(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động

Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 03 năm 2013 Vƣơng Trí Dũng SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng ii Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực luận văn: “Nghiên cứu thiết kế hệ thống kiểm soát, giám sát điều khiển kho tự động”, bên cạnh nỗ lực thân, tơi nhận đƣợc khích lệ nhiều từ nhà trƣờng, thầy,cơ, gia đình bạn bè Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, trƣớc tiên xin chân thành gởi lời cảm ơn đến cán hƣớng dẫn khoa học TS Huỳnh Nguyễn Hồng, thầy tận tình dạy, hƣớng dẫn, định hƣớng, tạo hội học tập, hỗ trợ động viên tơi suốt q trình thực luận văn Cảm ơn quý thầy, cô trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức tảng chuyên môn cho thời gian qua Cảm ơn quý thầy, cô Khoa Cơ Khí tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình làm đến hồn thành Cảm ơn ban lãnh đạo cơng ty khí Đặng Song tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Cuối tơi xin gởi lời cảm ơnbạn bè anh trai ba mẹ ngƣời bên động viên giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng iii Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động TÓM TẮT Hệ thống kho tự động ngày trở nên quan trọng thực tiễn sản xuất việc quản lý kho tốt đem lại nhiều hiệu sản xuất góp phần tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp Tuy nhiên hệ thống xuất nhập kho lớn so với quy mô doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam Vì đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động” nghiên cứu lập trình điều khiển kho tự động, giao diện tương tác người máy để giúp dễ dàng điều khiển, giám sát kiểm soát việc xuất nhập kho hơn.Đó hệ thống kho tự động với quy mô nhỏ hơn, hiệu kinh tế SUMMARY Automated warehouse systems is becoming increasingly important in practical production and better inventory management will result efficient production and contribute to increase profits for your business However, the system of warehousing today is quite large compared to the size of small and medium enterprises in Vietnam today So the theme: "Researching And Designing Automated Storage And Retrieval System." researchsto program automatic warehouse control, and designshuman-machine interface to make it easy to monitor and control the storage and retrieval It’s an smaller more efficient and more economical automated warehouse system SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng iv Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động MỤC LỤC Trang tựa TRANG LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH SÁCH CÁC BẢNG ix DANH SÁCH CÁC HÌNH x CHƢƠNG TỔNG QUAN .1 1.1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU, CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC ĐÃ CƠNG BỐ .1 1.1.1 Nghiên cứu nƣớc 1.1.2 Nghiên cứu nƣớc 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1.3 NHIỆM VỤ VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN SCADA [1] 2.1.1 Giới thiệu 2.1.2 Đặc tính hệ thống scada 2.1.3 Kết cấu hệ thống SCADA 2.2 TỔNG QUAN VỀ PLC [2] 2.2.1 Tổng quan PLC SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng v Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động 2.2.2 Các khối hàm 11 2.2.3 Mạng Ethernet công nghiệp 12 2.2.4 PLC 313C 2PtP 14 2.3 TỔNG QUAN CƠNG TẮC HÀNH TRÌNH VÀ RELAY 15 2.3.1 Công tắc hành trình 15 2.3.2 Relay OMRON MY2N 15 2.3.3 Động DC 18 CHƢƠNG 20 THIẾT KẾ CƠ KHÍ CHO KHO TỰ ĐỘNG 20 CHƢƠNG .25 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PLC S7 300 25 4.1 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT 25 4.1.1 Sơ đồ giải thuật – Chƣơng trình 25 4.1.2 Sơ đồ giải thuật – Chƣơng trình 1: Tự động nhập kho 26 4.1.3 Sơ đồ giải thuật – Chƣơng trình 2: Tự động xuất kho 27 4.1.4 Sơ đồ giải thuật – Chƣơng trình 3: Bán tự động xuất kho 28 4.1.5 Sơ đồ giải thuật – Chƣơng trình 4: Bán tự động nhập kho 29 4.1.6 Sơ đồ giải thuật – Chƣơng trình 5: Điều khiển tay 30 4.2 QUY ĐỊNH PHẦN CỨNG 31 4.2.1 Ngõ vào 31 4.2.2 Ngõ 31 4.3 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY 32 4.4 GIẢI THUẬT LẬP TRÌNH 33 4.4.1 Tạo project với chƣơng trình Simatic Manager 33 4.4.2 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 58 4.4.3 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 1: Tự động nhập kho 59 4.4.4 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 2: Tự động xuất kho 65 SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng vi Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động 4.4.5 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 3: Bán tự động nhập kho.Error! Bookmark not defined 4.4.6 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 4: Bán tự động xuất kho 70 4.4.7 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 5: Điều khiển tay 89 CHƢƠNG 37 THIẾT KẾ GIAO DIỆN HMI BẰNG WINCC 37 5.1 THIẾT LẬP CẤU HÌNH BAN ĐẦU [3] 37 5.2 TẠO TAG KẾT NỐI .39 5.2.1 Tạo Tag nút nhấn 39 5.2.2 Tạo Tag tín hiệu ngõ vào 40 5.2.3 Tạo Tag tín hiệu ngõ 41 5.3 TẠO VÀ SOẠN THẢO GIAO DIỆN NGƢỜI DÙNG 43 5.3.1 Thiết lập giao diện từ thƣ viện hình ảnh kết nối Tag 43 5.3.2 Thiết lập giao diện đèn báo cảm biến kết nối Tag 46 5.3.3 Sử dụng Static Text để tạo giao diện tiêu đề 49 5.3.4 Thiết lập giao diện nút nhấn kết nối Tag 50 CHƢƠNG 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 6.1 KẾT LUẬN 55 6.2 KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng vii Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASRS: automated storage retrieval system SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition DCS :Distributed Control System MTU : Master Terminal Unit RTU : Remote Terminal) HMI : Human-Machine Interface MPI : Multi Point Interface I/O : Inputs / Outputs OB : Organization Block FC : Function Block SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng viii Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1– Các đặc tính kỹ thuật 14 Bảng 2 – Nguyên lý hoạt động động DC: 19 Bảng – Các Tag địa nút nhấn 39 Bảng 2– Các Tag địa ngõ vào 41 Bảng – Các Tag địa ngõ 42 Bảng – Tên động Tag tương ứng 45 Bảng 5 – Tên kệ Tag tương ứng 46 Bảng – Các Tag cảm biến tiêu đề tương ứng 50 Bảng – Tên nút nhấn tương ứng với Source Target mục Press Left 53 Bảng – Tên nút nhấn tương ứng với Source Target mục Release Left 53 SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng ix Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1 – TS Chung Tấn Lâm giới thiệu mơ hình kho hàng tự động thử nghiệm Hình 1.2 – Hoạt động thử nghiệm kho hàng tự động trung tâm Nghiên cứu Triển khai Khu Công nghệ cao TP.HCM Hình 1.3 – Giao diện điều khiển giám sát tổng thể hệ thống bốc xếp tự động sản phẩm kính Hình 1.4 – Hệ thống kho tự động Ultrastore Hình 1.5 – Hệ thống Kiva Hình – Các thành phần hệ SCADA Hình 2 – Sơ đồ khối bên PLC 11 Hình – Mạng truyền thông Ethernet 13 Hình – Cơng tắc hành trình 15 Hình – Đế thân tách relay Omron MY2N rời sau lắp ráp 15 Hình – Sơ đồ đấu dây relay Omron MY2N 15 Hình – Cấu tạo relay 15 Hình – Cấu tạo relay 16 Hình –Các loại cuộn dây relay 17 Hình 10 – Hai loại tiếp điểm relay 18 Hình 11 – Nguyên lý hoạt động loại tiếp điểm 18 Hình 12 – Cấu tạo động DC 19 Hình – Sơ đồ bố trí mặt kho 20 Hình – Kích thước kệ chứa 20 Hình 3 – Đế di chuyển 21 Hình – Sơ đồ truyền động chân đế 21 Hình – Đế xoay 21 Hình – Sơ đồ truyền động đế xoay 22 Hình – Khung nâng 22 Hình – Ròng rọc nâng 22 Hình – Sơ đồ truyền động phận đưa hàng vào kệ 23 Hình 10 – Bộ phận dẫn động ròng rọc 23 Hình 11 – Mơ hình Robot xuất nhập kho 24 Hình – Lưu đồ giải thuật chương trình 25 Hình – Lưu đồ giải thuật chương trình 1: Tự động nhập kho 26 Hình –Lưu đồ giải thuật chương trình 2: Tự động xuất kho 27 Hình 4 –Lưu đồ giải thuật chương trình 3: Bán tự động nhập kho 28 Hình – Lưu đồ giải thuật chương trình 4: Bán tự động xuất kho 29 Hình – Lưu đồ giải thuật chương trình 5: Điều khiển tay 30 Hình – Sơ đồ đấu dây ngõ vào I/O 32 Hình – Bảng khởi tạo Project 33 Hình – Tạo Project 33 SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng x Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động Hình 10 – Đặt tên Project 33 Hình 11 – Tạo Station 300 34 Hình 12 – Mở Station 34 Hình 13 – Thiết lập Rail, nguồn PLC 34 Hình 14 – Thiết lập kết nối MPI 35 Hình 15 – Thiết lập địa vào I/O 35 Hình 16 – Bảng cấu hình phần cứng 36 Hình 17 – Cài đặt ký hiệu cho ngõ vào I/O 36 Hình 18 – Khởi tạo khối hàm 36 Hình – Tạo file 37 Hình – Chọn Project 37 Hình – Đặt tên Project 37 Hình – Add New Driver 38 Hình 5 – Chọn driver 38 Hình – Tạo kết nối 38 Hình – Cài đặt địa IP cho kết nối 38 Hình – Cài đặt card mạng máy tính 38 Hình – Tạo Tag kết nối nút nhấn 39 Hình 10 – Đặt tên địa nút nhấn 39 Hình 11 – Tag start 39 Hình 12 – Các Tag nút nhấn sau tạo 40 Hình 13 – Tạo Tag tín hiệu ngõ vào 40 Hình 14 – Đặt tên địa tín hiệu ngõ vào 41 Hình 15 – Tag tín hiệu vào sau tạo xong 41 Hình 16 – Các Tag ngõ vào sau tạo xong 41 Hình 17 – Tạo Tag tín hiệu ngõ 42 Hình 18 – Đặt tên địa Tag ngõ 42 Hình 19 – Tag ngõ sau tạo xong 42 Hình 20 – Các Tag ngõ sau tạo xong 42 Hình 21 – Tạo hình 43 Hình 22 – Mở hình 43 Hình 23 – Shelving unit thư viện 43 Hình 24 – Sealed bõ with bar code thư viện 44 Hình 25 – Motor 17 thư viện 44 Hình 26 – Lựa chọn Dynamic Dialog BlinkMode, 44 Hình 27 – Gán Tag động 45 Hình 28 – Lựa chọn Dynamic Dialog SymbolAppearance 45 Hình 29 – Gán Tag hàng 46 Hình 30 – Thanh Object Palette 46 Hình 31 – Chỉnh Global color scheme đèn báo 47 Hình 32 – Chọn Dynamic Dialog Background color đèn báo 47 SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng xi Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 95 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 96 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng 97 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 98 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 99 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng 100 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng 101 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 102 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng 103 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng 104 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 105 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 106 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hồng 107 Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động 4.4.7 Giải thuật lập trình – Chƣơng trình 5: Điều khiển tay SVTH: Vƣơng Trí Dũng GVHD: TS Huỳnh Nguyễn Hoàng 108 .. .Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian thực luận văn: ? ?Nghiên cứu thiết kế hệ thống kiểm soát, giám sát điều khiển kho tự động? ??, bên... Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động Hình 1.2 – Hoạt động thử nghiệm kho hàng tự động trung tâm Nghiên cứu Triển khai - Khu Công nghệ cao TP.HCM Hệ thống kho hàng tự động. .. đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế hệ thống giám sát điều khiển kho tự động? ?? nghiên cứu lập trình điều khiển kho tự động, giao diện tương tác người máy để giúp dễ dàng điều khiển, giám sát kiểm sốt