Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa trên xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC s7 1200

TÊN ĐỀ TÀI ………………………………………………………………………………………………………………… ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: Họ tên sinh viên THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC DỰA TRÊN XỬ LÝ ẢNH, CÓ CÁNH TAY ROBOT CẤP HÀNG, SỬ DỤNG PLC S7-1200 Người hướng dẫn:TS Đoàn Lê Anh Sinh viên thực Mã sinh viên Lớp Trịnh Công Hậu Cao Phương Huy Lê Minh Duy 18CDT1 18CDT1 18CDT1 1811504410120 1811504410130 1811504410113 … Đà Nẵng, 6/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: MƠ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH Người hướng dẫn:TS Đoàn Lê Anh Sinh viên thực Trịnh Công Hậu Cao Phương Huy Lê Minh Duy Mã sinh viên 1811504410120 1811504410130 1811504410113 Đà Nẵng, … /20… Lớp 18CDT1 18CDT1 18CDT1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) Thông tin chung: Họ tên sinh viên Mã SV Lớp Trịnh Công Hậu 1811504410120 18CDT1 Cao Phương Huy 1811504410130 18CDT1 Lê Minh Duy 1811504410113 18CDT1 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Người hướng dẫn: Thầy Đoàn Lê Anh Học hàm/ học vị: Tiến Sĩ II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: (điểm tối đa 4đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: (điểm tối đa 1đ) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… III Tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: (điểm tối đa 2đ) ……………………………………………………………………………………… IV Đánh giá: Điểm đánh giá: …… /10 (lấy đến số lẻ thập phân) Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ Đà Nẵng, ngày ☐ Không bảo vệ tháng năm 20… Người hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ………… CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) I Thông tin chung: Họ tên sinh viên: Mã SV: Lớp: Mã SV: Trịnh Công Hậu 1811504410120 18CDT1 Cao Phương Huy 1811504410130 18CDT1 Lê Minh Duy 1811504410113 18CDT1 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Người phản biện: ………………………….………… Học hàm/ học vị: ………… II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu đề tài: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về kết giải nội dung nhiệm vụ yêu cầu đồ án: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Về hình thức, cấu trúc, bố cục đồ án tốt nghiệp: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Kết đạt được, giá trị khoa học, khả ứng dụng đề tài: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… TT Các tiêu chí đánh giá Điểm Điểm tối đa đánh giá 1a 1b 1c 1d 2a 2b Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải nhiệm vụ đồ án giao - Tính cấp thiết, tính (nội dung ĐATN có phần so với ĐATN trước đây); - Đề tài có giá trị khoa học, cơng nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; - Kỹ giải vấn đề; hiểu, vận dụng kiến thức bản, sở, chuyên ngành vấn đề nghiên cứu; - Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá; - Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đặt ra; - Chất lượng sản phẩm ĐATN nội dung báo cáo, vẽ, chương trình, mơ hình, hệ thống,…; - Có kỹ sử dụng phần mềm ứng dụng vấn đề nghiên cứu (thể qua kết tính tốn phần mềm); - Có kỹ sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể qua tài liệu tham khảo) Kỹ trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp - Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; - Hình thức trình bày 8,0 1,0 3,0 3,0 1,0 2,0 1,0 1,0 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến số lẻ thập phân) - Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời buổi bảo vệ: ………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… - Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không bảo vệ Đà Nẵng, ngày tháng năm 20… Người phản biện TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Sinh viên thực hiện: Trịnh Công Hậu MSSV: 1811504410120 Cao Phương Huy MSSV: 1811504410130 Lê Minh Duy MSSV: 1811504410113 Lớp: 18CDT1 Đề tài “Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200.” mơ hình phân loại sản phẩm theo màu sắc (đỏ, xanh, vàng) Dựa ngơn ngữ lập trình Labview, hệ thống có đầu vào cấp phơi mơ hình cánh tay robot bậc tự RRR điều khiển Arduino, hệ thống điều khiển PLC S7-1200 Hệ thống sử dụng đặc điểm riêng biệt màu sắc để nhận dạng sau phân loại sản phẩm Kết thực đề tài nhận dạng sản phẩm có màu sắc (đỏ, xanh, vàng) với việc đếm sản phẩm theo màu sắc sản phẩm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Đoàn Lê Anh Sinh viên thực hiện: Trịnh Công Hậu Mã SV: 1811504410120 Cao Phương Huy Mã SV: 1811504410130 Lê Minh Duy Mã SV: 1811504410113 Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Các số liệu, tài liệu ban đầu: …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… Nội dung đồ án: …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… Các sản phẩm dự kiến …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… …………….……… ……….………………………………………………………… Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày tháng năm 20… Người hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng nói chung, thầy mơn Cơ điện Tử nói riêng dạy dỗ cho em kiến thức môn đại cương môn chuyên ngành, giúp em có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập Em xin gửi lời tri ân biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Đoàn Lê Anh người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp CAM ĐOAN Đề tài “Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200” nhóm tơi tự thực dựa vào tham khảo số tài liệu trước khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước Nhóm sinh viên thực Trịnh Công Hậu – Cao Phương Huy – Lê Minh Duy ii Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 KEPServerEX thúc đẩy OPC (tiêu chuẩn ngành công nghiệp tự động cho khả tương tác) IT-centric communication protocols - giao thức truyền thông trung tâm (như SNMP, ODBC, dịch vụ web) để cung cấp cho người dùng nguồn cung cấp liệu cho công nghiệp Nền tảng phát triển thử nghiệm để đáp ứng yêu cầu khách hàng, độ tin cậy cao kể yêu cầu dễ sử dụng Hình 117 Biểu tượng KEPServerEX Cấu hình cho phần mềm KEPServer Đầu tiên, khởi động phần mềm, nhấp đúp vào biểu tượng hình máy tính Hình 118 Biểu tượng KEPServerEX V6 Giao diện KEPServer sau khởi động SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 105 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Hình 119 Giao diện KEPServer click to add channel để tạo kênh mới, tìm tới dịng Simens TCP/IP Ethernet để tạo phương thức kết nối với PLC Siemens Hình 120 Phương thức kết nối với PLC Siemens SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 106 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Tiếp theo để dễ quản lý, ta đặt tên cho kênh vừa tạo Hình 121 Đặt tên cho kênh Chọn địa IP kết nối thông qua Wifi Adapter Hình 122 Kết nối với wifi adapter SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 107 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Bước chọn Click to add a device để tạo PLC Ta đặt tên thiết bị Hình 123 Đặt tên cho thiết bị Tiếp theo chọn thiết bị mà ta sử dụng Hình 124 Chọn loại thiết bị SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 108 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Tiếp theo ta bấm địa IP máy tính lần chọn next Hình 125 Nhập vào địa IP máy tính Sau hồn tất việc cấu hình cho KEPServer, tiến hành đặt tag cho ngõ ngõ vào thiết bị Click vào new tag Hình 126 Tạo tag cho ngõ vào SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 109 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Mục tiêu đề tài “Phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng PLC S7 1200 ứng dụng xử lý ảnh”, sản phẩm có màu đỏ, màu xanh, màu vàng) Dựa hình ảnh thu thập từ camera, Labview tiến hành phân loại gửi tín hiệu cho điều khiển trung tâm PLC tiến hành phân loại Sau trình nghiên cứu thực đề tài, nhóm rút nhiều vấn đề khác nhau, từ việc sử dụng phần mềm, phương pháp giải thuật, sử dụng phần cứng Trong đó, gồm vấn đề sau: Đối với phần cứng: Biết sử dụng PLC S7 1200, Kit Arduino Uno, cách điều khiển động Servo cho cánh tay robot, nghiên cứu sử dụng cảm biến vật cản hồng ngoại E3F- DS30C4, cách đấu nối với PLC Đối với phần mềm: Biết cách lập trình Labview, biết cách giao tiếp PLC với Labview thông qua phần mềm Kepserver lập trình Arduino IDE, giải thuật liên quan đến đề tài như: phương pháp nhận dạng, phân loại SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 110 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 CHƯƠNG 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S7-1200 Programmable controller - System Manual – SIEMENS [2] Nguyễn Bá Hải (2014), Giáo trình: Lập trình Labview [3] Phạm Thị Thanh Thảo, Phan Trần Hoài Vũ (2019) Nghiên cứu, thiết kế thi cơng mơ hình đếm phân loại sản phẩm theo màu sắc, cân nặng, Đồ án tốt nghiệp, Trường ĐH SPKT TP.HCM [4] Trần Khánh Hưng, Hoàng Như Ý (2019) Hệ thống phân loại cà chua theo màu sắc sử dụng PLC S7-1200, Đồ án tốt nghiệp, Trường ĐH SPKT TP.HCM [5] http://hshop.vn/products/cam-bien-vat-can-hong-ngoai-e3f-ds30c4-4 [6] http://linhkienvn.com/cam-bien-khoang-cach-e3fds30c4-530cm-p583814.html [7] http://thuykhicongnghiep.vn/van-dien-tu-la-gi-cau-tao-va-nguyen-ly-hoatdongpost114.html [8] https://khoakimaks.com/chi-tiet-tin/Xy-lanh-khi-nen-la-gi-Tim-hieu-ve-xy-lanh- khinen30369.html#:~:text=Xi%20lanh%20kh%C3%AD%20n%C3%A9n%20hay,%C 4%91%E1%BA%BFn%20thi%E1%BA%BFt%20b%E1%BB%8B%20ho%E1%BA% A1t%20%C4%91%E1%BB%99ng SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 111 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 PHỤ LỤC Code điều khiển cánh tay robot bậc Arduino Uno: SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 112 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 113 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 Code điều khiển hệ thống PLC: SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 114 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 115 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 116 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 117 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 118 Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7-1200 SVTH: Trịnh Công Hậu Cao phương Huy Lê Minh Duy GVHD: TS Đoàn Lê Anh 119 ... tài ? ?Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7- 1200. ” mơ hình phân loại sản phẩm theo màu sắc (đỏ, xanh, vàng) Dựa ngơn... ? ?Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7- 1200? ?? 1.2 Thực tiễn thống băng chuyền phân loại sản phẩm Phân loại sản phẩm toán... Lê Anh Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc dựa xử lý ảnh, có cánh tay robot cấp hàng, sử dụng PLC S7- 1200 chậm Hệ thống phân loại màu Mô hình đơn giản Nếu đặt sản phẩm gần