Để đáp ứng nhu cầu thực tế trên giúp cho hệ thống của nhà máy ngày càng được tối ưu và muốn ứng dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn. Được sự giới thiệu của bộ môn và cùng với sự hỗ trợ của Công ty TNHH Dịch vụ và Kỹ thuật Sáng tạo. Nhận thấy sự mới mẻ và cần thiết của mô hình nên nhóm chúng tôi quyết định chọn đề tài “Thiết kế và thi công cơ cấu nhận biết, phân loại vỉ thuốc lỗi” để nghiên cứu và thực hiện đề tài tốt nghiệp.
TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o -Tp HCM, ngày 05 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mai Quốc Cường MSSV: 15141112 Ngơ Đình Phương MSSV: 15141250 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học quy Mã hệ: Khóa: 2015 Lớp: 15141DT2A Họ tên sinh viên: 15141DT1B I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CƠ CẤU NHẬN BIẾT, PHÂN LOẠI VỈ THUỐC LỖI II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: Sử dụng xử lý ảnh tích hợp Keyence Điều khiển PLC S7-1200 hình HMI Điều khiển gạt khí nén Động băng tải cấu động AC pha 220V Dùng cảm biến bắt nhịp Nội dung thực hiện: Nội dung 1: Cài đặt phần mềm TIA Portal để lập trình PLC giao diện hình HMI, AutoCAD để thiết kế tủ điện, SolidWorks để thiết kế mơ hình khí, CV-X Series Simulation-Software để cấu hình cho camera Nội dung 2: Tính tốn đo đạc thông số kỹ thuật dùng cho thiết kế mơ hình phần cứng bao gồm tủ điện, băng tải xi-lanh khí nén Nội dung 3: Thiết kế, tính tốn đo đạc thơng số dòng áp, dây thiết kế tủ điện Nội dung 4: Lắp đặt camera công nghiệp CV-X320A Nội dung 5: Lắp đặt hình HMI KTP400 Nội dung 6: Vẽ lưu đồ giải thuật viết chương trình cho PLC i Nội dung 7: Kết nối hệ thống từ camera, cảm biến tiệm cận đến PLC để điều khiển xi-lanh khí nén băng tải hoạt động Nội dung 8: Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát giao diện hình HMI Nội dung 9: Cho chạy toàn hệ thống hoàn chỉnh để kiểm tra hoạt động Nội dung 10: Ghi nhận kết thực báo cáo III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/03/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/06/2019 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Tấn Đời CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ii TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 05 tháng năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Mai Quốc Cường Lớp: 15141DT2A MSSV: 15141112 Họ tên sinh viên 2: Ngô Đình Phương Lớp: 15141DT1B MSSV: 15141250 Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CƠ CẤU NHẬN BIẾT, PHÂN LOẠI VỈ THUỐC LỖI Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD (18/02/2019 – 24/02/2019) Chờ duyệt đề tài (25/02/2019 – 03/03/2019) Chờ duyệt đề tài (04/03/2019 – 10/03/2019) Viết đề cương (11/03/2019 – 17/03/2019) Thiết kế khí (18/03/2019 – 24/03/2019) Thiết kế khí (25/03/2019 – 31/03/2019) Gia cơng khí (01/04/2019 – 07/04/2019) Thiết kế, thi công hệ thống điện (08/04/2019 – 14/04/2019) Cài đặt cấu hình xử lý ảnh (15/04/2019 – 21/04/2019) Lập trình PLC, thiết kế giao diện HMI 10 (22/04/2019 – 28/04/2019) Lập trình PLC, thiết kế giao diện HMI 11 (29/04/2019 – 05/05/2019) Lắp đặt hệ thống chạy thử nghiệm Viết báo cáo + cân chỉnh hệ thống Viết báo cáo + cân chỉnh hệ thống Viết báo cáo + cân chỉnh hệ thống 12 (06/05/2019 – 12/05/2019) 13 (13/05/2019 – 19/05/2019) 14 (20/05/2019 – 26/05/2019) iii 15 (27/05/2019 – 02/06/2019) 16 (03/06/2019 – 09/06/2019) Viết báo cáo + cân chỉnh hệ thống Hoàn thành GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iv LỜI CAM ĐOAN Đề tài tự thực dựa vào kiến thức, kinh nghiệm thu qua trình học tập, tìm hiểu không chép từ tài liệu hay công trình có trước Người thực đề tài Mai Quốc Cường Ngơ Đình Phương v LỜI CẢM ƠN Đầu tiên cho nhóm chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Tấn Đời đồng ý dìu dắt, hướng dẫn tạo tiền đề cho thực Đồ án tốt nghiệp mang tính chất quan trọng suốt q trình học kỳ Bên cạnh xin gửi lời cảm ơn đến công ty TNHH Dịch vụ Kỹ thuật Sáng tạo hỗ trợ giúp đỡ thời gian vừa qua Đồng thời nhóm xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô môn nói riêng Khoa Điện – Điện tử nói chung truyền đạt cho kiến thức quan trọng, hỗ trợ trang thiết bị thực tế dạy học áp dụng nhiều đến việc phát triển đề tài tốt nghiệp ảnh hưởng đến công việc sau Sau cùng, xin gửi lời cám ơn đến bạn bè, người thân hỗ trợ trình học tập trường trình thực khóa luận tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Người thực đề tài Mai Quốc Cường Ngô Đình Phương vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN .v MỤC LỤC vii LIỆT KÊ HÌNH ix LIỆT KÊ BẢNG xii TÓM TẮT xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 GIỚI HẠN .2 1.3 MỤC TIÊU .2 1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .2 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT .5 2.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI DÙNG XỬ LÝ ẢNH .5 2.2 LÝ THUYẾT VỀ XỬ LÝ ẢNH .5 2.3 2.4 2.2.1 Tổng quan hệ thống xử lý ảnh công nghiệp .5 2.2.2 Một số khái niệm xử lý ảnh .6 NGUYÊN TẮC PHÂN LOẠI VỈ THUỐC 10 2.3.1 Phân loại theo vỉ thiếu viên 10 2.3.2 Phân loại theo vỉ gãy viên .10 2.3.3 Phân loại theo vỉ chồng viên 10 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 10 2.4.1 Giới thiệu camera công nghiệp .10 2.4.2 Tổng quan PLC 14 2.4.3 Tổng quan HMI 17 2.4.4 Động AC 18 2.4.5 Hệ thống điều khiển khí nén 20 2.4.7 Cảm biến tiệm cận 23 2.4.8 Nguồn cung cấp 25 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 26 3.1 KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN MÁY ÉP VỈ 26 3.1.1 Giới thiệu dây chuyền ép vỉ .26 vii 3.1.2 3.2 Chức phần 26 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 27 3.2.1 Giới thiệu 27 3.2.2 Tính tốn thiết kế khí 27 3.2.3 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 28 3.2.4 Chọn thiết bị cho hệ thống 29 3.2.5 Thiết kế nguyên lý PLC điều khiển hệ thống .42 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG .49 4.1 GIỚI THIỆU 49 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 49 4.3 4.4 4.2.1 Thi cơng hệ thống khí nén 50 4.2.2 Thi công cần gạt vỉ thuốc băng tải 51 4.2.3 Tủ điện hoàn chỉnh .52 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 53 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 53 4.3.2 Cấu hình chọn thuật tốn cho xử lý ảnh 57 4.3.3 Thiết kế HMI 65 4.3.4 Lập trình PLC .69 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 70 4.4.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng 70 4.4.2 Quy trình thao tác 71 Chương KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ .72 5.1 5.2 KẾT QUẢ - NHẬN XÉT .72 5.1.1 Kết nghiên cứu .72 5.1.2 Kết thực 72 ĐÁNH GIÁ .76 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 78 6.1 KẾT LUẬN .78 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 81 viii LIỆT KÊ HÌNH Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trang Hình 2.1 Quy trình xử lý ảnh Hình 2.2 Nguyên lý chuyển đổi nhị phân Hình 2.3 Nguyên lý chuyển đổi thang màu xám Hình 2.4 Nguyên lý xử lý màu Hình 2.5 Giản đồ lọc điểm ảnh 3-3 Hình 2.6 So sánh hai lọc mở rộng thu nhỏ Hình 2.7 Hệ thống xử lý ảnh công nghiệp 11 Hình 2.8 Một số camera sử dụng công nghiệp 12 Hình 2.9 Ống kính cho camera 13 Hình 2.10 Đèn chiếu sáng 13 Hình 2.11 Ứng dụng kiểm tra có hay khơng có sản phẩm .14 Hình 2.12 Ứng dụng kiểm tra lỗi 14 Hình 2.13 Ứng dụng kiểm tra kích thước .14 Hình 2.14 Ứng dụng định vị 14 Hình 2.15 Động xoay chiều 18 Hình 2.16 Cấu trúc hệ thống khí nén 20 Hình 2.17 Van điện từ 21 Hình 2.18 Các loại van phổ biến 21 Hình 2.19 Cấu tạo xi-lanh 22 Hình 2.20 Phân loại cảm biến tiệm cận .24 Hình 2.21 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận .24 Hình 2.22 Nguồn 24VDC - 3A 25 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ Trang Hình 3.1 Máy ép vỉ nhà máy 26 Hình 3.2 Cơ cấu gạt .28 Hình 3.3 Cơ cấu hồn chỉnh 28 Hình 3.4 Sơ đồ khối hệ thống 29 Hình 3.5 Bộ điều khiển camera CV-X320A .30 Hình 3.6 Sơ đồ chân camera CV-X320A .31 Hình 3.7 PLC S7 – 1200 CPU 1214C 34 Hình 3.8 Sơ đồ chân PLC CPU 1214 DC/DC/DC .35 Hình 3.9 Màn hình Simatic HMI KTP400 36 Hình 3.10 Cảm biến tiệm cận E2A-M12KS08-WP-B1 2M 37 Hình 3.11 Sơ đồ chân cảm biến tiệm cận E2A-M12KS08-WP-B1 2M .37 Hình 3.12 Động băng tải 38 Hình 3.13 Xi-lanh kép 39 Hình 3.14 Sơ đồ chân van điện từ 5/2 39 Hình 3.15 Nguồn tổ ong 24VDC – 3A 40 Hình 3.16 Nguyên lý đấu ngõ vào cho PLC 42 Hình 3.17 Nguyên lý đấu ngõ PLC 42 Hình 3.18 Tín hiệu Trigger 43 Hình 3.19 Chọn chương trình từ thẻ nhớ 44 ix Hình 3.20 Ví dụ chọn chương trình .44 Hình 3.21 Giản đồ thời gian cho tín hiệu chọn chương trình 45 Hình 3.22 Sơ đồ tổng quan 46 Hình 3.23 Sơ đồ ngun lý tồn mạch 47 Hình 3.24 Mạch động lực cho động băng tải 48 Chương THI CƠNG HỆ THỐNG Trang Hình 4.1 Ngun lý thi cơng khí nén .50 Hình 4.2 Lắp đặt xi-lanh cho hệ thống .51 Hình 4.3 Lắp đặt van điện từ .51 Hình 4.4 Lắp đặt băng tải cần gạt vỉ thuốc .52 Hình 4.5 Tủ điện hoàn chỉnh hệ thống .52 Hình 4.6 Chương trình hệ thống 53 Hình 4.7 Chương trình - chọn chương trình xử lý ảnh 54 Hình 4.8 Chương trình - xử lý lỗi hàng .55 Hình 4.9 Chương trình - xử lý ngõ 56 Hình 4.10 Màn hình quản lý cửa sổ làm việc CV-X Series .57 Hình 4.11 Màn hình giả lập CV-X Series .58 Hình 4.12 Tạo cửa sổ làm việc 58 Hình 4.13 Đặt tên cho cửa sổ làm việc 59 Hình 4.14 Chọn loại điều khiển cho CV-X Series 59 Hình 4.15 Chọn kiểu đóng gói cho CV-X Series 59 Hình 4.16 Lưu ảnh mẫu .60 Hình 4.17 Chọn công cụ kiểm tra cho xử lý ảnh 60 Hình 4.18 Chọn vùng muốn kiểm tra từ ảnh mẫu .61 Hình 4.19 Trích xuất màu nhị phân .61 Hình 4.20 Tăng cường ảnh lọc rút ngắn 62 Hình 4.21 Tăng cường ảnh lọc mở rộng 62 Hình 4.22 Sao chép cho vỉ kiểm tra thứ bên phải 63 Hình 4.23 Cấu hình ngõ cho CPU 63 Hình 4.24 Gán cơng cụ cho ngõ tương ứng 64 Hình 4.25 Giám sát ngõ I/O .64 Hình 4.26 Đặt tên cho dự án 65 Hình 4.27 Chọn loại hình cần thiết kế giao diện 65 Hình 4.28 Kết nối PLC HMI 66 Hình 4.29 Giao diện hình sau khởi động .66 Hình 4.30 Giao diện hình giám sát hệ thống .67 Hình 4.31 Giao diện kiểm tra chọn vỉ gạt chụp ảnh .67 Hình 4.32 Giao diện kiểm tra chọn số nhịp 68 Hình 4.33 Giao diện cài đặt chọn thời gian gạt vỉ thuốc .68 Hình 4.34 Đặt tên cho dự án 69 Hình 4.35 Chọn loại điều khiển để lập trình 70 Hình 4.36 Giao diện viết chương trình PLC .70 Hình 4.37 Quy trình thao tác hệ thống .71 Chương KẾT QUẢ - ĐÁNH GIÁ – NHẬN XÉT Trang Hình 5.1 Mơ hình khí tồn hệ thống 73 x CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG DỪNG: Nút nhấn có tác dụng cho phép hệ thống dừng hoạt động RESET: Nút nhấn có tác dụng đưa hệ thống lại vị trí ban đầu KIỂM TRA: Nút nhấn để chọn số nhịp từ camera đến loại vỉ, chọn vỉ gạt chụp ảnh CÀI ĐẶT: Nút nhấn để nhập giá trị thời gian gạt vỉ Hình 4.30 Giao diện hình giám sát hệ thống Phần giao diện kiểm tra Là giao diện mà cho phép người dùng có thể: Chọn switch để chọn vỉ gạt, nút nhấn phép chụp ảnh, switch phép bật/tắt gạt vỉ hàng, ngõ sáng lên xuất lỗi hàng, nút nhấn để quay lại hình Hình 4.31 Giao diện kiểm tra chọn vỉ gạt chụp ảnh BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 67 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Tiếp theo, giao diện cho phép người dùng chọn chương trình chạy loại vỉ thuốc, vỉ thuốc loại A, vỉ thuốc loại B vỉ thuốc nút nhấn Bên cạnh đó, người dùng nhập số nhịp từ vị trí camera đến loại vỉ I/O field, nhập thời gian trễ chụp hình I/O field, nút nhấn để quay lại hình giao diện kiểm tra trước đó, nút nhấn để chuyển tiếp hình phần giao diện cài đặt Hình 4.32 Giao diện kiểm tra chọn số nhịp Phần giao diện cài đặt Tiếp theo, người dùng nhập giá trị thời gian cho gạt vỉ với thời gian trễ người dùng nhập vào hình I/O field thời gian lật tương ứng cho gạt hàng I/O field, nút nhấn để quay lại hình phần giao diện trước Hình 4.33 Giao diện cài đặt chọn thời gian gạt vỉ thuốc BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 68 CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG 4.3.4 Lập trình PLC a Giới thiệu phần mềm Để viết chương trình cho hệ thống điều khiển PLC nhóm dùng phần mềm TIA Portal V14 Chúng ta theo bước sau để mở giao diện làm viêc TIA Portal Bước Tạo project cách chọn “Create new project” giao diện TIA Portal, đặt tên project khung “Project name” chọn dẫn khung “Path”, sau nhấn “Create” Hình 4.34 Đặt tên cho dự án Bước Chọn thiết bị cho Project cách nhấn “Configure a device” → “Add new device”, chọn CPU 1214C DC/DC/DC nhấn Add để đến vùng làm việc phần mềm BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 69 CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG Hình 4.35 Chọn loại điều khiển để lập trình Bước Mở vùng viết chương trình cách chọn mục “Program block” → “Main [OB1]” Hình 4.36 Giao diện viết chương trình PLC b Chương trình PLC ( Chương trình q dài nên khơng đưa vào phần báo cáo) 4.4 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 4.4.1 Tài liệu hướng dẫn sử dụng Để vận hành hệ thống cần theo trình tự bước sau: Bước 1: Cấp nguồn cho toàn hệ thống Bước 2: Kết nối bơm khí nén với van BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 70 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Bước 3: Mở MCB cho hệ thống Bước 4: Download chương trình phần mềm TIA Portal xuống PLC Bước 5: Thực thao tác hình giao diện HMI Bước 6: Ở phần giao diện hình người dùng chọn chương trình chạy vỉ, vỉ vỉ phần giao diện cài đặt người dùng nhập số nhịp từ camera đến loại vỉ Bước 7: Nếu có vấn đề nhấn nút dừng reset để hệ thống ngừng hoạt động để bảo trì 4.4.2 Quy trình thao tác Hình 4.37 Quy trình thao tác hệ thống BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 71 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ Chương KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ 5.1 KẾT QUẢ - NHẬN XÉT 5.1.1 Kết nghiên cứu Sau gần tháng làm đồ án, nhóm nghiên cứu đạt kết sau: Nghiên cứu sâu camera công nghiệp, đặc biệt điều khiển CV-X320A Nghiên cứu sâu dòng PLC Siemens, đặc biệt dòng S7 - 1200 Nghiên cứu sử dụng cảm biến tiệm cận giao tiếp với PLC Nghiên cứu sử dụng hệ thống điều khiển khí nén xi-lanh van điện từ Nghiên cứu số hệ thống phân loại vỉ thuốc Nghiên cứu thiết kế giao diện giám sát điều khiển HMI Tìm hiểu biết cách sử dụng phần mềm phần mềm cấu hình cho camera CV-X Series Simulation-Software Ver.5.0, phần mềm thiết kế khí Solidworks 2018, phần mềm thiết kế tủ điện AutoCAD 2017 phần mềm lập trình PLC– TIA Portal V14 5.1.2 Kết thực a Cơ khí Mơ hình khí thi cơng với kích thước 360 x 310 x 1200 mm, tủ bắt lên giá đỡ làm inox, bao gồm tủ điện, van điện từ, hộp đựng thuốc, băng tải, xi-lanh, hình HMI BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 72 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ Hình 5.1 Mơ hình khí tồn hệ thống Nhận xét Băng tải bề ngang lên đến 260mm, đủ chia thành phân loại cho vỉ thuốc, bắt cố định Mơ hình đáp ứng tốt yêu cầu phân loại vỉ thuốc Hộp đựng thuốc rộng đủ để dựng vỉ thuốc lỗi có b Tủ điện Tủ điện có kích thước 300 x 306,5 x 350 mm, bố trí đạt yêu cầu vừa đủ chứa module, thiết bị điều khiển hệ thống, lỗ dây vào/ra BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 73 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ Hình 5.2 Tủ điện tồn hệ thống Nhận xét Tủ điều khiển chia làm phần: Nguồn, PLC, Module rơ-le, Van điện từ Có MCB đóng ngắt điện đảm bảo an tồn Toàn dây qua domino, dây máng nhựa gọn gàng, thẩm mỹ, an toàn điện, nguồn bấm đầu cos c Lắp đặt camera công nghiệp Bộ camera có kích thước 250 x 450 x 540 mm vừa đủ cho đầu camera CA200C, Led chiếu sáng CA-DBW13, khuếch đại OP-42282, cáp kết nối CA-D1W cho Led chiếu sáng Và có thêm có tủ điện riêng chứa điều khiển CV-X320A, cáp kết nối CA-CH3 cho điều khiển, module chiếu sáng mở rộng CA-DC40E nguồn cung cấp CA-U4 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 74 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ Hình 5.3 Camera ống kính để chụp vỉ thuốc Hình 5.4 Bộ điều khiển nguồn camera Nhận xét Tủ điện camera công nghiệp lắp đặt vừa đủ cho điều khiển CVX320A, nguồn cung cấp CA-U4 dây đực dài 300mm Ống kính CA-LH8 đầu chụp camera CA-200C chụp vỉ thuốc băng tải thuốc chạy qua tốc độ cao BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 75 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ d Cơ cấu gạt vỉ Mơ hình sử dụng tay gạt xi-lanh với kích thước 110 x 50 mm kích hoạt vỉ thuốc khơng đạt u cầu, ngược lại vỉ thuốc đưa bên cho phận xử lý khác hệ thống Hình 5.5 Cơ cấu gạt vỉ thuốc Nhận xét Tay xi-lanh thiết kế phù hợp với kích thước băng tải Hệ thống phân loại vỉ thuốc hoạt động ổn định Tuy nhiên trình phân loại cấu gạt vỉ gây ồn 5.2 ĐÁNH GIÁ Để đánh giá hệ thống hoạt động tốt hay không thường ý tới chất lượng hiệu suất trước sau có cấu phân loại cho dây chuyền Trong có yếu tố khách quan nhà máy: Chất lượng thuốc đầu vào: Do trình vận chuyển thuốc, đặc biệt viên nén dẫn đến làm nứt gãy viên Con người: Việc bỏ thuốc người vào băng tải khơng thể tránh sai sót thiếu viên, gãy viên hay chồng viên Trước lắp đặt cấu số hạn chế mà nhà máy gặp phải: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 76 CHƯƠNG KẾT QUẢ-NHẬN XÉT-ĐÁNH GIÁ Cần nhân công kiểm tra thủ công vỉ thuốc trước đóng hộp thành phẩm Với lượng thuốc sản xuất lên tới hàng ngàn vỉ cho mẻ sản xuất thời gian kiểm tra lâu Kiểm tra thủ cơng khơng tránh khỏi thiếu sót lúc nhân công kiểm tra Sau lắp đặt cấu phân loại vỉ cho dây chuyền ép vỉ đạt lợi ích sau: Giảm nhân công để kiểm tra cho sản phẩm Giảm thời gian kiểm tra thủ công Độ tin cậy sản phẩm nâng cao nên giảm rủi ro cho khách hàng Một số ưu điểm khuyết điểm hệ thống Ưu điểm Hệ thống cần gạt vỉ thuốc hoạt động theo yêu cầu đặt Phân loại vỉ thuốc lỗi theo yêu cầu đặt Hệ thống hoạt động an toàn, đơn giản dễ sử dụng Giao diện HMI điều khiển giám sát hệ thống Có nút nhấn để điều khiển hệ thống, số lỗi vỉ thuốc hàng, thời gian gạt, thời gian trễ xilanh… Khuyết điểm Cảm biến bắt nhịp đóng vai trò điều kiện để PLC phát tín hiệu cho camera chụp ảnh, có lúc camera chụp khơng làm việc thu thập ảnh khơng xác dẫn tới việc phân loại khâu phân loại khơng xác… Lập trình PLC phức tạp, xảy lỗi người bảo trì khó khắc phục BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau gần tháng thực đề tài với nhiều cố gắng, nỗ lực nhóm với tận tình hướng dẫn Thầy Nguyễn Tấn Đời hỗ trợ công ty TNHH Kỹ thuật Sáng Tạo, đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CƠ CẤU NHẬN BIẾT, PHÂN LOẠI VỈ THUỐC LỖI” hoàn thành thời gian quy định theo yêu cầu đặt bám sát mục tiêu để thực Nội dung đề tài thiết kế thi công cấu phân loại vỉ thuốc cho nhà máy Dược Inmexpharm, trình thực phải nhiều lần khảo sát nhà máy tìm hiểu cấu hoạt động dây chuyền ép vỉ sau hoàn thành nội dung đạt sau: Thiết kế thi công theo yêu cầu đặt ban đầu Phân loại vỉ thuốc hoạt động xác ổn định Phần khí đạt yêu cầu kiểm định nhà máy Lập trình điều khiển PLC, thiết kế giao diện hình HMI cấu hình camera Giao diện quản lý trực quan, dễ sử dụng thuận tiện việc giám sát điều khiển hệ thống Bên cạnh việc hoàn thành mục tiêu đưa cá nhân thực đề tài học hỏi nhiều từ thực tế, tiếp cận với thiết bị công nghiệp xử lý ảnh Keyence, PLC,… 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Bên cạnh kết đạt hệ thống khuyết điểm sau: Giá thành đầu tư ban đầu cao Yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất: Hệ thống người thao tác bỏ thuốc Khi có cố hình HMI việc điều khiển giám sát hệ thống trở nên khó khăn BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP – Y SINH 78 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Khi vận hành người yêu cầu người vận hành phải biết số thông số cài đặt HMI thời gian trễ, thời gian lật lật, số nhịp để vỉ đến cấu gạt nên chưa tối ưu vận hành Từ khuyết điểm mà hệ thống mắc phải hướng phát triển cho hệ thống khắc phục khuyết điểm cho hệ thống hoạt động tốt dễ dàng vận hành Một số hướng phát triển sau đây: Thiết kế thêm phần điều khiển tay có cố hình HMI Gắn thêm cảm biển để bắt vỉ chụp ảnh khơng phụ thuộc vào tín hiệu nhịp máy ép vỉ Mở rộng phần giao tiếp với xử lý ảnh truyền thông Profinet BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Keyence, Hệ thống quan sát hình ảnh, 2019 [2] Siemens, Datasheet 6AV2123-2DB03-0AX0, 2019 [3] Siemens, HMI Devices Basic Panels 2nd, 2019 [4] Siemens, SIMATIC S7-1200 Getting started with S7-1200, 2009 [5] Siemens, S7-1200 Programmable controller, 2019 [6] Trần Văn Hiếu, Tự động hóa PLC S7-1200 với TIA Portal, NXB Khoa học kỹ thuật, 2015 [7] Trần Văn Hiếu, Thiết kế hệ thống HMI/SCADA với TIA Portal, NXB Khoa học kỹ thuật, 2019 [8] https://www.keyence.com.vn/downloads/?mode=tg&o=0&group_id=tcm%3A 94-1252070&type_id=tcm%3A94-1252056&webseries_id=WS_SR54491, 2019 [9] https://tapvn.com.vn/Tin-moi/Cam-bien-tiem-can-la-gi-phan-loai-va-nguyen-lyhoat-dong-70/, 2016 [10] http://thuykhicongnghiep.vn/san-pham/xi-lanh-khi-nen.html, 2015 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 80 PHỤ LỤC Các từ viết tắt PLC: Programmable Logic Controller CPU: Central Processing Unit CCD: Charge Coupled Device LAD: Ladder Logic FBD: Function Block Diagram STL: Statement List HMI: Human Machine Interface TP: Touch Panel KTP: Key Touch Panel KP: Key Panel F: Failsafe DP: Distributed Port PN: ProfiNet AC: Alternating Current DC: Direct Current PVC/ALU: PolyVinyl Chloride/Aluminium MD: Double Word MSB: Most Significant Bit LSB: Least Significant Bit BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 81 ... chuyền ép vỉ phía trước 1.3 MỤC TIÊU Thi t kế thi công cấu phân loại vỉ thuốc để phân loại vỉ thuốc lỗi dây chuyền ép vỉ Điều khiển cấu phân loại PLC kết hợp với xử lý ảnh tích hợp Thi t kế giải... Hệ thống nhận dạng lỗi vỉ thuốc như: thi u thuốc vỉ, gãy viên, chồng viên Số vỉ chạy vỉ, vỉ vỉ Phân loại vỉ thuốc loại nhỏ: vỉ có viên Tốc độ phân loại vỉ thuốc phụ thuộc vào tốc độ dây... phẩm xảy công đoạn cho thuốc vào vỉ thuốc người thực Hệ thống phân loại vỉ thuốc lỗi dây chuyền ép vỉ thuốc dùng công nghệ xử lý hình ảnh dây chuyền, nhận dạng vỉ lỗi thực thi loại bỏ vỉ lỗi cuối