Đồ án tốt nghiệp cánh tay robot phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XXXXXXX KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ  BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN    N     Ệ    I    H    C     Ự    H    T      M     Ă    N ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC Sinh viên thực hiện:    I     À    T     Ề    Đ    N     Ê    T Lớp: Khóa:  Giáo viên hướng dẫn: TS XXX    - Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư   MỤC LỤC MỤC LỤC .i DANH MỤC HÌNH VẼ .iv CHƯƠNG LỜI MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Muc tiê nghiên cứ 1.3 Ý nghĩa khoa học đề tài .2 1.4 Phạm vi nghiên cứ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC TÒA NHÀ CAO TẦNG 2.1 Phân loại hệ thống cấp nước nhà 2.1.1 Theo chức năng: 2.1.2 Phân loại theo áp lực đường ống ngồi phố 2.2 Các cơng trình hệ thống cấp nước 10 2.2.1 Két nước 10 2.2.2 Bể chứa nước 11 2.2.3 Máy bơm trạm bơm .12 2.3 Hệ thống cấp nước nhà cao tầng .13 2.3.1 Thyết minh hệ thống cấp nước: 14 2.3.2 Qy mơ hộ gia đình: 15 2.3.3 Qy mơ tịa nhà chng cư văn phòng: 15 2.4 Tìm hiể đối tượng 16 2.4.1 Ứng dung 16 2.4.2 Giải pháp công nghê sử dung 16 CHƯƠNG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP NƯỚC CHO TÒA NHÀ CAO TẦNG .21 3.1 Tính tốn bể chứa nước ngầm dự trữ (2) 21 3.2 Tính chọn đồng hồ nước (1) 22 i Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư   3.3 Tính tốn bể nước mái (4) 22 3.4 Tính tốn bơm nước (3) 23 3.4.1 Các bước tính tốn bơm nước 23 3.4.2 Tính tốn theo công thức chi tiết .23 3.5 Tính tốn bơm tăng áp - bình điề áp - hộ sử dung (5), (6), (7): 27 3.5.1 Bơm tăng áp (5) .28 3.5.2 Bình điề áp (6) 28 3.6 Tính chọn van giảm áp – hộ sử dung (8), (9) 30 3.6.1 Giới thiệ van giảm áp 30 3.6.2 Tính van giảm áp 30 3.6.3 Chọn van giảm áp 31 CHƯƠNG TRANG BỊ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 33 4.1 Các chức hoạt động hệ thống 33 4.1.1 Mô tả hoạt động hệ thống 33 4.1.2 Cấ trúc phần cứng mơ hình thực tế 34 4.1.3 Sơ đồ khối hệ thống điề khiển cấp nước nhà cao tầng 36 4.2 Lựa chọn thiết bị mạch động lực 38 4.2.1 Đông bơm 38 4.2.2 Aptomat 39 4.2.3 Khởi động từ 40 4.2.4 Rơ le nhiệt 41 4.2.6 Phao điện 42 4.3.5 Rơ le bơm tăng áp 45 4.3 Lựa chọn thiết bị mạch điề khiển 47 4.3.1 Giới thiệ PLC S7 – 1200 47 4.3.2 Các thành phần PLC S7 – 1200 .48 4.3.3 Modle mở rộng PLC S7 – 1200 .48 4.3.5 Các tính bật PLC S7 – 1200 48 4.3.3 Lựa chọn PLC 49 4.4 Thiết kế mạch điề khiển động lực 50 ii Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư   4.4.1 Mạch động lực 50 4.4.2 Mạch điề khiển .51 KẾT LUẬN 54 TẢI LIỆU THAM KHẢO 55 iii Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư   DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Hệ thống cấp nước đơn giản Hình 2.2 Hệ thống cấp nước có két mái Hình 2.3 Hệ thống cấp nước có két nước trạm bơm Hình 2.4 Hệ thống cấp nước có két nước, trạm bơm bể chứa Hình 2.5 Hệ thống cấp nước phân vùng Hình 2.6 Hệ thống bơm nước nhà cao tầng 13 Hình 3.1 Sơ đồ khối tổng qan hệ thống cấp nước tòa nhà cao tầng 21 Hình 3.2 Biể đồ tính chọn độ nhớt động học nước so với nhiệt độ .25 Hình 3.3 Bảng chọn động máy bơm 27 Hình 3.4 Hệ thống bơm tăng áp bình điề áp 27 Hình 3.5 Van giảm áp 30 Hình 3.6 Van giảm áp nước Mangorani .32 Hình 4.1 Sơ đồ hệ thống cấp nước sinh hoạt tịa chng cư 35 Hình 4.2 Hệ thống bơm nước cho kh dân cư cao tầng .36 Hình 4.3 Sơ đồ khối chức hệ thống cấp nước nhà cao tầng 36 Hình 4.4 Máy bơm cơng nghiệp HPV3100-130 .38 Hình 4.5 Phao điện Baren 44 Hình 4.6 Rơ le bơm tăng áp 45 Hình 4.7 PLC S7 - 1200 47 Hình 4.8 Sơ đồ mạch động lực máy bơm nước .50 Hình 4.9 Mạch cấp ngồn PLC điề khiển trng tâm 51 Hình 4.10 Sơ đồ đấ nối thiết bị đầ vào .52 Hình 4.11 Sơ đồ đấ nối thiết bị đầ 52 Hình 5.1 Lư đồ thật tốn điề khiển .54 iv Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư   Hình 5.2 Lư đồ thật toán điề khiển chế độ tự động 55 Hình 5.3 Lư đồ thật tốn chương trình điề khiển tay 56 Hình 5.4 Giao diện hình điề khiển 66 Hình 5.5 Giao diện hình điề chế độ tự động .67 Hình 5.6 Giao diện hình điề chế độ tay .68 v Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư CHƯƠNG LỜI MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung Chương giới thiệ tình hình phát triển cơng nghệ tự động hóa để ứng dung vào qá trình sản xất cơng nghiệp nước ta nhằm góp phần thay sức lao động chân tay người Theo sa tổng qan nội dng đề tài, nê mơ hình giải qyết toán “Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Mà Sắc” với giới hạn phạm vi đề tài đưa 1.2 Lý chọn đề tài Sự phát triển khoa học kỹ thật ngày nhanh góp phần nâng cao sất lao động Đặt biệt đời phát triển công nghệ chế tạo Robot nhằm tạo tự động hóa qá trình sản xất giảm sức lao động  bằng chân tay người lao động Đối với nước ngồi Robot nghiên cứ chế tạo để ứng dung vào sản sất có từ lâ Riêng nước ta lĩnh vực mẽ, chưa có nhà máy có khả chế tạo phận cấ thành tay máy đạt tiê chẩn qốc tế Đó lý mà nhóm đề xất nên “Cánh Tay Robot Phân Loại Sản Phẩm Dựa Vào Mà Sắc” để góp phần nâng cao sất lao động, phát triển công nghệ chế tạo Robot nước ta sử dung đề tài để làm Đồ án Chyên nghành 1.3 Nội dung đề tài Sản phẩm đời với muc đích hỗ trợ cho việc phân loại hàng hóa cơng ty, xí nghiệp sản xất,… Khi hàng hóa thành phẩm phân loại dựa mà sắc Thay qá trình phân loại thủ cơng  bằng chân tay người, cải thiện sất lao động thời gian để thực công đoạn Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư Các giai đoạn phát triển hệ thống: Việc thực thi hệ thống thực qa cơng đoạn sa Hình 1.1 Mơ hình giai đoạn phát triển hệ thống 1.4 Giới thiệu hệ thống Với vấn đề đặt nhóm ban đầ hình thành nên ý tưởng ban đầ sa 1.4.1 Mơ hình chức hệ thống Các thành phần hệ thống: + Băng tải chyển động tryền phôi đến nơi để phân loại +Trên băng tải có cảm biến mà sắc để nhận biết mà phơi, sa phơi tiếp tuc đưa gặp cảm biển hồng ngoại để dừng lại vị trí cối + Cánh tay robot hoạt động sa phơi đưa đến nơi 1.4.2 Mơ hình khối hệ thống a Giải pháp công nghệ áp dụng  Sử dung cánh tay robot bậc tự để gắp phôi Sử dung kiến thức lập trình ardino Sử dung số cảm biến: cảm biến mà sắc, hồng ngoại Sử dung công cu lập trình, Ardino IDE Sử dung ngơn ngữ lập trình C b Đặc tả tính phần mềm Xác định vị trí phơi cần phân loại cánh tay robot Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư Phân loại phôi dưa vào cảm biến mà sắc Đưa phôi đến vị trí phân loại c Phân tích điểm độc đáo, sáng tạo sản phẩm Qá trình phân loại diễn tra tự động Tiết kiệm thời gian công sức, đồng thời nâng cao sất công việc  phân loại sản phẩm công nghiệp 1.5 Giới hạn đê tài Trong phạm vi cho phép em thi cơng mơ hình Trong thời gian thực đề tài có hạn, với lượng kiến thức tryền đạt sốt khóa học khả có hạn, em thực đề tài giải qyết vấn đề sa: - Thiết kế mơ hình hoạt động ổn định - Bên cạnh cịn số sai sót linh kiện 1.6 Kết luận chương  Như vậy, qa chương nắm rõ tính cấp bách cần thiết đề tài Việt Nam Bước đầ nắm nội dng, mơ đối tượng mà đề tài đề cập đến để tạo sở để tiếp tuc thực làm rõ vấn đề Ty nhiên hệ thống hạn chế định giới hạn phạm vi đề tài Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư CHƯƠNG II THIẾT KẾ CÁNH TAY ROBOT BẬC TỰ DO Về mặt tryền động điề khiển robot cấ tạo từ khối cấ trúc khí hoạt động nhờ cấ tác động Về mặt kết cấ robot chế tạo khác biệt nha chúng xây dựng từ thành phần tay máy, ngồn cng cấp, điề khiển Trong tay máy tập hợp  bộ phận cấ khí thiết kế hình thành khối có chyển động tương nha Vì chương2, chúng em xây dựng mơ hình cánh tay robot bậc tự Chương gồm nội dng sa: Ứng dung robot đề tài, thiết kế mơ hình cánh tay robot, xây dựng phương trình động học cho robot bậc tự 2.1 Ứng dụng robot bậc tự sử dụng đề tài Robot có ư điểm qan trọng tạo nên khẳ linh hoạt hóa sản xất  Nó ngày thay nhiề lao động và ngày trở lên chyên dung Trong nhà máy sản xất, công đoạn lắp rắp thường chiếm tỉ lệ cao so với tổng thời gian sản xất tồn dây chyền Cơng việc lắp rắp lại địi hỏi phải cẩn thận khơng nhầm lẫn thao tác nhẹ nhàng xác  phải làm việc căng thẳng sốt ngày Vì nhận đề tài “thiết kế chế tạo mô hình điề khiển tự động cánh tay robot bậc tự do” chúng em đưa ứng dung cu thể robot sa: Robot bậc tự đảm nhiệm vai trị gắp phơi cho máy tiện đứng 2.2 Thiết kế mơ hình cánh tay robot Hệ thống chyển động robot công nghiệp đảm bảo cho robot thực nhiệm vu khơng gian làm việc bao gồm chyển động thân, cánh tay, cổ tay vị trí chyển động theo qỹ đạo đặt trước Bộ phận robot là: Cánh tay (gồm số nối cứng liên kết vớ nha khớp mềm); thân (bệ); cổ tay; bàn tay Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư Hình 2.1: Các phận robot 2.2.1 Khớp robot Khớp khâ liên kết hai nối có chức tryền chyển động để thực di chyển robot Khớp robot gồm hai loại: khớp tịnh tiến khớp qay Hình 2.2: Các khớp chyển động robot 2.2.2 Cổ tay robot Cổ tay robot có nhiệm vu định hướng xác bàn tay robot (cơ cấ tác động cối) không gian làm việc Thông thường cổ tay robot có bậc tự tương ứng với chyển động có cấ tạo điển hình 2.3: Cổ tay xoay xng qanh truc nối cối (Roll), cổ tay xoay xng qanh truc nằm ngang tạo chyển động lên xống bàn tay (Pitch) qay xng qanh truc thẳng đứng tạo chyển động lắc phải, trái bàn tay (Yaw) 10 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư Hình 2.3: Cơ cấ cổ tay robot 2.2.3 Bàn tay robot (cơ cấu tác động cuối) Bàn tay gắn lên cổ tay robot đảm bảo cho robot thực nhiệm vu khác nha không gian làm việc Cơ cấ bàn tay có hai dạng khác nha tùy theo chức robot dây chyền sản xất: cấ tay kẹp cơ  cấ dung cu (Các dung cu là: mũi hàn, dung cu cắt đá, mài đá, bình sơn, cấ hàn điểm, hàn hồ qang ) 11 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư 2.2.4 Mơ hình robot thiết kế Hình 2.4 : Mơ hình cánh tay robot bậc tự 12 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư CHƯƠNG III CHI TIẾT THIẾT BỊ VÀ THÔNG SỐ KĨ THU 숃⌀T ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG Hệ THỐNG 3.1 Giới thiệu chương Để hồn thành hệ thống phần cứng yê tố qan trọng Chương giới thiệ phần cứng sử dung hệ thống theo sa thơng số kỹ thật nhìn chng cách kết nối phần cứng 3.2 Arduino 3.1.1 Giới thiệu Arduino Ardino bo mạch vi xử lý dùng để lập trình tương tác với thiết bị phần cứng cảm biến, động cơ, đèn số thiết bị khác Lý Ardino biết đến rộng rãi nhờ môi trường phát triển ứng dung dễ sử dung, ngơn ngữ lập trình dễ tiếp cận Hơn điề đặc biệt tạo nên cộng đồng Ardino mạnh mẽ Ardino có mức giá thấp, mã ngồn từ phần cứng đến phần mềm đề mở 3.1.2 Giới thiệu Arduino Uno Ardino Mega 2560 R3 phiên nâng cấp dòng Ardino phổ biến ( Ardino Uno R3) với số chân giao tiếp, ngoại vi nhớ nhiề 13 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư 14 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư KẾT LUẬN Ty thời gian có hạn hẹp, hướng dẫn tận tình Thầy XXXXXX cố gắng thành viên nhóm Chúng em đă hồn thành đồ án tốt nghiệp thời gian qy định Sa hoàn thành đồ án chúng em tìm hiể nắm vững kiến thức PLC, cảm biến, mạch đếm, sơ đồ dây ứng dung thực tế chúng Vì thời gian có hạn, nhóm chưa đưực tham qan thực tế mơ hình vận hành bên ngồi, điề kiện khơng cho phép nên khó tránh khỏi thiế sót qá trình thi cơng mơ hình hồn tất đề tài Thơng qa đồ tài này, ta thấy PLC ứng dung rộng rãi đa dạng nhiề lĩnh vực sản xất đặc biệt lĩnh vực tự động hoá Cối lần nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy XXXXX Thầy Cô khoa Điện- Điện tử  , Thầy Cô trường, tryền đạt cng cấp cho em nhiề kiến thức qý bá sốt thời gian học trường Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Người thưc 15 Đồ án tốt nghiệp Hệ thống cung cấp nước cho nhà chung cư TẢI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Hiế, Thiết kế hệ thống HMI/SCADA với TIA Portal, NXB Khoa học vàk ỹ thật, 2019 Trần Văn Hiế, Tự động hóa PLC S7 -1200 với TIA Portal, NXB Khoa học vàk ỹ thật, 2015 http//www.plcvietnam.com.vn http//www.atomation.siemens.com 16