THIẾT KẾ HỆ THỐNG PLC PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KHỐI LƯỢNG

hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng ( chương trình thì ib qua link facebook: https:www.facebook.comprofile.php?id=100090415471439 ) nha • Dựa vào kết quả trên ta thấy hệ thống chạy khá ổn định, và đạt được những mục tiêu đề ra ban đầu và có xảy ra một ít lỗi. • Một số lỗi trong quá trình kiểm tra gặp phải: Lỗi thời gian chạy và nhiễu. • Từ quá trình kiểm tra thực tế, chúng em nhận thấy nguyên nhân do: trong quá trình chúng em làm cảm biến vẫn chưa nhanh nhẹn và phát huy hết công dụng của nó. Xi lanh khí nén có van điều tiết

Trang 1

I

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHCỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GỊNKHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG

BÁO CÁO TIỂU LUẬN THIẾT KẾ, MÔ PHỎNGVÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN CÓ NGUỒN

PHÂN TÁN

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PLC PHÂN LOẠI SẢNPHẨM THEO KHỐI LƯỢNG

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆNTRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS Trương TấnSinh viên thực hiện: Trần Hà Hưng

TP HỒ CHÍNH MINH, THÁNG 5 NĂM 2022

Trang 2

II

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHCỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒNKHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO TIỂU LUẬN THIẾT KẾ, MÔ PHỎNGVÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN CÓ NGUỒN

PHÂN TÁN

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG PLC PHÂN LOẠI SẢNPHẨM THEO KHỐI LƯỢNG

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆNTRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC

Giảng viên hướng dẫn: ThS Trương TấnSinh viên thực hiện: Trần Hà Hưng

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 5 NĂM 2022

Trang 3

I

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài thiết kế hệ thống PLC phân loại sản phẩm theo khối lượngđược tiếc hành công khai, dựa trên sự cố gắng, tìm hiểu và sự giúp đỡ của thầy Tấn vàbạn bè.

Các số liệu và kết quả trong đề tài là trung thực hồn tồn khơng sao chép kết quảđề tài nghiên cứu tương tự Nếu có phát hiện sao chép tơi xin chịu hồn tồn tráchnghiệm.

Tác giả luận văn

Trang 4

II

LỜI CẢM ƠN

Báo cáo Tiểu luận môn học là tiền đề để trang bị cho sinh viên những kỹ năngnghiên cứu kiến thức cơ bản và quan trọng về chuyên ngành điện Cơng nghiệp nóichung và lĩnh vực Tự Động Hóa - PLC nói riêng trước khi ra trường và đi làm sau này Đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Điện tử – Viễn thơngtrường Đại Học Sài Gịn, đặc biệt các thầy cơ chun ngành Điện Cơng Nghiệp đã tậntình chỉ dạy và trang bị cho chúng em những kiến thức cần thiết trong suốt thời gianngồi trên giảng đường làm nền tảng cho việc thực hiện dự án của chúng em.

Xin trân trọng cảm ơn thầy Trương Tấn, giảng viên hướng dẫn đã tận tình giúp đỡgiúp em giải quyết được những khúc mắc để có thể hoàn thành dự án này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn.

TP Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2022 Sinh viên thực hiện

Trang 5

III

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

Trang 6

IV

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .ILỜI CẢM ƠN IINHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN IIIPHỤ LỤC HÌNH ẢNH VITĨM TẮT TIỂU LUẬN VIICHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VIII1.1 Tổng quan VIII1.2 Mục tiêu đề tài VIII1.3 Nhiệm vụ tiểu luận .VIII

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT 1

2.1 Tổng quan về PLC 1

2.1.1 PLC là gì? 1

2.1.2 Các dịng PLC hiện nay .1

2.1.3 PLC thay thế tiếp điểm của RELAY như thế nào? .2

2.1.4 Cấu trúc của PLC 2

2.1.5 Nguyên lý hoạt động của PLC .3

2.2 Giới thiệu phần mềm GX-Work 2 3

2.3 Giới thiệu về các linh kiện cần sử dụng 4

2.3.1 Giới thiệu về Mitsubishi FX-3U 4

2.3.2 Giới thiệu về băng tải PVC mini 6

2.3.3 Đồ gá 72.3.4 Nút nhấn 82.3.5 Nguồn tổ ong 24V 92.3.6 Relay 92.3.7 Aptomat .92.3.8 Van xylanh 102.3.9 Loadcell 112.3.10 Các linh kiện khác 11

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG 12

3.1 Thiết kế phần cơ khí 12

3.2 Thiết kế phần điện 12

Trang 7

V

3.2.2 Lưu đồ thuật toán 13

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM .15

CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ THỰC HIỆN 18

5.1 Một số hình ảnh của mơ hình .18

5.2 Kết quả thực nghiệm 19

5.3 Đánh giá kết quả 19

5.4 Phương pháp khắc phục lỗi: .19

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 20

6.1 Kết luận .20

6.2 Hướng phát triển 20

Trang 8

VI

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 1 Các loại PLC phổ biến 1

Hình 2 2 Các loại PLC phổ biến 1

Hình 2 3 Cấu tạo của PLC 2

Hình 2 4 Nguyên lý hoạt động của PLC 3

Hình 2 5 Giao diện của phần mềm GX Work 4

Hình 2 6 PLC Mitsubishi FX - 3U .5

Hình 2 7 Sơ đồ ngõ vào PLC Mitsubishi FX - 3U .6

Hình 2 8 Băng tải PVC mini 7

Hình 2 9 Sản phẩm sau khi in 3D 8

Hình 2 10 Nút ấn ON, OFF, STOP 8

Hình 2 11 Nguồn tổ ong 24V .9Hình 2 12 Relay 9Hình 2 13 Aptomat Mitsubishi 10Hình 2 14 Van 5/2 10Hình 2 15 Loadcell .11Hình 3 1 Mơ hình thực tế 12

Hình 3 2 Sơ đồ khối của hệ thống 13

Trang 9

VII

TÓM TẮT TIỂU LUẬN

Robot và công nghệ cao là những khái niệm của sản xuất tự động hoá hiện đại Mộtđặc điểm quan trọng của robot công nghiệp là chúng cho phép dễ dàng kết hợp nhữngviệc phụ và chính của một quá trình sản xuất thành một dây chuyền tự động So vớicác phương tiện tự động hoá khác, các dây chuyền tự động dùng robot có nhiều ưuđiểm hơn như dễ dàng thay đổi chương trình làm việc, có khả năng tạo ra dây chuyềntự động từ các máy vạn năng, và có thể tự động hố tồn phần.

Ý tưởng đề tài xuất phát từ bài toán thực tế.

Đề tài “Thiết kế hệ thống phân loại hàng hóa theo khối lượng” là sự kết hợp của

cơng nghệ lập trình PLC, cơng nghệ thủy lực khí nén và các thiết bị điện công nghiệp,công nghệ chế tạo khuôn đúc , công nghệ in 3D,…

Đề tài nhằm giúp giải quyết vấn đề phân loại các sản phẩm lỗi, thiếu định lượng mộtcách nhanh chóng với quy mơ và dây chuyền cơng nghiệp mà vẫn giữ nguyên vẹnhình trạng của sản phẩm Vì giới hạn của đề tài nên chúng em chỉ nghiên cứu và thửnghiệm trên các mơ hình hàng hóa và sử dụng cảm biến loadcell.

Mơ hình được điều khiển bởi PLC Mitsubishi Fx-3U bằng phần mềm GX Work 2

Trang 10

VIII

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI1.1 Tổng quan

Ngày nay tự động hóa trong điều khiển sản xuất dần đi sâu vào từng khía cạnh, vàotrong các khâu của quá trình sản xuất Một trong những ứng dụng đó là Robot côngnghiệp, ngày càng được con người nghiên cứu và cải tiến để có thể nâng cao năng suấtlàm việc và thay thế con người làm các công việc vất vả hoặc những nơi nguy hiểm.Một số loại robot công nghiệp phổ biến như: robot hàn, robot cắt, robot sơn, robotpallet, robot gắp sản phẩm,…

Hiện nay ở Việt Nam , sử dụng cánh tay gắp sản phẩm robot đa số được làm từ kimloại hoặc hợp kim có độ cứng nhất định nên khơng thể ứng dụng vào các dây chuyềnphân loại các mặt hàng dễ vỡ Bắt nguồn từ vấn đề thực tế chúng em nghiên cứu đề tài

“Thiết kế hệ thống phân loại hàng hóa theo khối lượng” giúp cho sản phẩm không

bị biến dạng cũng như đảm bảo tính chính xác cao nhất của gói hàng.

1.2 Mục tiêu đề tài

Mục đích của chúng em khi thực hiện đề tài nghiên cứu là: Trước tiên là để hồnthành mơn học.

Với chúng em khi thực hiện đề tài này chính là một cơ hội tốt để có thể tự kiểm tralại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cậnnghiên cứu được với những vấn đề bản thân mình chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trangbị cho bản thân nhiều kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống Tập tính làm việc độc lập, khả năng tự suy nghĩ tìm tịi, học hỏi, phát huy năng lựccủa bản thân, nâng cao kỹ năng làm việc nhóm, rèn luyện tính trách nhiệm trong cơngviệc.

Ngồi ra cịn tạo được 1 sản phẩm có tính ứng dụng trong thực tế.

1.3 Nhiệm vụ tiểu luận

Nhiệm vụ của đề tài này là thiết kế được mơ hình phân loại hàng theo khối lượng.Chúng em lựa chọn phương án phân loại hàng theo khối lượng nhất định.

Trang 11

IX

Nội dung 1: Tìm hiểu về loadcell

Nội dung 2: Tìm hiểu lựa chọn PLC và link kiện phù hợp

Nội dung 3: Tìm hiểu phương pháp lập trình PLC trên GX Work 2Nội dung 4: Tiến hành lắp ráp phần cứng

Trang 12

CHƯƠNG 2 LÝ THUYẾT2.1 Tổng quan về PLC

2.1.1 PLC là gì?

PLC là một từ viết tắt của Programmable Logic Controller, đây là thiết bị điều khiểnlập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều khiển logicthơng qua một ngơn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện mộtloạt trình tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõvào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sựkiện được đếm PLC dùng để thay thế các mạch relay (rơ le) trong thực tế PLC hoạtđộng theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra và đầu vào Khi có sự thay đổi ởđầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo Ngơn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hayState Logic.

2.1.2 Các dòng PLC hiện nay

Hiện nay trên thị trường có các loại PLC khác nhau của nhiều hãng như:

1 PLC Siemens: S7-400, S7-300, S7-1200, S7- 1500,…

2 PLC Mitshubishi: FX0-14/20/30, FX0N-24/40/60, FX1N-14/24/60MR, FX3U…3 PLC Schneider: Modicon M2xx, Modicon M340, Modicon M580 ePAC,

Trang 13

2.1.3 PLC thay thế tiếp điểm của RELAY như thế nào?

Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiểnbằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các u cầu sau:

Hồn tồn tin cậy trong mơi trường cơng nghiệp Giá cả cá thể cạnh tranh được.

Lập trình dễ dàng, ngơn ngữ lập trình dễ học.Gọn nhẹ, dễ dàng bảo quản, sửa chữa.

Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.Giao tiếp được với các thiết bị thơng minh khác như: máy tính, nối mạng, cácmôi Module mở rộng.

2.1.4 Cấu trúc của PLC

Thơng thường thì một PLC sẽ có các bộ phận chính như sau:

 RAM, ROM – là một bộ nhớ chương trình bên trong, ta có thể thêm bộ nhớbên ngoài EPROM

 CPU – là bộ xử lý trung tâm có cơng giao tiếp dùng cho việc kết nối với PLC Các module vào – ra

Tuy nhiên thì với một PLC hồn chỉnh chúng ta sẽ có thêm một đơn vị lập trìnhbằng tay hay bằng máy tính Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM đểchứa đựng chương trình dưới dạng hồn thiện hay bổ sung Nếu đơn vị lập trình là đơnvị xách tay thì RAM thường là loại CMOS có pin dự phịng, chỉ khi nào chương trìnhđã được kiểm tra và sẵn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC Đối với các

2

Trang 14

PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hỗ trợ cho việc viết, đọc và kiểm trachương trình Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS485,…

2.1.5 Nguyên lý hoạt động của PLC

Các PLC sẽ có nguyên lý vận hành như sau: CPU sẽ điều khiển các hoạt độngbên trong PLC Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sauđó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra Cáctrạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi và toàn bộ các hoạtđộng thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.

Hệ thống bus là bộ phận dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tínhiệu song song:

 Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.

 Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.

 Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển đồng

bộ các hoạt động trong PLC.

2.2 Giới thiệu phần mềm GX-Work 2

Phần mềm GX-Work2 là phần mềm của hãng Mitsubishi được nâng cấp và thaythế cho phần mềm GX Developer, lập trình cho các dịng PLC FX, Q, L, A, CNC.

Phần mềm có một số tính năng như sau:

 Hỗ trợ đầy đủ tập lệnh để viết chương trình plc gồm các lệnh và hàm cơ bản.

3

Trang 15

 Download và upload chương trình từ plc và máy tính.

 Reset plc về mặc định nhà sản xuất, khóa mật khẩu, password.

 Phần mềm cịn tính hợp nhiều tính năng khác như test code chương trình có sẵn bằngcách debug.

Hình 2 5 Giao diện của phần mềm GX Work

2.3 Giới thiệu về các linh kiện cần sử dụng2.3.1 Giới thiệu về Mitsubishi FX-3U

Dòng sản phẩm mới PLC FX3U là thế hệ thứ ba trong gia đình họ FX-PLC, là mộtPLC dạng nhỏ gọn và thành công của hãng Mitsubishi Electric.

Sản phẩm được thiết kế đáp ứng cho thị trường quốc tế, tính năng đặc biệt mới là hệthống “adapter bus” được bổ xung cho hệ thống bus hữu ích cho việc mở rộng thêmnhững tính năng đặc biệt và khối truyền thông mạng Khả năng tối đa có thể mở rộnglên đến 10 khối trên bus mới này.

Với tốc độ xử lý cực mạnh mẽ, thời gian chỉ 0.065µs trên một lệnh đơn logic, cùngvới 209 tập lệnh được tích hợp sẵn và cải tiến liên tục đặc biệt cho nghiệp vụ điềukhiển vị trí Dịng PLC mới này cịn cho phép mở rộng truyền thơng qua cổng USB, hỗtrợ cổng Ethernet và Cổng lập trình RS-422 mini DIN Với tính năng mạng mở rộnglàm cho PLC này nâng cao được khả năng kết nối tối đa về I/O lên đến 384 I/O, baogồm cả các khối I/O qua mạng.

Trang 16

Hình 2 6 PLC Mitsubishi FX - 3U

 Thông số kỹ thuật

– Bộ CPU với 16 I/O: 8 đầu vào và 8 đầu ra transistor (Sink)– Nguồn cấp: 24 VDC.– Công suất: 25 W– Bộ nhớ chương trình: 64.000 Steps– Tích hợp đồng hồ thời gian thực.– Bộ đếm: 235– Timer: 512– Tích hợp cổng thơng RS232C, RS 485.

– Cáp kết nối: FX-USB-AW, USB-SC09, USB-SC09– Xuất xứ: Mitsubishi – Japan

 Sơ đồ đấu nối ngõ vào và ra

Trang 17

Hình 2 7 Sơ đồ ngõ vào PLC Mitsubishi FX - 3U

2.3.2 Giới thiệu về băng tải PVC mini

 Khái niệm

Băng tải PVC là loại băng tải thường được sử dụng tương đối nhiều trong cácdoanh nghiệp hiện nay Băng tải PVC dựa vào sự thích ứng của dây PVC qua các loạibăng tải trên mà nó cũng được ứng dụng cực kì rộng rãi như: trong chuyền tải thùngcarton, hộp, bao, bưu kiện, các linh kiện điện tử,…

6

Trang 18

 Cấu tạo:

 Khung băng tải được thiết kế từ nhơm định hình 2040

 Dây băng tải làm bằng dây PVC, có độ dày 2mm, có màu xanh lá Truyền động dây đai

 Hệ thống con lăn đỡ dây băng tải và rulo kéo bằng SUS Động cơ giảm tốc độ vô cấp

 Điều khiển tốc độ bằng vô cấp

 Tấm đỡ dây băng và hộp xích được thiết kế từ SUS  Hệ thống điều khiển: Mitsubishi

 Ưu điểm băng tải PVC mini

 Tốc độ vận chuyển nhanh: 20-100m/1 phút Năng suất làm việc: 30-150m3/ 1 giờ Thường được dùng:

- Đếm sản phẩm- Phân loại sản phẩm- Cân sản phẩm

- Tiếp xúc với máy tính máy in- Điều khiển bằng màn hình cảm ứng

2.3.3 Đồ gá

Quá trình thực hiện bao gồm

- Bước 1: Thiết kế và mô phỏng trên phần mềm Soliworks

- Bước 2: Xuất file STL

- Bước 3: In 3D với nhựa PETG, độ đặc 40%, độ dày lớp 0,2mm

Trang 19

Hình 2 10 Nút ấn ON, OFF, STOPHình 2 9 Sản phẩm sau khi in 3D

2.3.4 Nút nhấn

Nút nhấn là một loại khí cụ dùng để đóng ngắt từ xa các thiết bị điện, máy móchoặc một số loại quá trình trong điều khiển.

Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở – thường đóngvà vỏ bảo vệ Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi khơngcịn tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu.

2.3.5 Nguồn tổ ong 24V

Nguồn tổ ong là cách ngọi khác của nguồn xung Cái tên nguồn tổ ong bắt nguồntừ hình dạng các lỗ thơng hơi thốt nhiệt của bộ nguồn xung được đục lỗ lục giácgiống với cấu tạo của tổ ong nên dân gian gọi vậy cho thân thuộc dễ nhớ.

Trang 20

Hình 2 11 Nguồn tổ ong 24V

Hình 2 12 Relay

Nguồn xung là bộ nguồn có tác dụng biến đổi từ nguồn điện xoay chiều sangnguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp vớimột biến áp xung.

2.3.6 Relay

Relay là một công tắc điện từ được vận hành bởi một dòng điện tương đối nhỏ cóthể bật hoặc tắt một dịng điện lớn hơn nhiều Trái tim của relay là một nam châm điện(một cuộn dây trở thành một nam châm tạm thời khi dòng điện chạy qua nó) Khi bậtnó bằng một dịng điện nhỏ và nó bật (“địn bẩy”) một thiết bị khác sử dụng dòng điệnlớn hơn nhiều.

2.3.7 Aptomat

Aptomat – CB là một thiết bị với cơng dụng đóng ngắt tự động các mạch điệnmột cách an toàn, bảo vệ tối đa hệ thống và giúp các thiết bị điện tránh các trường hợpnhư sụt áp, cháy mạch… Ngồi ra, Aptomat cịn để đóng cắt thiếu ổn định định cácmạch làm việc ở các chế độ bình thường, bảo vệ tối đa các thiết bị điện tử.

Trang 21

2.3.8 Van xylanh

Trong trường này chúng em sử dụng van 5/2 điều khiển bằng 1 cuộn dây Vì van5/2 có ưu điểm là đóng ngắt nhanh chóng, chỉ sử dụng 1 cuộn kích Giúp cho việc thựchiện dễ dàng hơn và dễ kiểm sốt hơn.

Hình 2 14 Van 5/2

2.3.9 Loadcell

Loadcell là thiết bị cảm biến dùng để chuyển đổi lực hoặc trọng lượng thành tínhiệu điện.

Khái niệm “strain gage”: cấu trúc có thể biến dạng đàn hồi khi chịu tác động của

lực tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với sự biến dạng này.

Trang 22

chậm.Một số trường hợp loadcell được thiết kế để đo lực tác động mạnh phụ thuộc vào

thiết kế của Loadcell.

Hình 2 15 Loadcell

2.3.10 Các linh kiện khác

Các linh kiện khác như ống dẫn khí nén, sắt v lỗ, dây điện, bộ lọc khí nén, dâyđiện, ống xoắn bọc dây điện, tấm gỗ, khuếch đại loadcell,…

Trang 23

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN CỨNG3.1 Thiết kế phần cơ khí

Hình 3 1 Mơ hình thực tế

Sử dụng tấm gỗ để làm đế cho các thiết bị, bố trí các thiết bị điện theo bố cục chứcnăng và mẫu loại cố định chúng bằng vít bắn gỗ vì dễ dàng thay đổi vị trí nếu có saisót Đặt các đường đi dây điện ở trung tâm nhằm cho bảng điện gọn gàng dễ đi dây.

3.2 Thiết kế phần điện3.2.1 Sơ đồ của hệ thống

Trang 24

Hình 3 2 Sơ đồ khối của hệ thống

Sơ đồ khối của hệ thống bao gồm một bộ xử lý trung tâm là PLC Mitsubishi FX-3U, nhận tín hiệu vào từ cảm biến vật cản hồng ngoại, nút nhấn xử lý và điều khiểncác cơ cấu chấp hành, đó là relay, đèn báo.

Khi ta cấp nguồn vào PLC Mitsubishi FX-3U, cảm biến vật cản hồng ngoại vàvan đảo chiều 5/2 Khi được cấp nguồn động cơ sẽ chạy cho đến khi nhận tín hiệu từcảm biến Khi cảm biến tác động sẽ truyền tính hiệu vào PLC Sau đó PLC sẽ truyềntín hiệu vào relay động cơ sẽ dừng và đồng thời PLC sẽ truyền tín hiệu qua relay, vanđảo chiều có điện làm cho xy lanh hoạt động.

3.2.2 Lưu đồ thuật toán

13Nguồn 24VPLC LED RelayNguồn 12VHạ áp5VVan khínénKDLoadcelll

Trang 26

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN PHẦN MỀM

Phần mềm để sử dụng lập trình và mơ phỏng cho PLC Mitsubishi FX-3U là phần mềmGX Word 2

Trang 29

Ngồi ra phần mềm giúp lập trình dễ dàng hơn với các phím tắt như F3(Onlinechương trình), F4(compile), F5 là lệnh thường hở, F6 là lệnh thường đóng, F7 là lệnhcuộn dây.

Bên cạnh đó, chúng em dùng chức năng online để quan sát quá trình hoạt động.

Trang 31

5.2 Kết quả thực nghiệm

Sau khi toàn bộ hệ thống hồn thành, nhóm chúng em đã đưa vào vận hành và thửnghiệm và đạt được một số kết quả như sau:

LầnSố sảnphẩm

Thời gian/1Sp (s)QtrìnhcảmbiếnQtrìnhgắp sảnphẩmQtrìnhcânĐủ địnhlượngThiếuđịnhlượngKhơngnhậndạng SP1 4 4s 6s 0s T T T2 4 3s 6s 0s T T T3 4 4s 7s 0s T T T4 4 6s 5s 0s T T T5 4 4s 6s 0s T T L

Bảng 5.1 Kết quả thực nghiệm của mơ hình

Trên đây là 5 kết quả đạt được trích ra từ 4 mẫu sản phẩm thực hiện liên tiếp vớiT(tốt), L(lỗi).

5.3 Đánh giá kết quả

 Dựa vào kết quả trên ta thấy hệ thống chạy khá ổn định, và đạt được những mục tiêuđề ra ban đầu và có xảy ra một ít lỗi.

 Một số lỗi trong quá trình kiểm tra gặp phải: Lỗi thời gian chạy và nhiễu.

 Từ quá trình kiểm tra thực tế, chúng em nhận thấy nguyên nhân do: trong quá trìnhchúng em làm cảm biến vẫn chưa nhanh nhẹn và phát huy hết cơng dụng của nó Xilanh khí nén có van điều tiết.

5.4 Phương pháp khắc phục lỗi:

 Cần phát huy hết tiềm năng của cảm biến

 khả năng đẩy nhanh hay chậm cần căn chỉnh lại van điều tiết trên xi lanh.

 Để tránh va chạm giữa các sản phẩm và đảm bảo tốc độ làm việc nhanh thì khoảngcách đặt giữa 2 sản phẩm vào khoảng 10cm.

Trang 32

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN6.1 Kết luận

 Tóm tắt và kết quả đạt được:

 Hồn thành thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống phân loại hàng hóa theo khối lượng,gồm phần cứng và phần mềm.

 Hồn thành q trình nghiên cứu về phần lý thuyết và căn chỉnh loadcell chuẩn nhất. Tính tốn và thiết kế các bộ phận của mơ hình.

 Thi cơng thành mơ hình hồn chỉnh.

 Điều khiển tay đẩy ổn định sử dụng cảm biến vật cản hồng ngoại.

 Ưu điểm

 Đã thực hiện được quá trình phân loại đạt được yêu cầu đề ra ban đầu.

 Tốc độ xử lý của các bộ phận ổn định, mất khoảng 3s cho từng quá trình hoạt động. Xác xuất lỗi thấp, và bằng 0 nếu chúng ta đặt sản phẩm ở vị trí và khoảng cách phù

hợp loadcell , xylanh hoạt động trơn tru.

 Dễ dàng vận hành và sửa chữa trong quá trình hoạt động. Chất lượng sản phẩn sau khi phân loại tương đối tốt.

 Nhược điểm

 Phải cần dùng đến khí để hoạt động tất cả các xylanh.

 Hệ thống chỉ dừng lại ở mô hình nên việc thiết kế cơ khí chưa được tối ưu để cho hiệuquả cao nhất.

 Chỉ phân loại được 2 loại sản phẩm

 Loadcell có độ nhạy cao nên cần các sản phẩm có khối lượng khác biệt rõ ràng.

6.2 Hướng phát triển

Do thời gian thực hiện đề tài có hạn và lượng kiến thức nhóm chúng em là nhấtđịnh nên đề tài thực hiện xong chỉ đáp ứng được một phần nhỏ của một hệ thống hồnchỉnh Vì vậy, để đề tài này thêm phong phú hơn, mang nhiều tính thực tế hơn nữa, cókhả năng ứng dụng cao hơn thì chúng em đề xuất đưa thêm vào những yêu cầu nhưsau:

 Nên thay thế xy lanh khí thành xy lanh điện để đáp ứng được quá trình vận hành màkhơng cần phải sử dụng bình khí và van khí nén.

Trang 33

 Cần hướng đến khối lượng cụ thể để có thể tối ưu trong q trình thiết kế và thi cơng,nhằm mang lại năng suất hoạt động cao nhất cho hệ thống.

 Thiết kế, tối ưu cánh tay đẩy sản phẩm, sử dụng vật liệu tốt hơn… nhằm tăng khả nănggắp những vật có kích thước và trọng lượng đa dạng hơn.

 Hy vọng với những hướng phát triển nêu trên cùng với những ý tưởng, góp ý khác củacác thầy cơ giáo, các bạn đọc sẽ phát triển hơn nữa đề tài này, khắc phục những hạnchế, tồn tại của đề tài, làm cho đề tài trở nên phong phú hơn, mang tính ứng dụng caohơn vào trong thực tế cuộc sống, phục vụ cho những lợi ích của cơng nghiệp trongtương lai.

Trang 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Phan Xn Minh, Nguyễn Dỗn Phước (2006), Tự động hóa với PLC, NXB Khoahọc và kỹ thuật, Hà Nội.

[2] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền (1998), Truyền Động Điện,NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

[3] Bùi Tấn Lợi (9-2009), Kỹ Thuật Điện, Đại học bách khoa, Đà Nẵng [4] Giáo Trình Khí Cụ Điện (2009), NXB Nội Hà.