THIẾT kế và THI CÔNG mô HÌNH PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO màu sắc DÙNG PLC và HMI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC DÙNG PLC VÀ HMI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS Hoàng Nguyên Phước Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Minh Tâm Lương Ngọc Hưng Lương Đức Huy TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC DÙNG PLC VÀ HMI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS Hoàng Nguyên Phước Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Minh Tâm Lương Ngọc Hưng Lương Đức Huy TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: Đại học quy…… (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm 3): (1) Lương Đức Huy Điện thoại: 0932705615 (2) Lương Ngọc Hưng Điện thoại: 0389234204 (3) Nguyễn Đức Minh Tâm Điện thoại: 0945118532 Ngành Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp (4) Tên đề tài đăng ký: Thiết kế thi cơng mơ hình băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc dùng PLC giao diện HMI Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn TP HCM, ngày 30 tháng 08 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 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 30 tháng 08 năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com LỜI CẢM ƠN Qua bốn năm học trường em giúp đỡ dìu dắc tận tình q Thầy (cơ) Đến khóa học kết thúc chúng em hoàn thành Đồ án Tốt Nghiệp Đó nhờ vào giúp đỡ q Thầy Cơ, đặc biết thầy Hồng Ngun Phước hết lịng giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp sau tháng thực Không thế, q Thầy Cơ cịn bảo truyền đạt kiến thức kinh nghiệp trình làm việc với Do thời gian điều kiện cịn khó khăn ảnh hưởng dịch COVID – 19 nên Đồ án tránh nhiều thiếu sót, mong q Thầy Cơ bạn góp ý để Đồ Án chúng em hồn chình Em xin chân thành bảy tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Công Nghệ TPHCM tồn thể q Thầy Cơ giảng dạy Viện Kỹ Thuật Hutech ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG : GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Đối tượng nghiên cứu 1.3 Mục đích nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kết đạt đề tài 1.7 Kết cấu đề tài: Gồm chương CHƯƠNG : TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Tổng quan dây chuyền phân loại sản phẩm 2.2 Hệ thống phân loại GeoSort CHƯƠNG : PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT 3.1 Đề xuất phương án 3.2 Lựa chọn phương án thiết kế 3.2.1 Cảm biến màu sắc TCS3200 3.2.2 PLC S7-1200 10 3.2.3 Arduino UNO R3 11 CHƯƠNG : QUY TRÌNH THIẾT KẾ 12 4.1 Mục tiêu 4.2 Giới thiệu mơ hình 12 12 iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com - Properties → Appearance chỉnh vẽ thiết bị - Properties → Layout chỉnh vị trí kích thước thiết bị Hình 5.14: Tab Properties - Animation → Tag connection →Add new animation →Process value gán biến có giá trị liệu - Animation → Display →Appearance gán biến IP OP - Animation → Movements →Horizontal move tạo hiệu ứng chuyển động Hình 5.15: Tab Animation 67 TIEU LUAN MOI downlo ad : skknch at123 @gmai l.com - Event →Press → Setbit gán giá trị nhấn - Event →Release →Resetbit gán giá trị nhả Hình 5.16: Tab Event - Sau thiết kế tụi em cho mơ WinCC sau: Hình 5.17: Mơ WinCC 68 TIEU LUAN MOI downlo ad : skknch at123 @gmai l.com 5.3 MƠ PHỎNG TRÊN FACTORY I/O Hình 5.18: Mơ Factory I/O 5.4 MÃ QR VIDEO MƠ PHỎNG MƠ HÌNH Sau hồn thành mơ nhóm cho chạy thử máy tính dịch Covid ngày căng thằng nên nhóm chưa thể ngồi thi cơng mơ hình vật lí được, nên mong q Thầy Cơ thơng cảm bất tiện Chúng em làm mô mô hình phần mềm WinCC Factory I/O Để xem video mơ xin mời q thầy (cơ) qt mã QR đây: Hình 5.19: Mã QR mô 69 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com CHƯƠNG : ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ KẾT LUẬN 6.1 ƯU ĐIỂM VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA GIẢI PHÁP Với đề tài “Thiết kế thi cơng mơ hình băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc dùng PLC giao diện HMI” Sau tháng làm đồ án dựa vào kiến thức học trường lớp, tài liệu hướng dẫn tận tình thầy Hồng Ngun Phước đồ án nhóm thành cơng tốt đẹp Sau hồn thành chạy mơ mơ hình nhóm thấy máy có ưu, nhược điểm sau: Ưu điểm: - + Rất cần thiết nhà máy hộ kinh doang vừa nhỏ, giúp cho công việc tự động hóa sản xuất dễ dàng + Mơ hình tương đối đơn giản + Khơng tốn nhiều khơng gian, mơ hình nhỏ gọn - Sử dụng thiết bị từ giảm nhiều chi phí cho giá thành xây dựng mơ hình Nhược điểm: - + Do mơ hình mơ nên khả trực quan sinh động q trình vận hành mơ hình cịn 6.2 + Khơng thể hết hoạt động thực tế hệ thống + Sử dụng Arduino để điều khiển nên tính ứng dụng thực tế chưa cao + Độ trễ xử lý vật cịn hạn chế ĐÁNH GIÁ - Những đạt được:  Áp dụng kiến thức tích lũy trình học vào việc xây dựng hệ thống  Sử dụng thành thạo phần mềm ứng dụng liên quan như: CAD, TiaV15, …  Hoàn thiện chạy hệ thống mức ổn định - Những thiếu sót chưa hồn thành được:  Mơ hình hồn thiện cịn hạn chế việc phân loại tốc độ cao  Vẫn có vài lỗi khả nhận diện màu liên tục 70 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com  Khả đọc hiểu tài liệu, datasheet Tiếng anh hạn chế 6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO TƯƠNG LAI Bản thân đề tài rộng, đâu công nghiệp chế biến thay sản xuất xuất tự động hóa dây chuyền sản xuất có việc phân loại sản phẩm, thay việc dùng pittong đẩy cánh tay robot gắp nhả sản phẩm, hay dùng tay gạt sản phẩm Sử dụng camera vision thay cho cảm biến màu sắc nhằm tăng khả nhận diện Như áp dụng trường hợp phân loại vật dễ vỡ, cần nhẹ nhàng Còn trường hợp đồ án chúng em làm phân loại vật khó vỡ nên chúng em sử dụng pittong đẩy Với khả phát triển đề tài sử dụng ngành sản xuất cơng nghiệp nơng sản 71 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu sách: [1] TS Nguyễn Hữu Lộc NXB: Đai Học Quốc Gia TP.HCM (2015), giáo trình sở thiết kế máy [2] Giáo trình Vi xử lý – Nguyễn Đình Phú, Trương Ngọc Anh [3] S7-1200 Programmable controller - System Manual – SIEMENS Tài liệu Internet: [1] http://arduino.vn/ [2] https://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/43368/SHARP/PC817.html [3] http://hshop.vn/products/cam-bien-vat-can-hong-ngoai-e18-d80nk-4 [4] http://hshop.vn/products/cam-bien-vat-can-hong-ngoai-e3f-ds30c4-4 [5] http://linhkienvn.com/cam-bien-khoang-cach-e3fds30c4-530cm- p583814.html [6] http://techport.vn/44/hoi-cho-giong-va-nong-nghiep-cnc-2019-giai-phap- phan-loai-rau-cu-qua-sau-thu-hoach-80876.html 72 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com PHỤ LỤC PHẦN MỀM  CHƯƠNG TRÌNH PLC PLC Tag 73 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Khai báo địa IP cho PLC Khai báo Arduino cho PLC 74 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 75 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com  CODE ARDUINO #include #include #include "MgsModbus.h" #define CBHN #define S1 #define S0 #define S3 #define S2 #define sensorOut int redFrequency = 0; int greenFrequency = 0; int blueFrequency = 0; MgsModbus Mb; int inByte = 0; // incoming serial byte / Ethernet settings (depending on MAC and Local network) byte mac[] = {0x90, 0xA2, 0xDA, 0x0E, 0x94, 0xB5 }; IPAddress ip(192, 168, 0, 120); // dia chi ip module ethernet , phải chuỗi số đầu với router wifi ( 192.168.0.1) IPAddress gateway(192, 168, 0, 2); // dia chi ip cua plc s7-1200 , phải chuỗi số đầu với router wifi ( 192.168.0.1) IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(S0, OUTPUT); 76 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com pinMode(S1, OUTPUT); pinMode(S2, OUTPUT); pinMode(S3, OUTPUT); pinMode(sensorOut, INPUT); pinMode(CBHN, INPUT); digitalWrite(S0, HIGH); digitalWrite(S1, LOW); Ethernet.begin(mac, ip, gateway, subnet); // start etehrnet interface // slave address //Mb.remSlaveIP = (192, 168, 0, 10); / Mb.SetBit(0,false); Mb.MbData[0] = 0; Mb.MbData[1] = 0; Mb.MbData[2] = 0; Mb.MbData[3] = 0; Mb.MbData[4] = 0; Mb.MbData[5] = 0; Mb.MbData[6] = 0; Mb.MbData[7] = 0; Mb.MbData[8] = 0; Mb.MbData[9] = 0; Mb.MbData[10] = 0; Mb.MbData[11] = 0; } void loop() { Mb.MbData[0] = 5; if (digitalRead(CBHN) == 0) { Serial.println("cbhn"); 77 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com for (int i = 0; i < 3; i++) READ_CBM(); if (redFrequency < greenFrequency && redFrequency < blueFrequency && redFrequency < 100) { Serial.println ("Red"); Mb.MbData[0] = 1; // GUI GIA TRI LEN PLC } if (redFrequency > 100 && greenFrequency < blueFrequency) { Serial.println ("Green"); Mb.MbData[0] = 2; } if (blueFrequency < greenFrequency && blueFrequency < redFrequency) { Serial.println ("Blue"); Mb.MbData[0] = 3; } Mb.MbsRun(); //Mb.MbmRun(); } Mb.MbsRun(); } /////////////////////////// void READ_CBM() { digitalWrite(S2, LOW); digitalWrite(S3, LOW); redFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); Serial.print("R = "); Serial.print(redFrequency); delay(100); digitalWrite(S2, HIGH); digitalWrite(S3, HIGH); 78 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com greenFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); Serial.print(" G = "); Serial.print(greenFrequency); delay(100); digitalWrite(S2, LOW); digitalWrite(S3, HIGH); blueFrequency = pulseIn(sensorOut, LOW); Serial.print(" B = "); Serial.println(blueFrequency); delay(100); } 79 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... kết cuối mơ hình ? ?phân loại sản phẩm theo màu sắc? ?? Mơ hình phân loại sản phẩm theo màu sắc dùng hình laptop để làm hình HMI giám sát tồn hệ thống thơng qua router WIFI Mơ hình phân loại sản phẩm. .. sống xã hội Qua tập đồ án môn học chúng em giới thi? ??u lập trình PLC ứng dụng vào sản xuất phân loại sản phẩm theo màu sắc Trên “mơ hình băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc? ?? Thạc sĩ Hoàng Nguyên... tài: “HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG PLC S7 -1200” Đã có nhiều đề tài thực việc mơ hình phân loại nơng sản phân loại theo chiều cao, phân loại theo khối lượng theo kích thước