Tên tôi là : Lê Thị Thu TuyếtMã số sinh viên: 0841020112 Sinh viên lớp : ĐK – ĐĐT 3B Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định Xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ xử lý
Trang 1Tên tôi là : Lê Thị Thu Tuyết
Mã số sinh viên: 0841020112
Sinh viên lớp : ĐK – ĐĐT 3B
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định
Xin cam đoan: Đề tài: “Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong điều khiển mô hình băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc” là công trình
nghiên cứu của riêng em Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
Danh môc h×nh vÏ
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 1
3 Nội dung nghiên cứu 1
4 Phương pháp nghiên cứu 2
5 Cấu trúc đồ án 2
NỘI DUNG 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC 3
1.1 Đặt vấn đề 3
1.2 Các loại hệ thống phân loại sản phẩm 3
1.2.1 Hệ thống phân loại sản phẩm trong xí nghiệp gạch 3
1.2.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc 4
1.3 Tổng quan về hệ thống điều khiển 6
1.3.1 Khái quát chung 6
1.3.2 Phân loại 6
1.4 Hệ thống điều khiển dùng PLC 7
1.4.1 Ưu nhược điểm của hệ thống sử dụng PLC 7
1.4.2 Giới thiệu về PLC 8
1.4.3 Phân loại PLC 11
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VÀ CAMERA PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC 12
2.1 Băng tải 12
2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống băng tải 12
2.1.2 Một số hệ thống điều khiển mô hình băng tải phân loại và đếm sản phẩm 12
2.1.3.Vai trò của hệ thống băng tải 14
2.1.4 Các loại băng tải thường gặp 14
2.1.5 Cấu tạo băng tải 15
2.1.6 Ưu nhược điểm của hệ thống băng tải 16
2.2 Camera 16
2.2.1 Giới thiệu chung về camera 16
2.2.2.Đặc điểm và cách phân loại camera 17
Trang 3MỀM GIAO DIỆN WINCC 24
3.1 Tổng quan về thiết bị điều khiển lập trình PLC S7-300 24
3.1.1 Giới thiệu chung 24
3.1.2 Các modul PLC S7-300 26
3.1.3 Ngôn ngữ lập trình 31
3.1.4 Tập lệnh 32
3.1.5 Bộ nhớ 37
3.1.6 Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các modul mở rộng 38
3.1.7 Bộ thời gian (Timer): 40
3.1.8 Bộ đếm COUNTER: 47
3.1.9 Các bước thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC 50
3.1.10 Truyền thông PLC và máy tính 55
3.1.11 Soạn thảo một Project 55
3.1.12 Truyền thông trên MPI 57
3.2 Khái quát về SCADA và phần mềm WINCC 59
3.2.1 Tổng quan về SCADA 59
3.2.2 Giới thiệu về phần mềm tạo giao diện và điều khiển Win CC 61
3.2.3 Truyền thông trong môi trường WinCC 69
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG BĂNG TẢI PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG CAMERA 73
4.1 Xây dựng lưu đồ giải thuật hệ thống điều khiển băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng camera 73
4.2 Lập trình điều khiển trên PLC S7-300 77
4.2.1 Quy định các thông số biến vào ra 77
4.3.2 Chương trình lập trình 79
4.3.3 Kết quả thực nghiệm 86
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89
Trang 4Hình 1.1 Dây chuyền tự động nhận dạng, phân loại gạch ốp lát Granite 3
Hình 1.2 Cảm biến LX101 4
Hình 1.3 Phân loại sản phẩm theo kích cỡ trong nhà máy chế biến tôm 5
Hình 1.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 6
Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc của một PLC 8
Hình 1.6 Mô hình dây chuyền sản xuất nước ép trái cây 9
Hình 2.1 Mô hình đếm và phân loại sản phẩm theo độ lớn 12
Hình 2.2 Mô hình đếm và phân loại sản phẩm theo màu ứng dụng PLC, cảm biến màu công nghiệp và hệ thống khí nén 13
Hình 2.3 Băng tải nghiêng ( tải két bia) 15
Hình 2.4 Cấu tạo băng tải 15
Hình 2.5 Wireless A/V Camera 23
Hình 3.1: Hệ thống điều khiển dùng PLC 24
Hình 3.2: Cấu trúc của một bộ điều khiển PLC 25
Hình 3.3 Các modul của bộ PLC S7 – 300 26
Hình 3.4 Cấu hình một thanh rack các modul của một trạm PLC S7-300 27
Hình 3.5 Các kiểu modul CPU 27
Hình 3.6 Vị trí các modul giao tiếp trên thanh Rack 30
Hình 3.7 : Một số modul mở rộng của PLC S7-300 30
Hình 3.8: Phân chia các vùng ô nhớ trong CPU 38
Hình 3.9 Nguyên lý trao đổi dữ liệu giữa CPU và các môđun mở rộng 39
Hình 3.10 Máy tính đọc dữ liệu từ PLC 53
Hình 3.11 PC ghi dữ liệu về bộ nhớ và trạng thái hoạt động của PLC 54
Hình 3.13 Biểu tượng phần mềm Simatic trên màn hình 55
Hình 3.14 Cửa sổ tạo Project mới 55
Hình 3.15 Cửa sổ tạo Project mới 56
Hình 3.16 Cửa sổ chọn PLC loại 300 56
Hình 3.17 Cửa sổ thiết lập cấu hình phần cứng 57
Hình 3.18 Mô hình phân cấp chức năng hệ thống SCADA 60
Hình 3.19 Cửa sổ tạo ra Project mới trong Win CC 62
Trang 5Hình 3.22 Cửa sổ chọn thư viện trong Win CC 63
Hình 3.23 Cửa sổ chọn kiểu màn hình trong Win CC 64
Hình 3.24 Cửa sổ chọn thiết bị lập trình trong Win CC 64
Hình 3.25 Cửa sổ chọn thiết lập kết nối trong Win CC 65
Hình 3.26 Cửa sổ chọn thiết Tag trong Win CC 66
Hình 3.27 Bản chất của quá trình truyền thông trong WinCC 69
Hình 4.1 Lưu đồ giải thuật hệ thống điều khiển băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng camera 73
Hình 4.2 Lưu đồ giải thuật chương trình di chuyển vật màu đỏ 74
Hình 4.3 Lưu đồ giải thuật chương trình di chuyển vật màu xanh lục 75
Hình 4.4 Lưu đồ giải thuật chương trình di chuyển vật màu vàng 76
Hình 4.5: Sơ đồ đồ kết nối phần cứng hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sử dụng camera 78
Trang 6MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Lịch sử phát triển của loài người gắn liền với lịch sử phát triển của khoa học kỹthuật Nhu cầu giải phóng sức lao động cho con người luôn luôn gắn liền với sự pháttriển của xã hội loài người, từ việc mọi vật dụng, máy móc được điều khiển trực tiếpbằng bàn tay con người đến việc điều khiển tự động… Ngày nay vấn đề điều khiển
và tự động hóa được đặc biệt quan tâm, nó được ứng dụng hầu hết trong tất cả cáclĩnh vực: kinh tế, khoa học kỹ thuật, quân sự, đời sống
Nhằm góp phần nhỏ vào sự phát triển của khoa học kỹ thuật, em thực hiện đềtài này đã tổng hợp, vận dụng những kiến thức đã được học để đi đến thiết kế mộtsản phẩm thực Trên cơ sở đó, em đã nghiên cứu tài liệu, tham khảo ý kiến cùngvới sự gợi ý của giáo viên hướng dẫn Cuối cùng em đã quyết định chọn đề tài:
“Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong điều khiển mô hình băng tải phân loại sản phẩm theo màu sắc”
2 Mục đích nghiên cứu
Khi thực hiện đề tài này em hy vọng mình sẽ có thêm hiểu biết về yêu cầuthực tế để hoàn thiện đề tài, ứng dụng lập trình điều khiển, giám sát hệ thống điềukhiển băng tải đếm và phân loại sản phẩm theo màu sử dụng Camera
Hoàn thiện nội dung chương trình đào tạo của nhà trường
Hệ thống hóa lại toàn bộ những kiến thức đã học được trên ghế nhà trường.Vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế
3 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu quy trình công nghệ, hệ thống điều khiển băng tải đếm và phânloại sản phẩm theo màu
Thiết kế hệ thống điều khiển trong mô hình băng tải phân loại sản phẩm theomàu sắc
- Nghiên cứu phần mềm lập trình cho PLC
- Lập trình điều khiển hệ thống sử dụng PLC S7-300
- Lập trình giao diện, điều khiển hệ thống sử dụng phần mềm Win CC
Trang 7- Tính toán thiết kế hệ thống.
4 Phương pháp nghiên cứu
Với yêu cầu trên để thực hiện đề tài em đã áp dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu và đọc sách báo, tài liệu tham khảo,tra cứu mạng internet
- Phương pháp tính toán: Lựa chọn các tham số tối ưu cho bộ điều khiển
- Phương pháp tham khảo: Tư vấn…
Chương 1: Tổng quan về hệ thống băng tải phân loại sản phẩm.
Chương 2: Hệ thống băng tải và camera phân loại sản phẩm theo màu sắc Chương 3: Tổng quan về thiết bị điều khiển lập trình PLC và giao diện WinCC
Chương 4: Thiết kế và thi công hệ thống điều khiển băng tải phân loại sản phẩm theo màu
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trang 8NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN
PHẨM THEO MÀU SẮC.
1.1 Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây xu hướng phát triển nền kinh tế đất nước theohướng công nghiệp hóa hiện đại hóa Bên cạnh những máy móc đã cũ không đápứng được yêu cầu kỹ thuật cũng như chất lượng hiệu quả của sản phẩm làm ra
Để cạnh tranh được trên thị trường đòi hỏi mỗi xí nghiệp cần có 1 hệ thống dâychuyền lựa chọn sản phẩm hiện đại
Hệ thống phân loại sản phẩm ra đời đã giúp giảm được nhân công laođộng, sức lao động của con người Mặt khác góp phần nâng cao chất lượng sảnphẩm Hệ thống phân loại sản phẩm được cấu tạo và hoạt động dựa trên sự kếthợp giữa bộ PLC, băng tải, cảm biến, … và hơn nữa có thể sử dụng Camera
Chính vì vai trò của hệ thống phân loại sản phẩm theo mầu sắc mà nó đượcứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp sản xuất công nghiệp
1.2 Các loại hệ thống phân loại sản phẩm
Trong thực tế có nhiều hệ thống phân loại khác nhau: Phân loại theo màu sắc,phân loại theo kích thước, phân loại xem sản phẩm là chính phẩm hay phế phẩm…Một số hình ảnh về phân loại sản phẩm:
1.2.1 Hệ thống phân loại sản phẩm trong xí nghiệp gạch
Hình 1.1 Dây chuyền tự động nhận dạng, phân loại gạch ốp lát Granite
Trang 9Hệ thống này gồm ba phần chính: Phần thứ nhất là khối thu thập thông tinảnh, xử lý nhận dạng và ra quyết định bao gồm một hệ thống camera và hệ thốngđèn chiếu sáng chuyên dụng được đặt trong một buồng chắn sáng gá trên băngchuyền Buồng chắn sáng có tác dụng che ánh sáng tự nhiên và chỉ giữ lại ánh sángcủa đèn chiếu sáng (đảm bảo độc lập với môi trường ánh sáng bên ngoài)
Khi một sản phẩm đi qua buồng chắn sáng, hệ thống camera thu nhận ảnh
bề mặt của sản phẩm đó và chuyển cho phần mềm nhận dạng và phân loại Phầnmềm này sẽ thực hiện nhận dạng sản phẩm và ra quyết định xem nó thuộc loạichất lượng nào Phần tiếp theo là khối xử lý tín hiệu hỏi đáp, điều khiển và giaotriếp giữa người và máy, gồm bàn phím, màn hình các nút điều khiển Phần cuốicùng là khối cơ cấu cơ khí chấp hành là một băng chuyền dọc, có khe được đặtnối tiếp theo băng chuyền gạch của nhà sản xuất Trên băng chuyền có 5 vị tríphân loại ứng với 5 mẫu gạch Khi bộ xử lý nhận dạng và ra quyết định gạchthuộc loại chất lượng nào, viên gạch được tiếp tục chuyển qua băng chuyền cókhe, qua tay máy sẽ hút giữ để chuyển xuống băng tải loại đó
1.2.2 Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc
a Phân loại sản phẩn theo màu sắc sử dụng Camera
Hình 1.2 Mô hình phân loại sản phẩm theo màu sắc sử dụng camera
Trang 10Mô hình thực hành về phân loại sản phẩm theo mầu với 3 mầu sắc khác nhau khi
sử dụng CAMERA và 4 mầu khác nhau khi sử dụng cảm biến mầu Cả 2 mô hìnhđều có kết cấu cơ khí là điều khiển bằng động cơ bước và các linh kiện khí nén
Về thuật toán thì cả 2 đều sử dụng thuật toán Neuron Network, Hue và các thuậttoán thông minh khác
b Phân loại sản phẩm theo trọng lượng
Hình 1.3 Phân loại sản phẩm theo kích cỡ trong nhà máy chế biến tôm
Đây là thiết bị phân cỡ điện tử, tôm được công nhân đưa từng con vàomáy, cân từng con và phân cỡ riêng theo trọng lượng cài đặt trước
Tốc độ trung bình 360 con tôm/ 1 phút
Tối đa phân được 15 cỡ, thông thường là 7 cỡ tùy chọn
Sai số +/- 0,3g trở xuống ở mức trên 95%, +/- 0,5g trở xuống ở mức trên 99%Bền vững trong nhà máy chế biến thủy sản chịu được nước phun rửa dưới mọigóc độ
Trang 111.3 Tổng quan về hệ thống điều khiển.
1.3.1 Khái quát chung.
Các hệ thống điều khiển được đưa vào sản xuất trong các xí nghiệp, nhà máyvới độ tin cậy cao, hoạt động ổn định, ít hư hỏng và giảm nhân công lao động.Điều này đòi hỏi hệ thống điều khiển có khả năng xử lý, kiểm soát được các sự
cố và có thể tự khắc phục được sự cố, các sai sót khi vận hành Một hệ thống nhưtrên gọi là hệ thống điều khiển
Trong một hệ thống điều khiển bao giờ cũng được tạo thành từ các khối cơbản sau:
Hình 1.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển băng tải phân loại sản phẩm theo màu
- Khối vào: Chuyển đổi các tín hiệu vật lý thành các tín hiệu điện, các tín hiệu
qua bộ chuyển đổi thường là nút ấn, contac, sensor, tuỳ theo bộ chuyểnđổi mà ta có tín hiệu đưa vào khối xử lý có dạng số hay dạng tương tự
- Khối xử lý: Nhận tín hiệu thực hiện các thao tác đảm bảo quá trình hoạt động của
hệ thống Từ thông tin của khối vào hệ thống điều khiển phải tạo được những tínhiệu cần thiết để điều khiển các thiết bị, hệ thống đáp ứng yêu cầu sản xuất
- Khối ra: Tín hiệu ra là kết quả cuối cùng của quá trình xử lý hệ thống điềukhiển Các tín hiệu này được sử dụng điều khiển các thiết bị, các cơ cấu chấphành, hoạt động theo yêu cầu của hệ thống, tín hiệu ra có thể được hồi tiếp về ngõvào để điều khiển và ổn định hệ thống
PLC 300
S7-Phần tử chấp hành
Kết quả xử lý
Khối nguồn
Trang 121.3.2 Phân loại.
Phương pháp để hình thành các tác động điều khiển được gọi là phương thức
điều khiển Có 3 phương thức điều khiển:
- Điều khiển theo chương trình: Được sử dụng khi các tác động điều khiển đãđược hình thành từ trước theo một chương trình
- Điều khiển bù nhiễu: Tác động điều khiển được hình thành khi có nhiễu tácđộng lên hệ thống
- Điều khiển theo sai lệch: Trong công nghiệp phương thức điều khiển theo sailệch được sử dụng rộng rãi nhất
1.4 Hệ thống điều khiển dùng PLC.
1.4.1 Ưu nhược điểm của hệ thống sử dụng PLC.
Trong công nghiệp sản xuất, để điều khiển một dây chuyền, một thiết bị máymóc công nghiệp người ta thực hiện kết nối các linh kiện điều khiển rời (Rơle,Timer, Contactor, …) lại với nhau tùy theo mức độ yêu cầu thành một hệ thốngđiện điều khiển Công việc này khá phức tạp trong thi công, sửa chữa bảo trì do
đó giá thành cao Khó khăn nhất là khi cần thay đổi một hoạt động nào đó
Một hệ thống điều khiển ưu việt mà chúng ta phải chọn được điều khiển chomột máy sản xuất cần phải hội đủ các yêu cầu sau: Giá thành hạ, dễ thi công, dễsửa chữa, chất lượng làm việc ổn định linh hoạt Từ đó hệ thống điều khiển có thểlập trình được PLC ra đời đã giải quyết được vấn đề trên Trong hệ thống điềukhiển dùng PLC thì sẽ có những ưu điểm sau:
- PLC dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển để thích ứng một yêu cầu mới
mà vẫn có thể giữ nguyên thiết kế phần cứng, đầu nối dây, …
- PLC có thể điều khiển từ những thao tác đơn giản, lặp lại, liên tục đến nhữngthao tác đòi hỏi chính xác, phức tạp
- PLC dễ dàng hiệu chỉnh chính xác công việc điều khiển và xử lý nhanh chóngcác lệnh, từ lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm, định thời gian, …
- Giao tiếp dễ dàng với các thiết bị ngoại vi, các module và các thiết bị phụ trợkhác như màn hình hiển thị Có khả năng chống nhiễu trong công nghiệp
Trang 13Tuy nhiên với mức độ quản lý và điều khiển rộng thì PLC lại không phù hợpvới những hệ thống nhỏ, đơn giản vì khi đó sẽ không tận dụng được khả nănglàm việc của thiết bị này.
1.4.2 Giới thiệu về PLC
a Khái niệm PLC.
PLC (Progammable Logic Controller) - Bộ điều khiển logic khả trình Là 1thiết bị điều khiển logic lập trình được Thiết bị này có các đầu vào logic, sau quátrình xử lý theo chương trình bên trong nó cho đầu ra là các mức logic có quan hệvới các đầu vào thông qua chương trình bên trong của thiết bị PLC được ứngdụng rộng rãi và trở nên không thể thiếu được trong các dây chuyền sản xuất hiệnđại
b Cấu trúc chung của một bộ PLC.
Một bộ PLC có cấu trúc như sau:
Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc của một PLC.
Đối với 1 PLC thì số lượng các đầu vào/ ra (I/ O) có thể là 6 hoặc 8 hay nhiềuhơn nữa Số lượng đầu vào/ ra cho biết mức độ quản lý được nhiều hay ít thiết bị.Vấn đề này đặc biệt quan trọng khi ứng dụng PLC vào một dây truyền sản xuấtphức tạp cần gia công nhiều biến đầu vào
Các biến đầu vào được đóng cắt bằng các công tắc bật tắt thông thường Côngtắc vị trí hay các sensor logic để đặt các giá trị đầu vào, các đầu vào này thường
có mức điện áp cao để tăng độ chính xác khi truyền đi xa Trong PLC có 1 bộ
Đầu vào
nguồn
Module Vào/ra
CPU
Thiết bị lập trình
Module nhớ
Trang 14chuyển mức điện áp về mức chuẩn với mức logic 1 là +5V và mức logic 0 là+0V Khi đó PLC sẽ quét các đầu vào để lấy dữ liệu sau quá trình xử lý bên trongbằng chương trình phần mềm, dữ liệu đầu ra dạng số với mức logic tương ứng,qua mạch chuyển đổi để có mức điện áp ra phù hợp với yêu cầu điều khiển.
Các đầu ra được nối với các cuộn hút của rơle đóng cắt cho động cơ máy sản xuất, Với PLC thì bộ vi điều khiển là hạt nhân của cả hệ Bộ vi điều khiển đảm nhiệmtất cả các công việc từ thu nhập dữ liệu đầu vào, xử lý các dữ liệu đó và đưa rađầu ra, PLC có thể làm việc như 1 máy tính, quá trình hoạt động là hoàn toàn tựđộng
Ngoài các đầu vào/ ra logic thì PLC còn có các đầu vào cấp nguồn, thôngthường nguồn nuôi PLC là một điện áp xoay chiều qua bộ xử lý tạo ra điện áp 1chiều phù hợp để nuôi bộ vi điều khiển và các mạch điện tử khác
c Cấu trúc phần cứng của PLC.
* Bộ xử lý trung tâm( CPU).
CPU điều khiển và quản lý tất cả hoạt động bên trong PLC Việc trao đổi thôngtin giữa PLC, bộ nhớ và khối vào/ ra được thực hiện thông qua hệ thống Bus dưới
sự điều khiển của CPU Một mạch dao động thạch anh cung cấp xung Clock tần
số chuẩn cho CPU, thường là 1 hay 8 MHz tuỳ thuộc vào bộ xử lý sử dụng Tần
số xung Clock xác định tốc độ hoạt động của PLC và dùng để thực hiện sự đồng
bộ cho tất cả phần tử trong hệ thống
* Bộ nhớ
Tất cả PLC đều dùng các loại bộ nhớ sau: ROM, RAM, EEPROM.
Với sự tiến bộ của công nghệ chế tạo bộ nhớ, nên hầu như các PLC đều dùng
bộ nhớ EEPROM (Elictrically Erasable Programmable Read-Only Memory ).Trường hợp ứng dụng cần bộ nhớ lớn có thể chọn lựa giữa bộ nhớ RAM cónguồn Pin nuôi và bộ nhớ EEPROM Ngoài ra, PLC cần bộ nhớ RAM cho cácchức năng khác như
- Bộ đệm để lưu trạng thái của các ngõ vào/ ra
- Bộ nhớ tạm cho tác vụ định thì, tác vụ đếm, truy xuất cờ
Trang 15Dung lượng bộ nhớ: Đối với PLC loại nhỏ thường bộ nhớ có dung lượng cốđịnh, thường là 2Kbyte Dung lượng này là đủ đáp ứng cho khoảng 80% điềukhiển hoạt động trong công nghiệp Do giá thành bộ nhớ giảm liên tục, các nhàsản xuất PLC trang bị bộ nhớ ngày càng lớn hơn cho các sản phẩm của họ.
* Khối vào/ ra.
Mọi hoạt động xử lý tín hiệu bên trong PLC có mức điện áp +5V DC và +15V
DC (điện áp cho TTL và CMOS), trong khi tín hiệu điều khiển bên ngoài có thểlớn hơn nhiều, thường +24 V DC đến +240 V DC với dòng lớn
Khối vào/ ra có vai trò là mạch giao tiếp giữa vi mạch điện tử của PLC với cácmạch công suất bên ngoài kích hoạt các cơ cấu tác động, nó thực hiện chuyển đổicác mức điện tín hiệu và cách ly, tuy nhiên, khối vào/ ra cho phép PLC kết nốitrực tiếp với các cơ cấu tác động có công suất nhỏ, cỡ 2A trở xuống không cầncác mạch công suất trung gian hay rơle trung gian
* Panel lập trình.
Hiện nay máy vi tính được sử dụng rất phổ biến để lập trình cho PLC, với CPU
xử lý nhanh, màn hình đồ hoạ chất lượng cao, bộ nhớ lớn và giá thành ngày càng
hạ, máy vi tính rất lý tưởng cho việc lập trình bằng ngôn ngữ Ladder, ngoài ra bộlập trình cầm tay thường được sử dụng thuận tiện trong công tác sửa chữa
và bảo trì
1.4.3 Phân loại PLC.
Có hai cách phân loại PLC:
- Theo hãng sản xuất: Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay,
sẽ tận dụng được khả năng làm việc của thiết bị mà không bị lãng phí
Trang 16CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG BĂNG TẢI VÀ
CAMERA PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC
2.1 Băng tải
2.1.1 Giới thiệu chung về hệ thống băng tải
Hiện nay, như chúng ta đã biết hầu hết trong các nhà máy, xí nghiệp, các công
ty vừa và nhỏ cho đến những công ty lớn, thì dây chuyền sản xuất đang được sử dụngphổ biến nhất đó là hệ thống băng tải, hệ thống băng tải ra đời không những làm giảmđược chi phí vận chuyển mà còn tiết kiệm được thời gian và nhân lực
Do tính đa dạng của các loại sản phẩm và yêu cầu về sự phân loại các sảnphẩm ngày càng đòi hỏi phải đáp ứng được tính chính xác và tính chi tiết cao,nên việc phân loại các sản phẩm theo hình dáng, độ to nhỏ… đặc biệt là phân loại
về màu sắc của sản phẩm là một trong những yêu cầu khá phổ biến trong các dâychuyền sản xuất
Các dây chuyền này có thể ứng dụng những kĩ thuật khác nhau để đáp ứngyêu cầu thực tiễn, nhưng với một dây chuyền sản xuất lớn thì người ta thường dùngthiết bị điều khiển logic khả trình PLC để đáp ứng yêu cầu này
2.1.2 Một số hệ thống điều khiển mô hình băng tải phân loại và đếm sản phẩm.
1 Đếm và phân loại sản phẩm theo độ lớn ứng dụng PLC và hệ thống khí nén
Hình 2.1 Mô hình đếm và phân loại sản phẩm theo độ lớn
Trang 17* Cấu tạo
- Gồm 1 băng chuyền để chuyển tải sản phẩm
- Sử dụng 2 cảm biến thu phát ánh sáng để phát hiện độ lớn của vật
- Mỗi cảm biến được gắn trên một đầu của pittong được điều khiển bằng khí nén
- Sử dụng bộ vi điều khiển AT89C51
* Nguyên lý làm việc
Khi cấp nguồn cho hệ thống thì động cơ điều khiển băng tải được cấp nguồn
và quay Mỗi khi có vật có độ lớn trung bình đi qua cảm biến thứ nhất thì cảmbiến báo về vi điều khiển, vi điều khiển sẽ xuất ra tín hiệu tích cực tương ứng đểpittong đẩy vật tương ứng vào nơi để vật có kích thước trung bình
Khi có vật có kích thước lớn đi qua cảm biến thứ nhất thì cảm biến không bịtác động, vật tiếp tục đi qua đến cảm biến thứ hai, lúc này cảm biến thứ hai sẽ bịtác động, báo về vi điều khiển, và quá trình đẩy vật tương ứng như trên
Khi vật có kích thước nhỏ đi qua thì cả hai cảm biến đều không bị tác động,vật sẽ tiếp tục chạy đến nơi để cho sản phẩm có kích thước loại nhỏ đi qua
2.1.3.Vai trò của hệ thống băng tải
Ngày nay, băng tải đã được sử dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp,
nông nghiệp Băng tải dùng để vận chuyển các vật liệu dạng hạt, viên, các vậtmỏng nhẹ để đưa tới khâu đóng gói, chế biến hoặc để sấy khô hoặc là phẳng Nóđược sử dụng rất hữu ích trong địa hình rất phức tạp như: Tải cát từ dưới lòngsông lên xe, chuyển than từ thuyền lên xe tải hay các địa hình nhỏ trật hẹp Nhờ
có băng tải mà khối lượng công việc lớn được giải quyết trong thời gian ngắnđem lại hiệu quả kinh tế rất lớn
2.1.4 Các loại băng tải thường gặp
- Băng tải PVC
- Băng tải xích
- Băng tải chịu nhiệt
- Băng tải chuyền lắp ráp
Trang 18- Băng tải cao su.
- Băng tải con lăn
- Băng tải thực phẩm
- Băng tải di động nâng hạ
- Băng tải nghiêng
Hình 2.2 Băng tải nghiêng ( tải két bia) 2.1.5 Cấu tạo băng tải
Băng tải là thiết bị vận tải liên tục, chuyên trở hàng dạng hạt, cục theo phươngngang, theo mặt phẳng nghiêng, theo đường gấp khúc kết cấu của một băng tảiđược biểu diễn trên hình vẽ
Hình 2.3 Cấu tạo băng tải.
Băng tải gồm (7) dùng để chở hàng, khung làm giá đỡ (10), truyền động kéobăng tải nhờ hai trục (5) (trục thụ động ) và trục (8) ( trục chủ động) Trục chủđộng (8) gá chặt trên hai giá đỡ và nối với trục động cơ truyền động qua hộp
10
6
9
8 7
5
Trang 19giảm tốc Tạo gia sức căng ban đầu của băng tải nhờ cơ cấu kéo căng bởi động cơcăng, trùng băng tải hoặc cơ cấu cơ khí gồm: đối trọng cơ cấu định vị và dẫnhướng Băng tải dẫn vật liệu từ phễu 6 đến đổ ở máng (9).
Vật liệu làm băng tải có thể làm bằng những vật liệu sau:
- Lưới: Chịu được nhiệt, ít bị ăn mòn, ít chịu ảnh hưởng của môi trường, nhẹnhàng, bền
- Dạng thảm: Bên trong phía tiếp xúc với trục truyền chuyển chiếm 3/4 bề dầybăng tải là vật liệu làm bằng lớp nỉ được kết với nhau bên ngoài có phủ lớp silicoldầy 1/4 bề dầy băng tải, giá thành cao phải nhập ngoại được sử dụng trong máymóc đòi hỏi độ chính xác cao và yêu cầu công nghệ cao
- Ngoài ra còn làm bằng vật liệu khác như: Da, sợi kết thành, vải,
- Kích thước băng tải: Bề dầy từ (2 15)mm, chiều rộng từ (1200 2100)mm, thông thường khi tháo lắp hoặc thay thế thì các máy móc, thiết bịthường đi kèm các thiết bị gá lắp riêng
2.1.6 Ưu nhược điểm của hệ thống băng tải
- Ưu điểm:
+ Được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các công ty, nhà máy, xí nghiệp + Tiết kiệm được chi phí vận chuyển và nhân công lao động.
+ Làm việc ở nhiều môi trường khác nhau
+ Hệ thống làm việc linh hoạt và tính ổn định cao
- Nhược điểm: Giá thành cao, chi phí lắp đặt khá tốn kém.
2.2 Camera
2.2.1 Giới thiệu chung về camera
Camera được xem là một trong những phương pháp giám sát thuận lợi nhất cho
nhà cửa hoặc nơi làm việc, nơi sản xuất của bạn
Camera đáp ứng nhu cầu đa dạng về một hệ thống quan sát có kỹ thuật cao cho
một thế giới có tốc độ phát triển nhanh chóng như ngày nay
Thế hệ camera tân tiến nhất hiện nay là loại camera IP, liên lạc qua mạnginternet Với camera này, từ bất cứ nơi nào trên thế giới, bạn cũng có thể liên lạc
Trang 20được với các đối tác của mình cả bằng hình ảnh và âm thanh Nó không chỉ giữvai trò giám sát bình thường của camera nữa, mà nó còn là phương tiện để đốithoại trong nhiều sinh hoạt như trao đổi thương mại, giáo dục, giao tiếp,
Camera gồm các thành phần chính như sau :
Camera: Phần thu hình
Ống kính: Để tăng độ quan sát (chỉ bắt buộc đối với Camera màu thân lớn)
Adapter: Cung cấp nguồn cho Camera
Chân đế: Để bắt vào tường
Jack cắm: Để nối camera với dây Cable
Dây Cable: Để truyền tín hiệu
Card Recorder: Để kết và thu hình vào máy vi tính
Đầu ghi kỹ thuật số- CAM Recorder: Để thu hình và phát hình thông qua màn hình chuyên dụng của Camera hoặc Tivi
2.2.2.Đặc điểm và cách phân loại camera
2 Cách phân loại camera
Có 3 cách phân loại Camera:
a Phân loại theo kỹ thuật hình ảnh.
* Camera Analog:
Ghi hình băng từ xử lý tín hiệu analog, xử lý tín
hiệu màu vector màu, loại Camera này hiện nay ít
dùng
* Camera CCD (Charge Couple Device) (100% số):
Camera CCD sử dụng kĩ thuật CCD để nhận biết
hình ảnh CCD là tập hợp những ô tích điện có thể cảm
Trang 21nhận ánh sáng sau đó chuyển tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu số để đưa vào các bộ xử
lý Nguyên tắc hoạt động của CCD có thể mô tả dưới đây:
CCD thu nhận những hình ảnh thông qua các hệ thống thấu kính của Camera.CCD có hàng ngàn những điểm ảnh sẽ chuyển đổi ánh sáng thành những hạt điệntích và được số hoá Đây là một quá trình chuyển đổi tương tự số
* Camera CMOS (complementary metal oxide semiconductor).
CMOS có nghĩa là chất bán dẫn có bổ sung oxit kim loại Các loại Camera số
sử dụng công nghệ CMOS Các Camera số thương mại sử dụng công nghệCMOS thì chưa đủ khả năng cung cấp trong thời điểm này khi so sánh chất lượnghình ảnh với Camera CCD Các Camera thương mại dùng công nghệ CMOS cógiá thành khoảng 500 USD đến 50000 USD
Các Camera số sử dụng công nghệ CMOS và CCD có ưu điểm rất rõ rệt sovới Camera analog về độ rõ nét và chất lượng hình ảnh
b Phân loại theo kỹ thuật đường truyền
Có 3 loại: Camera có dây, Camera không dây, IP Camera ( Camera mạng)
* Camera có dây.
Camera có dây có ưu điểm đó là khả năng an toàn cao, tính bảo mật tốt được
sử dụng, truyền tín hiệu trên dây cáp đồng trục khoảng 75ohm -1Vpp, dây C5 Đây
là giải pháp được đánh giá là an toàn, ngoại trừ những trường hợp đặc biệt khác.Chú
ý rằng khi truyền với khoảng cách xa 300m thì cần có bộ khuếch đại để tránh việctín hiệu đường truyền suy hao, dẫn đến chất lượng hình ảnh không tốt
* Camera không dây.
Là camera truyền tín hiệu không qua dây dẫn, bộ
camera này gồm có 1 camera không dây và bộ thu tín hiệu
không dây gắn vào đầu thu hoặc tivi Camera này thuận tiện
cho những nơi lắp đặt không thể đi dây dẫn và cần lắp đặt
nhanh Tuy nhiên, tín hiệu không ổn định bằng loại có dây do
có thể bị nhiễu sóng với các thiết bị khác
* IP Camera (Camera mạng)
Trang 22Như đã đề cập ở trên, IP Camera được kết nối trực tiếp vào mạng, tín hiệuhình ảnh và điều khiển được truyền qua mạng.Với Camera IP người dùng có thểđiều khiển và giám sát ở bất cứ đâu thông qua mạng internet.
c Phân loại theo tính năng sử dụng
* Camera áp trần ( Dome Camera).
Camera có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau
Đây là loại Camera thường được đặt trong nhà, kiểu dáng
rất trang nhã Camera này có tính năng bảo mật cao do
* Camera PIZ (Pan: quét ngang; Tilt: quét dọc; Zoom: phóng to).
Pan/Tilt/Zoom hay những họ tương tự được biết đến với cái tên thươngmại là PTZ Camera Camera hỗ trợ khả năng
quét dọc, quét ngang, phóng to thu nhỏ Camera
này còn cho phép bạn kết nối với hệ thống
sensor và cảnh báo để phát hiện đối tượng di
chuyển trong vùng hoạt động của nó Hơn nữa
Camera có thể được lập trình để hoạt động, nên
nó có thể làm tất cả các công việc cho bạn
* Camera Ngày/Đêm (Day/Night Camera)
Camera này có một chip cảm ứng hình ảnh cực nhạy cho phép camera hoạtđộng bình thường trong điều kiện ánh sáng yếu mà không cần đèn hồng ngoại
Trang 23như đèn đường hoặc ánh trăng Nếu nơi bạn quan sát tuyệt đối không có ánh sáng,thì phải cần loại có đèn hồng ngoại thay vì loại Ngày/Đêm này
Ngoài ra còn nhiều loại Camera khác nữa như: Camera ngoài trời, Camera hồngngoại, Camera quay quét…
2.2.3 Thông số cần quan tâm
1 Chất lượng hình ảnh.
Chất lượng hình ảnh của một Camera phụ thuộc vào nhiều thông số
Image Sensor: Cảm biến hình
Kích thước màn hình cảm biến càng lớn thì chất lượng càng tốt
Resolution: Độ phân giải
Độ phân giải càng lớn thì chất lượng hình ảnh càng nét Thưòng thì trongcác ứng dụng không cần thiết phải quan sát thật rõ nét thì độ phân giải 480 TVLines là hoàn toàn có thể chấp nhận được CCD Total Pixels: Số điểm ảnh
Thông số này nói lên chất lượng hình ảnh, số điểm ảnh càng lớn thì chấtlượng hình ảnh càng tốt Tuy nhiên, chất lượng hình ảnh càng tốt thì cũng đồngnghĩa với dung lượng ảnh càng lớn, và sẽ tốn bộ nhớ lưu trữ cũng như ảnh hưởngđến tốc độ đường truyền Thông thường là với NTSC: 811 (H) x 508 (V), vớiPAL: 795 (H)x596 (V)
2 Điều kiện hoạt động.
- Minimum Illumination: Cường độ ánh sáng nhỏ nhất
Thường được tính bằng Lux Thông số này nói lên rằng, Camera chỉ có thể hoạtđộng ở cường độ ánh sáng lớn hơn cường độ ánh sáng nhỏ nhất Trong điều kiệnquá tối, nếu không phải là Camera có chức năng hồng ngoại thì sẽ không hoạtđộng được
Ánh nắng mặt trời:4000 lux
Ánh sáng đèn tuýp 500 lux,
Bầu trời có mây: 300lux
Ánh sáng đèn tuýp đỏ 500 lux, trắng (300 lux) trắng sáng 1lux
Trang 24 Đêm không trăng 0.0001 Lux
- Power Supply: Nguồn cung cấp
Hiện nay đa số các Camera đều dùng loại nguồn 12VDC, chỉ một số ít cácCamera dùng nguồn khác Tuy nhiên, phần lớn các Camera đều đi kèm với bộchuyển đổi nguồn, do đó có thể sử dụng trực tiếp nguồn 220VAC
Operatinon Temperature: Dải nhiệt độ hoạt động
Phần lớn các Camera đều cho phép hoạt động trong dải nhiệt độ -100C – 500C
- Operational Humidity: Độ ẩm cho phép
Thông thường, độ ẩm cho phép là 85% RH (độ ẩm tương đối)
3 Góc quan sát.
Trong tài liệu kĩ thuật thường không ghi góc mở, mà ghi thông số d thay cho góc
mở Có thể sử dụng bảng quy đổi sau:
Bảng 1: Bảng quy đổi từ thông số d thay cho góc mở
Tùy vào ứng dụng mà ta nên chọn loại Camera có góc quan sát là bao nhiêu độ.Nếu cần quan sát rộng, có thể chọn loại Camera có góc mở lớn (thường là 900).Còn nếu chỉ muốn quan sát trong một phạm vi rất hẹp thì cũng sẽ có những loạiCamera phù hợp
Kết luận: Tùy vào ứng dụng của Camera mà trong đề tài em sẽ sử dụng loại
camera sau: Wireless A/V Camera
Trang 25Hình 2.4 Wireless A/V Camera
*Đặc điểm và các thông số cơ bản của Wireless A /V Camera như sau
- Manual Modullated Receiver
+ High receiver sensitivity: +18dB
+ Receiver signal: Picture sound 0.9 G/1.2 G
+ Receiver signal: Picture sound
+ Voltage: DC +9V
+ Current: 50mA
- Color Cmos Wireless
+ Camera apparartus: 1/3; 1/4 pictrue sensor
+ PAL/ CCIR; NTSC/EIA
+ Validity pixel: PAL: 628x 582; NTSC: 510 x 492
+ Picture area PAL: 5.78 x4.199 mm; NTSC: 4.69 x 3.45 mm+ Horizontal definition: 380 line
+ Scan frequency: PAL/ CCIR: 50Hz ; NTSC/EIA: 60Hz
+ Minimum illumination: 3lux
+ Sensitivity: +18dB – ALG ON – OFF
+ Output power : 50mW/250mW/200mW
+ Frequency control: 0.9G
+ Transmision: Picture sound
+ Deliver the distance: 50 -100 m; 200 – 300m
+ Voltage: DC +9V
+ Current: 200mA/300mA
+ Power consumption: <= 400mA
Trang 26CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN PLC
S7-300 VÀ PHẦN MỀM GIAO DIỆN WINCC.
3.1 Lựa chọn bộ điều khiển lập trình PLC
Để đáp ứng yêu cầu tự động hoá ngày càng tăng đòi hỏi kĩ thuật điều khiểnphải có nhiều thay đổi về thiết bị cũng như về phương pháp điều khiển Vì vậyngười ta phát minh ra bộ điều khiển lập trình rất đa dạng như: PLC
Sự phát triển của PLC đã đem lại nhiều thuận lợi và làm cho các thao tácmáy trở nên nhanh nhạy, dễ dàng và tin cậy hơn Nó có thể thay thế gần như hoàntoàn cho các phương pháp điều khiển truyền thống PLC có tính năng ưu việt vàthích hợp trong môi trường công nghiệp
Trong chế tạo máy và sản xuất : PLC dùng trong các khâu tự động hóa Ví
dụ như tự động lượng ăn dao trong máy tiện CNC
Trong ngành thực phẩm, rượu bia, thuốc lá: PLC dùng kiểm soát số lượng,kiểm tra chất lượng sản phẩm, tự động đóng chai, chiết chai v.v
Trang 27* Ưu nhược điểm của bộ PLC
- Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu dùng rơle
- Chiếm vị trí không gian rất nhỏ trong hệ thống
- Tốc độ cao công suất tiêu thụ nhỏ
- Khả năng chống nhiễu tốt
- Cấu trúc module rất thuận tiện cho việc thiết kế mở rộng, cải tạo nâng cấp
- Khả năng lập trình được, lập trình dễ dàng cũng là đặc điểm quan trọng
để xếp hạng một hệ thống điều khiển tự động
- Yêu cầu của người lập trình không cần giỏi về kiến thức điện tử mà chỉcần nắm vững công nghệ sản xuất và biết chọn thiết bị thích hợp là có thể lậptrình được
- Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt do tính thay đổi được chương trình hoặcthay đổi trực tiếp các thông số mà không cần thay đổi chương trình
- Có những module chuyên dụng để thực hiện chức năng đặc biệt Haynhững modul truyền thông để kết nối PLC với mạng công nghiệp hoặc mạngInternet như thế hệ thống mới có thể đạt được khả năng điều khiển giám sát
Modul của bộ PLC bao gồm modul chính và modul mở rộng
- Modul chính của bộ PLC là modul CPU
Module CPU là loại modul có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thờigian, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485)… và có thể còn có một vài cổng vào ra số.Các cổng vào ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào ra Onboard
PLC S7_300 có nhiều loại module CPU khác nhau Chúng được đặt tên theo bộ
vi xử lý có trong nó như module CPU312, module CPU314, module CPU315
Trang 28Những module cùng sử dụng 1 loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổngvào/ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư việncủa hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào/ra onboard này sẽ đượcphân biệt với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm chữ IFM (Intergrated FunctionModule) Ví dụ như modul CPU312 IFM, module CPU314 IFM…
Ngoài ra còn có các loại module CPU với 2 cổng truyền thông, trong đócổng truyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán.Các loại module này phân biệt với các loại module khác bằng cụm từ DP(Distributed Port) như là module CPU314C-2DP
- Modul mở rộng
Thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 được thiết kế theo kiểumodule Các module này sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau Việc xây dựngPLC theo cấu trúc module rất thuận tiện cho việc thiết kế các hệ thống gọn nhẹ và
dễ dàng cho việc mở rộng hệ thống Số các module được sử dụng nhiều hay ít tuỳtheo từng ứng dụng nhưng tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính làmodule CPU, các module còn lại là những module truyền và nhận tín hiệu với đốitượng điều khiển bên ngoài như động cơ, các đèn báo, các rơle, các van từ.Chúng được gọi chung là các module mở rộng
Hình 3.2 Hình ảnh của modul mở rộng DI
Các modul mở rộng chia thành 5 loại chính:
+ Module nguồn nuôi (PS - Power supply)
Trang 29Có 3 loại: 2A, 5A, 10A.
+ Module xử lý vào/ra tín hiệu số (SM - Signal module)
Modul mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, bao gồm:
DI (Digital input): Module mở rộng các cổng vào số Số các cổng vào số mởrộng có thể là 8, 16, 32 tuỳ từng loại module Gồm 24 VDC và 120/230 VAC
DO (Digital output): Module mở rộng các cổng ra số Số các cổng ra số
mở rộng có thể là 8, 16, 32 tuỳ từng loại module.gồm 24 VDC và ngắt điện từ
DI/DO (Digital input/Digital output): Module mở rộng các cổng vào/rasố Số các cổng vào/ra số mở rộng có thể là 8 vào/8ra hoặc 16 vào/16 ra tuỳtừng loại module
AI (Analog input): Module mở rộng các cổng vào tương tự Về bản chất nó
là những bộ chuyển đổi 12 bits (AD) Tức là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển đổithành một tính hiệu số nguyên có độ dài 12 bits Số các cổng vào tương tự có thể là
2, 4, 8 tuỳ từng loại module Tín hiệu có thể là dòng, áp, điện trở
AO (Analog output): Modul mở rộng các cổng ra tương tự Chúng là bộchuyển đổi tương tự 12 bits (DA) Số các cổng ra tương tự có thể là 2, 4 tuỳ từngloại module Tín hiệu có thể là áp hoặc dòng
AI/AO (Analog input/Analog output): Modul mở rộng các cổng vào/ratương tự Số các cổng vào/ra tương tự có thể là 4 vào/2 ra hay 4 vào/4 ra tuỳ từngloại module
Các CPU của S7-300 chỉ xử lý được các tín hiệu số, vì vậy các tín hiệuanalog đều phải được chuyển đổi thành tín hiệu số Cũng như các module số,người sử dụng cũng có thể thiết lập các thông số cho các module analog
+ Module ghép nối (IM - Interface module)
Module ghép nối nối các module mở rộng lại với nhau thành một khối vàđược quản lý chung bởi 1 module CPU Thông thường các module mở rộng đượcgắn liền với nhau trên một thanh đỡ gọi là rack Trên mỗi rack có nhiều nhất là 8module mở rộng (không kể module CPU, module nguồn nuôi) Một modul CPU