báo cáo cuối kỳ hệ thống phân loại và xếp sản phẩm theo khối lượng

Qua đó, chúng em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người đã hỗ trợ chúng em hoàn thành đề tài này, đặc biệt là thầy T.S Trần Vi Đô, thầy là người đã luôn theo dõi, hướng dẫn, chỉ

Mục tiêu đề tài

Đề tài “Hệ thống cân và đóng gói gạo tự động” được thực hiện với các yêu cầu cụ thể như sau:

 Hệ thống được ứng dụng ở các xí nghiệp, nhà máy chuyên đóng bao lúa, gạo, các loại hạt

 Thực hiện cân và đóng gói chính xác, công suất 150 túi/giờ tương đương với thời gian tối đa để cân và đóng gói 1 túi là 15 giây

 Hệ thống hoạt động bằng các thao tác trên màn hình HMI

 Hệ thống có khả năng giám sát tình trạng hoạt động của cơ cấu chấp hành.

Nội dung nghiên cứu

Chương này giới thiệu tổng quan về đề tài, phân tích về tính tối ưu của hệ thống, đưa ra mục tiêu và nội dung nghiên cứu để hoàn thành hệ thống bên cạnh đó cũng nêu lên những tính giới hạn của đề tài

Chương 2: Giới thiệu hệ thống

Chương này sẽ giới thiệu chi tiết về hệ thống, trình bày các quy trình hoạt động của và thực hiện mô tả sơ đồ khối của hệ thống cũng như các linh kiện được chọn để sử dụng trong hệ

Chương 3: Chương trình điều khiển hệ thống trên Tia portal

Chương này sẽ nêu lên lựa chọn về PLC, trình bày chương trình điều khiển hệ thống cùng với đó là mô phỏng chươn trình điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm

Chương 4: Kết luận và hướng phát triển

Chương này trình bày các kết luận rút ra được từ đề tài, các nhược điểm và hướng phát triển của đề tài trong tương lai.

Giới hạn đề tài

Đề tài thực hiện chỉ ở mức độ mô phỏng chưa có sản phẩm xây dựng trên thực tế, chưa có hệ thống cảnh báo khi có lỗi xảy ra.

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG

Tổng quan về hệ thống

Hình 2.1 Hình tổng quan hệ thống

Hình 2.2 Hệ thống được quan sát từ trên xuống

Hệ thống gồm 3 thành phần: cân, phân loại, xếp sản phẩm.

 Phần cứng hệ thống: o Belt conveyor với các kích thước 4m, 6m. o Roller conveyor 4m. o Conveyor scale. o Pusher. o Diffuse Sensor. o Two Axis Pick & Place. o Aligner. o PLC S7-1200 1211C DC/DC/DC.

Dùng TIA Portal lập trình code cho PLC S7-1200 giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.

Sơ đồ khối mô tả hệ thống

Hình 2.3 Sơ đồ khối mô tả hệ thống

Các băng tải PVC, băng tải con lăn để vận chuyển sản phẩm:

Hình 3.8 Hình băng tải Các cảm biến thu tín hiệu để phân loại và xếp sản phẩm:

Hình 3.9 Hình Cảm biến cho việc phân loại sản phẩm

Hình 3.10 Hình cảm biến cho việc sắp xếp sản phẩm

Cánh tay robot sắp xếp sản phẩm vào thùng hàng:

Hình 3.11 Hình Pick and Place trong Factory I/O

3.5 Giao tiếp Factory I/O và PLCSIM

Lập trình PLC trên phần mềm Tia Portal và cách Tia Portal giao tiếp được với Factory IO như sau:

Bước 1: Chọn vào biểu tượng máy tính như hình có tên là “Start Simulation” để mở một PLC ảo.

Bước 2: Lúc này xuất hiện PLC ảo “Siemens S7-1200” Lúc này, chương trình vẫn chưa được nạp vào PLC, tiếp theo ta chọn “Load” ở giao diện Load preview để nạp chương trình.

Bước 3: Sau khi nhấn “Load”, phần mềm sẽ ra bảng giao diện Load results. Đầu tiên, ta chọn “Start module”, sau đó chọn “Finish”.

Sau khi hoàn thành bước 3 thì PLC ảo sẽ có tên PLC ta đã chọn là “PLC_1[CPU 1211C DCDCDC]” và “RUN/STOP” chuyển sang màu xanh, nghĩa là ta đã nạp chương trình thành công từ Tia Portal vào PLC ảo.

Bước 4: Sau khi Khởi động Factory IO và mở project thì chọn “File” tiếp đến chọn

Bước 5: Trong cửa sổ Drivers ta chọn tên PLC là “Siemens S7-PLCSIM” ở tiếp đến vào “CONFIGURATION”.

Bước 6: Trong cửa sổ “CONFIGURATION” ta tích chọn vào ô “Auto connect”,và chọn “S7-1200” tại ô Model, sau đó nhấn “Default”

Sau khi hoàn thành bước 6, xuất hiện tích xanh như hình, tức đã hoàn thành việc giao tiếp giữa Factory I/O với PLCSIM.

 Nhấn “Start”, hệ thống được khởi động, tất cả băng tải đều được khởi động

 Nút “Stop” dừng toàn bộ hệ thống, để hệ thống chạy lại nhấn nút “Start”

 Nút “Reset”, khởi tạo lại giá trị đếm sản phẩm.

 Sản phẩm được đưa tới cân, và tại 2 băng tải con lăn, thùng chứa hàng di chuyển qua tầm quét của cảm biến (khoanh đỏ hình dưới) thì băng tải con lăn sẽ dừng chạy.

 Sản phẩm được đưa tới cân, sau khi cân, biết được giá trị cân nặng của sản phẩm, băng tải sẽ đưa sản phẩm tới xi lanh ứng với giá trị nặng hay nhẹ của sản phẩm.

 Sản phẩm được đưa tới khu vực phân loại, khi sản phẩm chạm tầm quét của cảm biến, băng tải sẽ ngưng chạy đồng thời xi lanh đẩy sản phẩm vào băng tải phân loại.

 Sản phẩm vào băng tải phân loại (trên hình là sản phẩm có khối lượng nặng) khi sản tới cảm 2, tay robot sẽ di chuyển trục Z xuống, quãng đường tay robot xuống sẽ đi qua cảm biến 1, cảm biến 1 nhận tín hiệu làm cho tay robot hút sản

36 phẩm và rút lên Khi rút lên cảm biến 2 ở mức tích cực thấp, tay robot sẽ thực hiện di chuyển theo trục X, đến cuối hành trình trục X tay robot thả sản phẩm và rút về.

 Sản phẩm khi rớt xuống đi, sẽ đi qua cảm biến 3, cảm biến 3 nhận tín hiệu làm cho băng tải con lăn khởi động, đưa thùng chứa sản phẩm di chuyển, đồng thời sẽ đếm số sản phẩm.

 Sản phẩm vào băng tải phân loại (trên hình là sản phẩm có khối lượng nhẹ), các thao tác như quá trình ở khu vực sản phẩm nặng tuy nhiên sẽ khác ở chỗ, khi tay robot đến cuối hành trình trục X, khớp tay robot sẽ quay góc 90 độ để thay đổi chiều sản phẩm.

THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN

Giao tiếp Factory I/O và PLCSIM