45 Thông số:
- Điện áp làm việc: 230/415V. - Dồng điện làm việc: 10A.
Bảng 4.3: Tên thiết bị được sử dụng trong mơ hình
STT Thiết bị Số lượng 1 Tủ sắt 200x300x150 1 2 Relay 8C nhỏ 24Vdc 3 3 Đế 8C dẹp nhỏ 3 4 Bộ nguồn 5A-24Vdc 1 5 Nút nhấn xanh 1 6 Nút nhấn đỏ 1 7 Dừng khẩn 1 8 Đèn báo đỏ 24Vdc 1 9 Đèn báo xanh 24Vdc 1 10 Thanh nhôm 1 11 Nẹp xám 25x25 1 12 Dây Vcm 0.75 (đỏ) 5 13 Dây Vcm 0.75 (xanh) 5 14 Camera 1 15 PLC Siemens S7-1200 1 16 Aptomat DZ47-63 1 17 Xy lanh AirTac TN10 2 18 Cảm biến hồng ngoại 2 19 Băng chuyền 1
46
CHƯƠNG 5: THI CƠNG MƠ HÌNH
5.1 Thi cơng
47
48
49
5.2 Giải thuật điều khiển
50
5.3 Nguyên lý làm việc
Khi hệ thống hoạt động, PLC sẽ kích hoạt băng tải hoạt động đồng thời đèn báo bắt đầu hoạt động; Sau đó, khi camera phát hiện sản phẩm táo cần phân loại.
Camera sẽ thu hình ảnh từ bộ phận cung cấp sản phẩm sau đó truyền hình ảnh lên máy tính. Thơng qua phần mềm Labview và hình ảnh thu được từ camera phần mềm sẽ phân tích phổ màu của từng loại táo đi qua để phân loại sản phẩm . Sau đó truyền tín hiệu phân loại đến PLC S7-1200 thông qua phần mềm TIA PORTAL.
Hệ thống xử lý ảnh sẽ phân loại các loại táo dựa vào phổ màu của các loại táo và sẽ kích hoạt các chu trình tiếp sau đó.
- Nếu là loại táo đỏ thì chu trình của táo loại 1 với cảm biến 1 và xylanh 1 sẽ hoạt động khi cảm biến phát hiện táo đi qua sẽ kích xylanh 1 đi ra để đẩy táo vào máng 1. Kết thúc chu trình phân loại.
- Nếu là loại táo xanh thì chu trình của táo loại 2 với cảm biến 2 và xylanh 2 sẽ hoạt động khi cảm biến phát hiện táo đi qua sẽ kích xylanh 2 đi ra để đẩy táo vào máng 2. Kết thúc chu trình phân loại.
- Nếu là loại vàng thì chu trình của táo loại 3 được kích hoạt, sẽ khơng có cảm biến hay xylanh nào hoạt động, táo sẽ theo băng truyền đi hết băng truyền để vào máng 3.
Sau khi nhấn nút dừng tạm thời thì tồn bộ chu trình sẽ dừng lại đồng thời đèn tạm dừng hoạt động.
51 - Các tag và các ngõ ra đã thiết lập liên kết
Hình 5.5: Các chân kết nối PLC với các thiết bị điều khiển mơ hình
5.4 Phần mền điều khiển và giám sát
52
5.5 Chạy thử, hoàn thiện sản phẩm
- Nhấn nút Start băng tải hoạt động đồng thời đèn báo bắt đầu hoạt động:
53
- Thông qua camera phát hiện sản phẩm táo cần phân loại sẽ thu hình ảnh và báo lên màn hình máy tính.
Hình 5.8: Camere phát hiện sản phẩm táo đỏ và thu hình ảnh lên màn hình để phân loại
54
Hình 5.10: Camera phát hiện sản phẩm táo xanh và thu hình ảnh lên màn hình để phân loại
55
Hình 5.12: Camera phát hiện sản phẩm táo vàng và thu hình ảnh lên màn hình để phân loại
56
5.6 Giao diện điều khiển và giám sát SCADA
57
5.7 Chương trình xuất số liệu ra fie Excel
Hình 5.15: Giao diện hình excel
5.8 Kết quả vận hành
Hệ thống vận hành ổn định với đầy đủ chức năng phân loại sản phẩm theo màu sắc là 3 loại táo bao gồm táo đỏ, táo xanh, và táo vàng.
Kết nối giữa camera với máy tính ổn định. Máy tính có thể thu được hình ảnh với độ phân giải 720p với đầy đủ màu sắc, hồn tồn có thể sử dụng hình ảnh để phân loại táo.
Kết nối giữa Labview và TIA PORTAL ổn định, hai phần mềm giao tiếp tín hiệu 2 chiều ổn định.
Kết nối giữa phần mềm và PLC hoàn toàn ổn định.
Kết nối giữa các thiết bị INPUT bình thường và truyền tín hiệu tốt.
Các thiết bị như đèn, xylanh, động cơ hoạt động ổn định khi có tín hiệu ra. Mơ hình đạt được các mục tiêu nghiên cứu mà đề tài đồ án đã đề ra ban đầu.
58
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ
6.1 Ưu điểm của mơ hình
- Tủ điện điều khiển kết nối ổn định với bộ phận chấp hành bao gồm động cơ băng tải, xylanh điện và cảm biến tiệm cận.
- Tủ điện hoạt động ổn định và đạt tiêu chí đã đề ra ban đầu.
- Mơ hình sau khi hồn thành đạt đầy đủ chỉ tiêu, thiết bị đã đề ra ở phần thiết kế để phân loại 3 loại táo.
- Giá thành để hoàn thành rẻ phù hợp ở mức độ nghiên cứu.
- Mơ hình hoạt động ổn định và có thể đưa vào sử dụng cho giải thuật và điều khiển.
6.2 Nhược điểm của mơ hình
- Tính thẩm mỹ của mơ hình chưa được cao. - Độ bền của các thiết bị không cao.
- Bộ phận cung cấp sản phẩm vẫn cịn phải thực hiện thủ cơng. - Mơ hình chỉ dừng lại ở mức nghiên cứu.
- Dễ bị bắt ánh sáng làm thay đổi phân khúc ảnh.
6.3 Hướng phát triển của mơ hình
Với tính ứng dụng mà mục tiêu đề tài đã đề ra thì mơ hình nghiên cứu hồn tồn có thể phát triển thành một sản phẩm cơng nghiệp hoặc có thể sử dụng làm một khâu phân loại sản phẩm trong dây chuyền sản xuất phân loại sản phẩm với nhiều loại sản phẩm khác nhau cùng với nhiều màu sắc, kích thước và hình dáng khác nhau bằng cách thêm vào các bộ phận cung cấp sản phẩm tự động và đóng hộp tự động sau khi q trình phân loại hồn thành.
59
Mơ hình có thể thay đổi kết cấu và giải thuật xử lý ảnh để phân loại nhiều sản phẩm khác trong những dây chuyền công nghiệp như barcode sử dụng trong các kho của trang thương mại điện tử hoặc siêu thị, phân loại chai lọ sử dụng trong công nghiệp sản xuất nước giải khát, sản phẩm bị lỗi kết cấu hình dáng cơ khí….
Với tính ứng dụng cao trong cơng nghiệp sản xuất như hiện nay thì việc ứng dụng mơ hình phân loại sản phẩm dựa vào phân tích quang phổ màu bằng việc nâng cấp thành sản phẩm thương mại với giá thành rẻ vào việc sản xuất nông nghiệp cho các vùng nông thôn, vùng sâu xa sẽ đem lại rất nhiều lợi ích cho việc phát triển ngành nông nghiệp của Việt Nam. Đồng thời góp phần kích thích tinh thần nghiên cứu và phát triển các sản phẩm có ích cho nước nhà của sinh viên Việt Nam.
60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. Tài liệu Việt Nam
1.Đại học công nghệ Tp.HCM (2016). Scada, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hồ Chí Minh.
2.Đại học cơng nghệ Tp.HCM (2016). Lập trình PLC, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hồ Chí Minh.
3.Đại học công nghệ Tp.HCM (2016). Hệ thống nhúng, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hồ Chí Minh.
4.Đại học cơng nghệ Tp.HCM (2016). Lập trình đồ họa, Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hồ Chí Minh.
B. Tài liệu nước ngoài
1.NI company. NI Vision2019 for LabVIEW Help, 7/2020,
https://zone.ni.com/reference/en-XX/help/370281AG-01/TOC57.htm.
2.NI company. Machine vision, 7/2020,
https://zone.ni.com/reference/en- XX/help/370281AG-01/TOC67.htm.
3.NI company. Datalogging and Supervisory ControlModule,7/2020,
https://zone.ni.com/reference/enXX/help/371618K01/lvdscconcepts/dsc_module_de fa/
61
PHỤ LỤC
69
70