2.1.3. Quy luật pha màu sơn
Khái niệm màu sắc
Theo quang học: Khi luồng ánh sáng trắng đi qua lăng kính mặt trời thì tách ra 7 sắc gồm: Đỏ, vàng, cam, lục, lam, chàm, tím. Đó là sự hiển thị của các loại ánh sáng có bước sóng dài ngắn khác nhau. Do đó về mặt quang học, ta có thể khẳng định màu sắc chính là ánh sáng. Màu sắc mà chúng ta nhìn thấy từ mọi vật đó là sự phản chiếu của ánh sáng từ vật vào mắt. [8]
Hình 2.7 Thang màu từ đỏ tới tím của 7 sắc cầu vịng Ba yếu tố cơ bản của màu sắc
- Sắc (Tone): Độ đậm hoặc nhạt của một màu nào đó khi pha trắng hoặc pha
đen.
Hình 2.8 Thang màu vơ sắc
- Quang độ (Value): Độ sáng hoặc tối của một màu, là tác dụng liên kết giữa
các độ đậm nhạt này với độ đậm nhạt kia. Ví dụ: Trong vịng thuần sắc, vàng là màu có đỉnh quang độ sáng nhất, tím là màu có đỉnh quang độ tối nhất do sự đập mắt.
- Cường độ (Intensity): Là mức độ mạnh hay yếu của một màu nào đó (thị giác
Hình 2.9 So sánh tương quan giữa quang độ và cường độ của hai màu Ví dụ: Vàng - Quang độ sáng. Cam - Cường độ mạnh. [8] Ví dụ: Vàng - Quang độ sáng. Cam - Cường độ mạnh. [8]
Các quy luật pha màu
Có 2 quy luật pha màu là: Cộng màu và trừ màu - Quy luật cộng màu:
Ba màu sơ cấp (hay màu cơ bản) trong ánh sáng là đỏ (Red - R), lục (Green - G) và lam (Blue - B).
Hình 2.10 Quy luật cộng màu hệ màu RGB
+ Ánh sáng đỏ hòa với ánh sáng lục cho ánh sáng vàng (Yellow - Y). + Ánh sáng lục hòa với ánh sáng lam cho ánh sáng màu da trời (Cyan - C). + Ánh sáng lam hòa với đỏ cho ánh sáng tím hồng (Magenta - M).
+ Tím hồng là màu khá gần với màu tím (Violet). Tím hồng (Magenta) là màu khơng có trong phổ ánh sáng tự nhiên.
Các màu tím hồng (M), vàng (Y), và da trời (C) được gọi lả các màu thứ cấp (secondary) của ánh sáng, vì chúng được tạo bởi hịa hai chùm ánh sáng màu sơ cấp (primary). Nếu hòa cả 3 chùm ánh sáng sơ cấp R, G, B với nhau ta được ánh sáng trắng. Đó là quy luật cộng màu.
- Quy luật trừ màu:
Trong màu hóa chất như mực in, phẩm nhuộm, sơn thì ngược lại: Ba màu sơ cấp là tím hồng (Magenta - M), da trời (Cyan - C), và vàng (Yellow - Y)
Hình 2.11 Quy luật trừ màu trong hệ màu CMYK + Tím hồng (M) hịa da trời (C) cho lam (Blue - B) + Tím hồng (M) hịa da trời (C) cho lam (Blue - B)
+ Da trời (C) hòa với vàng (Y) cho lục (Green - G) + Vàng (Y) hịa với tím hồng (M) cho đỏ (Red - R)
Như vậy, trong màu hóa chất thì đỏ, lục và lam lại là 3 màu thứ cấp. Hịa 3 màu sơ cấp hóa chất M, C, Y với nhau vể mặt nguyên tắc ta được màu đen. Nhưng vì các màu hóa chất khơng tuyệt đối tinh khiết, nên vẫn cần có màu đen riêng. Vì thế, trong in ấn, chỉ cần 4 màu da trời (C) tím hồng (M) vàng (Y) đen(K) (trong đó K = key, tức màu đen), là in ra được tất cả các màu, trừ màu trắng (là màu của giấy).
Tại sao màu hóa chất lại tuân theo quy ḷt trừ màu? Đó là bởi vì vật chất bản thân nó khơng có màu sắc (trừ những vật tự phát sáng) mà chỉ tán xạ và hấp thụ các bước sóng ánh sáng đơn sắc trong ánh sáng chiếu vào nó. Một vật có màu đỏ là vì khi ánh sáng trắng chiếu vào nó, nó hấp thụ các ánh sáng lục và lam, chỉ phản chiếu ánh sáng đỏ vào mắt ta. Một vật có màu đen khi hấp thụ tất cả ánh sáng chiếu vào nó. Một vật có màu trắng vì nó phản xạ tất cả các bước sóng ánh sáng. [9] và [10]
Hình 2.12 Sự khác biệt khi kết hợp 2 màu của sơn và ánh sáng (vàng+lam)
Hình 2.13 Sự khác biệt khi kết hợp 2 màu của sơn và ánh sáng (lam+đỏ)
Hình 2.14 Sự khác biệt khi kết hợp 2 màu của sơn và ánh sáng (đỏ+lục) Lựa chọn quy luật pha màu cho đề tài
Trên thực tế các hạt màu trong màu sơn không phải là các màu sơ cấp lý tưởng. Vì thế bảng pha màu (hay vòng tròn màu sắc) chỉ có tác dụng định hướng. Chỉ các hãng sản xuất sơn mới nghiên cứu và thực sự hiểu màu pha trộn với nhau như thế nào để tạo thành màu khác, dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia và tự tạo ra được một công thức pha màu sơn cho riêng mình.
Trong đề tài, chúng tôi áp dụng nguyên tắc pha màu tuân theo quy tắc trừ màu và chọn 3 màu sơ cấp (Primary, hay cịn gọi là màu chính, màu cơ bản, màu bậc nhất) là đỏ (Red – R), vàng (Yellow – Y) và lam (Blue – B). Từ đó có thể pha ra các màu khác (trừ đen và trắng – khơng màu nào pha trộn ra nó).
Như vậy 3 màu thứ cấp là:
Đỏ + Vàng -> Da cam (Orange) Vàng + Lam -> Lục (Green) Lam + Đỏ -> Tím (Violet)
Trộn màu sơ cấp với màu thứ cấp cạnh nó thì được màu tam cấp (Tertiary).
Hình 2.15 Nguyên tắc pha trừ màu với 3 màu sơ cấp RYB
Hình 2.16 Ba màu cơ bản trên bánh xe màu
Màu sơn sơ cấp: Màu đỏ, màu xanh và màu vàng được gọi là màu chính. Khơng
giống như màu thứ cấp, bậc ba và bậc bốn, màu sơn chính khơng thể được "tạo ra" bằng cách trộn bất kì màu nào với nhau. Ba màu cơ bản này bắt nguồn cho các màu của phần cịn lại mà bạn nhìn thấy trên bánh xe màu.
Màu sơn thứ cấp: Ngồi ra cịn có 3 màu sơn thứ cấp trên một bánh xe
màu. Chúng được tạo ra khi bạn kết hợp 2 màu chính với nhau với số lượng bằng nhau.
Đỏ + Xanh = Tím
Xanh + Vàng = Xanh
Vàng + Đỏ = Cam
Lưu ý: cách các màu thứ cấp được định vị trên biểu đồ trộn màu sơn – ngay giữa 3 màu chính.
Tên đề tài: Thiết kế dây chuyền giám sát sản xuất sơn tự động qua Wincc và Webserver
Hình 2.17 Ví dụ các màu thứ cấp
Màu trung gian: 6 màu cịn lại bạn nhìn thấy trên một bánh xe màu điển hình
được gọi là màu sơn trung gian. Chúng được sản xuất bằng cách trộn một màu chính với một màu thứ cấp liền kề.
Vàng + Cam = Vàng cam
Cam + Đỏ = Đỏ cam
Đỏ + Tím = Tím-đỏ
Tím + Xanh = Xanh tím
Xanh dương + Xanh lá cây = Xanh lá cây
Xanh + Vàng = Vàng – xanh
Lưu ý: trên một bánh xe màu sơn, các màu trung gian được đặt giữa các màu chính và màu phụ. Màu bậc ba, bậc bốn thường không được hiển thị trên biểu đồ pha trộn màu sơn cơ bản, để giữ cho mọi thứ đơn giản. [9] và [10]
Hình 2.18 Ví dụ về các màu trung gian Các cách pha màu cho đề tài Các cách pha màu cho đề tài
Pha trộn màu sơ cấp để tạo thành màu thứ cấp: Có 3 màu sơ cấp: đỏ, xanh
dương và vàng. Các màu này không thể được “tạo ra” bằng cách pha trộn các màu vẽ khác. Tuy nhiên, chúng có thể pha trộn với nhau để tạo thành 3 màu thứ cấp: đỏ pha xanh dương tạo thành màu tím, xanh dương pha vàng sẽ thành màu xanh lá, và đỏ pha vàng sẽ cho ra màu cam.
Lưu ý rằng khi pha các chất màu vẽ sơ cấp với nhau, các màu thứ cấp tạo ra sẽ không được tươi sáng và rực rỡ lắm. Lý do là vì các màu mới được kết hợp này mang tính trừ nhiều hơn và ít phản chiếu ánh sáng từ quang phổ màu hơn, khiến cho màu thứ cấp có vẻ tối và xỉn chứ không được sáng và rực rỡ.
Tránh pha trộn các màu vẽ để tạo màu trắng: Các màu vẽ là màu trừ, tức là
sắc tố màu hấp thụ một số phần của quang phổ và phản chiếu các phần khác, từ đó tạo ra màu vẽ mà chúng ta nhận được. Điều này có nghĩa là nếu bạn pha thêm nhiều màu khác nhau thì màu vẽ sẽ càng tối hơn vì nó sẽ càng hấp thụ nhiều ánh sáng hơn. Vì vậy, ta khơng thể pha trộn các chất pha màu với nhau để tạo nên màu trắng.
Lưu ý rằng nếu muốn sử dụng màu trắng cho dự án vẽ tranh, bạn sẽ phải mua màu trắng thay vì pha trộn màu.
Thêm màu trắng và các màu khác nhau để tạo màu nhẹ: Các màu nhẹ chỉ là
phiên bản nhạt hơn của màu gốc. Để làm nhạt màu và tạo màu nhẹ, bạn hãy thêm màu trắng vào màu đó. Lượng màu trắng thêm vào càng nhiều thì màu tạo thành sẽ càng nhạt.
Ví dụ, thêm màu trắng vào màu đỏ sẽ tạo ra màu hồng, phiên bản nhạt hơn của
màu đỏ.
Nếu lỡ cho thêm quá nhiều màu trắng khiến màu trở nên quá nhạt, bạn có thể
cho thêm một ít màu gốc vào hỗn hợp để màu đậm trở lại. [11]
Cơ sở lý thuyết về các thiết bị sử dụng trong đề tài
2.2.1. Tổng quan về PLC và PLC S7-1200
PLC là viết tắt tiếng Anh của từ Programmable Logic Controller – Bộ điều khiển logic khả trình. Nó cho phép thực hiện linh hoạt các giải pháp điều khiển logic thơng qua một ngơn ngữ lập trình, để thực hiện hàng loạt các sự kiện tùy theo yêu cầu của quá trình sản xuất và dễ dàng thay đổi nhiệm vụ bằng cách thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ.
Ưu điểm của hệ thống sử dụng PLC:
- Thích ứng với nhiều nhiệm vụ điều khiển khác nhau. - Khả năng thay đổi chương trình một cách linh hoạt. - Tiết kiệm không gian lắp đặt.
- Dễ dàng kiểm tra chỉnh sửa lỗi.
- Khả năng truyền thông mạnh để điều khiển giám sát từ xa. - Không cần các tiếp điểm…
Hình 2.19 So sánh ưu điểm hệ PLC so với kết nối cứng dùng relay và timer Ứng dụng: PLC ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác Ứng dụng: PLC ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác
nhau, nhất là trong các ngành công nghiệp như:
- Điều khiển các quy trình sản xuất: Bia, xi măng, giấy, sữa, … - Các dây chuyền: đóng gói bao bì, đóng thùng, lắp ráp sản phẩm… - Điều khiển robot
- Hệ thống cảnh báo, báo động…
- Kiểm tra, kiếm sốt q trình sản xuất… - Điều khiển hệ thống nâng hạ, thang máy… - Thiết bị sấy, khai thác
- Hệ thống giữ xe, rửa xe tự động [12]
Tổng quan về PLC S7-1200
Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội như sau:
- S7-1200 là một dịng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm sốt nhiều ứng dụng tự động hóa. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh làm cho chúng ta có những giải pháp hồn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200. S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO).
- Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển:
+ Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào PLC. + Tính năng “know-how protection” để bảo vệ các block đặc biệt của mình. - S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Ngoài ra có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232.
- Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ ba ngơn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal của Siemens.
- Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này đã bao gồm cả mơi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.
Hình 2.21 Tổng quan về PLC S7-1200 Chú thích: Chú thích:
1: Bộ phận kết nối nguồn.
2: Các bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo được (phía sau các nắp che).
2: Khe cắm thẻ nhớ nằm dưới cửa phía trên. 3: Các LED trạng thái dành cho I/O tích hợp.
4: Bộ phận kết nối PROFINET (phía trên của CPU). Các module trong hệ S7-1200
Các module CPU PLC S7-1200: Các kiểu CPU khác nhau cung cấp một sự đa dạng các tính năng và dung lượng giúp cho người dùng tạo ra các giải pháp có hiệu quả cho nhiều ứng dụng khác nhau.
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật các module CPU PLC S7 1200
SIMATIC S7-1200 Product Description
CPU
CPU 1211C
1211 C AC/DC/Rly
Compact CPU 1211C, 25kb integral PROGRAM/DATA MEMORY, 1MB loading memory execution times for boolean operation: 0.1µs; intergral I/Os: 6 digital input; 4 digital output, 2 analog inputs; expandable with up to 3 communication modules and 1 signal board; digital inputs as HSC with 100kHz, 24DC digtial outputs can be used as PTO or PWM with 100kHz
1211 C DC/DC/DC 1211 C DC/DC/Rly CPU 1212C 1212 C AC/DC/Rly
Compact CPU 1212c, 25kb integral PrROGRAM/DATA MEMORY, 1MB loading memory; execution times for booleam operations: 0.1µs; intergral I/Os: 8 digital input; 6 digital output, 2 analog inputs; expandable with up to 3 communication modules, 2 signal modules and 1 signal board; digital inputs can be used as HSC with 100kHz, 24DC digtial outputs as PTO or PWM with 100kHz 1212 C AC/DC/Rly 1212 C DC/DC/DC CPU 1214C 1214 C AC/DC/Rly
Compact CPU 1214c, 50kb integral PROGRAM/DATA MEMORY, 2MB loading memory; execution times for booleam operations: 1214 C
Các module mở rộng: Họ S7-1200 cung cấp một số lượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu để mở rộng dung lượng của CPU. Người dùng cịn có thể lắp đặt thêm các module truyền thông để hỗ trợ các giao thức truyền thông khác.
Bảng 2.2 Bảng các module hỗ trợ PLC S7-1200
Module Ngõ vào Ngõ ra Kết hợp I/O
Module tín hiệu (SM) Kiểu số 8 x DC In 8 x DC Out 8 x Relay Out 8 x DC In / 8 x DC Out 8 x DC In / 8 x Relay Out 16 x DC In 16 x DC Out 16 x Relay Out 16 x DC In / 16 x DC Out 16 x DC In / 16 x Relay Out Kiểu tương tự 4 x Analog In 8 x Analog In 2 x Analog In 4 x Analog In 4 x Analog In / 2 x Analog Out Bảng tín hiệu (SB) Kiểu số – – 2 x DC In / 2 x DC Out
Kiểu tương tự – 1 x Analog In –
Module truyền thông (CM)
RS485
RS232
DC/DC/DC 0.1µs; intergral I/Os: 14 digital input; 10 digital output, 2 analog inputs; expandable with up to 3 communication modules, 8 signal modules and 1 signal board; digital inputs can be used as HSC with 100kHz, 24DC digtial outputs as PTO or PWM with 100kHz 1214 C DC/DC/Rly CPU 1215C 1215 C DC/DC/DC
SIMATIC S7-1200, CPU 1215C, compact CPU, AC/DC/RELAY, 2 profitnet port, I/O: 14 DI 24V DC; 10 DO RELAY 2A, 2 AI 0-10V DC, 2 AO 0- 20MA DC, Power suppy: AC 85 – 264 V AC AT 47 – 63 HZ, Program/Data Memory: 100 KB
1215 C AC/DC/Rly
1215 C DC/DC/Rly
Các bảng tín hiệu:
Một bảng tín hiệu (SB) cho phép người dùng thêm vào I/O cho CPU. Người dùng có thể thêm một SB với cả I/O kiểu số hay kiểu tương tự. SB kết nối vào phía trước của CPU.
- SB với 4 I/O kiểu số (ngõ vào 2 x DC và ngõ ra 2 x DC). - SB với 1 ngõ ra kiểu tương tự.
Bảng 2.3 Bảng tín hiệu sử dụng cho PLC S7-1200
Signal Boards
SB 1223 DC/DC 2 x 24VDC inputs 2 x 24VDC outputs
2 inputs, DC 24v, IEC type 1, current sinking; 2 transistor output DC 24V, 0.5A, 5W; can be used as additional HSC with up to 30kHz SB 1232 AQ 1 analog outputs 1 analog output, ± 10v with 12 bits or 0 to 20 mA with 11 bits Hình 2.22 Bảng tín hiệu SB 1. Các led trạng thái trên SB.
2. Bộ phận kết nối dây của người dùng có thể tháo ra.
Các module tín hiệu:
Người dùng có thể sử dụng các module tín hiệu để thêm vào CPU các chức năng. Các module tín hiệu kết nối vào phía bên phải của CPU.
Bảng 2.4 Bảng các module tín hiệu sử dụng cho S7-1200