Đồ án môn học hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước, xếp sản phẩm lênpallet và lưu kho tự động

    TR ƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ************ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước, xếp sản phẩm lên pallet lưu kho tự động GVHD: NHÓM: Ths.  NGUYỄN TẤN ĐỜI SVTH: - Đặng Thanh Huy - 20151378 - Bùi Trần Đình Vỹ- 20151434   Tp.Hồ Chí Minh,tháng 12 năm 2022 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU     1.1 Giới thiệu tổng quan 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Giới hạn nội dung đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu chung hệ thống phân loại sản phẩm 2.2 Lý thuyết vấn đề liên quan đến hệ thống … 2.2.1 Cảm biến 2.2.2 Băng tải 2.2.3 Hệ thống cần cẩu nâng tự động 2.2.4 Cánh tay Robot 2.2.5 Xilanh khí nén 2.3Giới thiệu PLC ứng dụng 2.4Xử lý tín hiệu Analog PLC CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1 Nêu qui trình vận hành hệ thống 3.2 Thiết kế phần khí: 3.3 Thiết kế phần điện: 3.3.1 Thiết kế sơ đồ cho khối chức 3.3.2 Chọn thiết bị cho khối 3.3.3 Sơ đồ nối dây thiết bị 3.4 Thiết kế lưu đồ điều khiển CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ẢO 4.1 Giới thiệu phận mềm Factory IO 4.1.1 Giới thiệu 4.1.2 Bảng quy đổi thiết bi thực tế sang Factory Io 4.2 Thiết kế mơ hình hệ thống ảo 4.3 Giao tiếp PLC mơ hình hệ thống ảo CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 5.1 Kết thiết kế khí 5.2 Kết thiết kế điện 5.3 Kết điều khiển giám sát 5.4 Kết xây dựng hệ thống ảo CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 6.1 KẾT LUẬN 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Chương trình PLC, Sử dụng thiết bị…   Chương 1: Mở đầu 1.1 Giới thiệu tổng quan Hiện đất nước ta q trình Cơng nghiệp hóa, đại hóa Chính có nhiều khu cơng nghiệp hình thành với nhiều dây chuyền thiết bị hoạt động đại với đầu tư góp vốn đến từ nước khác giới Trong thập niên gần đây, thiết bị điện tử ứng dụng rộng rãi khắp giới Sự đa dạng phát triển nghành không ngừng biến đổi Điện tử ngành kĩ thuật tinh vi giới,   phương tiện gần khơng thể thiếu lĩnh vực : Viễn thông, y khoa, phịng thí nghiệm, nghiên cứu, v v đảm bảo hiệu suất cơng việc độ tin cậy thõa mãn cho người sử dụng, điện tử ngành mà tín hiệu vận động đặt sở dòng điện điện áp Từ linh kiện nhỏ đơn giản ta tạo thiệt bị thật hữu dụng sống hàng ngày đặc biệt sản xuất Những thiết bị tinh vi giúp giải phóng sức lao động, tạo hiệu suất lao động chưa có máy hoạt động thay cho vài chục nhân cơng, chí cịn Sự kết hợp ngành điện – điện tử ngành khí bước tiến quan trọng phát triển tự động hóa cơng nghiệp Đất nước ta q trình phát triển hội nhập, mặt hàng sản xuất khơng đạt tiều chuẩn chất lượng, mà đòi hỏi phải có độ xác cao hình dạng, kích thước, trọng lượng…Cho nên từ khu cơng nghiệp hình thành với nhiều dây chuyền thiết bị máy móc phối hợp với nhu cầu sản xuất, để tạo suất cao trình sản xuất Trong Nhà máy, sản phẩm sản xuất trước xuất xưởng  phải trải qua nhiều giai đoạn kiểm tra sản phẩm Tuỳ theo sản phẩm sản xuất mà phải kiểm tra qua khâu khác nhau, chẳng hạn kiểm tra chất lượng, kích thước, hình dạng, trọng lượng… 1.2 Mục tiêu đề tài Trong đề tài này, chúng em xin thực việc: “ Ứng dụng PLC S7-1200 phân loại sản  phẩm theo kích thước, xếp sản phẩm lên pallet lưu kho tự động.” Đề tài giúp cho chúng em phần hiểu rõ cách thức hoạt động dây chuyền thiết bị dùng việc  phân loại sản phẩm, đồng thời ứng dụng PLC vào việc điều khiển chúng, hệ thống  băng chuyền Đề tài trình bày theo dạng mơ hình mơ Nên q trình thực luận văn khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q Thầy Cơ góp ý để hồn thiện tốt Ngày nay, việc tập trung hóa - tự động hóa cơng tác quản lý, giám sát điều khiển hệ thống tự động nhằm nâng cao hiệu sản xuất, tránh rủi ro, tiết kiệm chi phí, hạn chế nhân công xu hướng tất yếu trình sản xuất Cùng với tốc độ phát triển nhanh chóng kỹ thuật vi điện tử, kỹ thuật truyền thông công nghệ phần mềm thời gian qua, điều khiển tự động đời phát triển ngày đa dạng đáp ứng u cầu, địi hỏi q trình tự động lĩnh vực cơng nghiệp Chính phải lựa chọn trình điều khiển cho phù hợp với yêu cầu thực tế, điều kiện sở vật chất cho phép, tiết kiệm chi phí vận hành, nâng cao hiệu sản xuất, dễ dàng bảo trí, sửa chữa hệ thống có cố Thực tiễn đặt vấn đề để quản lý nhà máy sản xuất hiệu nhất, tiết kiệm an toàn 1.3 Giới hạn nội dung đề tài Trong phạm vi đồ án này, tơi xin trình bày sơ lược cấu tạo nguyên lý hoạt động Mơ hình phân loại sản phẩm theo kích thước phần mềm Tia portal , Factory IO CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT   2.1 Giới thiệu chung hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước PLC S7-1200 ứng dụng lĩnh vực tự động hóa sản xuất Nó sử dụng để phân loại sản phẩm vào nhóm dựa kích thước chúng, từ giúp quản lý kiểm soát chất lượng sản phẩm Các thiết bị cảm biến kích thước sử dụng để đo kích thước sản phẩm di chuyển băng tải Dữ liệu kích thước gửi đến PLC S7-1200, chương trình PLC lập trình để phân loại sản phẩm vào nhóm dựa giá trị kích thước Chương trình PLC lập trình để điều khiển thiết bị định tuyến sản phẩm để sản  phẩm đưa vào nhóm phù hợp Các tín hiệu điều khiển gửi từ PLC đến động cơ, van điều khiển để điều khiển hệ thống định tuyến Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước PLC S7-1200 giúp tăng suất hiệu sản xuất cách giảm thời gian kiểm tra sản phẩm tay giảm số lượng sản phẩm không đạt tiêu chuẩn Nó giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm giảm thất q trình sản xuất 2.2Lý thuyết vấn đề liên quan đến hệ thống 2.2.1 Cảm biến Cảm biến hay gọi sensor Đây thiết bị điện tử nhận biết yếu tố vật lý hoá học từ môi trường như: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, chuyển động, Sau đó, cảm  biến chuyển thông tin nhận thành dạng tin mã hố xuất hình máy tính Nhờ vậy, cảm biến hỗ trợ hiệu việc nghiên cứu khoa học, đo đạc hay điều khiển thiết bị từ xa, 2.2.2 Băng tải Là máy khí dùng để vận chuyển đồ vật từ điểm sang điểm khác, từ vị trí A sang vị trí B Thay vận chuyển sản phẩm cơng nhân vừa tốn thời gian, chi phí nhân công lại tạo môi trường làm việc lộn xộn băng chuyền tải giải điều    Nguyên lí hoạt động: động bật, rulô quay nhờ lực ma sát giúp dây băng tải di chuyển Tùy vào nhu cầu vận chuyển mà điều chỉnh tốc độ dây băng phù hợp Khi sản phẩm, vật liệu để bề mặt băng tải, vận chuyển nhờ chuyển động dây băng tải Có loại sử dụng: - Băng tải trơn: Có thể băng tải cao su PVC dùng để vận chuyển sản phẩm nhẹ với kích thước nhỏ trung bình - Băng tải lăn: giải pháp phù hợp để vận chuyển sản phẩm với trọng lượng từ nhẹ, trung bình đến nặng, môi trường thông thường đến môi trường có hóa chất ăn mịn, bụi bặm… 2.2.3 Hệ thống cần cẩu nâng hàng tự động Hệ thống cần cẩu nâng hàng tự động hệ thống lưu trữ phục hồi tự động Jracking (AS / RS) vận hành hồn tồn mà khơng cần lao động người để tự động thả đòi hàng Đây loại sở kho nâng cấp để thích ứng với kinh tế phát triển nhu cầu hệ đại ngày Kệ cao cấp theo chiều dọc cấu trúc hỗ trợ nhờ nhận mục đích lưu giữ theo chiều dọc toàn AS / RS Hiệu suất ảnh hưởng đến hoạt động tồn kho hàng thiết bị liên quan 2.2.4 Cánh tay robot   Dùng để gắp/ lấy sản phẩm từ nơi sang nơi khác Có loại tay gắp trục trục 2.2.5 Xilanh khí nén Đây thiết bị vận hành lưu lượng khí nén Tức là, xi lanh hoạt động cách chuyển hóa lượng khí nén thành động năng, làm cho piston xi lanh chuyển động theo hướng người dùng muốn, thơng qua truyền động đến thiết bị   Thiết kế sơ đồ khối chức KHỐI BĂNG CHUYỀN KHỐI CẢM BIẾN  NGUỒN KHỐI GIÁM SÁT KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM KHỐI CẦN CẨU XẾP KHỐI TAY GẮP ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN Chức khối:  Khối nguồn: cấp nguồn 24VDC cho hệ thống điều khiển PLC Nguồn 380V/220V cho cơ  cấu động lực Khối cảm biến: Khi cảm biến hoạt động có hai trạng thái trạng thái có khơng có vật cản Khi khơng có vật cản, cảm biến phát sáng thu sáng diễn liên tục với Khi có vật cản, cảm biến phát phát ánh sáng có vật cản nên cảm biến thu khơng thu ánh sáng Từ vật thể nhận diện   Khối điều khiển khí nén: có chức chặn hàng hóa để đưa hàng hóa phân loại khỏi băng chuyền     Khối băng chuyền: có chức tải hàng hóa đến khu vực xử lý khác hệ thống   Khối tay gắp: có chức gắp hàng hóa   Khối xử lý trung tâm: có chức nhận, xử lý thông tin điều khiển khối khác Khối giám sát: HMI (Human-Machine-Interface) giao diện vận hành người máy thông qua PLC, chúng kết nối với cáp tín hiệu Khi người vận hành tác động nhấn nút hình cài đặt thông số, yêu cầu gửi đến PLC, PLC điều khiển máy móc dây chuyền hoạt động 3.3.2 Chọn thiết bị cho khối Khối nguồn: u cầu mơ hình với đầu vào PLC cảm biến sử dụng điện áp 24V – DC nên ta chọn nguồn AC- DC có đầu mức phù hợp để nâng cấp thiết bị mơ hình Thơng số kỹ thuật: Điện Áp Đầu Vào : AC 220V ( Chân L N ) Điện Áp Đầu Ra : DC 24V 5A ( Chân dương V+ , Chân Mass-GND : V- ) Công Suất : 120W Điện áp điều chỉnh : +/-10% Rò rỉ: