Thiết kế hệ thống và nhận dạng mã vạch trên bưu kiện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ NHẬN DẠNG MÃ VẠCH TRÊN BƯU KIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S PHẠM QUỐC THIỆN Sinh Viên Thực Hiện: MSSV: Lớp: Phan Quốc Bảo 1811050265 18DTDA2 Nguyễn Anh Kha 1811020187 18DTDA2 Lê Phú Bảo Thiện 1811050171 18DTDA2 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ NHẬN DẠNG MÃ VẠCH TRÊN BƯU KIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: T.S PHẠM QUỐC THIỆN Sinh Viên Thực Hiện: MSSV: Lớp: Phan Quốc Bảo 1811050265 18DTDA2 Nguyễn Anh Kha 1811020187 18DTDA2 Lê Phú Bảo Thiện 1811050171 18DTDA2 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 LỜI CAM ĐOAN o0o Chúng em sinh viên học trường Đại học Công Nghệ TP.HCM, học ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa, xin cam đoan rằng: Đồ án chúng em thực chúng em tự triển khai làm hướng dẫn trực tiếp thầy Phạm Quốc Thiện Các số liệu tính tốn, kết nghiên cứu nêu đồ án trung thực, xác, có tính kế thừa trích dẫn đầy đủ Tp Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng năm 2022 Sinh viên thực Phan Quốc Bảo Nguyễn Anh Kha Lê Phú Bảo Thiện i LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa với đề tài: ”Thiết kế hệ thống nhận dạng mã vạch bưu kiện” kết trình cố gắng khơng ngừng nghỉ thân nhận hướng dẫn tận tình thầy anh chị bạn bè Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến thầy Phạm Quốc Thiện người trực tiếp hướng dẫn đồ án Thầy cung cấp cho em tài liệu cần thiết cho đồ án em Em xin chân thành cảm ơn nhà trường ban lãnh đạo Viện Kỹ Thuật Hutech tạo điều kiện em hồn thành tốt đồ án Em xin cảm ơn thành viên gia đình ln ln động viên giúp em có điều kiện tốt vật chất tinh thần để em hồn thành q trình học tập trường Đại học Công Nghệ TpHCM Bên cạnh gia đình, em cảm ơn người bạn làm chung đồ án giúp đỡ lúc gặp khó khăn, đưa lời khuyên bổ ích để em hồn thành đồ án Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn! ii TĨM TẮT Với cách mạng cơng nghiệp 4.0 tác động mạnh mẽ đến phát triển nghành “Logictics” Việt Nam để tăng cao suất hoạt động hiệu hệ thống quản lý hàng hóa phân loại quét mã vạch giải pháp công nghiệp thay cho người khâu phân loại sản phẩm tay thơ sơ Từ giúp việc quản lý lưu trữ trích xuất thơng tin hàng hóa cách dễ dàng, linh hoạt Ngồi cịn giúp tiết kiệm nhân lực chi phí mà đạt suất sản xuất cao cho doanh nghiệp Đồ án tố t nghiê ̣p lần ̣ thố ng phân loa ̣i sản phẩm bằ ng mã va ̣ch theo kiể u Push Stray Sorter Hệ thống có hai chế độ điều khiển tay tự động, bưu kiện qua hệ thống phân thành bốn loại sản phẩm với bốn mã vạch khác thiết đặt sẵn, bao gồm sản phẩm bị lỗi Các sản phẩm phân loại di chuyển băng tải xi lanh đẩy đến vị trí cài đặt sẵn Hệ thống giám sát điều khiển điề u khiể n PLC S7-1200 với những phầ n mề m hỗ trợ TIA PORTAL V16, LABVIEW… để kế t nố i cha ̣y chương trình cho ̣ thố ng hoa ̣t đô ̣ng và những phầ n mề m thiế t kế bản vẽ AUTOCAD, SOLIDWORKS để thiế t kế lên mơ hình đờ án Trải qua q trình bắt đầu làm việc nhóm cho đế n hoàn thiê ̣n đồ án, nhóm đã đươc̣ những thành công nhấ t đinh ̣ về thiế t kế ̣ thố ng giám sát SCADA và lưu trữ, xuất thông tin liệu hệ thống OPC Sever Nhưng đồng thời nhóm vẫn còn thiế u sót phận cấp phôi cho hệ thống, giải pháp hỗ trợ ánh sáng webcam nhận diện không đủ ánh sáng, độ phân giải webcam thấp suất phân loại cịn thấp Để hệ thống hồn thiện tương lai, nhóm lắp đặt thêm module mở rộng cho PLC để có thêm động thực cấp phơi cho hệ thống đồng thời tìm hiểu thêm công tắc cảm biến ánh sáng tự động để hỗ trợ camera thiếu ánh sáng để nhận diện, nâng cấp webcam phát triển thêm chương trình để nâng cao suất iii ABSTRACT With the Industry 4.0 revolution strongly impacting the development of the "Logictics" industry in Vietnam and in order to improve productivity and efficiency, the barcode scanning classification management system is an industrial alternative for humans in the rough hand sorting of products From there, it is easier and more flexible to manage, store and extract commodity information To put it simply, becoming more efficient will save you time and money This graduation project is a Push Stray Sorter style barcode product sorting system The system has two control modes which are manual and automatic, goods through the system are classified into four product types with four different barcodes set, which includes a defective product The products will be sorted when moved by conveyor and pushed by cylinder to the preset position The system is monitored and controlled by PLC controller S7-1200 with supporting software such as TIA PORTAL V16, LABVIEW, to connect the program for the system to work and drawing design software such as AUTOCAD, SOLIDWORKS to design a graphic model Through the process of starting the work of the team until the project is completed, the team has achieved certain successes in the design of SCADA monitoring system and storing and exporting data information of the system by OPC Sever But at the same time, the group still lacks information about the embryo feeding unit for the system, the solution supports lighting when the webcam recognizes that there is not enough light, the webcam resolution is low and the sorting productivity is low But at the same time, the group still lacks information about the embryo feeding unit for the system, the solution supports lighting when the webcam recognizes that there is not enough light, the webcam resolution is low and the sorting productivity is low iv Hình 5.20 Giao diện báo cáo liệu sản phẩm (Nguồn: Chụp từ sản phẩm ĐATN nhóm) 5.3 Kết thực nghiệm Hệ thống hoạt động yêu cầu, phân biệt bưu kiện loại 1,2,3 bưu kiện lỗi cách sử dụng Webcam để thu nhận mã vạch để xử lý, liệu truyền ổn định từ Labview đến điều khiển PLC thông qua OPC Server Dữ liệu số lượng bưu kiện thời gian phân loại thực tế lưu trữ theo dõi trích xuất cách dễ dàng Table view 88 Chương ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN 6.1 Phân tích, đánh giá kết 6.1.1 Kết đạt Giao diện SCADA Wincc Professional chuyên nghiệp, rỏ ràng, dễ dàng điều khiển giám sát hoạt động hệ thống Phân loại bưu kiện loại 1,2,3 bưu kiện lỗi Hệ thống hoạt động ổn định chế độ tay chế độ tự động Sử dụng phần mềm thiết kế cho PLC, LABVIEW… Sử dụng PLC kết nối với LABVIEW thông qua OPC Sever 6.1.2 Kết chưa đạt Chương trình xử lý mã vạch LabVIEW với PLC chưa kiểm chứng quy mô công nghiệp Tốc độ phản hồi chương trình mơ phổng giám sát SCADA thấp Năng suất phân loại sản phẩm mơ hình hệ thống chưa cao Chưa có chức giám sát từ xa qua WebServer Độ bắt nét webcam cịn thấp nên đơi xử lý mã vạch bị sai 6.1.3 Kết luận Đồ án có nhiều thiếu sót đạt kết mong muốn mà nhóm đề 6.2 Hướng phát triển phát triển đồ án Có thể nâng quy mơ mơ hình lên thực tế hóa hệ thống cho kho xưởng, nhà máy Thiết kế thêm chức điều khiển giám sát thông qua WebServer để hoàn thiện Phát triển thêm phần mềm để xử lý nhiều sản phẩm liên tiếp để đạt hiệu suất tốt Nâng cấp webcam hệ thống cung cấp ánh sáng để xử lý mã vạch tốt 89 Nâng cấp băng tải chỉnh tốc độ 6.3 Đánh giá kết Tuy gặp phải nhiều khó khăn, rủi ro xảy với chịu khó, cố gắng nhóm với giúp đỡ hướng dẫn quý thầy cô bạn, đặc biệt giảng viên hướng dẫn nhóm TS Phạm Quốc Thiện giúp nhóm hồn thành đề tài với mục tiêu đề trước có phương án giải vấn đề cịn thiếu sót gắn thêm module mở rộng để lắp cấp phôi cho hệ thống với cảm biến ánh sáng thông minh cho webcam 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trong sách: Trần Thế Sang, Nguyễn Ngọc Phương (2008), PLC lập trình ứng dụng cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Robert H King (2012), Introduction to Data Acquisition with Labview, McGraw-Hill Education Ngô Văn Thuyên (2007) Lập trình với PLC S7 1200 S7 1500 Stephen P Tubbs (June 20, 2016) Programmable Logic Controller (PLC) Tutorial, Siemens Simatic S7-1200 Trên Internet: Trần Ngọc Huy Thịnh (2022) Kết nối LabVIEW PLC S7-1200 MÔ PHỎNG thông qua KEPServer https://www.youtube.com/watch?v=Hwq0uBWC_rM&t=664s SABO (2021) Các loại mã vạch thông dụng ứng dụng chúng https://shop.sapo.vn/cac-loai-ma-vach-thong-dung Tập đồn Intech Group GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG HĨA https://intechvietnam.com/amp/giai-phap-tu-dong-hoa/ 91 PHỤ LỤC PHẦN MỀM PLC: Hàm FC MAP: 92 Hàm “XU Y MA” 93 Hàm Main: 94 95 96 97 98 99 DANH SÁCH BIẾN PLC 100 101 CODE LABVIEW: 102 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG VÀ NHẬN DẠNG MÃ VẠCH TRÊN BƯU KIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GIẢNG VIÊN... ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa với đề tài: ? ?Thiết kế hệ thống nhận dạng mã vạch bưu kiện? ?? kết q trình cố gắng khơng ngừng nghỉ thân nhận hướng dẫn tận tình thầy cô anh chị bạn bè Qua đây,... nghệ tự động nhằm mục đích tăng suất cơng việc lên mức tối đa giảm sức lao động người xuống mức thấp Trên sở kiến thức học chúng em định chọn, thiết kế đề tài: ? ?Thiết kế hệ thống nhận dạng mã vạch