Xây dựng mô hình lưu và xuất kho tự động

Đề tài: “Xây dựng mơ hình lưu xuất kho tự động” mơ hình thực tế Phần quan trọng mơ hình xây dựng điều khiển xe hàng để lưu xuất hàng hóa cách tự động có sử dụng hệ thống qt mã vạch Để hồn thành đề tài, nhóm sử dụng tính PLC Siemens thiết bị, tạo giao diện Wincc, lập trình VB, truyền liệu thơng qua OPC Việc ứng dụng đề tài vào thực tế cần thiết tình hình thực tế nước ta xưởng, nhà máy, xí nghiệp Tuy nhiên, đề tài áp dụng thực tế cần xem xét đến kinh phí xây dựng việc thi cơng mơ hình địi hỏi kinh phí cao

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ********** NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : Th.S Tạ Văn Phương Sinh viên thực : Châu Thành Hiển MSSV: 14142097 Võ Duy Luyện MSSV: 14142187 Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật điện điện tử Hệ: Đại học quy Niên khóa: 2014 – 2018 Tên đề tài: Mơ hình lưu xuất kho tự động Nhiệm vụ nội dung: - Ứng dụng PLC S7 1200 hãng Siemens vào điều khiển mơ hình - Sử dụng phần mềm Wincc để giám sát trình hoạt động hệ thống - Lưu trữ vị trí xuất nhập kho hàng Ngày giao nhiệm vụ:……………………………… Ngày hoàn thành:…………………………………… Thủ Đức, ngày…tháng…năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Page | Th.S Tạ Văn Phương Page | CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ********** BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn : Th.S Tạ Văn Phương Sinh viên thực : Châu Thành Hiển MSSV: 14142097 Võ Duy Luyện MSSV: 14142187 Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật điện điện tử Tên đề tài: Mơ hình lưu xuất kho tự động Nhận xét: Về nội dung đề tài khối lượng công việc: ……………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Ưu điềm: ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Khuyết điểm: ………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đề nghị cho bảo vệ hay không: ……………………………………… Đánh giá loại: ………………………………………………………… Page | Điểm: ………… ( ……………………………………… ) chữ : Thủ Đức, ngày…tháng…năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Th.S Tạ Văn Phương Page | CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ********** BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên phản biện: Th.S Nguyễn Ngọc Âu Sinh viên thực : Châu Thành Hiển MSSV: 14142097 Võ Duy Luyện MSSV: 14142187 Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật điện điện tử Nhận xét: Về nội dung đề tài khối lượng công việc: ……………… …………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Ưu điềm: ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Khuyết điểm: ………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đề nghị cho bảo vệ hay không: ……………………………………… Đánh giá loại: ………………………………………………………… Page | Điểm: ………… ( ……………………………………… ) chữ : Thủ Đức, ngày…tháng…năm 2018 Giáo viên phản biện Th.S Nguyễn Ngọc Âu Page | PHẦN I GIỚI THIỆU Page | LỜI CẢM ƠN Để luận văn đạt kết tốt đẹp, nhóm em nhận hỗ trợ, giúp đỡ nhiều mơn, giảng viên bạn bè Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép nhóm em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất giảng viên bạn bè tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập nghiên cứu đề tài Trước hết nhóm em xin gửi tới thầy cô khoa Điện điện tử Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe lời cảm ơn sâu sắc Với quan tâm, dạy dỗ, bảo tận tình chu đáo thầy cơ, đến nhóm em hồn thành luận văn, đề tài: " Xây dựng Mơ hình lưu xuất kho tự động " Đặc biệt nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giảng viên – ThS Tạ Văn Phương quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn nhóm em hồn thành tốt luận văn thời gian qua Nhóm em xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, Khoa - Phòng ban chức trực tiếp gián tiếp giúp đỡ nhóm em suốt q trình học tập nghiên cứu đề tài Page | Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế nhóm em, luận văn khơng thể tránh thiếu sót Nhóm em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy để nhóm em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Nhóm em xin chân thành cảm ơn! ngày……, tháng 7, năm 2018 Page | LỜI NÓI ĐẦU Page | 10 Tính tốn tần số phát xung encoder: Nhóm sử dụng Encoder incremental tích hợp chung với động có độ phân giải 200ppr động lấy hàng có vận tốc 100 vịng/s Vậy tần số phát xung Encorder 1s: f = Số vòng/giây x Số xung Encorder = 100 x 12 = 1,2 kHz Với tần số đóng cắt opto quang PC – 817 80kHz đủ đáp ứng tần số đóng cắt mơ hình Hình 2.27: Mạch đọc tín hiệu – xung Mạch khếch xung điện áp (5 Vdc – 24 Vdc): Page | 60 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý mạch khếch đại xung điện áp Hình 3.5: Hình 3D mạch khếch đại xung điện áp Với tín hiệu xung điện áp ngõ vào 5Vdc, cho điện áp ngõ dạng xung 24 Vdc Mạch gồm opto quang (IC PC – 817), điện trở hạn dòng domino Page | 61 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ MÀN HÌNH GIÁM SÁT I Lưu đồ điều khiển chương trình Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ngoại: Hình 3.1: Sơ đồ kết nối PLC - Các chân L, M ngõ vào PLC kết nối với nguồn để nuôi module hoạt động cấp điện cho ngõ vào PLC - HSC1, HSC2 ngõ vào để đọc tín hiệu Encoder từ động DC servo, đấu vào ngõ vào I0.0 I0.1 Hai ngõ vào phải cấu hình phần cứng trước kết nối - Ngõ vào I0.2 kết nối với cảm biến tiệm cận phát vật Page | 62 Các chức relay hệ thống: - Relay 1: Điều khiển động lên - Relay 2: Điều khiển động xuống - Relay 3: Điều khiển động qua trái - Relay 4: Điều khiển động qua phải - Relay 5: Điều khiển động - Relay 6: Điều khiển động vào II Giao diện hình SCADA Các chế độ vận hàng: Kho hàng thường thiết kế với nhiều chế độ lưu – xuất hàng hóa khác tùy thuộc vào mặt nhà kho, loại hàng hóa nhu cầu người sử dụng Vì nhóm thiết kế đồ án “Xây dựng Mơ hình lưu xuất kho tự động” với chế độ điều khiển sau: - Chế độ 1: Nhập hàng tự động - Chế độ 2: Nhập hàng tay - Chế độ 3: Lấy hàng tự động - Chế độ 4: Lấy hàng tay Thiết kế giao diện giám sát: Page | 63 Với giao diện giám sát, nhóm thiết kế với mục đích sau: - Người giám sát hệ thống quan sát vị trí hàng hóa kho PC - Người giám sát quan sát vị trí xe nâng hàng kho - Quản lý thơng tin hàng hóa xuất - nhập - Người giám sát điều khiển xe nâng xuất nhập hàng hóa theo ý muốn a Giao diện hình đăng nhập: Hình 3.2: Giao diện hình đăng nhập Page | 64 Với giao diện hình đăng nhập, người giám sát đăng nhập vào giao diện giám sát khác thông qua ID mật b Giao diện quản lý mã hàng: Hình 3.3: Giao diện hình quản lý Với giao diện quản lý, người giám sát quan sát mã hàng, ngày nhập hàng vị trí hàng hóa kho Giao diện quản lý ln cập nhập q trình hoạt động kho hàng c Giao diện giám sát kho hàng: Với giao diện giám sát, người giám sát quan sát hành động hệ thống kho hàng Page | 65 Hình 3.4: Giao diện hình giám sát kho hàng Người giám sát quan sát trạng thái làm việc hệ thống trạng thái làm việc động Song đó, người giám sát lấy hàng hóa kho thơng qua vị trí chế độ nhập mã hàng Sơ đồ tủ điều khiển Các thiết bị đước bố trí tủ cho phù hợp Bộ nguồn cấp PLC CPU PLC đặt bên tủ để hạn chế rủi ro bụi bẩn Relay trung gian đóng ngắt đặt bên tủ để thuận lợi cho việc dây kết nối với module điều khiển động L298N Dây điện tủ luồn bên ống dây để tủ gọn gàng thẩm mỹ Page | 66 Hình 3.5: Sơ đồ dây tủ điều khiển Page | 67 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HẠN CHẾ CỦA MƠ HÌNH I Các kết đạt được: - Xây dựng mơ hình khí mơ tả hoạt động hệ thống lưu – xuất kho tự động - Điều khiển tốc độ cho động - Thực kết nối liệu PC – OPC – PLC - Thiết kế giao diện giám sát thân thiện, dễ sử dụng - Xây dựng thuật toán lập trình cho hệ thống chạy ổn định - Tính tốn chọn động - Thiết kế gia cơng mạch - Có khả lưu trữ xử lý liệu - Có nhiều chế độ vận hành cho hệ thống - Thân thiện với người sử dụng - Thiết lập giải thuật: tìm trống gần - Điều khiển hệ thống Wincc - Viết chương trình xử lý số liệu II Các hạn chế đề tài: - Kết cấu khí cịn chưa chắn Page | 68 - Chưa giám sát kho hàng online - Chưa áp dụng giải thuật PID để điều khiển tốc độ động tải trọng thay đổi - Chưa phân loại hàng hóa III Mốt số hình ảnh mơ hình sau hồn thành: Hình 4.1: Động nâng hạ nhập hàng Page | 69 Hình 4.2: Vị trí nhập hàng Hình 4.3: Mặt tủ điện Page | 70 Hình 4.4: Các thiết bị tủ điện Hình 4.5: Cơ cấu bàn lấy hàng Hình 4.6: Đường ray xe chạy Hình 4.7: Mơ hình kho hàng Hình 4.8: Mơ hình hệ thống kho hoàn chỉnh CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận: Page | 71 Đề tài: “Xây dựng mơ hình lưu xuất kho tự động” mơ hình thực tế Phần quan trọng mơ hình xây dựng điều khiển xe hàng để lưu xuất hàng hóa cách tự động có sử dụng hệ thống qt mã vạch Để hồn thành đề tài, nhóm sử dụng tính PLC Siemens thiết bị, tạo giao diện Wincc, lập trình VB, truyền liệu thơng qua OPC Việc ứng dụng đề tài vào thực tế cần thiết tình hình thực tế nước ta xưởng, nhà máy, xí nghiệp Tuy nhiên, đề tài áp dụng thực tế cần xem xét đến kinh phí xây dựng việc thi cơng mơ hình địi hỏi kinh phí cao 5.2 Hướng phát triển: Để tiết kiệm diện tích chi phí cách triệt để, ngồi việc di chuyển xe nâng, kho hàng có khả di chuyển thay đầy Giám sát hàng hóa online Thay cảm biến quang cảm biến điện cảm để phù hợp với môi trường công nghiệp Page | 72 Cơ cấu nâng hạ nên thiết kế theo khâu truyền động toàn phần để đảm bảo an toàn chắn vận hành công nghiệp Đối với tải trọng thay đổi, nên áp dụng giải thuật PID để điều chỉnh tốc độ động cho phù hợp Cần hệ thống tự động chuyển hàng từ ô In/Out đến khâu khác Phân loại sản phẩm đầu vào Hệ thống cảnh báo lỗi như: hư hỏng cảm biến, động tải, rơi hàng, … Page | 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO “Tính tốn Thiết kế Hệ dẫn động khí ” – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Nhà Xuất Bản Giáo dục “Giới thiệu tổng quan WinCC” – Đoàn Xuân Minh Tuấn – DHBK Hà Nội “Truyền động điện” – Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền – Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật “Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển” – Lê Văn Doanh, Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Võ Thạch Sơn, Đào Văn Tân “Chuyên đề PLC 1” – Tạ Văn Phương “Giáo trình Máy điện I II” – Nguyễn Trọng Thắng “S7-200 Programmable System Manual” – Siemens “Servo Drivers Systems” – Võ Lâm Chương 10 Nguồn Internet: hshop.vn, roboconshop.com, tailieu.vn, … Page | 74 ... kế hồn chỉnh mơ hình lưu xuất kho tự động:  Kho lưu hàng  Cơ cấu xe nâng - Lắp đặt PLC hệ thống điều khiển - Lập trình PLC hoạt động chế độ:  Điều khiển tay  Điều khiển tự động - Giám sát... thống lưu xuất kho thực tế Về mặt thực tiễn, đề tài áp dụng vào thực tế để tạo hệ thống lưu xuất kho thật với nguyên tắc làm việc giống tương tự Với lý trên, nhóm em định chọn đề tài: ? ?Xây dựng. .. tài: ? ?Xây dựng Mơ hình lưu xuất kho tự động? ?? Phạm vi ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi công tác xây dựng chủ yếu dùng để nâng vận chuyển vật liệu, sản phẩm hàng hóa nhà máy sản xuất, công xưởng,