Vấn đề bài tốn: Có 8 cái pallet đƣợc đánh số 1-8 Có 8 vị trí A-H. Cần phải xác
định xem Pallet 1 đang ở vị trí nào?
Ví Dụ: Ta cần lấy xe ở pallet 1 => cần đƣa pallet 1 về vị trí A (vị trí dừng đỗ) => PLC phải biết đƣợc Pallet 1 đã ở vị trí A hay chƣa để dừng động cơ.
Để giải quyết vấn đề ở trên có 2 phƣơng án nhƣ sau: Phƣơng án thứ nhất: Sử dụng cảm biến quang. Phƣơng án thứ hai: Sử dụng cảm biến tiệm cận.
2.1.1 Phương Án Sử Dụng Cảm Biến Quang
Cảm biến quang tên tiếng anh là Photoelectric Sensor là tổ hợp của các linh kiện quang điện. Khi tiếp xúc với ánh sáng chúng sẽ thay đổi trạng thái. Cảm biến quang sử dụng ánh sáng phát ra từ bộ phận phát để phát hiện sự hiện diện của vật thể. Khi có sự thay đổi ở bộ phận thu thì mạch điều khiển của cảm biến quang sẽ cho ra tín hiệu ở ngõ OUT. Cảm biến quang là thiết bị đóng vai trị rất quan trọng trong lĩnh vực cơng nghiệp tự động hóa. Nếu khơng có cảm biến quang thì khó mà có đƣợc tự động hóa, giống nhƣ làm việc mà khơng nhìn đƣợc vậy. Cảm biến quang điện hiện nay có khoảng 5 loại khác nhau tùy vào ứng dụng. Tuy nhiên nguyên lý làm việc chung vẫn giống nhau.
Sử dụng 5 cảm biến quang Omron E3Z – T66A là loại cảm biến quang thu phát độc lập là cảm biến ánh sáng không phản xạ, để hoạt động đƣợc cần một con phát ánh sáng và một con thu ánh sáng lắp đối diện với nhau.
19
Hình 2.1 Vị trí lắp đặt cảm biến quang (Nguồn Internet)
Nguyên lý hoạt động của cảm biến:
Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của cảm biến (Nguồn Internet)
Trạng thái khơng có vật cản: Cảm biến phát ánh sáng và cảm biến thu ánh sáng. Phát và thu ánh sáng liên tục với nhau.
20
Trạng thái có vật cản: Cảm biến phát vẫn phát ánh sáng nhƣng cảm biến thu ánh sáng không thu đƣợc ánh sáng (bị vật cản che chắn) bộ truyền tín hiệu báo về bộ xử lý PLC vị trí đỗ xe đã đúng vị trí hay chƣa, chiều cao có đúng thiết kế. Trong trƣờng hợp vị trí khơng an tồn và chiều cao quá khổ, bộ xử lý phát tín hiệu đèn cảnh báo nhắc nhở ngƣời gửi xe.
2.1.2 Phương Án Sử Dụng Cảm Biến Tiệm Cận
Cảm biến tiệm cận (còn đƣợc gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là “PROX” tên tiếng anh là Proximity Sensors) phản ứng khi có vật ở gần cảm biến. Cảm biến tiệm cận chuyển đổi tín hiệu về sự chuyển động hoặc xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện. Có 3 hệ thống phát hiện để thực hiện công việc chuyển đổi này: hệ thống sử dụng dịng điện xốy đƣợc phát ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tƣợng cảm ứng điện từ, hệ thống sử dụng sự thay đổi điện dung khi đến gần vật thể cần phát hiện, hệ thống sử dụng nam châm và hệ thống chuyển mạch cộng từ.
Ta sử dụng cảm biến vật cản hồng ngoại E3F-DS30C4 dùng ánh sáng hồng ngoại để xác định khoảng cách tới vật cản cho độ phản hồi nhanh và rất ít nhiễu do sử dụng mắt nhận và phát tia hồng ngoại theo tần số riêng biệt.
Hình 2.3 Cảm biến vật cản (Nguồn Internet)
Để phát hiện ra Pallet ở vị trí đi xuống lấy xe và phân biệt từng Pallet khi đƣợc thẻ từ gọi ta sử dụng 2 cảm biến tiệm cận lắp đặt để cảm biến xác định vị trí Pallet ở vị trí đỗ xe để lấy thơng tin. Đặt cảm 1 biến ở dƣới sao cho khi một Pallet bất kì ở vị
21
trí cửa ra vào thì cảm biến bị che (gọi là cảm biến Index), đồng thời lắp thêm 1 cảm biến đặt cạnh cảm biến trên nhƣng sao cho chỉ có pallet số 1 là che cảm biến này khi xuống vị trí cửa ra vào (gọi là cảm biến Origin), lúc này ta xác định Pallet đầu tiên là Pallet số 1. Mỗi khi hệ thống khởi động ta sẽ cho động cơ quay đến khi nào palet số 1 nằm tại vị trí ra vào thì dừng, có 8 Pallet sẽ xác định vị trí bằng cách đếm, mỗi lần Pallet đi qua cảm biến index ta tăng biến đếm lên 1 nếu biến đếm lớn hơn 8 thì đặt lại về 1, nhƣ vậy là xác định đƣợc vị trí Pallet.
Miêu tả hoạt động: Mỗi thẻ từ có một mã code xác định và khác nhau đƣợc gắn với các Pallet cố định trong hệ thống bãi gửi xe, khi thẻ đƣợc qt. PLC có thơng tin cụ thể Pallet cần đi xuống, khởi động động cơ đƣa vị trí Pallet ứng với thẻ vừa quét về vị trí sẵn sàng. PLC sẽ lấy thơng tin từ vị trí cảm biến xác định thơng tin để so sánh, nếu trùng khớp thì động cơ dừng Pallet, xe đƣợc gửi hoặc lấy.
Qua tìm hiểu nguyên lý hoạt động và cách lắp đặt thiết bị lên mơ hình, cũng nhƣ giá thành các loại cảm biến quang và cảm biến tiệm cận, do điều kiện tài chính cịn hạn chế nên chúng em lựa chọn phƣơng án thiết kế thứ 2 sử dụng cảm biến tiệm cận lắp đặt cho mơ hình. Phƣơng án 1 dùng cảm biến quang đƣợc sử dụng phổ biến hơn trong công nghiệp, giá thành rất cao.