Giao diện HMI giao tiếp người dùng:

Nhóm thiết lập 2 chế độ Auto và Manual để tối ưa quá trình vận hành và sửa chữa.

Hình 4.30: Giao diện chọn chế độ chạy

Ở chế độ Auto, ta có thể vận hành tự động thông qua các nút nhấn và suất dữ liệu đếm hàng qua bộ đếm:

46 Ở chế độ Manual, ta có thể vận hành thủ công các xi lanh để điều chỉnh vị trí khi cần bảo trì và sửa chữa:

47

CHƯƠNG V: MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 5.1 Mô phỏng hệ thống:

5.1.1: Tạo khối dữ liệu với phần mềm MX OPC Server:

Nhóm dùng phần mền MX OPC Server mô phỏng I/O của PLC Mitsubishi để chuyển dữ liệu qua Factory IO mà không cần kết nối với phần cứng. Ta thiết lập thông số sau:

Hình 5.1:Thiết lập thông số qua MX OPC Server

5.1.2 Mô phỏng hệ thống qua phần mềm Factory IO:

Setting địa chỉ Input/Output của hệ thống (bảng 3.1) ứng với ô nhớ trong Factory IO:

48 Kết nối GX Works2 với Factory IO và chạy chương trình:

Hình 5.3: Mô phỏng hệ thống

Link youtube: https://www.youtube.com/watch?v=_TFmd51foD8

5.2 Thực nghiệm mô hình:

5.2.1 Xác định thời gian cảm biến nhận tín hiệu có hàng:

Bằng thực nghiệm, ta xác định Timer cho cảm biến được như sau: + Hàng nằm dọc theo phương chạy băng tải có T0 = 2,6s.

Hình 5.4: Timer cho hàng nằm dọc

+ Hàng nằm ngang theo phương chạy băng tải có T2 = 4s.

Hình 5.5: Timer cho hàng nằm ngang

Đánh giá: Áp dụng vào mô hình thực tế, ta thu được các giá trị Timer tương ứng với từng cơ cấu vận hành. Bằng cách xác định thời gian ngắt cảu từng khâu , ta thấy hệ thống hoạt động tương đối ổn định, thời gian đáp ứng nhanh và tối ưu trong quá trình viết chương trình.

49

5.2.2 Xác định điểm rơi hàng:

Ta cho chạy thử nghiệm mô hình và thu về được các kết quả theo bảng sau: Số lần thử

nghiệm Phát sinh lỗi Kết quả

1

Hàng còn vướng lại ở nhiều vị trí trên khung ở cả chiều của hàng.

2

Hàng vẫn còn vướng lại ở nhiều vị trí trên khung ở cả chiều của hàng.

3

Hàng đã đều hơn nhưng lại bị chệch hướng.

4

Hàng vào đúng vị trí nhưng còn mắc lại trên khung mô hình.

5

Hàng vào đúng vị trí nhưng vẫn còn mắc lại trên khung mô hình.

Bảng 5.1: Kết quả thử nghiệm và phát sinh lỗi ở điểm rơi hàng

Đánh giá: Khi xi lanh kéo tấm đỡ hàng đi vào, hàng sẽ rơi theo phương thẳng đứng. Lúc rơi hàng không có điểm tựa để dẫn hướng và một số hàng ở ngoài dễ vướng vào khung mô hình. Tuy xác suất vướng không cao nhưng cần đưa ra hướng xử lý tối ưu hơn.

50 Hướng khắc phục: Lắp thêm tấm chắn ở 2 đầu khung kích thước 300mmx150mm. Vừa để dẫn hàng vừa cố định vị trí pallet.

Hình 5.6: Kích thước tấm chắn hàng

Sau khi lắp tấm chắn vào khung mô hình ta tiếp tục thử nghiệm để điều chỉnh vị trí tấm chắn:

51 Số lần thử

nghiệm Thực trạng Kết quả

1 Hàng rơi đúng vị trí nhưng còn vẫn còn

bị nghiên.

2

Hàng rơi đúng vị trí nhưng có 2 hộp ở góc phải bị lật. => Gia tăng trọng lượng hàng.

3

Sau khi gia tăng trọng lượng hàng. Vẫn vướng 1 hộp. => Điều chỉnh vị trí tấm chắn bên trái.

4

Điều chỉnh lần 1: 2 hộp bên phải rơi sai do sai vị trí tấm chắn bên phải.

5 Điều chỉnh lần 2:

Hàng rơi đều và ngay.

6

Giữ nguyên vị trí 2 tấm chắn.

=> Hàng vẫn rơi đúng.

7

Kết quả cuối cùng: => Hàng rơi đúng vị trí và được xếp ngay ngắn.

52

5.2.3 Thiết lập vị trí tịnh tiến pallet:

* Pallet đi xuống: (vitme quay ngược chiều kim đồng hồ)

Hình 5.8: Cấp xung cho pallet đi xuống

Ta dùng lệnh PLSR để cấp xung cho động cơ bước thông qua biến nhớ M8029. Qua quá trình thực nghiệm, ta có thể thay đổi giá trị xung K5000 ở hình 5.8 để điều khiển quãng đường vitme di chuyển. Ở đây giá trị K5000 tương ứng với 6cm quãng đường vitme di chuyển được.

* Pallet đi lên: (vitme quay cùng chiều kim đồng hồ)

Hình 5.9: Cấp xung cho pallet đi lên

Tương tự khi cấp xung cho pallet đi xuống, bằng thực nghiệm ta chọn giá trị xung K25000 tương ứng với 30cm quãng đường vitme di chuyển để quay về vị trí ban đầu.

53

CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết quả đạt được:

Sau một thời gian nghiên cứu và xây dựng mô hình, đề tài” Nghiên cứu chế tạo hệ thống sắp xếp hàng hóa tự động lên pallet” chúng em đã đáp ứng theo đúng yêu cầu đề ra. Mô hình đã đáp ứng được các mục tiêu:

- Xây dựng được mô hình cơ khí mô tả hoạt động của hệ thống sắp xếp hàng hóa.

- Xây dựng được bộ điều khiển cho hệ thống.

- Điều khiển được hàng hóa sắp xếp lên pallet theo thứ tự.

- Xây dựng được hệ thống nâng hạ hàng và cấp pallet luân phiên.

- Xây dựng được hệ thống HMI để hỗ trợ điều khiển và giám sát hệ thống.

6.2. Kết luận:

Sau quá trình nghiên cứu, chế tạo và xây dựng mô hình hệ thống xếp hàng tự động, nhóm nghiên cứu đã đạt được một số thành quả nhất định, giải quyết được một số vấn đề sau:

- Đề tài: “ Nghiên cứu chế tạo hệ thông sắp xếp hàng hóa tự động lên pallet” là một mô hình có tính thực tế. Phần quan trọng của đề tài là nghiêm cứu và thi công được mô hình băng tải có khả năng vận chuyển hàng và sắp xếp đúng vị trí yêu cầu.

- Lập trình và điều khiển phần cứng thông qua PLC.

- Xây dựng được giao diện màn hình HMI dễ sử dụng, có khả năng vận hành và giám sát hệ thống.

- Mô hình là tiền đề để ứng dụng công nghệ tự động hóa thông minh vào thực tiễn, đáp ứng nhu cầu sản xuất ở các nhà máy.

Tuy nhiên, đề tài khi áp dụng thực tế cần xem xét đến kinh phí xây dựng vì việc thi công mô hình đòi hỏi kinh phí cao và diện tích lớn.

6.3 Những hạn chế của đề tài:

Dù nhóm nghiên cứu đã rất cố gắng hoàn thành đề tài một cách tốt nhất nhưng còn thiếu sót kinh nghiệm nên mô hình còn nhiều mặt hạn chế như sau:

- Thiết kế cơ khí chưa đạt được chính xác cao dẫn đến quá trình vận hành của hệ thống chưa ổn định.

54 - Kích thước băng tải vừa đủ cũng như công suất động cơ ở mức cho phép nên chưa có thể tải nhiều hàng cùng lúc.

- Do sự thiếu chính xác trong thi công cơ khí nên dẫn đến việc mô hình có ít lần bị kẹt hàng lại.

- Các cảm biến đôi khi vẫn còn bị nhiễu gây lệch giá trị bộ đếm làm thiếu sót hàng. - Kiến thức, thời gian và chi phí còn hạn chế nên mô hình không được tối ưu 100%.

6.4 Những hướng phát triển cho đề tài:

Mô hình có thể được phát triển thành 1 hệ thống lưu mã vạch bằng cách ứng dụng xử lý ảnh vào đầu khâu cấp hàng để quản lý số lượng hàng hóa của hệ thống.

Đề tài “ Nghiên cứu chế tạo hệ thống sắp xếp hàng hóa tự động lên pallet” hoàn toàn có thế mở rộng phát triển lên theo hướng tự động hóa hoàn toàn theo hướng sau đây: - Phát triển chức năng nhận dạng hàng hóa thông qua việc sử dụng quét mã QR được dán trên hàng.

- Sử dụng board nhúng Raspberry để lập trình camera lưu trữ dữ liệu vào hệ thống. - Thiết kế và chế tạo thêm các băng tải ở đầu và cuối hệ thống để tăng tính tự động hoàn toàn cho hệ thống.

55

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, “Tính toán hệ thống dẫn động cơ khí tập 1”, Nhà xuất bản

giáo dục Việt Nam.

2. TS. Trần Hưng Trà-TS Phan Thanh Nhàn, “Giáo trình sức bền vật liệu”, Nhà xuất bản

xây dựng.

3. Phan Minh Thanh - Hồ Viết Bình, “Giáo trình cơ sở công nghệ chế tạo máy”. 4. Ths.Lê Hoàng Lân, “Tài liệu môn học hệ thống truyền động Servo”.

5. PLC FX2N-16MT-001 PROGRAMMING MANUAL:

http://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/plc_fx/programming

6. PLC FX2N-16MT-001 HARDWARE MANUAL :

https://dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/plc_fx/hardware

7. Kinco HMIware User Manual:

https://en.kinco.cn/download/5/dmanual.html

8. Thầy Đồng Sĩ Linh, Hướng dẫn kết nối Factory IO với PLC Mitsubishi:

https://www.youtube.com/watch?v=LpOCvQh4-cg

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH, BẢO TRÌ HỆ THỐNG

1: Giới thiệu quy trình vận hành hệ thống:

https://youtu.be/XJCGbcXbC8w

2: Cách vận hành hệ thống:

https://youtu.be/3Zw_IyzACeQ

3. Mô phỏng hệ thống:

https://youtu.be/YoU2M0Ou1II

4. Bảo dưỡng trục vitme:

https://kythuatchetao.com/phuong-phap-bao-duong-sua-chua-truc-vit-me/

5. Bảo dưỡng băng tải: