NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC FX3U VÀ MÀN HÌNH HMI ĐỂ ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA DÂY CHUYỀN BỐC XẾP HÀNG HÓA

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ ĐỖ TIẾN MỲ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PLC FX3U VÀ MÀN HÌNH HMI ĐỂ ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA DÂY CHUYỀN BỐC XẾP HÀNG HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN TRỌNG CÁC HẢI DƯƠNG – NĂM 2019 Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Hải Dương, ngày… tháng … năm 20… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đỗ Tiến Mỳ Mã học viên: 1701329 Ngày, tháng, năm sinh: 25/12/1977 Nơi sinh: Bắc Ninh Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 8520203 Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng PLC FX3U hình HMI để điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền bốc xếp hang hóa Nội dung: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động cơng nghiệp - Chương 2: Thiết kế, chế tạo mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động - Chương 3: Thực nghiệm đánh giá kết - Kết luận đề nghị - Tài liệu tham khảo - Phụ lục Ngày giao nhiệm vụ: 04/5/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 05/11/2019 Cán hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Trọng Các Hải dương, ngày 28 tháng 10 năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) TL HIỆU TRƯỞNG TRƯỞNG KHOA (CHỦ QUẢN) (Ký, ghi rõ họ tên đóng dấu) Học viên: Đỗ Tiến Mỳ i Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết nghiên cứu đưa khóa luận tốt nghiệp kết thu đước q trình nghiên cứu riêng tơi với hướng dẫn TS Nguyễn Trọng Các Không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung nghiên cứu có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn tài liệu liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Nếu sai tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Hải Dương, ngày 29 tháng 12 năm 2019 Tác giả luận văn Đỗ Tiến Mỳ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ ii Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn, tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Trọng Các, thầy tận tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả suốt trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giảng dạy tác giả suốt trình học cao học vừa qua Cảm ơn anh em bạn bè, đồng nghiệp động viên, hỗ trợ, đóng góp ý kiến giúp tác giả hồn thành luận văn Dù cố gắng với trình độ hiểu biết thời gian nghiên cứu thực tế có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận lời dẫn, góp ý thầy, bạn đọc để luận văn tác giả hoàn thiện Tác giả trân trọng cảm ơn! Học viên: Đỗ Tiến Mỳ iii Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ MỤC LỤC Lời cam đoan i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ii Danh mục bảng iii Danh mục hình vẽ, đồ thị iiii MỞ ĐẦU iiiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN BỐC XẾP HÀNG HĨA TỰ ĐỘNG TRONG CƠNG NGHIỆP ……………………………………………… 1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước, nước .1 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước .1 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước .2 1.2 Giới thiệu chung kho hàng tự động 1.2.1 Hệ thống lưu trữ hàng hóa 1.2.2 Hệ thống lấy cất hàng hóa tự động ASRS 1.2.3 Cấu trúc hệ thống kho hàng tự động 1.3 Định hướng nghiên cứu đề tài .9 1.4 Kết luận chương 10 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHẦN ĐIỆN CHO DÂY CHUYỀN BỐC XẾP HÀNG HÓA TỰ ĐỘNG 12 2.1 Đặt vấn đề 12 2.2 Tính chọn phần điện 12 2.2.1 Sơ đồ khối 12 2.2.2 Chức nhiệm vụ khối 12 2.2.3 Khối xử lý trung tâm 14 2.3 Khối mạch công suất chấp hành 33 2.4 Khối cảm biến 46 2.5 Nút ấn 50 2.6 Sản phẩm sau chế tạo 50 2.7 Kết luận chương 51 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 52 3.1 Các thông số cần đánh giá 52 3.2 Thực nghiệm đánh giá kết 52 3.2.1 Lưu đồ thuật toán 52 3.2.2 Chương trình điều khiển 53 3.2.3 Mơ hình thực nghiệm 53 3.2.4 Kết thực nghiệm 54 3.3 Hướng dẫn vận hành dây chuyền 55 3.3.1 Điều khiển hệ thống nút ấn mơ hình 55 3.3.2 Điều khiển hình cảm ứng HMI 56 Học viên: Đỗ Tiến Mỳ iv Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ 3.4 Kết luận chương 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 Kết luận 58 Kiến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 Tiếng Việt 59 Tiếng Anh 59 PHỤ LỤC 61 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Các thông số dây chuyền bốc xếp hàng hóa 54 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Các thiết bị bốc xếp hàng hóa Hình 1.2 Các ngăn chứa hàng hệ thống ASRS .6 Hình 1.3 Các cấu lấy hàng hệ thống ASRS .7 Hình 1.4 Hệ thống kho hàng tự động Hình 1.5 Cơ cấu robot vận chuyển sản phẩm vào kho Hình 1.6 Pallet Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch điện 12 Hình 2.2 HMI kết nối với PC 13 Hình 2.3 HMI kết nối với PC Thông qua cáp nạp GPW – CB03 13 Hình 2.4 Mở phần mềm NB-designer 13 Hình 2.5 PLC kết nối với HMI 14 Hình 2.6 Tạo liên kết PLC HMI qua cổng truyền thông RS485 14 Hình 2.7 Trở giao diện HMI bắt đầu viết giao diện 14 Hình 2.8 Chuyển đổi, hiển thị, hiệu chỉnh PLC FX3U 16 Hình 2.9 Quan hệ thiết bị 25 Hình 2.10 Sử dụng nhớ có sẵn 28 Hình 2.11 Sử dụng nhớ tùy chọn 29 Hình 2.12 Bộ servo YASKAWA SGDM 34 Hình 2.13 Động servo kết hợp khí 34 Hình 2.14 Động servo 34 Hình 2.15 Bộ driver động servo 35 Hình 2.16 Tín hiệu điều khiển động servo 35 Hình 2.17 Điều khiển động servo chế độ mạch vòng kín 36 Hình 2.18 Các mạch vòng điều khiển 36 Hình 2.19 Bộ mã hóa xung vòng quay 37 Hình 2.20 Sơ đồ kết nối servo đấu với nguồn pha 39 Học viên: Đỗ Tiến Mỳ v Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Hình 2.21 Sơ đồ kết nối servo nguồn pha 39 Hình 2.22 Sơ đồ kết nối servo chế độ điều khiển tốc độ 40 Hình 2.23 Sơ đồ kết nối servo chế độ điều khiển vị trí 41 Hình 2.24 Sơ đồ kết nối servo chế độ điều khiển mômen 42 Hình 2.25 Giao diện phần mềm Sigma Win 42 Hình 2.26 Giao diện mở phần mềm Sigma Win 43 Hình 2.27 Chọn động phần mềm Sigma Win 43 Hình 2.28 Chọn thơng số động phần mềm Sigma Win 43 Hình 2.29 Giao diện điều chỉnh thơng số động phần mềm Sigma Win 44 Hình 2.30 Cài đặt thơng số điều khiển vị trí phần mềm Sigma Win 44 Hình 2.31 Cài đặt thông số encoder phần mềm Sigma Win 45 Hình 2.32 Cài đặt kiểu pha encoder phần mềm Sigma Win 45 Hình 2.33 Cài đặt phần mềm Sigma Win hồn tất 46 Hình 2.34 Xi lanh khí nén 46 Hình 2.35 Xylanh tác động hai chiều 46 Hình 2.36 Cấu trúc vật lý mã hóa xung vòng quay 47 Hình 2.37 Bộ mã hóa xung vòng quay tỷ lệ 48 Hình 2.38 Pha Z mã hóa xung vòng quay 48 Hình 2.39 Bộ mã hóa xung vòng quay tuyệt đối 49 Hình 2.40 Động sevor có mã hóa tuyệt đối 49 Hình 2.41 Cảm biến quang 50 Hình 2.42 Mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động 51 Hình 3.1 Lưu đồ thuật tốn điều khiển dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động 52 Hình 3.2 Mơ hình thực nghiệm 54 Hình 3.3 Giao diện điều khiển dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động 55 Hình 3.4 Hệ thống nút bấm 56 Học viên: Đỗ Tiến Mỳ vi Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam tập trung cấu lại kinh tế, đổi mơ hình tăng trưởng để tranh thủ hội cách mạng công nghiệp lần thứ tư (gọi tắt công nghiệp 4.0) Xu hướng công nghiệp 4.0 bao gồm tất phát triển liên quan đến công nghiệp, đặc biệt công xưởng gắn liền với kỹ thuật số xuất người máy robot dây chuyền sản xuất Công nghiệp 4.0 giai đoạn khởi phát Nếu định hướng rõ ràng mục tiêu cách thức tiếp cận cơng nghiệp 4.0 hội q báu mà Việt Nam tranh thủ đẩy nhanh tiến trình CNH, HĐH sớm thực mục tiêu trở thành nước công nghiệp theo hướng đại Qua khảo sát tìm hiểu thực tế số doanh nghiệp, tác giả nhận thấy có nhiều dây chuyền cơng nghệ tiên tiến nước chuyển giao thành công nhiều đơn vị sản xuất nước Việc chuyển giao cơng nghệ nhằm mục đích cải tạo dây chuyền công nghệ lạc hậu, tăng suất, tăng chất lượng sản phẩm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng nước nhu cầu xuất Hiện nay, việc chuyển giao cơng nghệ khơng chuyển giao dây chuyền công nghệ nước ngoài, mà đơn vị khoa học kỹ thuật nước tham gia nhiệt tình việc chuyển giao dây chuyền công nghệ với giá thành rẻ Các dây chuyền công nghệ sản xuất tự động hoá lên tới 90% từ đầu vào đến đầu Tuy nhiên khâu bốc xếp - đóng gói nhiều doanh nghiệp thực thủ công với lực lượng công nhân lớn, việc bốc xếp thủ công nguyên nhân gây hư hỏng cho sản phẩm, hàng hóa Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, tác giả đề xuất giải pháp nghiên cứu “Nghiên cứu, ứng dụng PLC FX3U hình HMI để điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền bốc xếp hàng hóa.” Đề tài hồn thành góp phần thúc đẩy q trình bốc xếp hàng hóa tự động dây truyền sản xuất, có khả thay người làm việc môi trường khắc nghiệt, độc hại; tăng xuất lao động có khả cạnh tranh thị trường, không gây ô nhiễm môi trường hiệu ứng nhà kính,… Mục tiêu đề tài Việc nghiên cứu , điều khiển, tích hợp dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động sử dụng robot có khả ứng dụng cơng nghiệp Xây dựng 01 mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động phục vụ trình CNH HĐH đất nước Đối tượng nghiên cứu Ứng dụng PLC FX3U hình HMI để điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền bốc xếp hàng hóa Phạm vi đề tài Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu, ứng dụng PLC FX3U hình HMI tích hợp dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động Xây dựng mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động sử dụng robot Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết: Trên sở phân tích tình hình nghiên cứu ngồi nước nước, đề xuất hướng nghiên cứu đề tài Nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm mơ hình thật hiệu chỉnh lại thông số nhằm đạt mục tiêu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiến đề tài Thiết kế, chế tạo lắp ráp hồn chỉnh mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động có khả ứng dụng cơng nghiệp đảm bảo tính khoa học, tính thẩm mĩ, tính thực tiễn, tính kinh tế, tính kỹ thuật, phù với thực tế, dễ vận hành, kiểm tra sửa chữa Thiết kế giao diện lập trình điều khiển dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động Về hiệu kinh tế: Mơ hình tác giả thiết kế lắp ráp có giá thành giảm so với nhập ngoại, tự thiết kế lắp ráp nên sản phẩm đảm bảo tính thực tiễn, phù hợp với môi trường công nghiệp Cấu trúc đề tài Cấu trúc đề tài gồm nội dung sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động cơng nghiệp Chương 2: Phân tích, lựa chọn giải pháp phần điện cho dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động Chương 3: Thực nghiệm đánh giá kết Kết luận đề nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN BỐC XẾP HÀNG HĨA TỰ ĐỘNG TRONG CƠNG NGHIỆP 1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước, nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu nước Hiện nay, giới việc tự động hố cơng đoạn bốc xếp sản phẩm thực với nhiều giải pháp như: bốc xếp robot Cartesian trục x, y, z (Nhật Bản), bốc xếp robot Kuka (CHLB Đức) Công đoạn bốc xếp với robot Cartesian có ưu điểm lấy hai sản phẩm lúc từ vị trí băng tải sản phẩm sang vị trí băng tải xích Kiện sản phẩm xếp băng tải xích, sau chuyển kiện kính lên giá đỡ chun dùng đưa đến vị trí đóng gói, hệ thống tương đối phức tạp, đòi hỏi mặt nhà xưởng lớn Công đoạn bốc xếp với robot Kuka việc trở lên đơn giản hơn, khơng đòi hỏi mặt nhà xưởng lớn robot Kuka bố trí bốc xếp sản phẩm trực tiếp xếp sản phẩm vào giá đỡ chuyên dùng, rút ngắn thời gian bốc xếp sản phẩm Tuy nhiên, với dây chuyền sản xuất phải có tối thiểu robot Kuka để bốc xếp nên việc thiết kế điều khiển robot tương đối phức tạp, đòi hỏi trình độ người vận hành cao chi phí đầu tư lớn [9] Hệ thống dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công nhiều thập kỷ vừa qua [10] Các nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng hàng đầu, ngày tăng hệ thống tự động hóa dây chuyền sản xuất lắp ráp thiết bị công nghiệp đại, bốc xếp hàng hóa kho chứa, Robot bốc sử dụng để bốc xếp hàng hóa quan tâm phát triển hãng sản xuất Fuji, ABB, Puma, TMI, [11] Các cánh tay kết nối liên động với theo cấu song song để dẫn động vị trí góc hướng đầu cơng tác Trọng lượng cánh tay cân học cấu phụ, cho phép tiêu tốn lượng giảm sức ép lên khớp, bạc đạn, điểm trụ giá đỡ sàn Fuji cho biết sản phẩm loại hãng có suất bốc xếp tăng tới 1.600 bao/giờ Một số cơng trình nghiên cứu robot bốc xếp hàng hóa tập trung vào xây dựng giải toán động học, động lực học để tạo sở cho việc tính tốn thiết kế điều khiển robot [12], [16] Bên cạnh nghiên cứu nhằm giảm thiểu công suất vận hành, lực tác động trục phát triển cách tiếp cận khác để mô phân tích động lực học cho robot bốc xếp [13], [14], [15] Các nghiên cứu dừng lại việc đề xuất giải pháp, dừng lại ý tưởng, chưa triển khai thiết kế, chế tạo thực tế Các tác giả [12] tiến hành phân tích động học cho robot bậc tự sử dụng dây chuyền sản xuất hàng loạt, xác định mơ Matlab tham số vị trí, vận tốc, gia tốc không gian làm việc tối đa Các tác giả [13] xây dựng mô hình tốn Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Chun ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Hình 3.3 Giao diện điều khiển dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động Nhận xét: Trong trình thiết kế dây chuyền, việc xác định chọn lựa xác thơng số thiết bị giúp cho hệ thống dây chuyền bốc xếp hàng hóa làm việc trở nên tin cậy nâng cao khả làm việc an tồn Q trình đánh giá, kiểm tra thông số dây chuyền bốc xếp hàng hóa cho kết vận hành tốt, độ xác cao tin cậy Sau gần tháng vận hành, sản xuất thử nghiệm, dây chuyền đạt mục tiêu đề tài đặt Đây sở để triển khai cho doanh nghiệp 3.3 Hướng dẫn vận hành dây chuyền 3.3.1 Điều khiển hệ thống nút ấn mơ hình Bước 1: Cấp nguồn điện cho mạch lực mạch điều khiển Sau cấp nguồn cho dây chuyền người vận hành thực bước sau: Kiểm tra nút ấn dừng khẩn: Chuyển nút dừng khẩn vị trí sẵn sàng làm việc (cấp nguồn cho mạch điều khiển) Kiểm tra phận điều khiển: Người vận hành kiểm tra modul điều khiển cấp điện hay chưa, cảm biến sẵn sàng làm việc chưa ? Kiểm tra phận mạch lực: Người vận hành kiểm tra driver, phận đóng cắt có tiếp điểm cấp điện ? Bước 2: Ấn nút thao tác “HOME” Người vận hành trước vận hành robot cần ấn nút thao tác “HOME” panel điều khiển để phận robot vị trí gốc trước có chu kỳ làm Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 57 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ việc mới, việc ấn nút thao tác “HOME” nhằm mục đính reset lại cảm biến, điệu khiển ghi,… để sẵn sàng cho lần làm việc tới xác Bước 3: Kiểm tra phận kho chứa Người vận hành kiểm tra phận kho chứa xem kho chứa có khay hay chưa, khơng có khay dây chuyền không phép hoạt động Bước 4: Ấn nút thao tác “START” Để thực chu kỳ làm việc dây chuyền người vận hành ấn nút “start” panel điều khiển lúc phận dây chuyền nhận lệnh thực lệnh để dây chuyền làm việc theo chương trình lập trình Bước 5: Dừng dây chuyền trình hoạt động Nếu trình dây chuyền làm việc người vận hành muốn dừng dây chuyền thời điểm việc ấn nút “stop” panel điều khiển Khi dây chuyền gặp cố để bảo vệ phận điều khiển người vận hành sử dụng nút thao tác khẩn cấp panel điều khiển để dừng khẩn cấp dây chuyền (Hình 3.4) Hình 3.4 Hệ thống nút bấm 3.3.2 Điều khiển hình cảm ứng HMI Bước 1: Cấp nguồn điện cho mạch lực mạch điều khiển Sau cấp nguồn cho robot người vận hành thực bước sau Kiểm tra nút ấn dừng khẩn: Chuyển nút dừng khẩn vị trí sẵn sàng làm việc (cấp nguồn cho mạch điều khiển) Kiểm tra phận điều khiển: Người vận hành kiểm tra modul điều khiển cấp điện hay chưa, cảm biến sẵn sàng làm việc chưa ? Kiểm tra phận mạch lực: Người vận hành kiểm tra driver, phận đóng cắt có tiếp điểm cấp điện ? Bước 2: Ấn nút thao tác “HOME” Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 58 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Người vận hành trước vận hành robot cần ấn nút thao tác “HOME” giao diện cảm ứng HMI để phận robot vị trí gốc trước có chu kỳ làm việc mới, việc ấn nút thao tác “HOME” nhằm mục đính reset lại cảm biến, điệu khiển ghi,… để sẵn sàng cho lần làm việc tới xác Bước 3: Kiểm tra phận kho chứa Người vận hành kiểm tra phận kho chứa xem kho chứa có khay hay chưa, khơng có khay dây chuyền khơng phép hoạt động Người vận hành kiểm tra hình cảm ứng HMI có cảnh báo kho chứa có khay hay khơng Bước 4: Ấn nút thao tác “START” Để thực chu kỳ làm việc dây chuyền người vận hành ấn nút “start” giao diện cảm ứng HMI lúc phận dây chuyền nhận lệnh thực lệnh để dây chuyền làm việc theo chương trình lập trình Bước 5: Dừng dây chuyền trình hoạt động Nếu trình dây chuyền làm việc người vận hành muốn dừng dây chuyền thời điểm việc ấn nút “stop” hình cảm ứng HMI Khi dây chuyền gặp cố để bảo vệ phận điều khiển người vận hành sử dụng nút thao tác khẩn cấp panel điều khiển để dừng khẩn cấp dây chuyền Bước 6: Giám sát thay đổi thông số dây chuyền Trên hình cảm ừng HMI có hiển thị thông số dây chuyền để người vận hành giám sát hoạt động dây chuyền như: Tần số phát xung tốc độ động dây chuyền Nếu muốn thay đổi thông số dây chuyền người vận hành việc thao tác đặt lại thơng số hình cảm ứng HMI sau lưu thơng số đặt robot thực lệnh làm việc với thông số 3.4 Kết luận chương Trong chương trình bày kết nghiên cứu trình thực nghiệm mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa Tồn phần thuật tốn điều khiển, đo lường, lọc thực phần mềm CX – ONE NB – DESIGN hãng Omron Các kết thực nghiệm mơ hình thật chứng minh đắn thuật toán cách tiếp cận Quá trình đánh giá, kiểm tra thơng số dây chuyền bốc xếp hàng hóa cho kết vận hành tốt, độ xác cao tin cậy Các động tính tốn chọn lựa với độ dự trữ công suất lớn đảm bảo suất hoạt động dây chuyền với tải trọng thay đổi đạt mục tiêu đề tài đặt Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 59 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Ngày nay, nghiên cứu hệ thống tự động hóa dây chuyền bốc xếp hàng hóa trở thành chủ đề nghiên cứu chính, nhiều hứa hẹn, nhiều thách thức giới hàn lâm công nghiệp trở thành lĩnh vực nghiên cứu đa ngành có độ phức tạp cao Tác giả tiến hành nghiên cứu thiết kế, chế tạo thi công lắp đặt chi tiết khí thành mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động hồn chỉnh Các kết thiết kế phạm vi nghiên cứu xem xét với tiêu chí gồm: Tốc độ vị trí trục động Các kết đề tài xem xét đến hiệu hiệu suất vận hành không gian làm việc Với việc điều khiển vị trí cách kết hợp PLC – Động – HMI việc điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền bốc xếp hàng hóa trở lên xác, linh hoạt chất lượng; giảm thiểu sai sót giúp người thao tác có thời gian cho công việc khác Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng PLC FX3U hình HMI để điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền bốc xếp hàng hóa” thực đảm bảo nội dung cụ thể là: Thiết kế, chế tạo lắp ráp hồn chỉnh mơ hình dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động có khả ứng dụng cơng nghiệp đảm bảo tính khoa học, tính thẩm mĩ, tính thực tiễn, tính kinh tế, tính kỹ thuật, phù hợp với thực tế, dễ vận hành, kiểm tra sửa chữa Thiết kế giao diện lập trình điều khiển dây chuyền bốc xếp hàng hóa tự động Đánh giá hiệu kinh tế: Đề tài tác giả nghiên cứu, thiết kế, lắp ráp có giá thành giảm so với nhập ngoại, sản phẩm đảm bảo tính thực tiễn, phù hợp với môi trường công nghiệp Kiến nghị Với kết mà đề tài thu Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng PLC FX3U hình HMI để điều khiển, giám sát hoạt động dây chuyền bốc xếp hàng hóa” ứng dụng giảng dạy tự động hóa triển khai vào thực tiễn sản xuất doanh nghiệp nước với xu hướng công nghiệp 4.0 TÀI LIỆU THAM KHẢO Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 60 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Tiếng Việt [1] Phạm Hồng Thơng, Nguyễn Đức Thành (2012): Ứng dụng mạng Neural – Fuzzy điều khiển Robot đa hướng bám quỹ đạo Tuyển tập cơng trình Hội nghị Cơ điện tử toàn quốc lần thứ 6, tr 363 – 372 [2] Trương Thành Cơng, Lê Hồi Quốc, Nguyễn Bá Hoạt (2017): Nghiên cứu giải pháp tự động hóa cơng đoạn bốc xếp sản phẩm cơng ty sản xuất kính Viglacera – VIFG, trang [3] Nguyễn Phạm Thục Anh, Thái Hữu Nguyên (2013): Áp dụng phương pháp backstepping điều khiển bền vững chuyển động Robot Hội nghị toàn quốc Điều khiển Tự động hoá (VCCA-2013), tr 472 – 476 [4] Nguyễn Văn Tính, Nguyễn Đăng Chung, Phạm Thượng Cát, Phạm Minh Tuấn (2015): Thiết kế luật điều khiển thích nghi cho hệ tích hợp rơ bốt di động – pan tilt – camera để tiếp cận mục tiêu Hội nghị toàn quốc lần thứ Điều khiển Tự động hố (VCCA-2015), tr 388 – 396 [5] Đặng Trí Dũng, Nguyễn Trường Thịnh (2012): Phát triển giải thuật điều khiển tránh vật cản dành cho robot sáu chân Tuyển tập cơng trình Hội nghị Cơ điện tử tồn quốc lần thứ 6, tr 386 – 392 [6] Nguyễn Văn Tính, Phạm Thượng Cát, Phạm Minh Tuấn (2015): Mơ hình hóa điều khiển rơ bốt di động non-holonomic có trượt ngang Hội nghị toàn quốc lần thứ Điều khiển Tự động hoá (VCCA-2015), tr 103 – 108 [7] Nguyễn Văn Khanh, Trần Thanh Hùng (2015): Điều khiển thời gian thực robot hai bánh tự cân sử dụng điều khiển PID mờ tự chỉnh Hội nghị toàn quốc lần thứ Điều khiển Tự động hoá (VCCA-2015), tr 70 – 77 [8] Các trang website (cập nhật ngày 09/9/2019) - http://www.maygachtanphu.com - http://www.maygachtanphu.com - http://www.stdsvn.com - https://tailieu.vn/tag/kho-hang-tu-dong.html Tiếng Anh [9] Mikell P.Groover (2001): Automation, production systems, and computerintergrated manufacturing Prentice Hall International [10] Chengxian Zhou, Wei Fu.(2011): A Study Of Robot Control Technology Base On Stereo Vision 2011 International Conference On Electronics And Optoelectronics (ICEOE 2011), pp 137 – 143 [11] Chung, W.K., Cho, H.S.(1998): On the dynamic characteristics of a balanced PUMA-760 robot Industrial Electronics 35(2), pp 222–230 Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 61 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ [12] Y Tao, F Chen and H Xiong (2014): Kinematics and workspace of a 4DOF hybrid palletizing robot Advances in Mechanical Engineering Volum 2014, Article ID 125973 [13] Meiyu Lv, Jinquan Li, Binglei Duan, Rong Fu (2012): A Palletizing Robot Dynamics Analysis International Journal of Advancements in Computing Technology (IJACT), Volume 4, Number 11, June 2012 [14] R Zhiyuan, Z Baocheng, L Jun (2012): Dynamic simulation of palletizing robots based on ADAMS The 2nd International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology (EMEIT-2012), 2012 [15] L Jinquan, Y Xiangdong, and F Tie (2011): The Design of Palletizing Robot’s Structure and Control System Beijing Institute of Technology Press, Beijing, China [16] F Ning, G Wang, C Yun (2008): Modeling and Control of the MDJ Robot Palletizer Proceedings of the IEEE International Conference on Automation and Logistics, pp 2406-2411, Qingdao, China, 2008 Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 62 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ PHỤ LỤC PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 63 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Luận văn Thạc sĩ 64 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Luận văn Thạc sĩ 65 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Luận văn Thạc sĩ 66 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Luận văn Thạc sĩ 67 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Luận văn Thạc sĩ 68 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ PHỤ LỤC DATASHEET PLC FX3U 1) Dạng nhớ chương trình Nguồn OFF → ON Nguồn OFF Mục STOP → RUN RUN → STOP Khơng Thơng số thay đổi Chương trình Chú thích Thanh ghi tài liệu thay đổi Cố định bẳng cách cài đặt thông số thay đổi Không Không Không thay đổi 2) Dạng nhớ thiết bị word Nguồn OFF Mục Dạng chung Thanh ghi liệu (D) Thanh ghi tài liệu mở rộng (ER) *4 Thanh ghi mục (V,Z) Thanh ghi giá trị thời timer Dạng tài liệu Không thay đổi Cài giá trị ban đầu *3 Dạng chốt ghi giá Dạng tài liệu Khơng thay đổi Bị xóa 100ms Bị xóa 10ms Bị xóa Khơng thay đổi Khơng thay đổi Khơng thay đổi Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Khơng thay đổi Dạng có nhớ 1ms Khơng thay đổi Bị xóa Bị xóa Khơng thay đổi kh i M8033 ON Dạng có nhớ 100ms trị Khơng thay đổi Khơng thay đổi Dạng chung thời Bị xóa Không thay đổi M8033 ON Không thay đổi Bị xóa RUN → STOP Khơng thay đổi Bị xóa (T) Thanh STOP → RUN Dạng chốt Dạng đặc biệt Thanh ghi mở rộng (R) Nguồn OFF → ON Khơng thay đổi Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Dạng chốt Không thay đổi Dạng tốc độ cao (có nguồn pin) Khơng thay đổi Giá trị thời Không thay đổi đếm (C) Dữ liệu đồng hồ Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 69 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ 3) Dạng nhớ thiết bị bit Relay ngõ vào (X) Bộ nhớ ảnh tiếp điểm (X,Y,M,S) Nguồn OFF → ON Nguồn OFF Mục Relay ngõ (Y) Relay phụ trợ dạng chung (M) Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Không thay đổi Không thay đổi M8033 ON Không thay đổi Cài giá trị ban đầu *3 Bị xóa Bị xóa Khơng thay đổi Relay trạng thái dạng chung (S) Không thay đổi Relay trạng thái dạng chốt (S) Không thay đổi Không thay đổi Bộ cảnh báo (S) Bị xóa 100ms 10ms Bị xóa Bị xóa Khơng thay đổi Khơng thay đổi M8033 ON Không thay đổi Không thay đổi Dạng có nhớ 1ms Khơng thay đổi Dạng chung Bị xóa Dạng chốt Bị xóa Reset cuộn dây (C) Bị xóa Dạng tốc độ cao 70 Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Dạng có nhớ100ms Học viên: Đỗ Tiến Mỳ Bị xóa Khơng thay đổi Relay phụ trợ đặc biệt (M) Tiếp điểm đếm Cuộc dây đếm Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Relay phụ trợ dạng chốt (M) Tiếp điểm định Cuộc dây đếm thời gian (T) Khơng thay đổi Bị xóa Bị xóa STOP → RUN RUN → STOP Khơng thay đổi Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Khơng thay đổi Bị xóa Khơng thay đổi M8033 ON Khơng thay đổi Bị xóa Không thay đổi M8033 ON Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Trường Đại học Sao Đỏ Luận văn Thạc sĩ Các dạng phương pháp lưu chống lại cố điện a Phương pháp ngu ồn dự phòng Mục Mơ tả Nội dung chốt Pin lithium lưu nhớ RAM, thiết bị (có nguồn pin nuôi) liệu đồng hồ PLC Bảo dưỡng Hướng dẫn dùng năm (khi nhiệt độ môi trường 25 C) Hướng dẫn thay thế, tham khảo Sổ tay cho người sử dụng [Ấn phần cứng] 1) Khi nguồn pin dùng bị hết, chương trình nội dung chốt khác bị 2) Khi nhớ tùy chọn gắn, không cần lưu chương trình Lưu ý b Phương pháp lưu nhớ flash Mục Mô tả Bộ nhớ flash thiết lập nhớ cassette lưu chương trình Nội dung chốt Bảo dưỡng Lưu ý ) Không cần bảo dưỡng Giới hạn đặt đến số lần ghi đè (Tham khảo Ấn phần cứng khối chính) Học viên: Đỗ Tiến Mỳ 71 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử