Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beer

117 2 0
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beer

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beerLuận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi trong dây chuyền sản xuất beer

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - ĐOÀN NGUYÊN MỸ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CHAI BỊ LỖI TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BEER LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60 52 02 02 TP HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - ĐOÀN NGUYÊN MỸ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CHAI BỊ LỖI TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BEER LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60 52 02 02 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Võ Hoàng Duy TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học :TS VÕ HOÀNG DUY (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP HCM ngày 10 tháng 05 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1.TS Ngô Cao Cường Chủ tịch hội đồng 2.TS Nguyễn Thanh Phương Phản biện 3.TS Nguyễn Hùng Phản biện PGS.TS Trần Thu Hà Ủy viên 5.TS Đinh Hoàng Bách Ủy viên – thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TS Ngơ Cao Cường TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM PHÒNG QLKH - ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, ngày 29 tháng 12 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐOÀN NGUYÊN MỸ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 27/05/1978 Nơi sinh: TP.Hồ Chí Minh Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1181031038 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CHAI BỊ LỖI TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BEER II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất - Nghiên cứu lập trình LabVIEW xử lý ảnh cho dây chuyền sản xuất - Xây dựng mơ hình hệ thống nhận dạng chai bị lỗi dây chuyền sản xuất beer xử lý ảnh lập trình LabVIEW III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/06/2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 27/03/2013 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS VÕ HOÀNG DUY CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) Võ Hoàng Duy KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn Đoàn Nguyên Mỹ ii LỜI CÁM ƠN Trong trình thực luận văn, gặp nhiều khó khăn, nhờ hướng dẫn tận tình TS Võ Hồng Duy, tơi hoàn thành luận văn thời gian quy định Để hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏa lòng biết ơn sâu sắc TS Võ Hồng Duy, thầy người tận tâm hết lịng học viên, hướng dẫn nhiệt tình cung cấp cho tài liệu vô quý giá thời gian thực luận văn Xin chân thành cám ơn tập thể thầy cô giáo trường đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ TP Hồ Chí Minh, giảng dạy truyền đạt kiến thức cho tôi, giúp học tập nghiện cứu trình học cao học trường Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng quản lý khoa học - Đào tạo sau đại học trường đại học Kỹ Thuật Cơng Nghệ TP Hồ Chí Minh, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập làm luận văn cao học trường Xin chân thành cảm ơn anh, chị đồng nghiệp hỗ trợ, giúp đỡ cho tơi q trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn anh, chị học viên cao học ngành “Kỹ thuật điện” đóng góp ý kiến cho tơi q trình thực luận văn TP Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2013 Người Thực Đồn Ngun Mỹ iii TĨM TẮT LUẬN VĂN Mơi trường LabVIEW mở tương thích với phần cứng với trợ giúp tương tác, tạo mã nguồn khả kết nối tới hàng nghìn thiết bị giúp tập hợp liệu dễ dàng Vì LabVIEW cung cấp tính kết nối tới hầu hết thiết bị) Trong phạm vi luận văn, chủ yếu nghiên cứu cách thức sử dụng phần mềm LabVIEW như: cách tạo giao diện, xử lý ảnh, ứng dụng LabVIEW điều khiển tự động Nghiên cứu xử lý ảnh từ kết hợp với phần mềm LabVIEW để tạo ứng dụng cụ thể điều khiển tự động ‘Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi dây chuyền sản xuất beer’ Đối tượng nghiên cứu chung luận văn là: phần mềm LabVIEW , card giao tiếp PC HDL USB 9090 kết hợp phần xử lý ảnh Tôi tập trung nghiên cứu ứng dụng quen thuộc LabVIEW card giao tiếp PC HDL USB 9090 Đó thu thập tín hiệu từ thiết bị bên ngồi (camera), xử lý ảnh, giao tiếp với PC thông qua card giao tiếp HDL USB 9090 từ mơ xử lý tín hiệu q trình sản xuất Trong đó, giao diện hình điều khiển thiết bị từ máy tính thiết kế với hình ảnh 3D theo thiết bị thực tế Do đó, làm cho người vận hành dễ giám sát điều khiển thiết bị Luận văn chủ yếu tập trung xây dựng mơ hình hệ thống hệ thống nhận dạng chai bị lỗi dây chuyền sản xuất beer điều khiển phần mềm LabVIEW thu gọn lại với đầu đủ chi tiết hệ thống thực tế Thông qua luận văn này, hy vọng cung cấp mơ hình kiến thức hữu ích cho kỹ sư, sinh viên v.v… học tập nghiên cứu xử lý ảnh điều khiển thiết bị phần mềm LabVIEW iv ABSTRACT Open LabVIEW environment is compatible with all hardwares with interactive assistance, making source code and the ability to connect to thousands of devices that make data collection easy Because LabVIEW provides connections to most devices In the scope of this thesis, my research mainly is on how to use the basic LabVIEW software such as: how to create the interface and process image, some applications of LabVIEW in automatic control Research the image processing then combine with LabVIEW software to create a specific application in automatic control “Research and design the recognition system of faulty bottle in the beer production chain” Study objects of the thesis are LabVIEW software, PC HDL USB 9090 contact card and a combination of image processing I focus on a familiar application of LabVIEW and PC HDL USB 9090 contact card That is collecting signals from external device (camera), image processing, communicating with the PC HDL USB 9090 contact card, then simulating and processing signals in a manufacturing process In the design, the device control display interface from computer is designed with 3D images to comply with the actual device Therefore, it is easier for the operator to monitor and control the equipment The thesis mainly focused on developing a model of the recognition system of faulty bottle in the beer production line controlled by LabVIEW software, which its whole elements are fully miniaturized like a system in practice Through this thesis, I hope to provide a useful model and knowledge for engineers and students etc who are studying and doing research on image processing, controlling device using LabVIEW software v MỤC LỤC Tên đề mục Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Tóm tắt luận văn iii Abstract iv Mục lục v Danh mục từ viết tắt viii Danh mục bảng biểu ix Danh mục sơ đồ, hình ảnh x Chương 1: Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Phương pháp luận 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.7 Nội dung luận văn Chương 2: Tổng quan LabVIEW 2.1 LabVIEW gì? 2.2 Các ứng dụng LabVIEW 2.3 Các phép toán LabVIEW 2.3.1 Phép cộng hai số x,y 2.3.2 Cấu trúc LabVIEW 13 2.3.3 Các phép tốn thơng thường 14 2.4 Các loại Control Indicator 15 2.4.1 Các Control thường dùng 15 2.4.2 Các dạng Indicator thường dùng 16 vi 2.4.3 2.5 Kiểu liệu LabVIEW 18 Vòng lặp while, vòng lặp for 19 2.5.1 Vòng lặp while 19 2.5.2 Vòng lặp for 21 2.5.3 Ứng dụng vòng lặp vẽ đồ thị 22 2.6 Cấu trúc Case 24 2.6.1 Cấu trúc trường hợp 24 2.6.2 Ứng dụng cấu trúc Case 25 Chương 3: Các ứng dụng card HDL USB 9090 28 3.1 Giới thiệu HDL USB 9090 28 3.2 Cách kết nối thiết bị HDL USB 9090 vào máy tính 30 3.3 Các ứng dụng card HDL USB 9090 35 3.3.1 Đọc tín hiệu từ encoder 36 3.3.2 Phát xung PWM điều khiển động 38 3.4 Lý thuyết điều khiển PID 41 3.4.1 Bản chất toán học thuật toán PID 43 3.4.2 Điều khiển PID cho động DC 47 Chương 4: Xử lý ảnh LabVIEW 50 4.1 Điều khiển hình ảnh LabVIEW 50 4.1.1 Tổng quan mô 50 4.1.2 Giới thiệu 3D LabVIEW 50 4.1.2.1 Công cụ cần thiết gồm 50 4.1.2.2 3D LabVIEW 50 4.1.2.3 Một số demo mẫu 51 4.1.3 Thao tác mô 3D LabVIEW 52 4.1.3.1 Tạo khối hình học 52 4.1.3.2 Tạo nhiều vật thể gán buộc cho vật thể 60 4.1.3.3 Tạo chuyển động cho vật 62 4.1.3.4 Tạo chuyển động cho vật 66 86 Dây chuyền hoạt động băng tải Nơi đặt vị trí chai beer text Thanh gạt beer có nhiệm vụ đưa chai beer vào vị trí 87 - Motor gạt beer lỗi có nhiệm vụ đưa chai bị lỗi vào vị trí băng truyền thơng qua thuật tốn PID, ngun lý hoạt động nhận tín hiệu từ nơi gá buồng đặt camera đưa đến card HDL 9090 máy tính xử lý ảnh để lấy tín hiệu điều khiển xuất tín hiệu điều khiển motor gạt bia 88 5.2 Kết lập trình Lập trình điều khiển motor gạt beer Lập trình điều khiển băng tải 89 Lỗi nhãn 90 Lỗi nhãn 91 Lỗi chưa đóng nắp 92 Màn hình giao diện hiển thị nhận dạng xử lý lỗi 5.3 Nhận xét Trong q trình thực mơ hình phần cứng phần mềm, tơi khơng thể tránh khỏi khó khăn kiến thức cịn giới hạn Nhưng nhờ giúp đỡ giáo viên hướng dẫn bạn đồng nghiệp, tơi hồn thành u cầu đặt đề tài Tuy nhiên, bước đầu mô có xảy sai số hay bị nhiễu, khắc phục hệ thống hoạt động tương đối ổn định Thông qua đề tài này, cung cấp thêm nhiều kiến thức xử lý ảnh LabVIEW điều thiết bị v.v… giúp ích cho cơng việc tơi Đồng thời tài liệu tham khảo bổ ích cho bạn học viên học tập nghiên cứu xử lý ảnh 93 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN Đây đề tài có tính chất thực tế cao, ứng dụng dây chuyền sản xuất điều khiển giám sát thiết bị Trong đề tài này, thực phần hệ thống nhận dạng chai bị lỗi q trình sản xuất Ngồi với hệ thống thiết kế - chế tạo ứng dụng để nhận dạng chai bị dơ chưa qua khâu xử lý, chai chưa có beer vào v.v… Tuy nhiên, để hoàn thiện hệ thống nhận dạng chai bị lỗi q trình sản xuất có đầy đủ tính nêu phải cần nhiều thời gian để nghiên cứu Cho nên, sau có điều kiện tơi nghiên cứu phát triển thêm đề tài với đầy đủ hệ thống ứng dụng q trình sản xuất Với thời gian giới hạn kiến thức hạn chế, q trình thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong góp ý từ thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp bạn học viên 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Viết Bình, giáo trình tự động hóa trình sản xuất, nhà xuất đại học quốc gia, Tp.HCM năm 2009 [2] T.S Đỗ Năng Toàn, TS Phạm Việt Bình, giáo trình mơn học xử lý ảnh, nhà xuất giáo dục, Thái Nguyên, năm 2007 [3] Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng, giáo trình xử lý ảnh, Hà Nội, năm 2006 [4] TS Nguyễn Bá Hải, LabVIEW bản, nhà xuất đại học quốc gia, Tp.HCM năm 2009 [5] National Instrument, NI Vision Builder for Automated Inspection Tutorial, 2011 [6] National Instrument, NI Vision Assistant Tutorial, 2004 [7] National Instrument, User Guide: NI-IMAQ for USB Cameras [8] National Instrument, NI Vision Builder for Automated Inspection Development Toolkit Tutorial, 2009 [9] http://forums.ni.com/t5/LabVIEW [10] https://decibel.ni.com/content/docs [11] http://ni.com [12] http://digital.ni.com/public.nsf/allkb/05A9C3B0A4D5A7638625712B006FB3 0F PHỤ LỤC Mô tả khí Chú thích: (1) Khung mơ hình: Được làm sắt sơn bạc (2) Motor dẫn động băng tải (3) Motor gạt beer lỗi (4) Biến trở : Phản hồi vị trí gạt (5) Buồng tối: Bên có camera hệ thống đèn led chiếu sang (6) Đế đặt máy tính (7) Chai bia text (8) Thanh gạt beer lỗi (9) Băng tải (10) Hộp điện Lập trình LabVIEW cho phần cứng: Lỗi nhãn Lỗi nhãn Lập trình điều khiển băng tải 3.Lâp trình giao diện ... ? ?Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng chai bị lỗi dây chuyền sản xuất beer? ?? 1.4 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu mơ hình phần cứng hệ thống nhận dạng chai bị lỗi dây chuyền sản xuất beer - Nghiên. .. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM - ĐOÀN NGUYÊN MỸ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CHAI BỊ LỖI TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BEER LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện... TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CHAI BỊ LỖI TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT BEER II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất - Nghiên cứu lập trình LabVIEW

Ngày đăng: 02/01/2023, 18:14

Mục lục

  • [3] CONG TRINH HT & NHIEM VU LV

  • [4] LOI CAM DOAN- LUU DO HINH ANH

  • [6]Chuong 2_ TONG QUAN VE LabVIEW

  • [7]Chuong 3_CAC UNG DUNG HDL USB 9090

  • [8]Chuong 4_ XU LY ANH TRONG LabVIEW

  • [9]Chuong 5_ XAY DUNG MO HINH NHAN DANG CHAI BI LOI

  • [10]Chuong 6_ KET LUAN VA HUONG NGHIEN CUU

  • [11] TAI LIEU THAM KHAO

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan