hệ thống lưu kho bắt vật động và quản lý kho

TÓM TẮT ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG LƯU KHO BẮT VẬT ĐỘNG VÀ QUẢN LÝ KHO Nhóm giải quyết được vấn đề liên tục quá trình nhập kho bằng cách sử dụng phương pháp bắt vật động trên băng tài, và quản lý

TỔNG QUAN

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trước đây, sản phẩm được tạo ra chủ yếu bằng thủ công, việc vận chuyển hàng hóa vào và ra khỏi kho chủ yếu dựa vào sức người Điều này không chỉ khiến không gian kho bị lãng phí mà còn làm giảm hiệu quả quản lý hàng hóa và tăng nhu cầu về diện tích đất để xây dựng kho chứa, nhân công Trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày nay sản phẩm được sản xuât, đóng gói tự động để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của xã hội Sự gia tăng sản xuất này đòi hỏi phải có những biện pháp lưu trữ hàng hóa hiện đại, có khả năng đáp ứng nhu cầu lưu trữ và khắc phục đi những nhược điểm của các kho hàng trước kia Trên thế giới hiện nay, có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa phong phú về thiết bị và phương thức hoạt động Phần lớn vẫn sử dụng nhân công để bốc dỡ hàng hóa, với các thiết bị nâng hạ được điều khiển bởi người lái Tuy nhiên, các nhà kho hiện tại vẫn còn nhiều nhược điểm

 Sử dụng nhiều diện tích: Kho chứa hàng hóa thường chiếm diện tích lớn

 Không phân loại hàng hóa: Hàng hóa thường được để chung trong một kho, không có sự phân loại rõ ràng

 Bảo quản kém: Khi số lượng hàng hóa nhiều, chúng thường được chất chồng lên nhau, dẫn đến hư hỏng

 Khó kiểm soát: Việc kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào kho rất khó khăn

 Tốn thời gian: Quá trình xuất nhập kho mất nhiều thời gian

Sự ra đời của các hệ thống lưu trữ hàng hóa tự động đã giải quyết nhiều vấn đề này Với các hệ thống kho tự động sử dụng những cánh tay robot, hoặc các cầu vận để vận chuyển hàng hóa, việc quản lý và xuất nhập hàng hóa trở nên hiệu quả hơn Dù chi phí đầu tư cho các trang thiết bị hiện đại này khá cao, nhưng lợi ích mang lại là rất lớn:

 Bảo quản tốt hơn: Hàng hóa được bảo quản tốt hơn, giảm thiểu hư hỏng

 Quản lý hiệu quả: Việc quản lý và kiểm soát hàng hóa trở nên thuận tiện hơn

 Tiết kiệm thời gian: Thời gian xuất nhập hàng hóa được rút ngắn đáng kể

 Giảm nhân công: Tiết kiệm được nguồn nhân lực

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 2

Vì những nhu cầu và lý do trên, chúng em đã tiến hành thiết kế và thi công hệ thống lưu kho bắt vật động và quản lý kho với bộ điều khiển PLC Siemen, giám sát và điều khiển thông qua hệ thống SCADA Ngoài ra, hệ thống còn sử dụng việc quét mã QR để phân loại và quản lý hàng hóa trong kho.

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI LIÊN QUAN, HẠN CHẾ, PHÁT TRIỂN

Đồ án tốt nghiệp đề tài: “ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM VÀ LƯU KHO

TỰ ĐỘNG THEO MÃ VẠCH” của tác giả Phạm Huỳnh Vững, tác xây dựng xây dựng hệ thống với quy trinhg nhập kho sủ dụng phương pháp khi vật trên băng tải di chuyển tới vị trí gắp, được xác định bởi cảm biến, thì băng tải dừng lại, hệ thống sẽ xác định loại hàng hóa rồi cho cơ cấu tay nâng đưa vật vào kho hàng, hệ thống không có sự hoạt động liên tục của băng tải, sự dừng và chạy như thế gây hao tổn thất năng lượng lớn cũng như khi băng tải dừng đột ngột, theo quán tính vật sẽ tiến tới tiếp gây sai số vị trí Đồ án tốt nghiệp đề tài: ‘‘XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM – LƯU KHO TỰ ĐỘNG BẰNG

MÃ QR” của 2 tác giả Ngô Đăng Thoại và Đàm Trung Toàn cũng sử dụng phương pháp lưu kho giống trên, chưa cho thấy sự linh hoạt của hệ thống Tiếp thu những giải giải pháo có trước và phát triển lên, nhóm chúng em xây dựng hệ thống: ‘‘ HỆ THỐNG LƯU KHO

BẮT VẬT ĐỘNG VÀ QUẢN LÝ KHO” đáp ứng được yêu cầu nhập xuất kho, thêm vào đó nhóm sử dụng phương pháp bắt vật động, bắt vật còn đang di chuyển trên băng tải và quản lý hàng rơi rớt trên kho Tuy nhiên so với 2 đề tài trước nhóm xây dựng hệ thống với số lượng kho hàng chưa tốt, số lượng kho hàng ít giới hạn quy mô của hệ thống, ở 2 đề tài trên nhóm tác giả xây dựng quy trình quản lý dữ lệu có sử dụng một trang web riêng giám sát trong mạng LAN, quản lý dữ liệu hành hóa trong kho tốt hơn so với nhóm.

MỤC TIÊU

Đề tài của chúng em nhằm giải quyết vấn đề thiết kế một hệ thống giám sát và điều khiển công việc nhập kho và xuất kho, nhanh gọn và tự động Đặc biệt, hệ thống này còn có chức năng phân loại hàng hóa bằng quét mã QR nhằm phân chia khu vực lưu trữ trong kho một cách hiệu quả Hệ thống này không chỉ dừng lại ở việc quản lý nhập xuất kho mà còn cảnh báo các lỗi có thể xảy ra trong quá trình hoạt động bằng phương pháp quản lý kho, kiểm soát được số lượng hàng hóa trong kho Điều này giúp nâng cao hiệu quả của hệ thống lưu trữ hàng hóa bằng cách kiểm soát số lượng hàng hóa rơi mất, rút ngắn thời gian

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 3 kiểm tra và giảm thiểu tối đa sự can thiệp của con người vào quá trình lưu trữ, phân loại, quản lý.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.3 Tổng quan các đề tài liên quan, hạn chế và phát triển

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

2.1 Cấu trúc của một hệ thống lưu kho cơ bản

2.3 Các cơ sở lý thuyết liên quan

Chương 3: Tính toán và thiết kế

3.3 Tính toán lựa chọn thiết bị

Chương 4: Thi công hệ thống

4.2 Thi công phần cứng hệ thống

Chương 5: Kết quả thực hiện

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển

6.3 Nhận xét và đánh giá

GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Đề tài của chúng em tập trung vào thiết kế hệ thống lưu trữ kho hàng tự động bằng máy móc, cụ thể là sử dụng cánh tay 3 bậc để nâng hàng hóa Tuy nhiên, hệ thống chỉ bao gồm một tay nâng phục vụ cho kho hàng trong cả khâu nhập hàng, xuất hàng Điều này dẫn đến một số hạn chế:

 Thời gian: Hệ thống với chỉ một tay nâng sẽ tốn nhiều thời gian hơn cho quá trình xếp dỡ hàng hóa so với hệ thống nhiều tay nâng

 Lưu lượng hàng hóa: Khả năng lưu trữ và xử lý hàng hóa bị giới hạn bởi không gian lưu trữ, không thể đáp ứng được nhu cầu lớn, giám sát và điều khiển

Tính linh hoạt của hệ thống: Đề tài chưa xây dựng được hệ thống trong đó quá trình xuất kho nhập kho hoạt động song song và liên tục sử dụng nhiều cánh tay hoạt động cùng lúc

Khả năng quản lý, giám sát: Đề tài chưa xây dựng được một trang web giám sát dữ liệu của hệ thống sử dụng trong mạng LAN cũng như mạng Internet làm cho chức năng giám sát hoàn thiện hơn

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

Chương 3: Tính toán và thiết kế

3.3 Tính toán lựa chọn thiết bị

1.5 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Đề tài của chúng em tập trung vào thiết kế hệ thống lưu trữ kho hàng tự động bằng máy móc, cụ thể là sử dụng cánh tay 3 bậc để nâng hàng hóa Tuy nhiên, hệ thống chỉ bao gồm một tay nâng phục vụ cho kho hàng trong cả khâu nhập hàng, xuất hàng Điều này dẫn đến một số hạn chế:

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 CẤU TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG LƯU KHO TỰ ĐỘNG

Một hệ thống lưu kho tự động thường được thiết kế để tối ưu hóa việc lưu trữ, quản lý và xuất nhập hàng hóa Cấu trúc bao gồm các thành phần sau:

 Cơ sở hạ tầng kho hàng

 Cương trình điều khiển và quản lý

 Chương trình nhận diện và phân loại

2.1.1 CƠ SỞ HẠ TẦNG KHO HÀNG

Kệ lưu trữ được thiết kế với nhiều tầng để tối ưu hóa không gian lưu trữ Kệ có thể được cấu hình theo chiều ngang hoặc chiều dọc tùy vào thiết kế kho Khu vực xuất nhập hàng các khu vực này được thiết lập để nhận và gửi hàng hóa một cách hiệu quả

Hình 2 1 Kho hàng thực tế

Trong hệ thống này, máy gắp di chuyển qua lại, lên xuống lắp đặt được sử dụng để nâng và di chuyển hàng hóa Máy gắp này có khả năng hoạt động trong không gian 3 chiều

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 6 để lấy hàng hóa trên băng tải và đặt hàng hóa vào các vị trí trên kệ trong quá trình nhập kho, cũng như lấy hàng hóa trên kệ di chuyển xuống băng tải phục vụ quá trình xuất kho

Hình 2 2 Tay nâng thực tế

Băng chuyền (Conveyors): Hệ thống băng chuyền được sử dụng để vận chuyển hàng hóa giữa các khu vực khác nhau trong kho

Hình 2 3 Băng chuyền thực tế

2.1.3 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ QUẢN LÝ

Hệ thống điều khiển gồm có:

 Bộ điều khiển lập trình (Programmable Logic Controller - PLC): PLC là trung tâm điều khiển của hệ thống, thực hiện các lệnh từ phần mềm quản lý kho và điều khiển các thiết bị trong kho

 Thiết bị cảm biến, công tắc( cảm biến tiệm cận từ tính, cảm biến quang, công tắc hành trình…)

 Thiết bị chấp hành( relay, động cơ…)

Hệ thống quản lý: SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) được sử dụng để giám sát và điều khiển toàn bộ hệ thống lưu kho Hệ thống này cung cấp giao diện đồ họa để quản lý kho thông qua Winform C#

2.1.4 CHƯƠNG TRÌNH NHẬN DIỆN VÀ PHÂN LOẠI

Quét mã QR/RFID: Công nghệ quét mã QR hoặc RFID được sử dụng để nhận diện và theo dõi hàng hóa Điều này giúp phân loại hàng hóa và xác định vị trí lưu trữ một cách chính xác

Camera và cảm biến: Các camera và cảm biến giúp giám sát quá trình hoạt động, phát hiện các sự cố và đảm bảo an toàn cho hệ thống

 Động cơ một chiều (DC) là một thiết bị điện, chuyển đổi năng lượng điện một chiều thành cơ năng thông qua quá trình quay Nó tận dụng sự tương tác giữa từ trường và dòng điện làm quay một rôto bên trong động cơ Cấu tạo của động cơ DC bao gồm hai thành phần chính:

Stator: Đây là phần đứng yên của động cơ, gắn với vỏ máy, thường chứa các nam châm vĩnh cữu

Rotor: Đây là phần quay của động cơ, bao gồm cuộn dây quấn quanh lỗi

Khi dòng điện đi qua các cuộn dây trên Rotor, nó sinh ra từ trường, từ trường này tương tác với từ trường của nam châm vĩnh cửu bên Stator khiến Rotor quay Bằng cách điều khiển chiều dòng điện và điện áp cấp vào, ta điều khiển được chiều và tốc độ quay của động cơ DC

Mô-men khởi động cao: Động cơ DC cung cấp mô-men xoắn khi khởi động lớn, phù hợp cho các nhu cầu cần khởi động mạnh

Thay đổi tốc độ dễ dàng: Bằng cách thay đổi điện áp cấp vào động cơ, ta có thể thay đổi tốc độ động cơ dễ dàng

Câu tạo đơn giản, bền bỉ: Cấu tạo đơn giản của động cơ DC, làm cho nó dễ bảo trì sửa chữa và ít hỏng hóc

Dòng khởi động lớn Độ chính xác thấp

Hiệu suất kém ở tốc độ cao

 Điều khiển động cơ DC sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung

Tốc độ quay của động cơ DC tỷ lệ thuận với điện áp trung bình đặt vào nó Do đó, cách để điều khiển tốc độ quay của Rotor là thay đổi mức điện áp trung bình đặt vào động cơ PWM là một phương pháp trong việc cung cấp điện áp giữa mức cao và mức thấp của nguồn điện giúp động cơ thay đổi tốc độ Với công tắc đơn giản và một bộ nguồn thông dụng, chúng ta có thể cung cấp điện áp lớn nhất của bộ nguồn khi

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN 9 đóng công tắc, nghĩa là động cơ sẽ chạy với vận tốc tối đa Và ngược lại khi hở công tắc động cơ sẽ tắt hẳn

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

THIẾT KẾ PHẦN MỀM

THI CÔNG HỆ THỐNG

ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ

KẾT QUẢ THỰC HIỆN

HIỆU SUẤT HOẠT ĐỘNG

Tiêu đề	Hệ Thống Lưu Kho Bắt Vật Động Và Quản Lý Kho
Tác giả	Đinh Tuấn Khanh, Nguyễn Thành Nghĩa
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Phong Lưu
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Điều Khiển và Tự Động Hóa
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	7,65 MB