Đề tài hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc và Đóng gói sản phẩm

Trong đó, hệ thông PLC, HMI, biến tần, AC Servo đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong các nhà máy, xí nghiệp vì sự thuận tiện và những lợi ích của chúng mang lại.. Dé tim hiều rõ hơn

Dé tai: HE THONG PHAN LOAI SAN PHAM THEO MAU SAC VA DONG

GOI SAN PHAM

GVHD: TS.Tran Vi Dé SVTH: Nguyễn Xuân Trưởng 20151426

Nguyễn Minh Trường 20151423

Thanh phé Hé Chi Minh, ngay 20 thang 12 nam 2022

LOI CAM ON

Thay mặt nhóm thực hiện báo cáo môn học Diéu khién lập trình xin được gửi lời cảm

ơn chân thành đến các thày cô khoa Chát lượng cao bộ môn Điều khiên lập trình của trường đã truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức bỏ ích trong suốt thời gian học trên

lớp Đặc biệt nhóm cũng xin chân thành cám ơn thây Trần Vi Đô đã nhiệt tình hướng

dân hướng dân nhóm hoàn thành tốt bài báo cáo đồ án môn học Điệu khiên lập trình

Trong quá trình làm bài báo cáo môn học khó tránh khỏi sai sót, kính mong thày bỏ qua Đồng thời do kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn ché nên bài báo cáo

không thê tránh khỏi những thiếu sót không mong muốn, nhóm rất mong nhận được Sự đóng góp ý kiến của thay dé báo cáo môn học của nhóm em sẽ được hoàn thiện hơn đồng thời các thành viên trong nhóm sẽ tích luy được nhiều kinh nghiệm và bổ sung

kiên thức

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG - 0 2S 22t n2 2 reo 3

1.2 Mô tả các thành phần của hệ thắng 5 55c 2222 222 xrErtrngrrggrrrrrrrrye 4 CHƯƠNG 2: THIẾT KẺ TRANG BỊ ĐIỆN CHO HỆ THỐNG co 5 2.1 Quy trình vận hành của hệ thắng . c5 52222 222 tr r2 1c ertrrrrrrrrrrrrer 5

2.2 Sơ đồ khối chức năng (Sàn HH ng 1 n1 1 ni 5

2.3 Chạn thiết bị cho các khái c2 2 222 tr ng 111 re 6

2.3.8 Module 6es7234 4he30-OxbÔ LH 11 Tre gen 13

2.4.Sơ đề nói dây thiết bị ác nọ n2 cm ng e ưei 15 2.4.1 PLC S7-1200 1214C DC/DG/DC 22222 22 1211111 E1 eeerree 15 2.4.2 Module mở rộng 6ES7223 1BH30-0XB0 2 5 22c 2222221222211 er.ee 15 2.4.3 Module 6es7234 4he30-0xb0 - 5c 22c 2222221122211 c1 re 17 2AA.CAM DIEM nã“ 6 ({Ÿ£œäẲậAẢàệ)ặ H,HH)H)HỤHẤ : 18

Phun is nan 19 2.4.6 Mạch khí nén -: xx2t1 2211112111 211111011111 1011111111 TK HH HH rey 20

CHUONG 3: THIET KE VA VAN HÀNH HỆ THÖNG ẢO Qiecceerrrres 21 3.1 Gidi thi@U VE FACtOry lO ccccsssssssessssessssesessccsssesssecssssessnscessscessecsssecsssesssseeesecesseeasseasseessns 21 3.2 Thiết kế hệ thống áo trên Fac†ory lL/O c2 x2 tre 22 3.3.Giao tiếp Factory IO và PLCSIM - 05-2 2222k ng n2 12m rererree

CHUONG 4: KET LUAN VA KET QUÁ

4.1.Kết quả đạt được

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ THÓNG 1.1.Giới thiệu tông quan

Ngày nay cùng với sự phát triên không ngừng của khoa học kỹ thuật, lĩnh vực tự động hoá đã và đang là một xu hướng sản xuất tất yéu Việc áp dụng các công nghệ mới, quy

trình sản xuất tiên tiền, hiện đại nhằm nâng cao năng suất lao động là một điều tất yéu

Trong đó, hệ thông PLC, HMI, biến tần, AC Servo đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong các nhà máy, xí nghiệp vì sự thuận tiện và những lợi ích của chúng mang lại

Dé tim hiều rõ hơn vẻ hệ thống công nghiệp trong nhà máy củng như tìm hiêu các công nghệ đang được ứng dụng trong thực tiễn tại các công ty, xí nghiệp nhóm chúng em

quyết định chọn đẻ tài “Hệ thống phân loại các sản phẩm bang cảm biến hình ảnh và đóng gói sản phâm” Từ đó ứng dụng được những kiến thức đã học trong môn hoc ly

thuyết vào thực tiễn cuộc sống

Số lượng sản pham va hang hoa ciing tang manh can co day chuyền đáp ứng đủ nhu cau

về số lượng, chất lượng cũng như là thời gian để đảm bảo được tiến độ cung cấp đến

người dùng

Những lợi ích mà hệ thống phân loại sản phâm đem lại cho chúng ta là rất lớn, cụ thẻ

như:

» Giảm sức lao động, tránh được sự nhàm chán trong công việc, cải thiện được

điều kiện làm việc của con ngojời, tạo cho con người tiêp cận với sự tiên bộ của khoa học kỹ thuật và được làm việc trong môi trường ngày càng văn minh hơn + Nâng cao năng suất lao động, tạo tiền đề cho việc giảm giá thành sản pham, cũng như thay đôi mâu mã một cách nhanh chóng

« Giúp cho việc quản lý và giám sát trở nên rất đơn giản, bởi vì nó không những

thay đối điều kiện làm việc của công nhân mà còn có thẻ giảm sô lượng công

nhân đên mức tôi đa

Một số ứng dụng trong các ngành công nghiệp:

Một số đơn vị có ứng dụng thực tiễn:

Dây chuyên phân loại sản phẩm cua tap doan Intech =m_——

1.2 Mô tả các thành phần của hệ thống

Nhân Start, băng tải chứa sản pham gom san pham tho, đê sản phâm và hộp sản phâm

chạy đề Vision sensor nhận diện

San pham bao gém 2 màu bao gồm : “ xanh lá cây, xanh dương “ Sau khi đi qua Vision

sensor 1, thì sản phâm thô sẽ được Pivot arm sorter phan ra dé đê sản phâm di qua vision

sensor 2

Sau khi qua vision sensor 2, dé san pham Sẽ được nhận diện qua màu sắc để được đưa

đên đúng vị trí đã được lap trinh bang Pop up wheel sorter

Sau đó, các cánh tay robot sẽ đóng nắp vào đề sản phâm đã phân loại ở Vision sensor 2

đê hoàn thiện sản phầm

Sản pham hoàn thiện sẽ được cánh tay robot đóng thùng mỗi 3 sản phẩm

Các gói hàng sẽ được đưa vào máy xếp hàng, mỗi tầng hàng sẽ có 6 gói sẽ được xếp so

le theo trục ngang dọc đề tạo sự chac chan

Trục dọc gồm 2 hộp, khi đủ 2 hộp sẽ được đây qua giá đỡ đến khi đủ 1 tằng (6 hộp)

Tương tự thì trục ngang 3 hộp sẽ đây 1 lần cho đến khi đủ 6 hộp

Sau khi đủ 1 tầng thì pallet sẽ được hạ xuống 1 bậc dé chuẩn bị cho tang hàng tiếp theo

Khi đủ 4 tang thi sẽ đưa xuông đề vận chuyên đến nơi khác hoặc lưu kho

CHƯƠNG 2: THIẾT KỆ TRANG BỊ ĐIỆN CHO HỆ THÓNG 2.1 Quy trình vận hành của hệ thống

Nhan Start, băng tải chứa sản phâm gồm sản phẩm hoàn thiện đế sản pham và hộp sản phẩm chạy dé Vision sensor nhan dién Sau khi qua Vision sensor 1, 3 materials knac

nhau sẽ được phân loại vào các khu tương ứng

Sau khi qua vision sensor 2, dé san pham và palletizer box sẽ được nhận diện để được

đưa đến đúng vi tri da duoc lap trinh bang Pop up wheel sorter

Sau đó, các cánh tay robot sẽ đóng nắp vào đề sản phẩm đã phân loại ở Vision sensor 2

đê hoàn thiện sản phầm

Cac palletizer box sé được sắp xép và vận chuyên, mỗi tầng hàng sẽ có 6 gói sẽ được xếp so le theo trục ngang dọc đề tạo sự chắc chăn

2.2 Sơ đồ khối chức năng

Những tính năng hệ thống cần đạt được:

« Điều khiên hoặc dừng hệ thống bảng HMI

« Phân loại và điều hướng các loại sản phẩm đến đúng nơi quy định

« Đóng nắp các đề sản phâm chưa hoàn chỉnh

« Đóng thùng các sản phẩm đã hoàn chỉnh

« Xếp các palletizer box lên pallet gọn gàng và chắc chăn

2.3 Chọn thiết bị cho các khối

2.3.1 Nút nhắn

Nút nhần là một loại công tắc đơn giản điều khiên hoạt động của máy hoặc một số loại quá trình Hâu hét, các nút nhán là nhựa hoặc kim loại Hình dạng của nút nhân có thê phù hợp với ngón tay hoặc bàn tay để Sử dụng dễ dàng Tất cả phụ thuộc vào thiết ké

cá nhân Nút nhán có 2 loại chính là nút nhắn thường mở hoặc nút nhắn thường đóng

a) Nut nhdn điều khiển (ON)

Các thông số:

Đường kính lô khoan lắp

Điện áp cách điện 300V Dòng định mức nhiệt 5A

tưởng, tới tân ozon IEC 60947-1, IEC 60947-

/ ros kinh 16 khoan lap 22mm

Độ bên cơ khí 500,000 lần thao tac

Bang vat liéu

hưởng tới

tân ozon IEC 60947-1, IEC 60947-

Đáp ứng tiêu chuẩn 5-1, TEC 60947-5-5,

TEC 60073, IEC 60529

2.3.2.Sensors

a) Cam bién vision sensors :

Chức năng : Dưới đây là vai trò cơ bản của cảm biến trong tự động hóa cản năm rõ: Cảm biến giới hạn cảm nhận với những đại lượng vật ký cần đo đạc

Dem lại giá tri cao trong qua trinh do dac

Cảm biến chính là một trong những thiết bị có khả năng cảm nhận được những tin hiệu điều khiến một cách nhanh nhát

Cảm biến nắm vai trò quan trọng với các bài toán điều khiến trong quá trình và trong các hệ thống điều khiẻn

Kiếm tra sản phâm đi qua trong quá trình rửa

Kiểm tra đường đi của xe ô tô trên băng tải

Xác minh mức độ đầy của cà phê trong lon

Đém chai di chuyên trên băng tải tốc độ cao

Phát hiện các nhãn bị thiếu trên chai

Đảm bảo kiêm soát an toàn khi mở và đóng cửa nhà xe

Bật vòi nước rửa bảng sóng của bàn tay

Phát hiện người và vật đi qua cửa

(660 nm)

c) Cam bién hanh trinh

InstaRaton groove xNGG esx, Sensor switch

2.3.3 Pop up wheel sorter

Tinh nang:

Với câu trúc đơn giản giảm thiêu chỉ phí sản xuất do đó hệ thống Pop-Up Sorter

sẽ đặc biệt thích hợp với các trung tâm phân loại hoặc dây chuyẻn có công suát

vừa và nhỏ với chỉ phí đầu tư ban đầu tháp

Băng tải chính gồm nhiều dây đai hẹp và liền mạch giúp vận chuyên hàng hóa một cách an toàn, không gây lột sản phẩm

Cum day gạt bằng xilanh khí tạo ít áp lực lên sản phâm do đó thích hợp với sản phẩm nhẹ, dễ vỡ

Co cau cang belt tự động bảng xilanh khi giúp việc vận hành trở nên đơn giản, hoạt động của băng tải chính phân loại được ôn định trong một thời gian dài mà không cần căn chỉnh

Các địa chỉ phân loại dễ dàng cấu hình địa chỉ trong chương trình

Thiết kế dạng modul giúp thời gian thiết kế, sản xuat, lap dat, chạy thử được rút ngắn

Câu trúc hệ thống Cơ khí dễ dàng nâng cáp số cửa khi càn và thay thẻ thiết bị dễ

Von 220v Theo khach hang | Tinh ning vat ligu Chong dau

Cing su 0 SKW3KW Thin pinta; | S8 H Mg

sức chứa 800 - 2000 chiếc / gia Tắc độ băng li 0-40m / phút

2.3.4 Băng tải nhẹ PVO

à"

Băng tải PVC thường được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất như: lắp ráp

linh kiện điện tử, sản xuât bánh kẹo, ngành dược phâm, thực phâm., Bên cạnh đó, băng tải PVC còn được ứng dụng được trong các môi trường khác nhau như: nhiệt độ cao,chịu

dau, Thiet ké don gian, gọn nhẹ, có độ thâm mỹ cao Vận chuyên hàng hóa liên tục

Chiêu rộng băng tải —_ | 300 - 1000 (mm) Chiêu cao băng tải điêu

chỉnh 5 500 - 1500 (mm)

Góc nghiêng băng tải 0-30°

Tốc độ điều chỉnh phù hợp với công suất | 5-30 (m/phút)

băng tải

Bién tan, nut dimg khan

ON/OFF Khung thép , Inox , khun

hình

11

2.3.5 Roll conveyor

Roll conveyor thích hợp với việc vận chuyên tái trọng lớn và biến đối, những vật liệu

có kích cỡ lớn

Hoạt động tốt ở nơi có nhiều bụi mài mòn, chịu nhiệt độ cao (trong môi trường có Sự

chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm lớn hay nhiệt độ hoạt động máy móc lớn), hay hơi âm cao, thậm chí là nơi có nước xối không mái che

Các thông số:

Kích thước 8.88 x 11,00 x 5,60 Điện áp vào 10V DC Khôi lượng 218g

13

2.3.9 HMI KTP700 BASIC- 6AV2123-2GB03-0AX0

Màn hình HMI, màn hình cảm ứng, màn hình điều khiển, màn hình HMI là từ viết tat của Human-Machine-Interface, nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy

móc thiết bị Nói một cách chính xác, bát cứ cách nào mà con ngwoi “giao tiếp” với một máy móc qua 1 màn hình giao diện thi đó là một HMI

SIMATIC HMI

6 bd 4.8.- bd 8.8 9

2 too 1l 400 tem

Thông số kĩ thuật:

Dong san pham: KTP700 Basic color PN

Thiết kế màn hình: Thiết kế màn hình hiển thị màn ảnh rộng TFT, đèn nén LED

Kích thước màn hinh: 7 in ( 154.1 x 85.9 mm)

Số lượng màu sắc: 65 536

Độ phân giải: 800 x 480 Pixel

14

2.4.Sơ đồ nối dây thiết bị

2.4.1 PLC S7-1200 1214C DC/DC/DC

Zz PLC S7-

1200 1214C DC/DC/DC 14DL 10DO

2 Belt(+

turn

3 Belt(+

Positioner 5 clamped ~~ ¬— M

Positioner 3 Limit 1M Module mo pou

Diffuse Sensor 7 -O 6ES7221- Mm [Belt Conveyor 6m 5

2.4.3 Module 6es7234 4he30-0xb0

om

3e“

om

139

Two Axis 2X Two Axis 27 Two Axis 3X

Diffuse sensor 1 oưr Diffuse sensor 18 out PNP i

Plate limit OUT PNP Back Limit our PNP Front Limit our PNP

C1819 fy Vii

CHUONG 3: THIET KE VA VAN HANH HE THONG AO

Factory I/O la wng dụng giúp mô phỏng nhà may 3D có chân thực cao Được thiệt ke

vô cùng dê sử dụng, nó cho phép mọi người dùng xây dựng một nhà máy ảo nhanh chóng

Chức năng phỏ biến là sử dụng Factory | /O làm nén tang dao tao PLC vi PLC là bộ

điều khiên quan trọng nhất có mặt hàu hét trong các ứng dụng công nghiệp

a) Cac hé thong, déi treng trong Factory I/O

Factory IO được thiết kế săn 20 mô hình dựa theo các ứng dụng công nghiệp Các hệ

thong, đối tượng trong Factory IO thường được cung cap san trong thu vién Factory lO

dé thiét ké day chuyên, hệ thống theo nhu càu riêng của bạn Các thư viện này có thé được thấy khi mở phản mềm Factory IO lên ở góc bên phải gồm các thư viện như băng

tải nặng, băng tải nhẹ, cảm biến

Xây dựng 3D: Việc xây dựng khung cảnh 3D trở nên dễ dàng mà có độ chân thực cao Thực hành sửa chữa khắc phục sự có băng các lệnh Always Off trong các cảm biến và

bộ truyện động

21

b) Inclined Belt Conveyor

Băng tải nghiêng được sử dụng dé van chuyên hàng hóa tải trọng nhẹ Có thê được điều

khiên bởi các giá trị kỹ thuật số hoặc tương tự

c) Pivot Arm Sorter

Bộ chuyên hướng cánh tay mặt công suất 45°, được cung cáp bởi động cơ bánh răng

Được trang bị một dây đai giúp chuyên các vật phâm được truyện tải sang bộ phận tiêp theo Cánh tay có thê xoay trái hoặc phải theo câu hình đã chọn

e Tốc độ đai: 2 m/s

e_ Tốc độ góc cánh tay: 5 rad/s

d) Pop up wheel sorter

Máy phân loại bánh xe bật lên hai mặt 45° được sử dụng đề chuyên các mat hang sang

ba hướng khác nhau thông qua các con lăn xoay

23