Thiết kế, chế tạo mô hình đếm số lượng và phân loại vaccine theo mã barcode

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐẾM SỐ LƢỢNG VÀ PHÂN LOẠI VACCINE THEO MÃ BARCODE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: TS ĐỒN THỊ BẰNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lê Minh Thọ 1811051617 18DTDA3 Nguyễn Hƣng 1811051642 18DTDA3 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐẾM SỐ LƢỢNG VÀ PHÂN LOẠI VACCINE THEO MÃ BARCODE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: TS ĐOÀN THỊ BẰNG Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lê Minh Thọ 1811051617 18DTDA3 Nguyễn Hƣng 1811051642 18DTDA3 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 LỜI CAM ĐOAN Chúng em xin cam đoan đề tài: “Thiết kế, chế tạo mơ hình đếm số lượng phân loại sản phẩn theo mã barcode” cơng trình nghiên cứu độc lập dƣới hƣớng dẫn giảng viên hƣớng dẫn TS ĐỒN THỊ BẰNG Ngồi khơng có chép ngƣời khác Đề tài, nội dung đồ án sản phẩm mà chúng em nỗ lực nghiên cứu trình học tập Các số liệu, kết trình bày đồ án hoàn toàn trung thực, chúng em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm, kỷ luật nhà trƣờng đề nhƣ có vấn đề xảy LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin đƣợc chân thành cảm ơn Trƣờng Đại học Công Nghệ TP.HCM tạo điều kiện giúp đỡ chúng em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Cơ TS Đồn Thị Bằng trực tiếp hƣớng dẫn hỗ trợ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cảm ơn cô hỗ trợ dạy cho chúng em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp này.Vì kiến thức hạn hẹp nên trình làm xảy sai sót nhƣng chúng em cố gắng khắc phục hồn thiện Lời tiếp theo, nhóm em xin cảm ơn đến gia đình bạn bè, ngƣời hỗ trợ, quan tâm, giúp đỡ động viên suốt trình học tập nhƣ hoàn thành Đồ án Tốt nghiệp Mặc dù cố gắng hoàn thành mục tiêu đề tài đặt nhƣng kiến thức hạn chế nên chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong q Thầy/Cơ thơng cảm Nhóm chúng em mong nhận đƣợc ý kiến góp ý q Thầy/Cơ, chúng em tiếp thu nhƣ học hỏi khắc phục để có đƣợc kết tốt Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô viện Kĩ Thuật Trƣờng Đại Học Công Nghệ TP.HCM TS.Đồn Thị Bằng đồng hành chúng em suốt q trình làm đồ án tốt nghiệp Kính chúc quý thầy cô thành công đƣờng giảng dạy thật nhiều sức khỏe! TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trong thời đại nhiều ngành công nghiệp phục vụ trình phát triển đất nƣớc nhƣ khai thác vận chuyển, phân loại sản phẩm gạch, ngói, bánh, kẹo, nƣớc giải khát, nhà máy công nghiệp, hầm mỏ…Băng tải dùng để vận chuyển vật liệu rời nhờ ƣu điểm có khả vận chuyển hàng hóa xa, làm việc êm, suất cao giảm tiêu hao lƣợng Chính nhờ ƣu điểm mà băng tải đƣợc ứng dụng rộng rãi lĩnh vực khai thác hầm mỏ, bến cảng, nhà máy công nghiệp Mặt khác yêu cầu ứng dụng tự động hóa ngày cao đời sống sinh hoạt, sản xuất (yêu cầu điều khiển tự động, linh hoạt, tiện lợi, nhanh gọn…) Chính cơng nghệ thơng tin, cơng nghệ điện tử phát triển nhanh chóng làm xuất loại thiết bị điều khiển khả trình PLC Nhờ đặc tính trội mà PLC đƣợc ứng dụng vào nhiều ngành nhƣ công đọan sản xuất khác Một số cơng đoạn phân loại sản phẩm cơng đoạn hồn tồn làm thủ công nhƣng với trợ giúp PLC suất nhƣ hiệu đƣợc tăng lên gấp bội Và mà nhóm định thực đồ án với đề tài “Thiết kế, chế tạo mơ hình đếm số lượng phân loại sản phẩn theo mã barcode” Thông qua đồ án chúng em có hội tiếp cận sử dụng PLC nhiều hơn, đồng thời đƣợc trải nghiệm thực tế vơ hữu ích q trình làm đồ án, giúp củng cố vững học nhà trƣờng phát triển kĩ làm việc thực tế Abstract In the era of industrialization of many industries serving the development of the country Such as mining, transporting and classifying products like bricks, tiles, cakes, candies, beverages, in industrial plants, in mines Conveyors are used to transport bulk materials thanks to the ability of transporting goods in long distances in the soundless mode with high productivity and reduction energy consumption Due to this advantage, conveyor belts are widely used in mining fields in mines, ports, and industrial plants On the other hand, the application of automation is increasingly required in daily life and production (requires automatic control, flexibility, convenience, speed, etc.) Therefore, information technology and electronic technology have developed rapidly making a type of PLC programmable control device appear Thanks to its outstanding features, PLC can be applied to many industries in different production stages One of them is the single-stage product classification, which can be done manually However, with the help of PLC, productivity and efficiency are doubled And that's the reason why we decided to implement the project with the topic "Design and construction of a system to count the number and errors of products by Labview and classify them by barcode" Through this project, we have the opportunity to approach and operate PLC, and also experience extremely useful practical experience in the process of doing the project helping to solidify what we have learned in University and develop more practical work skills Thanks to its outstanding features, PLC can be applied to many industries in different production stages One of them is the single-stage product classification, which can be done manually However, with the help of PLC, productivity and efficiency are doubled And that's the reason why we decided to apply it Project with the topic "Design and construction of a system to count the number of errors checked by Labview and classify by barcode" Through this project, we have the opportunity to approach and operate PLC for more, and also experience extremely useful practical experience in the process of doing the project helping to solidify what we have learned in University and develop more practical work skills MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .v CHƢƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Lý chọn đề tài .1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Cách tiếp cận phƣơng pháp 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƢƠNG GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ 2.1 Tổng quan PLC 2.1.1 Phân loại PLC SIEMENS 2.1.2 Giới thiệu PLC S7- 1200 SIEMEN PLC S7- 1200 CỦA SIEMENS: .8 Cấu trúc bên PLC S7-1200 .9 Cấu trúc bên Module mở rộng 10 Cấu hình điều hành SIMATIC S7-1200 10 Thiết kế dạng Module 12 2.1.3 PLC S7-1200 CPU 1212C: 13 Các chức bật CPU 1212C 13 Sơ đồ đấu dây PLC CPU 1212C DC/DC/DC .14 Giao tiếp máy tính PLC 15 2.2 Tổng quan xử lý ảnh 16 2.2.1 Các trình xử lý ảnh 17 2.2.2 Các kiểu ảnh phổ biến 18 2.2.3 Một số định dạng xử lý ảnh 19 Định dạng ảnh IMG 19 Định dạng ảnh PCX 20 Không gian màu 21 2.3 Giới thiệu mã Barcode 23 2.4 Phần mềm lập trình xử lý ảnh 26 5.3 Thi cơng mơ hình Hình 5.17 Bảng điều khiển Hình 5.18 Khung cố định mơ hình 82 Hình 5.19 Bố trí cảm biến xi lanh Hình 5.20 Máng trƣợt Hình sản phẩm 5.21 Phơi đựng lọ Hình 5.22 Mơ hình đƣợc lắp rắp hoàn thiện 83 5.4 Kết Camera nhận diện barcode phơi đựng vaccine Hình 5.23 Nhận diện barcode Hình 5.24 Nhận diện số lƣợng lọ Vaccine * Quá trình nhận diện camera sau nhận đƣợc hình ảnh thực tế từ mơ hình xử lý Labview cân ánh sáng khoảng cách để liên tục nhận hình ảnh thực tế nơi xử lý ảnh để mơ hình hoạt động cách xác 84 Kết độ ổn định Kết Quả Số Lần Vaccine Vaccine Vaccine Vero cell Astrazeneca Phơi lỗi Độ xác Pfizer Vaccine Pfizer(100 lần) 90 0 90% Vaccine Vero cell (100 lần ) 95 1 95% Vaccine Astrazeneca(100 lần ) 0 85 85% Phôi lỗi (100 lần ) 1 95 95% Bảng 5.25 Kết độ ổn định Đánh giá kết quả: Mơ hình hoạt động ổn định kết đạt đƣợc tiêu đề Bảng 5.26 Bảng xuất Excel 85 CHƢƠNG : TỔNG KẾT 6.1 Kết luận Sau thời gian thực đề tài “Thiết kế, thi công hệ thống đếm số lƣợng kiểm tra lỗi Labview phân loại theo mã barcode ” Nhóm chúng em học hỏi đƣợc nhiều kiến thức củng cố lại kiến thức cũ, thực hành từ việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mơ hình, đến lập trình PLC xử lý ảnh để áp dụng vào mơ hình thực tiễn Đồ án mà nhóm thực sát với thời đại công nghệ việc ứng dụng băng tải để phân loại sản phẩm, đem lại nhiều lợi ích cho ngƣời nhằm giảm thiểu tối đa sức lao động ngƣời trình sản xuất Mơ hình điều khiển đạt đƣợc u cầu nhƣ: - Hệ thống cấp phôi hoạt động mục tiêu, nhận lệnh cung cấp phôi phù hợp với tiêu chí đề - Lắp ráp đấu nối vận hành tốt - Hệ thống băng tải hoạt động ổn định đáp ứng tốt mặt khí - Camera hoạt động tƣơng đối ổn, tỉ lệ sai số đƣợc khắc phục tối ƣu - Các cảm biến thiết bị nhƣ xilanh khí nén, van khí hoạt động ổn định 6.2 Ƣu điểm hạn chế Ƣu điểm: - Kết nối điều khiển đơn giản máy tính - Chi tiết đơn giản dễ tìm, dễ mua - Mơ hình chạy tƣơng đối ổn định - Thiết kế lắp ráp dễ dàng, dễ sữa chữa - Hệ thống khí nén ổn định 86 Hạn chế: - Khả xử lý camera giới hạn - Giá thành PLC cao - Các giá đỡ cịn chƣa chắn - Q trình hoạt động xử lý đƣợc đơn sản phẩm - Tính thẩm mỹ chƣa cao - Chƣa có pas để tăng chỉnh độ căng băng tải - Băng tải chạy rung, dễ gây nhiễu cho camera 6.3 Hƣớng phát triển - Phân loại tốc độ cao nhiều vật lúc - Kết hợp đóng gói sản phẩm - Thêm camera để đo đƣợc chiều cao phôi - Cần điều chỉnh đƣợc tốc độ băng tải điều khiển tốc độ băng tải) - Thiết kế thêm tay gắp sản phẩm lên băng tải vận chuyển sản phẩm, thay thủ cơng 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách [1] R Bourgeois, P Dalle, B Maizieres, E Esvan, E Seuillot, Cẩm nang kỹ thuật điện tự động hóa tin học công nghiệp, Lê Văn Doanh dịch, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, Năm 1999, Phần thứ nhất: Tự động hóa tin học cơng nghiệp [2] Võ Trí An, Điều khiển logic thiết bị điện – điện tử, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, Năm 2006, Chƣơng 5: Mô tả tổng hợp hệ dãy theo phƣơng pháp biểu đồ điều khiển giai đoạn biến cố Website [1] THÍ NGHIỆM PLC, Biên soạn: ThS Huỳnh Phát Huy https://123docz.net/document/6914590-tai-lieu-thuc-hanh-lap-trinh-plc-hutech.htm [3] drive.google.com, Tài liệu PLC Siemens S7-1200.rar, link: https://drive.google.com/file/d/1AbSKVbAKEAXclHCTxBbnU5cPsC2QkeHr/view?fbcl id=IwAR0L3YLzo9tQ4mBhlK-azvXlDe8KnCue_hFa4jfJFlURGiYAIdLCq45yYVw [4] Xử lý ảnh : https://vi.wikipedia.org/wiki/X%E1%BB%AD_l%C3%BD_%E1%BA%A3nh#:~:text=X %E1%BB%AD%20l%C3%BD%20%E1%BA%A3nh%20l%C3%A0%20m%E1%BB% 99t,%E1%BA%A3nh%20v%C3%A0%20truy%20v%E1%BA%A5n%20%E1%BA%A3 nh [5] Các bƣớc ứng dụng xử lý ảnh: https://thigiacmaytinh.com/cac-buoc-co-ban-cua-ung-dung-xu-lyanh/#:~:text=No%20Comments,C%C3%A1c%20b%C6%B0%E1%BB%9Bc%20c%C6%A1%20b%E1%BA%A3n%20c %E1%BB%A7a%20%E1%BB%A9ng%20d%E1%BB%A5ng%20x%E1%BB%AD%20l %C3%BD%20%E1%BA%A3nh,t%C3%ADnh%20(TGMT)%20cho%20g%E1%BB%8 Dn [6] Tìm hiểu mã số mã vạch chi tiết a-z: 88 https://luatthiendi.com/tim-hieu-ve-ma-so-ma-vach-chi-tiet-a-z.html [7] Giới thiệu Solidworks https://vihoth.com/phan-mem-thiet-ke-2d-3d/solidworks/tong-quan-phan-memsolidworks-solidworks-la-gi 89 PHỤ LỤC CODE CHƢƠNG TRÌNH 90 91 92 93 94 95 96 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH ĐẾM SỐ LƢỢNG VÀ PHÂN LOẠI VACCINE THEO MÃ BARCODE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG... liệu, thiết kế thi công mơ hình hệ thống đếm số lƣợng kiểm tra lỗi Labview phân loại theo mã barcode Hình 1: Mơ hình hệ thống phân loại sản phẩm 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đặt nghiên cứu chế. .. hiệu đƣợc tăng lên gấp bội Và mà nhóm định thực đồ án với đề tài ? ?Thiết kế, chế tạo mơ hình đếm số lượng phân loại sản phẩn theo mã barcode? ?? Thơng qua đồ án chúng em có hội tiếp cận sử dụng PLC nhiều