tác phong nghề nghiệp cho sau Chúng em gửi lời đồng cảm ơn đến bạn lớp chia sẻ trao đổi kiến thức kinh nghiệm quý báu thời gian thực đề tài Xin chân thành cảm ơn! VII MỤC LỤC Chương I: Giới thiệu 1.1 Xu sử dụng dây chuyền phân loại sản phẩm sản xuất 1.2 Ứng dụng xu toán thực tế 1.3 Mục tiêu mơ hình 10 1.4 Nội dung nghiên cứu 10 Chương II: Cấu trúc thiết thiết bị hệ thống 11 2.1 Cấu trúc chung hệ thống phân loại sản phẩm 11 2.2 Băng tải 12 2.3 Khối xi lanh khí nén 16 2.3.1 Xi lanh khí nén 17 2.3.2 Van điện từ (Van khí nén) 19 2.3.3 Máy nén khí bình trích chứa khí nén 21 2.3.4 Ống dẫn khí & Van tiết lưu 23 2.4 Cảm biến màu sắc TCS230-Chống nhiễu 24 2.5 ADRUINO UNO R3 28 2.6 Bộ điều khiển logic khả trình PLC 30 2.7 Cảm biến quang 39 2.8 RELAY (Rơle) 42 Chương III: Thiết kế xây dựng mô hình 44 3.1 Cấu trúc hệ thống 44 VIII 3.2 Lựa chọn thiết bị 46 3.3 Xây dựng khối băng tải cấu chấp hành 47 3.4 Lập trình hệ thống nhận dạng màu sắc 48 3.5 Lập trình điều khiển PLC 53 3.6 Thiết kế xây dựng tủ điện 56 Chương IV: Đánh giá Kết Luận 58 Đánh giá 58 KẾT LUẬN 61 PHỤ LỤC 63 IX DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1.1: Dây chuyền phân loại hoa qua theo màu sắc Hình 1.1.2: Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch sử dụng GHN Hình 1.2.1: Các q trình thuộc cơng đoạn tiền xử lí vải nhuộm Hình 1.2.2: Q trình nhuộm/in vải Hình 1.2.3: Q trình hốt tất vải nhuộm Hình 1.2.4: Vải nhuộm đem sử dụng sau giai đoạn hồn tất vải Hình 1.2.5: Vải đưa vào máy đếm Hình 1.2.6: Vải lưu trữ kho Hình 2.1: Cấu trúc tổng quát hệ thống phân loại sản phẩm 11 Hình 2.2.1: Băng tải 13 Hình 2.2.2: Cấu tạo băng tải 14 Hình 2.3.1: Cấu tạo xi lanh khí nén 18 Hình 2.3.2.1: Van khí nén 5/2 Airtac 20 Hình 2.3.2.2: Kí hiệu van khí nén 5/2 20 Hình 2.3.3: Máy nén khí bình trích khí nén 22 Hình 2.3.4: Ống dẫn van 23 Hình 2.4.1: Cảm biến màu sắc TCS230 V2-Chống nhiễu 24 Hình 2.4.2: Cấu trúc TCS230 V2 25 Hình 2.4.3: Cấu trúc khối photodie TCS230 26 Hình 2.5.1: Arduino Uno R3 28 Hình 2.5.2: Các chân nguồn Arduino 30 X Hình 3.6.3: Mạch điều khiển Hình 3.6.4: Hình ảnh sản phẩm 57 Chương IV: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN Đánh giá Kết quả: Sau q trình tìm hiểu lí thuyết thiết bị, xây dựng ý tưởng Em thiết kế thành cơng mơ hình thực tế phân loại sản phẩm vải nhuộm theo màu sắc Tủ điện: Hình 4.1: Tủ điện 58 Dây chuyền phân loại: Hình 4.2: Mơ hình phân loại thực tế Hạn chế: - Do hạn chế mặt thời gian hiểu biết nên em khơng thể tính tốn xây dựng xác hệ thống băng tải Cũng tính tốn hệ thống xi lanh khí nén để lựa chọn cơng suất thiết bị phù hợp với yêu cầu toán -Hệ thống cấp phôi thực tay nên hệ thống phân loại chưa tự động hồn tồn -Vẫn cịn xảy lỗi không nhận màu định nghĩa giá trị phát nằm khoảng định nghĩa Nguyên nhân phôi 59 màu sắc không đều, chiều cao khác dễn đến khoảng cách từ TCS3200 đến vật khác nhau, điều kiện ánh sáng môi trường,v.v làm cho giá trị màu có chênh lệch lớn -Việc định nghĩa phát gặp nhiều khó khăn với màu sắc gần giống trả giá trị R,G,B tương tự Dẫn đến việc khó định nghĩ màu khoảng giá trị Hướng phát triển đề tài: -Dựa vào hạn chế nêu trên, đồ án cải tiến hoàn thiện với việc bổ sung phần cấp sản phẩm, mở rộng nhận dạng phân loại thêm nhiều màu sắc -Xây dựng hệ thống hoạt động xác, gặp lỗi 60 KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu thực hành với đề tài “phân loại sản phẩm theo màu sắc” Ngồi việc xây dựng mơ hình thực tế việc phân loại sản phẩm vải nhuộm theo màu sắc Em hiểu thêm kiến thức thiết bị điện như: cấu tạo, đặc điểm kỹ thuật, nguyên lí hoạt động thiết bị PLC, cảm biến màu sắc TCS230, cảm biến quang, … Qua hiểu cách điều khiển, lập trình kết nối thiết bị Trong trình thực hiện, em cịn gặp nhiều khó khăn hạn chế mặt kiến thức cũn thời gian Mơ hình xây dựng đạt khả mục tiêu phân loại sản phẩm xuất lỗi Tuy vậy, trình thực đồ án Thầy Hồng Ngun Phước tận tình hướng dẫn giúp đỡ để em hồn thành đề tài cách tốt Cuối em xin chân thành cảm ơn tới tất thầy, cô Viện Kỹ Thuật Hutech giảng dạy bảo em suốt thời gian học Do hạn chế thời gian kiến thức nên đồ án em không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến bổ sung, đóng góp thầy để đề tài em hoàn thiện 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tăng Văn Mùi (2003), Điều khiển LOGIC LẬP TRÌNH PLC, nhà xuất Thống kê Phan Quốc Phơ – Nguyễn Đức Chiến (2008), Giáo trình cảm biến, nhà xuất khoa học kĩ thuật 3.https://www.bangtaihang.com/tu-van-ky-thuat/top-8-loai-bang-tai-congnghiep-thong-dung/ https://vankhinen.vn/van-5/2-la-gi-van-dien-tu-khi-nen-5/2-solenoid-valve5/2-bid92.html https://123doc.net/document/4121183-cam-bien-mau-tcs3200.htm 7.https://lib.hpu.edu.vn/bitstream/handle/123456789/32148/Vu-Quang-HuyDC1802.pdf?sequence=1 8.https://123doc.net/document/6174107-15141205-15141167thietkevachetaohethongphanloaisanphamtheochieucaosudungplcs71200vacanhtayrobotkhinen-tran-ngoc-luan.htm 9.https://xemtailieu.com/tai-lieu/su-dung-cam-bien-mau-tcs3200-de-phan-bietmau-sac-1334994.html 10 https://linhkienthanhcong.vn/relay-va-cac-ung-dung-trong-cuoc-song 62 PHỤ LỤC Code lấy mẫu giá trị màu sắc sản phẩm nhận dạng: #define S0 #define S1 #define S2 #define S3 #define sensorOut 10 const int ledRed = 11; const int ledGreen = 12; const int ledBlue = 13; // Các tần số đọc màu int redFrequency = 0; int greenFrequency = 0; int blueFrequency = 0; void setup() { // Cấu hình chân pinMode(S0, OUTPUT); pinMode(S1, OUTPUT); 63 pinMode(S2, OUTPUT); pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(ledRed, OUTPUT); pinMode(ledGreen, OUTPUT); pinMode(ledBlue, OUTPUT); digitalWrite(ledRed,HIGH); digitalWrite(ledGreen,HIGH); digitalWrite(ledBlue,HIGH); digitalWrite(ledBlue,HIGH); // sensorOut input pinMode(sensorOut, INPUT); //20% digitalWrite(S0,LOW); digitalWrite(S1,HIGH); // Begins serial communication Serial.begin(9600); } void loop() { // Chọn đọc photodiodes đỏ (RED) digitalWrite(S2,LOW); digitalWrite(S3,LOW); 64 // Đọc tần số redFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); // Ghi Serial Serial.print("R = "); Serial.print(redFrequency); delay(10); // // Chọn đọc photodiodes xanh (GREEN) digitalWrite(S2,HIGH); digitalWrite(S3,HIGH); // Đọc tần số greenFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); // In giá trị BLUE (B) Serial.print(" B = "); Serial.println(blueFrequency); delay(10); // 65 bool isRed(); bool isGreen(); bool isBlue(); bool isNoColor(); if (isRed()) { digitalWrite(ledRed,LOW); delay(100); } if (isBlue()) { digitalWrite(ledBlue,LOW); delay(100); } if (isGreen()) { digitalWrite(ledGreen,LOW); delay(100); } if (isNoColor()) { digitalWrite(ledRed,HIGH); 66 digitalWrite(ledGreen,HIGH); digitalWrite(ledBlue,HIGH); delay(100); } delay(100); } bool isRed() { if((redFrequency = 400) && (greenFrequency = 1485) && (blueFrequency= 1230)) { return true; } Else { return false; } } bool isGreen() { 67 if((redFrequency = 1640) && (greenFrequency = 950) && (blueFrequency =900)) { return true; } else { return false; } } bool isBlue() { if((redFrequency = 1800) && (greenFrequency = 850) && (blueFrequency = 430)) { return true; } Else { return false; 68 } } bool isNoColor() { if((redFrequency >=1620) && (greenFrequency >= 2150) && (blueFrequency >= 1700)) { return true; } else { return false; } } 69 Code PLC 70 71 ... ta phân hình thức phân loại sản phẩm như:  Phân loại sản phẩm theo kích thước (cao-thấp, dài ngắn)  Phân loại sản phẩm theo khối lượng  Phân loại sản phẩm theo hình ảnh  Phân loại sản phẩm. .. TRÚC VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 2.1 Cấu trúc chung hệ thống phân loại sản phẩm Hình 2.1: Cấu trúc tổng quát hệ thống phân loại sản phẩm Một hệ thống phân loại sản phẩm chia làm khối Khối nguồn:... khiển, phân loại Phạm vi ứng dụng thường nhà máy sản xuất xi măng, phân bón hay nhà máy sản xuất sản phẩm dạng đóng gói bao bì cần khối lượng xác Phân loại theo màu sắc sản phẩm: Kiểu phân loại