Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động

1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động 2. Lý do chọn đề tài: Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật cũng có những bước đột phá mới, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao. Cùng với xu thế công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta các hệ thống tự động đã được đưa vào quá trình lao động sản xuất. Tuy nhiên các hệ thống lưu kho ở nước ta vẫn chưa được áp dụng tự động hóa, vẫn còn sử dụng lao động tay chân,.. Với mục đích nghiên cứu có tính ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động” để giải quyết vấn đề lưu kho tự động ở nước ta. 3. Nội dung chính của đồ án: Chương 1: Tổng quan về đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thiết kế hệ thống lưu kho tự động 4. Tài liệu tham khảo dự kiến

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC Họ tên sinh viên: Mã sinh viên: Lớp: D13TDH&DKTBCN1 Khóa:D13 Ngành: CNKTDK&TDH Hệ đào tạo: Chính quy Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động Lý chọn đề tài: Ngày nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, cách mạng khoa học kỹ thuật có bước đột phá mới, đời sống nhân dân ngày nâng cao Cùng với xu cơng nghiệp hóa, đại hóa nước ta hệ thống tự động đưa vào trình lao động sản xuất Tuy nhiên hệ thống lưu kho nước ta chưa áp dụng tự động hóa, cịn sử dụng lao động tay chân, Với mục đích nghiên cứu có tính ứng dụng ý nghĩa thực tiễn nên em chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động” để giải vấn đề lưu kho tự động nước ta Nội dung đồ án: - Chương 1: Tổng quan đề tài - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Thiết kế hệ thống lưu kho tự động Tài liệu tham khảo dự kiến [1] PGS.TS Trịnh Chất, Cơ sở thiết kế Máy & Chi tiết máy, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật [2] PGS.TS Trịnh Chất – TS Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí Tập 1, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Thời gian thực đồ án: - Ngày giao đề tài: Ngày tháng năm 2022 - Ngày nộp quyển: Ngày tháng năm 2023 Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2023 Phụ Trách Khoa Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 14 DANH MỤC BẢNG BIỂU 15 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 16 MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG LƯU KHO 1.1 Giới thiệu chung .2 1.1.1 Kế hoạch thực 1.1.2 Giới thiệu hệ thống kho lưu trữ tự động 1.1.3 Cơ sở lý thuyết hệ thống lưu kho 1.1.3.1 Nguyên lý làm việc hệ thống lưu kho 1.1.3.2 Các hệ thống lưu kho .4 1.1.3.3 Các thành phần hệ thống lưu kho .6 1.2 Nội dung nghiên cứu 1.3 Phương pháp thực 1.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Dự kiến kết đạt .9 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Quy trình thiết kế 10 2.2 Yêu cầu kỹ thuật 10 2.3 Quy trình cơng nghệ 10 2.4 Sơ đồ khối hệ thống 12 2.4.1 Tính chọn thiết bị 13 2.4.1.1 Khối xử lý trung tâm 13 2.4.1.2 Khối tín hiệu đầu vào 17 2.4.1.2.1 Cảm biến hồng ngoại 17 2.4.1.2.2 Cơng tắc hành trình 18 2.4.1.2.3 Nút nhấn điều khiển .19 2.4.1.3 Khối cấu chấp hành .21 2.4.1.3.1 Động giảm tốc chiều 21 2.4.1.3.2 Động bước 22 2.4.1.4 Khối công suất 25 2.4.1.4.1 Bộ điều khiển động bước 25 2.4.1.4.2 Relay 27 2.4.1.5 Khối nguồn 29 2.4.1.5.1 Nguồn chiều 29 2.4.1.5.2 Mạch giảm áp 30 2.4.1.5.3 Aptomat .31 2.4.1.5.4 Cầu đấu 32 2.5 Tổng kết thiết bị cần dùng đồ án 34 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LƯU KHO TỰ ĐỘNG 37 3.1 Thiết kế phần cứng .37 3.1.1 Yêu cầu thiết kế 37 3.1.2 Sơ đồ khối hệ thống .39 3.1.3 Thiết kế mơ hình mơ phần mềm SolidArt 39 3.1.4 Thiết kế tủ điện phần mềm Autocad2022 .40 3.2 Thiết kế sơ đồ điện hệ thống điều khiển 43 3.2.1 Lưu đồ thuật toán 43 3.2.2 Thiết kế sơ đồ điện mạch điều khiển phần mềm AutoCad 46 3.2.3 Thiết kế sơ đồ điện mạch động lực phần mềm AutoCad .46 3.2.4 Thiết kế hệ thống điều khiển phần mềm GX Works 47 3.2.4.1 Giới thiệu GX Work2 47 3.2.4.2 Phân công đầu vào PLC 48 3.2.5 Thiết kế hệ thống giám sát phần mềm GT Designer3 49 3.3 Thực nghiệm hệ thống 52 3.3.1 Sản phẩm phần cứng 52 3.3.2 Sản phẩm phần mềm 53 3.4 Kết phương hướng phát triển 54 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC VÀ BẢN VẼ .58 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AS/RS Robot S/R PC PLC NC Normally Closed Tiếp điểm thường đóng NO Normally Open Tiếp điểm thường mở DC Direct Current Dòng điện chiều AC Alternating Current Dòng điện xoay chiều Automated Storage and Hệ thống quản lý xuất nhập Retrieval System hàng hóa tự động Robot Storage and Robot dùng để lưu trữ xuất Retrieval kho Personal Computer Máy tính cá nhân Programmable Logic Controller Thiết bị điều khiển logic DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Kế hoạch thực .2 Bảng 1: Thông số kĩ thuật PLC FX 1N 40MT .16 Bảng 2: Ký hiệu thiết bị 16 Bảng 3: Thông số kỹ thuật cảm biến hồng ngoại E3F-DS10C4 18 Bảng 4: Thông số kỹ thuật nút bấm LA38 .20 Bảng 5: Thông số kỹ thuật động giảm tốc 21 Bảng 6: Thông số kỹ thuật động bước trục Y 23 Bảng 7: Thông số kích thước động trục X 24 Bảng 8: Thông số nguồn điện tương ứng với thiết bị sử dụng .29 Bảng 9: Thông số kỹ thuật mạch giảm áp DC LM 2596 31 Bảng 10: Khối lượng thiết bị sử dụng 34 Bảng 1: Các thiết bị cần dùng tủ điện 41 Bảng 2: Phân công đầu vào PLC .48 Bảng 3: Phân công đầu PLC 48 Bảng 4: Phân công đầu PLC 48 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hinh 1: Cung cấp trộn hàng hóa Hinh 2: Unit load AS/RS Hinh 3: Hệ thống AS/RS tải nhỏ (Mini Load AS/RS) .5 Hinh 4: Kho bán tự động (xếp nhặt hàng tay) Hinh 5: Kho AS/RS Hinh 6: Cấu trúc hệ thống lưu kho Hinh 7: Hệ thống băng truyền Hình 1: Sơ đồ khối hệ thống 12 Hình 2: PLC Mitsubishi FX 1N 40MT 14 Hình 3: Sơ đồ đấu nối ngõ Source 15 Hình 4: Sơ đồ đấu nối ngõ Sink 16 Hình 5: Kích thước cảm biến 17 Hình 6: Thơng số kích thước cơng tắc hành trình dạng bánh gạt 19 Hình 7: Cơng tắc hành trình dạng tay gạt .20 Hình 8: Thông số kich thước nút bấm 21 Hình 9: Thơng số kích thước động giảm tốc .22 Hình 10: Động JK57HS56 24 Hình 11: Động 60KTYZ 25 Hình 12: Driver Step Motor TB6600 .26 Hình 13: Thơng số kích thước điều khiển động bước 27 Hình 14: Sơ đồ đấu nối dây Driver TB-6600 DC Step 28 Hình 15: Relay trung gian Omron 29 Hình 16: Sơ đồ chân Relay trung gian Omron .29 Hình 17: Bộ chuyển đổi nguồn Adapter 24V 31 Hình 18: Thơng số kích thước mạch giảm áp DC LM2596 32 Hình 19: Aptomat LS MCB 2P 33 Hình 20: Cầu đấu 34 Hình 1: Phần mềm SolidArt 39 Hình 2: Cánh tay robot vận chuyển hàng hóa 39 Hình 3: Tổng quan hệ thống 40 Hình 4: Bảng vẽ thiết kế tủ điện .41 Hình 5: Lưu đồ khởi động hệ thống .43 Hình 6: Lưu đồ reset hệ thống 43 Hình 7: Lưu đồ nhập kho 44 Hình 8: Lưu đồ xuất kho 45 Hình 9: Sơ đồ điện mạch điều khiển 46 Hình 10: Sơ đồ điện mạch động lực .46 Hình 11: Giao diện phần mềm 47 Hình 12: Thiết kế giao diện hệ thống .50 Hình 13: Thiết kế giao diện hình trung tâm điều khiển 51 Hình 14: Màn hình điều khiển chế độ Manual .51 Hình 15: Mơ hình hệ thống lưu kho tự động 52 Hình 16: Mặt tủ điện 52 Hình 17: Tủ điện hoàn thành .53 Hình 18: Màn hình giám sát 53 Hình 19: Sản phẩm sau thao tác điều khiển .54 MỞ ĐẦU Ngày nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, cách mạng khoa học kỹ thuật có bước đột phá mới, đời sống nhân dân ngày nâng cao Cùng với xu công nghiệp hóa, đại hóa nước ta nước giới, hệ thống tự động đưa vào trình lao động sản xuất Tuy nhiên hệ thống lưu kho nước ta chưa áp dụng tự động hóa, cịn sử dụng lao động tay chân Với mục đích nghiên cứu có tính ứng dụng ý nghĩa thực tiễn nên em chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động” để giải vấn đề lưu kho tự động nước ta Qua đề tài em thực mong góp phần cho sinh viên trường thích ứng nhanh với thực tế Đồ án tốt nghiệp kết vận dụng kiến thức học vào thực tế để thiết kế lập trình cho hệ thống Cũng nhờ mà người thực hiểu rõ ược học lý thuyết, mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn Đề tài “Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa tự động” sở để người thực thiết kế hệ thống tự động thực tế sau Mơ hình được thi cơng thơng qua q trình tìm hiểu, chọn lựa linh kiện cách phù hợp nhất, kết hợp giao tiếp với khối cảm biến, cơng tắc hành trình, động cơ, rơ le, áp dụng giải thuật điều khiển, cân chỉnh thông số với kết mong muốn cuối cùng đạt được mơ hình lưu kho hồn thiện CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG LƯU KHO 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Kế hoạch thực Bảng 1: Kế hoạch thực Thời gian Từ 12/10/2022 đến 25/10/2022 Từ 25/10/2022 đến 10/02/2023 Nội dung công việc - Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo hoạt động sản phẩm tương tự - Xây dựng sơ đồ khối thiết bị - Tìm hiểu lý thuyết liên quan - Đưa giải pháp phù hợp 1.1.2 Giới thiệu hệ thống kho lưu trữ tự động Từ sau 1980 đến nay, thời kỳ phát triển mạnh tự động hóa: “Hệ thống lưu kho tự đoọng trang thiết bị (device) tự động nhận dịng chuyển đến với kích cỡ thường đồng không cao, phân loại lại, lưu trữ tạm thời, sau theo điều kiện lệnh tương ứng cho điểm tập kết để chuyển đến vị trí u cầu Tất cơng đoạn thực với mức độ tự động hóa cao, loại bỏ việc có cần nhân lực điều khiển cơng đoạn hay không” Từ nhận thức ban đầu hệ thống kho hàng tự động kết hơp giới hóa điều khiển tự động số cơng đoạn quy trình nhập/ lưu/ xuất kho, ngày hệ thống kho hàng tự động sản phẩm điện tử (mechatronics) mức độ tự động hóa cao, phân phối hệ thống sản xuất thông minh Sự phát triển kho hàng tự động bước tiến quan trọng ường tiến tới hệ thống sản xuất “Just in time” đáp ứng kịp thời nhu cầu biến động nhanh thị trường quốc tế (“Just in time” hệ thống sản xuất luồng nguyên vật liệu, hàng hoá sản phẩm truyền vận trình sản xuất phân phối ược lập kế hoạch chi tiết bước cho quy trình thực quy trình thời chấm dứt) ... thống lưu kho nước ta chưa áp dụng tự động hóa, cịn sử dụng lao động tay chân Với mục đích nghiên cứu có tính ứng dụng ý nghĩa thực tiễn nên em chọn đề tài ? ?Nghiên cứu thiết kế kho lưu trữ hàng hóa. .. thống lưu kho +) Thiết kế hệ thống tự động hóa nhập, lưu xuất kho phù hợp với điều kiện thực tế +) Mô 3D hoạt động hệ thống lưu kho Kết luận chương 11 - Tìm hiểu tổng quan hệ thống lưu kho tự động. .. thống lưu kho Hệ thống lưu kho tự động tùy theo yêu cầu cơng nghệ nhà kho nên có cấu trúc khác Các kiểu nhà kho kể đến như:  Hệ thống lưu kho tự động cho kiện hàng đồng hạng: Loại kho thiết kế