Đồ án môn học hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm

Giới thiệu hệ thống phân loại và dánnhãn sản phẩm1.1 Giới thiệu chungTrong thời đại 4.0, thời đại công nghệ thông tin thì việc Điều khiển tự động hóa không còn xa lạ đối với hầu hết các

Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm

Giới thiệu chung

Trong thời đại 4.0, thời đại công nghệ thông tin thì việc Điều khiển tự động hóa không còn xa lạ đối với hầu hết các ngành công nghiệp Sự phát triển nhanh chóng của khoa học máy tính và công nghệ truyền thông đã giúp cho việc điều khiển, vận hành dây chuyền sản xuất trở nên đơn giản, chính xác, nhanh chóng và hiệu quả hơn bao giờ hết. Chính vì vậy, việc học tập, nghiên cứu những ứng dụng của các ngành sử dụng công nghệ cao là một yêu cầu cần thiết và có tác dụng to lớn đối với các kĩ sư kĩ thuật Và một trong số những thành tựu trong lĩnh vực điều khiển tự động đó là ứng dụng của bộ điều khiển lập trình PLC vào sản xuất Nhờ những đặc tính nổi trội mà PLC có thể được ứng dụng vào rất nhiều nghành cũng như các công đoạn sản xuất khác nhau Việc lập trình cho PLC có thể làm một chuỗi các công đoạn phân loại và dán nhãn sản phẩm – chuỗi công đoạn hoàn toàn có thể làm thủ công nhưng với sự trợ giúp của PLC thì năng suất cũng như hiệu quả được tăng lên gấp bội.

Và cũng chính vì vậy mà nhóm chúng em quyết định thực hiện bài Đồ án với đề tài

“ Mô hình dây chuyền phân loại và dán nhãn sản phẩm” Ứng dụng của hệ thống trong thực tế: Hệ thống phân loại và dán nhãn sản phầm được ứng dụng rất nhiều trong các dây chuyền sản xuất xi măng,nhựa, thực phẩm,….

Các thành phần trong hệ thống

Hình 1-1: Băng tải (Belt Conveyor)

Chương 1: Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm

- Right Positioner và Left Positioner

Hình 1-2: Tay kẹp (Left & Right Positions)

Hình 1-3: Cánh tay (Pick & Place)

Chương 1: Giới thiệu hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm

Hình 1-7: Tủ điện điều khiển

Hình vẽ 3D mô tả hệ thống

Thiết kế hệ thống

Quy trình vận hành hệ thống

Hình 2-9: Sơ đồ tổng quát quy trình vận hành hệ thống

Chương 2: Thiết kế hệ thống

Hình 2-10: Sơ đồ quy trình phân loại sản phẩm theo giá trị cảm biến trả về

Hình 2-11: Sơ đồ quy trình ghép phôi

Chọn các thiết bị có các khối

Hình 2-12: Băng tải thực tế

- Tủ điện gồm các nút nhấn

Hình 2-17: Nút nhấn Start Hình 2-18: Nút nhấn Stop

Chọn PLC cho hệ thống

Hiện nay có rất nhiều loại bộ lập trình trên thị trường của nhiều hãng khác nhau (Mitsubishi, Omron, Siemens, Festo, Allen Bradley ) Các tính năng của PLc ngày càng được tăng cường nhằm cải thiện hiệu suất và chất lượng Tuy nhiên, hầu hết các PLC cùng cỡ thì có chức năng tương đương nhau. Để kết nối với factory IO, ta sử dụng PLC Siemens Với các thiết bị đã chọn ở trên cần yêu cầu khoảng 30 ngõ vào và 30 ngõ ra Nên ta chọn PLC S7 1214 DC/DC/DC:

Hình 2-20: PLC 1214 DC/DC/DC PLC S7 1214 DC/DC/DC có 14 DI, 10 DO và 2 ngõ Analog Plc này hỗ trợ mở rộng thêm 8 signal modules và 3 communication modules Với nhu cầu của thiết bị ta đã chọn cần thêm 2 signal modules 16DI/16DO và 1 analog input module:

Hình 2-21: Signal modules 16 DI/ 16 DO

Sơ đồ nối dây

Hình 2-23: Mạch PLC nhận tín hiệu các sensor và điều khiển băng tải

Hình 2-24: Mạch PLC nhận tín hiệu từ các sensor và điều khiển băng tải, pusher và tai kẹp 1

Hình 2-25: Mạch PLC nhận tín hiệu cảm biến và điều khiển các tay kẹp

Hình 2-26: Mạch PLC nhận giá trị các cảm biến và điều khiển pick & place

Hình 2-27: Mạch PLC nhận giá trị của vision sensor và giá trị số sản phẩm đã hoàn thành

Thiết kế và vận hành hệ thống ảo

Giới thiệu về Factory I/O

Factory I/O là một phần mềm thiết kế và mô phỏng trực quan các hệ thống điều khiển tự động hoá theo cách trực quan nhất Sử dụng các đối tượng công nghiệp phổ biến để xây dựng một nhà máy ảo Phần mềm có thể giao tiếp gần như với mọi PLC Có nhiều mô hình nhà máy dựa theo các ứng dụng công nghiệp.Với bộ thư viện phong phú, phần mềm Factory IO mô phỏng được các hệ thống, đối tượng thông dụng trong hệ thống tự động hoá dưới dạng 3D.

Thiết kế hệ thổng ảo trên Factory I/O

Đề tài: “ Hệ thống phân loại và dán nhãn sản phẩm” gồm 2 công đoạn: phân loại và dán nhãn sản phẩm

3.2.1 Phân loại Ở đây, nhóm sẽ tập trung thiết kế hệ thống phân loại theo chiều cao của hộp hàng.

Hệ thống gồm 3 băng tải:

Băng tải 1 – “Belt conveyor 2m (1)”: Vận chuyển 4 loại phôi: nắp xanh dương; nắp xanh lá, đế xanh dương, đế xanh lá.

Băng tải 2 – “Curveld Belt Conveyor” : Vận chuyển phôi tới nơi phân loại

Băng tải 3,4- “Belt conveyor 6m (2):Vận chuyển phôi tới nơi phân loại

Tay đẩy – “Pusher”: phân loại sản phẩm

Vision Sensor nhận biết sản phẩm

Nhấn Start: Băng tải 1, 2, 3, 4 chạy

Vision Sensor phát hiện các loại

Pusher đẩy ra theo giá trị cảm biến nhận được

Hình 3-28: Hệ thống phân loại15

Chương 3: Thiết kế và vận hành hệ thống ảo

3.2.2 Ghép phôi và đếm sản phẩm

Sau khi phân loại hộp hàng thì đến công đoạn ghép phôi.

4 băng tải: trung chuyển trung chuyển các phôi sau phân loại xong tới tay kẹp.

4 tay kẹp: “Left & Right Position” Thực hiện giữ các phôi cố định.

2 Pick & Place: Lấy các phôi ghép lại thành sản phẩm cuối cùng

Hai sensor để đếm sản phẩm xong

Sau khi các Pusher ở khối phân loại đẩy các phôi vào các băng tải.

Các băng tải vận chuyển các phôi vào vị trí tay kẹp

Các tay kẹp sẽ giữ các phôi cố định.

Hai cánh tay Pick & Place sẽ hút nắp của phôi đặt lên đế của phôi

Sản phẩm sau khi hoàn thành được chuyển sang thùng chứa, trước khi đó ta sản phẩm sẽ đi qua cảm biến Cảm biến tác động sẽ đếm sản phẩm ứng với màu sản phẩm hiển thị lên tủ điện.

Hình 3-29: Hệ thống ghép phôi và đếm sản phẩm

Lập trình PLC cho hệ thống

Trước khi lập trình ta đặt biến cho ngõ vào ngõ ra:

Hình 3-30: PLC tag cho ngõ vào

Hình 3-31: PLC tag cho ngõ ra

Hình 3-32: Gắn các biến vào Factory IO

Sau khi đã đặt biến cho ngõ vào ngõ ra ta lập trình PLC dựa vào quy trình vận hành (Mục 2.1)

Hình 3-33: Lập trình điều khiển nút nhấn

Hình 3-34: Lập trình điều khiển băng tải

Hình 3-35: Lập trình điểu khiển băng tải

Hình 3-36: Lập trình điều khiển băng tải

Hình 3-37: Lập trình điều khiển Pusher 1

Hình 3-41: Lập trình điều khiển tay kẹp 1

Hình 3-42: Lập trình điều khiển tay kẹp1

Hình 3-47: Lập trình điều khiển kích thả hàng

Hình 3-48: Lập trình điều khiển kích thả hàng

Hình 3-49: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 vào ra

Hình 3-50: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 lên xuống

Hình 3-52: Lập trình điều khiển cánh tay máy 1 hút thả hàng

Hình 3-53: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 vào ra

Hình 3-56: Lập trình điều khiển cánh tay máy 2 hút thả hàng

Hình 3-57: Lập trình điều khiển đếm sản phẩm

Tiêu đề	Hệ Thống Phân Loại Và Dán Nhãn Sản Phẩm
Tác giả	Võ Thiên Đạt Ngân, Phạm Lê Duy Phương
Người hướng dẫn	GVHD: Trần Vi Đô
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Khoa Điện – Điện Tử
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	9,06 MB